BLOG

Pratik kanatlı ve domuz beslemesinde protein kalitesi ve peptitler

19 Ekim 20269 dk okuma

Dr. Casey L. Bradley
Hayvan Besleme Uzmanı


Her zaman bir dışkı gözlemcisi olduğumu söylüyorum. Çünkü bir rasyon kağıt üzerinde tüm spesifikasyonları karşılasa bile hayvanlar size bambaşka bir hikaye anlatabilir. Ham proteini düşürüp sentetik amino asitlere dayanmak belirgin avantajlar sunsa da gerçek performans yem tüketimi ile dışkı arasındaki süreçlere bağlıdır. Protein kalitesine, peptit emilimine ve esansiyel olmayan amino asit dengesine yakından bakarak, basit maliyet hesaplarının ötesine geçip hayvan biyolojisini gerçekten destekleyen rasyonlar oluşturabiliriz.

Ben bir dışkı gözlemcisiyim.

Bir tesise girdiğimde dışkı kıvamına, hava kalitesine, hayvanların gözlerine ve genel görünümüne, bir de geride kalan hayvanların oranına dikkat ederim. Bazen ortam sadece yanlış hissettirir. Sorun, nihai performans rakamlarında açıkça görülmeden çok önce belirsiz bir şekilde kendini gösterebilir.

Bu gözlemler bir protein sorununu teşhis etmezse bile bana araştırma yapmam gerektiğini söyler. Gerçek durumu teoriyle, ardından da rasyon formülasyonuyla birleştiririm. Bir rasyon kağıt üzerinde tüm spesifikasyonları karşılayabilir ama hayvan size bambaşka bir hikaye anlatabilir.

Domuz ve kanatlı beslemesindeki yüksek ve düşük ham protein tartışmasına yaklaşımım tam olarak böyledir. Soru, ne kadar kullanılabilir besin maddesi sağladığımız ve rasyonun bunu tüketen hayvanın biyolojisini destekleyip desteklemediğidir.


PROTEİNİ AZALTMANIN FAYDALARI VE SINIRLARI

Ham proteini düşürmenin gerçek bir değeri vardır. Sütten kesilmiş domuz yavrularında, uygun şekilde formüle edilmiş düşük proteinli rasyonlar, bağırsak fermentasyonu için mevcut olan sindirilmemiş protein arzını azaltabilir ve sütten kesme sonrası ishal sıklığını azaltmaya yardımcı olabilir. Deneysel çalışmalar, enterotoksijenik Escherichia coli enfeksiyon riski altında bile ishal ve dışkıdaki amonyak azotunda azalmalar olduğunu göstermiştir [1].

Rasyondaki fazla azotu azaltmak, domuz gübresinden kaynaklanan azot atılımını ve amonyak emisyonlarını da düşürebilir [2]. Bu durum sürdürülebilirlik açısından önemlidir ancak etkileri kümes ya da tesisin içine ve ötesine uzanır. Hava kalitesi hem hayvanları hem de bakıcılarını etkiler. Azot yönetimi gübre depolama ve araziye uygulama süreçlerinde de devam eder. Amonyak, hayvancılık tesislerinden çıkan kokunun yalnızca bir bileşeni olsa da koku yönetimi de dikkat gerektirir.

Yüksek protein düzeyi daha geniş bir amino asit arzı ve eksikliklere karşı koruma sağlayabilir. Ancak hayvana kullanabileceğinden fazla azot sağlamak, bu fazlalığın vücut dışına atılma yükünü artırır. Aynı şekilde proteini fazla düşürmek, dengeli görünen bir formülasyona rağmen performansı olumsuz etkileyebilir.

Ne yüksek ne de düşük ham protein yüzdesi kendi başına kaliteyi belirler. Ham protein, azot içeriğine dayalı bir tahmindir. Amino asitlerin sindirilebilir olup olmadığını, dengeli dağılıp dağılmadığını veya hayvanın ihtiyaç duyduğu anda yararlanılabilir durumda olup olmadığını bize söyleyemez.


ESANSİYEL OLMAYAN AMİNO ASİTLER ÖNEMSİZ DEMEK DEĞİLDİR

Yemlik amino asitler hassas rasyon formülasyonunu mümkün kılmıştır. Bunlar, ana protein kaynaklarına olan bağımlılığı azaltırken sınırlayıcı esansiyel amino asit hedeflerini karşılamamızı sağlar. Bunları önemli araçlar olarak görüyorum.

Benim endişem, bu protein kaynaklarını çıkardığımızda nelerin kaybolduğudur. Sınırlayıcı esansiyel amino asitleri dikkatlice ikame ederken, esansiyel olmayan amino asitlere ve bunları sentezlemek için gereken azot ile metabolik öncüllere yeterince dikkat etmeyebiliriz.

Hayvanın bir amino asidi sentezleyebilme yeteneği, kapasitesinin sınırsız olduğu anlamına gelmez. Sentez işlemi substrat ve enerji tüketir. Hızlı büyüme veya fizyolojik stres altında bu ayrım kritik hale gelir. Eğer esansiyel amino asitler diğer bileşiklere azot sağlamak zorundaysa, bunların arzı doğrudan vücut proteinine dönüşmenin ötesindeki süreçleri de desteklemelidir.

Broyler araştırmaları bu sınırlamayı ortaya koymaktadır. Hofmann ve arkadaşları, esansiyel amino asitler ve glisin eşdeğerleri yeterli olsa bile çok düşük proteinli rasyonlarda büyümenin gerileyebileceğini; esansiyel olmayan bazı amino asitlerin ilavesinin performansı kısmen iyileştirdiğini bulmuştur [3]. Dolayısıyla kabul edilebilir esansiyel amino asit oranlarını gösteren bir rasyon tablosu biyolojik olarak daha derin bir incelemeyi hak eder.

KALİTE, PROTEİNE EŞLİK EDEN HER ŞEYİ KAPSAR

Bir hammaddeyi değerlendirirken proteininin beraberinde ne getirdiği sorusunu sorarım. Anti-besinsel faktörler, selüloz, işleme şartları ve hammaddedeki değişkenlik hayvanın ne alacağını etkileyebilir. Ergin bir hayvan için uygun olan bir hammadde, gelişmekte olan bir sindirim sistemine sahip yeni sütten kesilmiş bir domuz yavrusu için kötü bir seçim olabilir. Sindirilebilirlik, enerji arzı ile birlikte değerlendirilmelidir. Tür ve formülasyon sistemine uygun olarak, metabolize edilebilir veya net enerjiye oranla sindirilebilir lizin hayati önemini korur. Diğer amino asitlerin dengesi de böyledir. Bu ilişkiler gerçek yem tüketimini ve hayvanın üretim evresini yansıtmalıdır.

Peynir ürünleriyle yaptığım ilk çalışmalar bu bakış açımı şekillendirdi. Yavru domuz rasyonlarında süt ürünlerini sıklıkla laktoz üzerinden tartışırız. Bunun süt proteinlerini ve anne sütünden geçiş sürecindeki sindirilebilir proteinin rolünü hafife almak olduğunu düşünüyorum. Peynir yan ürünleri üzerine yapılan araştırmalar, ürünlerin farklılık gösterdiğini kabul ederek amino asit ve enerji katkılarının değerlendirilmesini desteklemektedir [4].

Bana göre, yavru domuz rasyonlarını ucuzlatma baskısı, bazen özel hammaddelerin katkısını nasıl ikame edeceğimizi tam anlamıyla anlamadan bu girdileri rasyondan çıkarmamıza yol açtı. Gelişmekte olan bağırsakların halen desteğe ihtiyacı var. Tarihsel olarak, ABD domuz yetiştiriciliğinde yüksek çinko ve bakır kullanımı da besleme programlarını şekillendirmiştir. Bu araçlara aşırı bağımlılığın, protein kalitesinin ve bağırsak fonksiyonlarının daha yakından incelenmesini geciktirmesinden endişe ediyorum.


PEPTİTLER VE EMİLİM YOLU

Sindirilebilirlik değerleri esastır ancak emilim bir katsayıdan daha fazlasını içerir. Serbest amino asitler, bazıları amino asitler arasında ortak kullanılan birden fazla taşıma sistemi kullanır. Serbest amino asitlere olan bağımlılığı artırdıkça, rekabet ve emilim zamanlamasındaki farklılıklar dikkat gerektirir. Ancak sadece rasyona eklenmiş olmaları, taşıma kapasitesinin sınırlandığını tek başına göstermez.

Di- ve tripeptitler, bağırsak peptit taşıyıcısı PepT1 aracılığıyla başka bir emilim yoluna sahiptir. Domuz taşıyıcısını karakterize eden çalışmalar, bu küçük peptitleri taşıma yeteneğini doğrulamıştır [5]. Emildikten sonra birçoğu bağırsak hücreleri içinde hidrolize edilerek amino asit arzına katkıda bulunur.

Bu durum bize ana proteinlerin, peptitlerin ve ilave amino asitlerin dengesini göz önünde bulundurmamız için bir sebep verir. Peptitlerin ekstra amino asit yarattığı veya gereksinimleri otomatik olarak düşürdüğü anlamına gelmez. Peptit boyutu, bileşimi, katım oranı ve rasyonun geneli önem taşır. Besin taşıyıcısı olarak görev yapan peptitler, biyolojik aktivitesi incelenen özel peptitlerden de ayırt edilmelidir.

Vitech firmasının peptit bazlı ürünü Peptiva ile yaptığım çalışmalar, eksiksiz bir besleme programının önemini pekiştirdi. Araştırılmasına yardımcı olduğum ve inandığım ürünleri tartışmaya her zaman açığım; ancak kanıtların test edilen formülasyona özel olduğunu da kabul etmek gerekir.


Arkansas Üniversitesi’nde ortak yazarı olduğum ve Journal of Animal Science özet kitapçığında yayınlanan bir çalışmada, 288 sütten kesilmiş domuz yavrusuna farmasötik çinko veya organik asitlerle kombine edilmiş peptitleri değerlendiren rasyonlar verilmiştir. İlk iki fazda %0,25 peptit, %0,1 sodyum bütirat ve %0,5 benzoik asit ile standart çinko kombinasyonu; farmasötik çinkolu %0,25 peptit uygulamasına benzer canlı ağırlık artışı ve vücut ağırlığı sağlamıştır. Bu kombinasyon ayrıca bildirilen en yüksek canlı ağırlık artışı/yem oranı ve azot sindirilebilirliğine sahip olmuştur [6]. Bu sonuçlar; protein kaynaklarını, ilave amino asitleri ve yem katkı maddelerini birlikte optimize etme yaklaşımımı desteklemektedir. Tek bir sihirli değnek yoktur.

Poudel ve arkadaşlarının tamamlayıcı çalışması, Peptiva’yı mannan oligosakkaritler (MOS) ile birlikte (proteazlı veya proteazsız) değerlendirmiştir. Uygulama sırasında bazı büyüme ve yem verimliliği parametrelerinde iyileşmeler bildirmişlerdir; ancak yanıtlar besleme dönemlerine göre değişiklik göstermiş, hatta daha önce takviye yapılmış gruplarda ortak rasyon döneminde daha düşük yem verimliliği görülmüştür [7]. Birlikte değerlendirildiğinde bu çalışmalar, bizi tanımlanmış bir besleme programı dahilindeki kombinasyonları değerlendirmeye ve sonuçları takviye döneminin ötesinde de takip etmeye teşvik etmektedir.

FAZLA LÖSİN DİKKATE ALINMALI

Lösin, minimum gereksinimleri karşılamanın formülasyonun sadece bir parçası olduğunu gösterir. Mısır ve bazı mısır yan ürünleri, valin ve izolösine kıyasla önemli miktarda lösin sağlayabilir. Bu dallı zincirli amino asitler ortak katabolik yolları paylaşır ve fazla lösin diğerlerinin yıkımını uyarabilir.

Hans Stein’ın grubunun araştırmaları, artan rasyon lösininin yem tüketimini ve yem verimliliğini bozduğunu, ayrıca amino asit metabolizmasında değişikliklere yol açtığını göstermiştir [8]. Benzer şekilde broyler araştırmaları, lösin yanıtlarının valin ve izolösin ile olan ilişkisine bağlı olduğunu, bunun da büyüme ve yem dönüşüm oranı (FCR) üzerinde sonuçları olduğunu göstermektedir [9].

Sahadaki asıl husus, hammadde kombinasyonunun tamamıdır. Bir yem hammaddesi satın alma spesifikasyonunu karşılayabilir ancak yine de rasyonu amino asit dengesizliğine sürükleyebilir. Her dallı zincirli amino asit miktarını basitçe artırmak evrensel bir çözüm değildir.


TÜKETİM İLE DIŞKI ARASINDAKİ SÜRECİ İYİLEŞTİRMEK

Enzimler ve asitleştiriciler bu tartışmanın parçasıdır. Proteaz doğrudan protein üzerinde etki eder. Fitaz ve ksilanaz diğer rasyon bileşenlerini hedefler ancak uygun şartlar altında amino asit kullanımını da iyileştirebilir. Broyler deneyleri enzim kombinasyonlarının faydalarını göstermiştir; ancak yanıtlar rasyona ve enzim programına bağlıdır [10]. Matris değerleri bu kanıtları yansıtmalı ve çakışan faydaları iki kez saymaktan kaçınmalıdır.Asitleştirme, mide pepsini aktivitesi dahil olmak üzere endojen sindirim şartlarını destekleyebilir. Organik asitler ve bütirat da sindirimin ötesindeki etkileri sebebiyle değerlendirilmeye değerdir. Ortak yazarı olduğum Arkansas Üniversitesi ve Illinois Üniversitesi araştırmaları, benzoik asit ve sodyum bütiratın seçilmiş kombinasyonlarıyla yavru domuz performansında iyileşme ve dışkı mikrobiyal kompozisyonunda değişiklikler bulmuştur [11].

Beni heyecanlandıran şey tüketim ile dışkı arasındaki alan: bağırsak fonksiyonu, mikrobiyal etkileşimler, besin maddesi taşınması ve emilen besinlerin hayvan içinde nasıl dağıtıldığı. İnovasyon bu süreçleri anlamamıza ve iyileştirmemize yardımcı olmalıdır.


Ayrıca değişkenlik için de formüle etmeliyiz. Hammadde ortalamaları ve popülasyon ortalamaları, yem tüketimi veya sindirim kapasitesi yetersiz kalan hayvanları gizleyebilir. Ortalama canlı ağırlık artışı ve yem dönüşümünün yanı sıra zayıf/hafif kalan hayvanların yüzdesine bakın. Sağlık, su, havalandırma ve yönetimi kontrol ederken dışkı ve hava kalitesini inceleyin.

Benim hedefim en düşük maliyet (least cost) değil, en iyi maliyeti (best cost) elde edebilmek. Bu, tasarrufları büyüme, homojenlik, sağlık ve besin maddesi kayıplarına karşı tartmak anlamına gelir. Formülasyon yazılımları bir rasyonu hesaplamamıza yardımcı olur. Hayvanları izlemek ise rasyonun çalışıp çalışmadığını belirlememize yardımcı olur.


Kaynaklar

[1] Feeding a diet with decreased protein content reduces indices of protein fermentation and the incidence of postweaning diarrhea in weaned pigs challenged with an enterotoxigenic strain of Escherichia coli. Journal of Animal Science (2009). 
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19502498/

[2] Canh et al. Dietary protein affects nitrogen excretion and ammonia emission from slurry of growing–finishing pigs. Livestock Production Science 56, 181–191 (1998).
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301622698001560

[3] Hofmann et al. Effects of supplemented nonessential amino acids and nonprotein nitrogen on growth and nitrogen excretion characteristics of broiler chickens fed diets with very low crude protein concentrations. Poultry Science 99, 6848–6858 (2020).
https://doi.org/10.1016/j.psj.2020.09.003

[4] Nutritional value of a new source of cheese coproduct fed to weanling pigs. Journal of Animal Science (2023).
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10119693/

[5] Klang et al. Functional characterization of a cloned pig intestinal peptide transporter (pPepT1). Journal of Animal Science 83, 172–181 (2005).
https://doi.org/10.2527/2005.831172x

[6] Mudarra et al. Effect of Adding Bioactive Peptide in Combination of Pharmaceutical Zinc Oxide or Organic Acids on Growth Performance, Hematology Profile, and Nutrient Digestibility in Nursery Pigs. Journal of Animal Science 99(Supplement 1), 22–23 (2021). Published meeting abstract.
https://doi.org/10.1093/jas/skab054.039

[7] Poudel et al. Investigating the effects of peptide-based, MOS and protease feed additives on the growth performance and fecal microbial composition of weaned pigs. Journal of Animal Science and Biotechnology 13, 25 (2022).
https://doi.org/10.1186/s40104-022-00681-8

[8] Kwon et al. Excess dietary leucine in diets for growing pigs reduces growth performance, biological value of protein, protein retention, and serotonin synthesis. Journal of Animal Science 97, 4282–4292 (2019).
https://doi.org/10.1093/jas/skz259

[9] Kriseldi et al. Understanding the interactive effects of dietary leucine with isoleucine and valine in the modern commercial broiler. Poultry Science 101, 102140 (2022).
https://doi.org/10.1016/j.psj.2022.102140

[10] Prediction of ingredient quality and the effect of a combination of xylanase, amylase, protease and phytase in the diets of broiler chicks. 2. Energy and nutrient utilisation. British Poultry Science (2006).
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16905476/

[11] Wei et al. Dietary Organic Acids Modulate Gut Microbiota and Improve Growth Performance of Nursery Pigs. Microorganisms 9, 110 (2021).
https://doi.org/10.3390/microorganisms9010110

Makale Kategorisindeki Yazılar
17 Ekim 20235 dk okuma

Türkiye’nin hayvancılık tablosu: Sorunlar ve geleceğe yönelik beklentilere bir bakış

02 Kasım 20227 dk okuma

2023’te et ticaretinin parlayan yıldızı Brezilya olacak