Новое исследование в Университете Иллинойса в Урбане-Шампейне посвящено вопросам искусственного вскармливания поросят-отъемышей. Оно имеет значение не только для сельского хозяйства, но и для биомедицинских исследований, где свиньи используются для изучения различных аспектов человеческой медицины. Работа полностью будет опубликована в журнале Journal of Animal Science.
«Главным движущим фактором этого исследования было преодоление разрыва между мирами сельского хозяйства и биомедицины», - говорит ведущий автор исследования Кейтлин Соммер, докторант кафедры зоотехники, входящей в Колледж сельскохозяйственных, потребительских и экологических наук в Университете Иллинойса.
Тестируя различные стратегии кормления, исследователи могут лучше понять, как питание на ранних этапах жизни свиньи может повлиять на ее рост, метаболизм, поведение и общее благополучие.
В этом исследовании 85 поросят были отняты от груди в возрасте двух дней и выращивались индивидуально с полноценным заменителем молока.
Половина поросят могла пить молоко свободно (это называется ad libitum или кормление по свободному выбору), в то время как другая половина получала тщательно отмеренные дозы на основе веса тела, имитируя частоту и количество, которое поросенок мог бы получить от свиноматки. В течение 15-дневного исследования кормления команда отслеживала все, начиная от веса тела поросят, концентрации инсулина, поведения и даже состава мягких тканей.
Результаты были поразительными. «Свиньи, которых кормили ad libitum, в целом пили больше молока и набирали больше веса», - говорит Соммер. Однако по результатам исследования не выявлено существенных различий в составе мягких тканей между двумя группами. Исследователи обнаружили, что содержание жира в организме и мышечного белка было сопоставимо у поросят, которых кормили ad libitum, и у поросят, которых кормили «по предписанию». Главное различие заключалось в том, как быстро они росли.
«Когда мы сравниваем, сколько молока они потребляли по отношению к весу тела, и группы вволю и предписанного кормления потребляли примерно одинаковое количество. Это говорит о том, что свиньи из группы ad libitum просто растут быстрее, возможно, из-за различий в выработке инсулина», - говорит Соммер.
Одним из важных измерений в ходе этого исследования была концентрация инсулина в кровотоке поросят. «Инсулин играет большую роль в управлении аминокислотами, которые являются строительными блоками белка. Поросята потребляют аминокислоты в форме белка, и инсулин отвечает за управление этими аминокислотами для построения скелетных мышц», - поясняет Райан Дилгер, старший автор исследования и профессор зоотехники в университете.
Соммер рассказала, что поросята в группе ad libitum ели больше, но реже. Это приводило к длительным периодам, когда уровень инсулина у них превышал порог, необходимый для запуска роста мышц. Напротив, поросята, получавшие предписанный график кормления, ели чаще, но потребляли меньшие объемы молока каждый час. Хотя этот график больше напоминает выделение молока у свиноматки, концентрация инсулина у этих поросят не всегда достигала анаболического порога, при котором происходит наращивание мышц.
Помимо роста мышц и концентрации инсулина, команда также отслеживала, как поросята перемещаются по своим загонам. Используя высокотехнологичные камеры и автоматизированные системы слежения, исследователи смогли проанализировать предпочтительное местоположение поросят.
«Поросята, которым прописывали корм, проводили больше времени возле миски с молоком и демонстрировали больше поведения, связанного с кормлением. Это говорит о том, что дополнительное время, которое искусственно выращенные поросята проводят возле миски с кормом и проявляют такое поведение, как рытье или обнюхивание, может быть обусловлено их естественным инстинктом обнюхивать и сосать сосок свиноматки - действие, которое, как известно, стимулирует выработку молока. И да, там были игрушки. Во втором испытании поросятам предоставили обогащение, включая игрушки и полотенца, и они особенно привязались к полотенцам. Они прижимались к ним и расстраивались, когда мы выводили их на уборку», - рассказала Соммер.
Хотя образ поросенка, свернувшегося в полотенце, может показаться очаровательным, наука является и практичной, и применимой. В производственном сельском хозяйстве понимание того, как доступ к молоку влияет на поведение, может помочь снизить риск раздавливания поросят. Более голодные поросята могут оставаться ближе к свиноматке, что повышает вероятность получения ими травм.
В лабораторных условиях эти результаты помогут исследователям отточить протоколы искусственного кормления свиней, выращиваемых для улучшения биомедицинских исследований. Это становится все более важным, поскольку свиньи часто используются в качестве модели для изучения питания и здоровья человека. Благодаря своему генетическому сходству с людьми свиньи предоставляют информацию, которую нельзя получить от мышей и других видов.
«Мы используем свиней для изучения частей желудочно-кишечного тракта, частей иммунной системы, а в нашей лаборатории - в частности, функций мозга. Каждое исследование ставит новые вопросы. В этой работе мы хотим понять, как способ кормления поросят может влиять на все остальное, что мы пытаемся измерить», - сказал Дилгер.
Цель состоит в том, чтобы продолжать сокращать разрыв между сельскохозяйственными и биомедицинскими применениями выращивания поросят. С будущими исследованиями, изучающими дополнительные поведенческие и физиологические результаты, команда надеется продолжить совершенствовать стратегии выращивания поросят.
«Еще так много предстоит узнать. Но каждое исследование приближает нас к пониманию того, как методы управления на ранних этапах жизни могут помочь поросятам преуспеть и развиваться в правильном направлении», заключает Соммер.
Источник: College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences at the University of Illinois Urbana-Champaign. Автор: Сидни Фридман.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.
