Osud výživy zvierat - PDF na stiahnutie zadarmo
1 Osud výživy zvierat Ústav Wilhelma Windischa pre výživu zvierat, výživu zvierat a výživovú fyziológiu BOKU Viedeň Salzburg, máj 2010: Osud výživy zvierat prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 1
2 Osud výživy zvierat Recenzia: bez zvierat bez ľudského vývoja Archaická výživa zvierat Moderná výživa zvierat v prechode Čo ďalej? Salzburg, máj 2010: Osud výživy zvierat Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 2
3 Mäso: Zdochliny Koncentrované jedlo ako motor ľudského rozvoja Stepná krajina s vysokou hustotou Divoká produkcia produkuje veľkú hustotu zahynutej biomasy (trávy). Zvieratá (prostredníctvom zlomených kostí spôsobujú starobu, väčšiu hustotu iných veľkých zvierat prirodzenejšiu (najmä požieračov trávy). Úmrtie, zriedka predátorské zvieratá). Serengeti vo východnej Afrike pred 2 miliónmi tundry: (arktická step), raní ľudia sa stávajú lovcami zdochlín Lokalizácia tiel: vyžaduje priestorové videnie, orientáciu na veľké vzdialenosti. Vytrvalostný beh na jatočné telo v dennej horúčave: vyžaduje dobré ochladenie potením. Preprava koristi do tábora: vyžaduje si voľné ruky = vzpriamená chôdza. Nástroje na otváranie/demontáž jatočného tela Salzburg, máj 2010: Výživa pre osud zvierat Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 3
4 Demontáž jatočného tela pomocou nástrojov z imitácie kameňa (typ Oldowan, starý 1,5 milióna rokov) (Toth, 1995) Salzburg, máj 2010: Osud výživy zvierat prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 4
5 Raní ľudia ako lovci zdochlín: Používanie nástrojov Oldowanský priemysel Východná Afrika 1,5 milióna rokov hľadania stôp na kostiach pomocou skenovacieho elektrónového mikroskopu (Lewin, 1988) Posledné kosti: stopy po uhryznutí hyeny. Posledná kosť: vyrezané značky z kamenného nástroja. Fosílne kosti staré 1,5 milióna rokov: Najskôr vyrezané stopy po kamenných nástrojoch, potom zuby od hyen: najskôr tu boli ľudia! Salzburg, máj 2010: Osud výživy zvierat Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 5
6 Mäso bolo hlavnou stravou človeka po dobu 2 miliónov rokov. Stepná krajina produkuje veľkú hustotu zveri, ktorú možno loviť. Tvoria základ života ľudí v dobe ľadovej: mäso ako jedlo, koža ako odev a stany, exkrementy ako palivo. Tundra (arktická step) Izotopová analýza *) organického tkanivového materiálu (napr. Kostí) poskytuje informácie o výživovom správaní archaických skupín obyvateľstva: Neandertálci: 90% mäsa Moderní ľudia:% mäsa *), napr. Pomer izotopov 15 N/14 N Na konci ľudského vývoja je mäso najdôležitejším zdrojom energie z potravy. Salzburg, máj 2010: Osud výživy zvierat Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 6
7 Osud výživy zvierat Recenzia: bez zvierat bez ľudského vývoja Archaická výživa zvierat Moderná výživa zvierat v prechode Čo ďalej? Salzburg, máj 2010: Osud výživy zvierat Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 7
8 Koniec doby ľadovej pred rokmi: klimatická katastrofa pre lovcov doby ľadovej Zo stepi sa stáva les vademecum.brandenberger.eu/. /klima/geschichte.php Masívny nedostatok najdôležitejšieho základu života (mäso z divých zvierat). Silný pokles hustoty obyvateľstva. V pralesoch je hustota zveri, ktorá sa dá loviť, iba asi 1 5% v porovnaní so savanami, stepami a tundrami. Stiahnutie ľudí do veľkých vôd a na morské pobrežie (ryby, morské plody). Salzburg, máj 2010: Osud výživy zvierat Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 8
9 Primitívne poľnohospodárstvo dodáva veľké množstvo potravinovej energie a vytvára bielkovinové medzery Ročná potreba 1 osoba Ročná potreba 1 osoba V zásobovaní energiou potravy (náhrada mäsa) dominuje zrno. Medzeru v bielkovinách musia uzavrieť hospodárske zvieratá mimo ornej pôdy. Salzburg, máj 2010: Osud výživy zvierat Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 9
10 Archaické kŕmenie zvierat využíva zvyšky a ornú pôdu hovädzí dobytok, ovce, kozy: vzdialené od osídlenia, prekonáva veľké vzdialenosti, zhromažďuje riedke a široko rozptýlené jedlo s malou účinnosťou. Ošípané: blízko osídlenia a presne určené na dané miesto, pokrýva iba krátke vzdialenosti, recykluje miestne zdroje a odpad s dobrou účinnosťou. Kurča: žije v osade, recykluje vysoko kvalitný domový odpad s vysokou účinnosťou. Hospodárske zvieratá rozširujú poľnohospodársky akčný rádius. Recyklujú zvyšky a ďalšie zdroje mimo ornej pôdy. Salzburg, máj 2010: Osud výživy zvierat Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 10
11 V staroveku: hovädzie mäso pre metropolitné oblasti, bravčové pre vidiecke obyvateľstvo Augský dobytok (Attika, 5. storočie pred n. L.) Rímsky obetný obrad (1. storočie n. L.) Distribúcia kostí domácich miláčikov v odpadkových rímskych osadách a vojenských táboroch severne od Álp (Peters, 1998) (divé zvieratá väčšinou 12 V stredoveku sa konzumovalo prekvapivé množstvo bravčového mäsa V mestách: Využitie vedľajších produktov z mletia a varenia piva Distribúcia kostí hospodárskych zvierat v odpadkoch miest stredoveku (Benecke, 1994) A. Dürer: stratený syn, Norimberg 1498) Najlepšia šunka rastie na duboch (stredoveké príslovie) Salzburg, máj 2010: Výživa určených zvierat Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 12
13 Osud výživy zvierat Recenzia: bez zvierat neexistuje ľudský vývoj Archaická výživa zvierat Prechod modernej výživy zvierat Čo ďalej? Salzburg, máj 2010: Osud výživy zvierat Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 13
14 Priemyselná revolúcia zahrieva hlad po potravinovej energii a živočíšnych bielkovinách Potravinová energia (MJ ME/kg T) Použiteľný proteín (% T) 1 ha dodáva potravinovú energiu pre xx ľudí (približne od roku 1870) Pšenica Kukurica Zemiaky Zemiaky a kukurica: Vysoká produktivita v potravinárskej energii rýchly rast populácie, najmä v priemyselných aglomeráciách. Deficit v využiteľných bielkovinách z potravy. Zvyšovanie hladu po mäse v metropolitných oblastiach. (Mlieko ako alternatívny zdroj bielkovín zatiaľ nie je široko dostupné z dôvodu vysokého technického, hygienického a logistického úsilia) Salzburg, máj 2010: Destiny Animal Nutrition Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 14
15 Expanzia výživy zvierat rozvojom odľahlých oblastí pevniny železničným dobytkom z prérie do Chicaga, New York Boston New Orleans Salzburg, máj 2010: Výživa určených zvierat Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 15
16 Kvitnúce trávnaté oblasti sú deťmi železnice (kolónie metropol). Allgäu Salzburg, máj 2010: Osud výživy zvierat Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 16
17 Moderná výživa zvierat teraz závisí od chovu na ornej pôde Príklad kŕmnej dávky pre výkrmové ošípané (%) Kukurica 30 Pšenica 17 Jačmeň 20 Sójová múčka, 17 Repkový šrot 5 Pšeničné otruby 5 Kŕmny tuk 2 Minerály a vitamíny 3,5 aminokyseliny (Lys, Met,) 0,5 Enzýmy ( napr. fytáza) 0,01 ¾ priame produkty z ornej pôdy ¼ Vedľajšie produkty z ornej pôdy Krmivo pochádza takmer výlučne z ornej pôdy (priamej a nepriamej). Obnoviteľné priemyselné suroviny, výroba energie, čoraz viac zaberajú ornú pôdu a trávne porasty. V budúcnosti viac živočíšnych potravín a menej chovaných. Užitočná oblasť Salzburg, máj 2010: Výživa určených zvierat, prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 17
18 Osud výživy zvierat Recenzia: bez zvierat nie je ľudský vývoj Archaická výživa zvierat Prechod modernej výživy zvierat Čo ďalej? Salzburg, máj 2010: Osud výživy zvierat Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 18
19 Výzvy pre modernú výživu zvierat Maximalizácia efektívnosti premeny živín z krmiva na živočíšny primárny produkt (udržateľný a bezpečný). 1) Rozšírenie sortimentu vhodného krmiva. Eliminácia antinutričných/toxických vlastností. Eliminujte obmedzenia základných živín. Vývoj nových zdrojov krmiva (zvýšenie kvality). 2) Optimalizácia výmeny živín u hospodárskych zvierat. Špecifikácia výživových požiadaviek zvieraťa (vylúčenie luxusnej konzumácie). Objasnenie prísunu výživných látok krmivom. Synchronizácia tráviacich procesov (najmä v popredí WK). 3) Užívanie výživných zložiek mimo výživy (vrátane prísad) Stabilizácia tráviacich funkcií, zamedzenie stratám z obrany (hygienický stres, oxidačný stres, choroba). 4) Prierezové otázky kvality a bezpečnosti primárnych živočíšnych produktov. Minimalizácia nežiaducich emisií (ochrana životného prostredia). Viac potravín živočíšneho pôvodu s menším prísunom krmiva Salzburg, máj 2010: Osud výživy zvierat Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 19
20 Kŕmny fosfor viazaný na fytáty má iba malú biologickú dostupnosť v extrakte repky olejnej (fytát) sójový extrakt kukurica pšeničná kukurica (Lantzsch 1990) stráviteľný obsah PP fytat-P (g/kg T) inositol 1,2,3, 4,5,6-Hexakisdihydrogenfosfát Stratégia proti pôsobeniu: kŕmna aditívna fytáza Účinnosť uvoľňovania fosfátu z fytátu in vivo je v súčasnosti stále 21 Tepelná úprava kŕmneho proteínu znižuje rýchlosť rozkladu bielkovín v bachore a sójový extrakčný šrot Phytat-P repkový šrot (Konishi et al. 2000. ) Salzburg, máj 2010: Osud výživy zvierat Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 21
22 Tepelné ošetrenie kŕmnych bielkovín zvyšuje prítok fytátu do dvanástnika prežúvavcov% IP6, IP5, IP4 4, IP3% celkového IP (Park et al. 2000) Salzburg, máj 2010: Schicksal Tierernahrung Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 22
23 Výzvy pre modernú výživu zvierat Maximalizácia efektívnosti transformácie živín z krmiva na živočíšny primárny produkt (udržateľný a bezpečný). 1) Rozšírenie sortimentu vhodného krmiva. Eliminácia antinutričných/toxických vlastností. Odstránenie obmedzení v základných živinách. Vývoj nových zdrojov krmiva (zvýšenie kvality). 2) Optimalizácia výmeny živín u hospodárskych zvierat. Špecifikácia výživových požiadaviek zvieraťa (vylúčenie luxusnej konzumácie). Objasnenie prísunu výživných látok krmivom. Synchronizácia tráviacich procesov (najmä v popredí WK). 3) Používanie nevýživných zložiek potravy (vrátane prísad) Stabilizácia tráviacich funkcií, zabránenie stratám z obrany (hygienický stres, oxidačný stres, choroba). 4) Prierezové otázky kvality a bezpečnosti primárnych živočíšnych produktov. Minimalizácia nežiaducich emisií (ochrana životného prostredia). Salzburg, máj 2010: Osud výživy zvierat Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 23
24 Proteínová medzera vo výžive zvierat Sebestačnosť v bielkovinovom krmive EÚ: 23% Nemecko: 44% Rakúsko: 43% Salzburg, máj 2010: Výživa určených zvierat Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 24
25 Odstránenie medzier v kvalite: napr. Doplnenie esenciálnych aminokyselín napr. Sójový jačmeň pre výkrm ošípaných Urn-N Esenciálne aminokyseliny Lys His Leu Ile Trp Thr Met + Cys Phe + Tyr Val Neesenciálne aminokyseliny Využitie 1/3 kŕmneho proteínu sa zvýši o 20%. Použiteľný obsah bielkovín v krmive lyzínu je obmedzený, použitie aminokyselín sa môže znížiť o rovnaké množstvo ako všetky ostatné aminokyseliny. Salzburg, máj 2010: Osud výživy zvierat Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 25
26 Odstránenie medzier v kvalite napr. Kŕmne bielkoviny v energetických zložkách Možné úspory pri extrakcii sójovej múčky pri výkrme ošípaných = 25% Salzburg, máj 2010: Schicksal Tierernahrung Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 26
27 Výzvy pre modernú výživu zvierat Maximalizácia efektívnosti premeny živín z krmiva na primárny živočíšny produkt (udržateľný a bezpečný). 1) Rozšírenie sortimentu vhodného krmiva. Eliminácia antinutričných/toxických vlastností. Eliminujte obmedzenia základných živín. Vývoj nových zdrojov krmiva (zvýšenie kvality). 2) Optimalizácia výmeny živín u hospodárskych zvierat. Špecifikácia výživových požiadaviek zvieraťa (vylúčenie luxusnej konzumácie). Objasnenie prísunu výživných látok krmivom. Synchronizácia tráviacich procesov (najmä v popredí WK). 3) Užívanie výživných zložiek mimo výživy (vrátane prísad) Stabilizácia tráviacich funkcií, zamedzenie stratám z obrany (hygienický stres, oxidačný stres, choroba). 4) Prierezové otázky kvality a bezpečnosti primárnych živočíšnych produktov. Minimalizácia nežiaducich emisií (ochrana životného prostredia). Salzburg, máj 2010: Osud výživy zvierat Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 27
28 Rozšírenie spektra krmív: Potravinová konkurencia verzus efektívnosť výroby Krmivo pre prežúvavce Potraviny pre ľudí Doterajšia stratégia: Zlepšovanie kvality: kvalitnejšie krmivo pre prežúvavce pre ešte efektívnejšie ošípané Hospodárske zvieratá Hydina (Flachowsky a Meyer 2008) Salzburg, máj 2010: Schicksal Tierernahrung Prof. DI Dr . W. Windisch, BOKU, Viedeň 28
29 Príklad suchých výpalkov: Od odpadu po hodnotné bielkovinové krmivo V minulosti: výpalky = málo hodnotný odpadový produkt, najmä pre prežúvavce Dnes: DDGS + esenciálne aminokyseliny nahradia sójovú extrakčnú múčku Výkrm ošípaných: 100% výkrm brojlerov: približne 20 až 30% (Schedle et al. 2008) (Schedle et al. 2009) alebo ng/deň denné zvýšenie denného príjmu krmiva v g/deň vo VG 1 VG 2 VG 3 VG 4 sójový sójový prírastok hmotnosti DDGS zdroja DDGS proteínov, spotreba krmiva g/deň, premena krmiva g/deň, kg/kg 3 2, 5 2 1,5 1 0,5 0 ter/výdaj krmiva v kg krmiva kg prírastok nie áno nie áno Enzýmová prísada 100g 2,0 aa 90g bc 1,9 80g 1,8 70g aa 1,7 bb 60g bc 1,6 c 50g c 1,5 40g 1,4 30g 1,3 20g 1,2 10g 1,1 0g 1,0 0% 8% 16% 24% DDGS DDGS priemerný denný prírastok, g/deň priemerný denný príjem krmiva, g/deň krmivo konverzný pomer, kg/kg kg krmiva/kg prírastku Cieľ: 100% použitie pri kŕmení brojlerov (napr. eliminácia antinutričných faktorov) Salzburg, máj 2010: Schicksal Tierernahrung prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 29
30 Príklad suchého výpalku: Od odpadu po hodnotné bielkovinové krmivo Obilie, kukurica, celulóza, drevo, sacharifikácia (technické enzýmy) Kaša + kvasenie kvasením Destilácia Oddelenie zvyšku, sušenie, odbúravanie výživových látok (NSP, fytát), zvýšená stráviteľnosť sacharidov (výťažok cukru), kvasnice - Kmene s vyššou kvalitou vzoru AS (Lys, Thr, Trp), suchý roztok Bio-Sprit, DDGS> 30% XP idt Rozšírenie spektra krmív: Potravinová konkurencia verzus efektívnosť výroby Brojlerové mäso Krmivo pre prežúvavce Potraviny pre ľudí Vajcia Kravské mlieko Bravčové hovädzie mäso Súčasná budúca stratégia: Zlepšovanie kvality: kvalitnejšie krmivo pre prežúvavce ešte pre efektívnejšie ošípané Hospodárske zvieratá Hydina Jedlé bielkoviny na kg krmiva (g/kg D) (Flachowsky und Meyer 2008) WZW of TUM, máj 2010: Úlohy výživy zvierat v moderných poľnohospodárskych vedách Windisch, BOKU Viedeň 37 Salzburg, máj 2010: Osud výživy zvierat Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 30
31 Lepšia kvalita krmiva + inteligentná recyklácia zvyškov = uvoľnenie ornej pôdy na iné účely Cesty k zvýšeniu kvality: krmivo pre prežúvavce potrava pre ľudí premiestňovanie prežúvavcov do továrne: technologická technológia (stroje, systémy,) biotechnológia (mikroorganizmy, GMO) biele genetické inžinierstvo (enzýmy, Aminokyseliny,) Zelené genetické inžinierstvo (rastliny GMO, 2./3. Gen.) Uvoľňovanie ornej pôdy: Výživa ľudí Priemyselné suroviny Stavebné materiály, energia, Salzburg, máj 2010: Výživa určených zvierat Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 31
32 Ďakujem za pozornosť! Salzburg, máj 2010: Osud výživy zvierat Prof. DI Dr. W. Windisch, BOKU, Viedeň 32