Vliv hladiny dusíkatých látek s doplňkem limitujících aminokyselin na užitkovost brojlerů

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav chovu a šlechtění zvířat Vliv hladiny dusíkatých látek s doplňkem limitujících aminokyselin na užitkovost brojlerů Diplomová práce Vedoucí práce: doc. Ing. Martina Lichovníková, Ph.D. Vypracovala: Bc. Lucie Kupčíková Brno 2014

Mendelova univerzita v Brně Ústav chovu a šlechtění zvířat Agronomická fakulta 2013/2014 ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE Autorka práce: Studijní program: Obor: Bc. Lucie Kupčíková Zootechnika Krmivářství Název tématu: Účinnost nízkoproteinových krmných směsí s doplňkem limitujících aminokyselin u brojlerů Rozsah práce: 55-60 Zásady pro vypracování: 1. Studentka zpracuje literární rešerši, která se bude týkat potřeby a zdrojů dusíkatých látek pro brojlerová kuřata. Popíše trávení dusíkatých látek a faktory ovlivňující jejich stravitelnost. 2. Studentka samostatně provede pokus na kuřatech, kterým budou zkrmovány směsi se sníženým obsahem NL doplněné o limitující aminokyseliny. Studentka vyhodnotí růst kuřat, příjem krmiva, konverzi krmiva a kvalitu JUT. 3. Vhodnými statistickými metodami studentka vyhodnotí výsledky, které bude diskutovat s výsledky publikovanými ve vědeckých časopisech. Na základě svých výsledků stanoví závěry pro daný pokus. Seznam odborné literatury: 1. British Poultry Science. ISSN 0007-1668. 2. Poultry Science. ISSN 0032-5791. 3. World s Poultry Science Journal. ISSN 0043-9339. 4. 5. 6. 7. LEESON, S. -- SUMMERS, J D. Commercial poultry nutrition : Steven Leeson and John D. Summers. 3. vyd. Guelp, Ontario: University books, 2005. 398 s. ISBN 0-9695600-5-2. WISEMAN, J. -- GARNSWORTHY, P C. Recent Developments in Poultry Nutrition 2. 1. vyd. Nottingham: Nottingham University Press, 1999. 8 s. ISBN 1-897676-43-3. KLASING, K C. Comparative Avian Nutrition. Wallingford: CAB International, 1998. 9 s. ISBN 0-85199-219-6. ZELENKA, J. Výživa a krmení drůbeže. 1. vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2005. 88 s. ISBN 80-7157-853-3. 8. ZELENKA, J. -- ZEMAN, L. Výživa a krmení drůbeže. 1. vyd. Praha: ČZT, 2006. 117 s.

Datum zadání diplomové práce: říjen 2012 Termín odevzdání diplomové práce: duben 2014 Bc. Lucie Kupčíková Autorka práce doc. Ing. Martina Lichovníková, Ph.D. Vedoucí práce prof. Ing. Ladislav Máchal, DrSc. Vedoucí ústavu prof. Ing. Ladislav Zeman, CSc. Děkan AF MENDELU

Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem tuto diplomovou práci na téma Vliv hladiny dusíkatých látek s doplňkem limitujících aminokyselin u brojlerů, vypracovala samostatně a veškeré použité prameny a informace jsou uvedeny v seznamu použité literatury. Souhlasím, aby moje práce byla zveřejněna v souladu s 47b zákona č. 111/1998 Sb. o vysokých školách ve znění pozdějších předpisů a v souladu s platnou Směrnicí o zveřejňování vysokoškolských závěrečných prací. Jsem si vědoma, že se na moji práci vztahuje zákon č. 121/2000 Sb., autorský zákon, a že Mendelova univerzita v Brně má právo na uzavření licenční smlouvy a užití této práce jako školního díla podle 60 odst. 1 Autorského zákona. Dále se zavazuji, že před sepsáním licenční smlouvy o využití díla jinou osobou (subjektem) si vyžádám písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuji se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla, a to až do jejich skutečné výše. V Brně, dne:. podpis

Poděkování Touto cestou bych ráda vyjádřila poděkování doc. Ing. Martině Lichovníkové, Ph.D., za její cenné rady a trpělivost při vedení mé diplomové práce. Rovněž bych ráda poděkovala projektu 235/9510/SV2130291 se zadaným tématem Vliv hladiny dusíkatých látek ve výkrmu kuřat, který byl financován za podpory Zlínského kraje formou inovačního voucheru. Také děkuji vedení Mezinárodní testační stanice v Ústrašicích, za umožnění provedení pokusu s brojlerovými kuřaty v prostorách testační stanice. A v neposlední řadě děkuji svým rodičům za umožnění studia na Mendelově univerzitě v Brně.

ABSTRAKT Cílem diplomové práce bylo zjistit vliv čtyř různých hladin dusíkatých látek v krmných směsích s doplňkem limitujících aminokyselin na růst kuřat, konverzi krmiva a kvalitu jatečně upraveného těla (JUT). Pokus byl proveden na 2640 kuřatech hybridů ROSS 308 od 10. dne věku do 30. dne věku. Kuřata byla rozdělena do 4 skupin po 6 opakováních a přijímali krmnou směs s odlišnou hladinou dusíkatých látek, doplněnou o synteticky vyráběné aminokyseliny. Do 10. dne žrala všechna kuřata stejnou krmnou směs BR1. Od 10. dne věku skupina NL22 přijímala v krmné směsi 22 % NL, kontrolní skupina K přijímala 20,8 % NL, skupina NL20 přijímala 19,5 % NL a skupina NL18 přijímala 18 % NL, přičemž obsah stravitelných limitujících aminokyselin (lysin, methionin, leucin, izoleucin, threonin, tryptofan a valin) byl ve všech skupinách shodný. Statisticky průkazně nejhůře (P<0,05) rostla kuřata skupiny NL18, oproti tomu nejlépe rostla kuřata skupiny NL20. Statisticky nejlepší konverze krmiva dosáhla kuřata ve skupině NL20 a opět nejhorší konverze dosáhla skupina NL18. Jatečná výtěžnost a hmotnost prsní svaloviny byla statisticky průkazně nejlepší (P<0,05) u skupiny NL22. JUT skupiny NL18 mělo statisticky průkazně nejvyšší (P<0,05) podíl abdominálního tuku. Na základě výsledků lze doporučit využívání 19,5% hladiny dusíkatých látek s doplňkem limitujících aminokyselin, bez průkazného vlivu na konverzi krmiva a růst brojlerových kuřat. Klíčová slova: brojler, hladina dusíkatých látek, růst, konverze krmiva, kvalita JUT

ABSTRACT The aim of the study was to evaluate the effect of four crude protein (CP) levels supplemented with limiting amino acids in the broiler diets on broilers growth, feed conversion ratio (FCR) and carcass quality. Hybrid ROSS 308, 2640 chickens, were divided into four groups and they fed grower diets with 22; 20,8; 19,5 and 18% of crude protein. The experiment period lasted from 10 to 30 days of age. Starter and finisher diets were the same for all groups. Grower diets were optimized in digestible limiting amino acids (lysine, methionine, leucine, izoleucine, threonine, tryptofan a valine). The lowest growth intensity was observed in the broilers fed 18% CP (P<0.05) on the other side the highest weight was found in the group fed 19,5% CP (P<0.05). The best FCR was found at feeding 19,5% CP and the worst at feeding 18% CP (P<0.05). The carcass yield and breast yield was the highest in group fed 19,5% CP (P<0.05). The highest proportion of abdominal fat was found in group fed 18% CP (P<0.05). On the basis of the results we can recommend the level 19,5% crude protein in grower diets supplemented by limiting amino acids without negative effect on FCR and broiler growth. Key words: broiler, crude protein level, growth, FCR, carcass quality

Obsah 1 ÚVOD... 10 2 LITERÁRNÍ PŘEHLED... 11 2.1 Dusíkaté látky ve výživě drůbeže... 11 2.1.1 Trávicí ústrojí, trávení a vstřebávání dusíkatých látek u drůbeže... 11 2.1.2 Dusíkaté látky... 12 2.1.3 Metabolismus bílkovin u brojlerů... 12 2.1.4 Nebílkovinné dusíkaté látky... 14 2.1.5 Aminokyseliny... 14 2.1.5.1. Esenciální aminokyseliny... 14 2.1.5.2 Poloesenciální aminokyseliny... 15 2.1.5.3 Neesenciální aminokyseliny... 15 2.1.6 Limitující aminokyseliny... 16 2.1.6.1 Methionin... 17 2.1.6.2 Lysin... 17 2.1.7 Aminokyseliny v krmné směsi... 17 2.1.8 Ideální poměr aminokyselin... 18 2.2 Zdroje dusíkatých látek... 20 2.2.1 Sójové boby... 20 2.2.2 Sójový extrahovaný šrot... 21 2.2.3 Řepkový extrahovaný šrot... 21

2.2.4 Sušené obilní výpalky... 21 2.2.5 Hrách... 22 2.2.6 Bob koňský... 22 2.2.5 Pivovarské kvasnice... 22 2.2.6 Vojtěšková moučka... 23 2.2.7 Rybí moučka... 23 2.2.8 Kukuřičný gluten... 23 2.3 Antinutriční látky... 23 2.3.1 Neškrobové polysacharidy... 24 2.3.2 Lektiny... 24 2.3.3 Inhibitory proteáz... 25 2.3.4 Saponiny... 25 2.4 Biologická využitelnost aminokyselin... 26 2.4.1 Ileální stravitelnost... 26 2.5 Nízkoproteinové diety... 28 2.5.1 Vliv zkrmování nízkoproteinových diet na hladinu uvolněného dusíku.. 29 2.5.2 Vliv nízkoproteinových diet na dermatitidy... 30 2.5.3 Nízkoproteinové diety s doplňkem esenciálních aminokyselin... 30 2.5.4 Nízkoproteinové diety s doplňkem lysinu... 30 2.5.5 Nízkoproteinové diety s doplňkem proteáz... 31

2.6 Syntetické aminokyseliny... 31 2.6.1 Světoví výrobci aminokyselin... 33 3 CÍL PRÁCE... 35 4 MATERIÁL A METODIKA... 36 Sledované parametry... 36 a) Živá hmotnost kuřat a konverze krmiva... 36 b) Kvalita JUT... 38 c) Stanovení indexu efektivnosti výkrmu (IEV)... 38 5 VÝSLEDKY... 40 6 DISKUZE... 50 7 ZÁVĚR... 52 8 SEZNAM TABULEK A GRAFŮ... 54 9 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY... 55

1 ÚVOD Produkce drůbežího masa je úzce spojena s výkrmem masných hybridů a to díky vnějším a vnitřním činitelům. Mezi nejdůležitější z nich patří výživa a genetika. Pro úspěšný chov brojlerových kuřat je nutné eliminovat negativní vlivy a dosáhnout optimálních podmínek chovu pro co nejefektivnější využití jejich užitkovosti. Drůbeží maso z brojlerových kuřat má velmi vysokou nutriční a biologickou hodnotu, jedná se o maso lehce stravitelné s nižším obsahem tuku. V České republice se spotřeba drůbežího masa pohybuje okolo 25 kg/osobu/rok. Drůbež se z hospodářských zvířat vykrmuje nejkratší dobu, a proto se v jejich mase ukládá méně škodlivých látek. Genetické předpoklady masných hybridů se vyznačují vysokou intenzitou růstu. Proto je nedílnou součástí využití genetického potenciálu především výživa. Úspěšný chov brojlerových kuřat závisí na příjmu krmiva během výkrmu. Energie a dusíkaté látky z krmiva jsou velmi důležitými živinami pro růst a především tvorbu ceněné prsní svaloviny. Dusíkaté látky mají zásadní vliv na růst kuřat a pozdější kvalitu jatečně upraveného těla, proto jsou také nejdražším komponentem krmných směsí. Drůbež potřebuje množství dusíkatých látek, které zajistí dostatek esenciálních, poloesenciálních a neesenciálních aminokyselin, nebo látek potřebných pro jejich tvorbu. Sójový extrahovaný šrot je hlavním komponentem krmných směsí pro úhradu dusíkatých látek. Díky tomu, že v ČR nejsou vhodné podmínky pro pěstování sóji luštěninaté, je nevyhnutelný její import a ten se promítá v ceně krmných směsí velmi výrazně. Proto je zkrmování nízkoproteinových krmných diet s doplňkem právě limitujících aminokyselin jisté ekonomické, ale i ekologické a etologické řešení. Synteticky vyráběné aminokyseliny jsou v dnešní době pro chovatele dostupné, neboť nedávný rozvoj biotechnologií přináší ekonomické výhody při jejich používání. Nejčastěji se vyrábí a obchoduje s methioninem, lysinem, threoninem a tryptofanem. Z ekologického hlediska se jedná o nižší emise amoniaku vylučovaného v exkrementech drůbeže a z hlediska welfare se nižší emise amoniaku odrazí i v lepším zdravotním stavu drůbeže, což pozitivně ovlivňuje užitkovost. 10

2 LITERÁRNÍ PŘEHLED 2.1 Dusíkaté látky ve výživě drůbeže Dusíkaté látky jsou skupinou živin, která svým charakterem patří do stavebních živin, přičemž část z nich může být využita jako energetický zdroj. Dusíkaté látky jsou ve výživě zvířat zcela nezastupitelné, samotná existence živočichů a jejich produkce je podmíněna přítomností a zdroji využitelných forem dusíkatých látek (ZEMAN, 2006). 2.1.1 Trávicí ústrojí, trávení a vstřebávání dusíkatých látek u drůbeže Anatomickými znaky trávicí soustavy ptáků jsou bezzubý zobák, vole, žláznatý a svalnatý žaludek, párové slepé střevo a kloaka (MARVAN, 2007). V zobákové dutině se vyskytují slinné žlázy s menším množstvím α-amylázy, která poté působí ve voleti společně s enzymy z potravy. Žaludek se skládá ze dvou úseků, žláznatého a svalnatého. Ve žláznatém žaludku dochází ke zpracování potravy chemickou cestou, pomocí kyseliny chlorovodíkové a pepsinogenu. Také zde dochází k začátku štěpení bílkovin na peptidy a aminokyseliny. Mechanickou funkci zubů přejímá svalnatý žaludek, kde dochází k trávení nejen bílkovin působením pepsinu produkovaného ve žláznatém žaludku, ale také zčásti lipidů a sacharidů pankreatickou šťávou ze slinivky břišní (JURAJDA, 2001; ZELENKA a ZEMAN, 2006). V tenkém střevě se také zkvašují sacharidy, jejichž hlavním produktem je kyselina mléčná. Při trávení tuků, pankreatická lipáza rozkládá tuky na glycerol a mastné kyseliny. Proteolitickými enzymy v tenkém střevě jsou tráveny bílkoviny a jejich složky (peptidy) na jednodušší polypeptidy a ty dále až na aminokyseliny (JELÍNEK a kol., 2003). V distální části dvanáctníku ústí společné vývody pankreatu a žlučovodů. Pankreas produkuje lipázu, amylázu, trypsinogen, chymotrypsinogen, karboxypeptidázy, cholesterolázu a hydrogenuhličitan sodný, pufrující kyselinu chlorovodíkovou, pocházející ze žláznatého žaludku. V tlustém střevě se také jako v tenkém střevě nacházejí klky, ovšem s polovičním vstřebáváním živin oproti střevu tenkému. Tlusté střevo se skládá ze dvou slepých a krátkého přímého střeva, dochází zde ke vstřebávání vody. Ve slepých střevech dochází k intenzivnímu mikrobiálnímu trávení, přičemž vznikají těkavé mastné kyseliny a některé vitamíny. Plnění slepých střev probíhá antiperistaltickými pohyby rekta. Krmivo je zde obvykle tráveno 24 48 hodin. Cekální výkaly jsou mazlavé, tmavší, pronikavě zapáchají a obsahují mnohem méně vlákniny 11

(JURAJDA, 2001; ZELENKA a ZEMAN, 2006). Mikrobiální populace střev spotřebuje pro svoji výživu 10 20 % z přijatých sacharidů a dusíkatých látek (PERRY, 2006). Složení krmné dávky a některá krmná aditiva mohou výrazně ovlivnit druhové zastoupení bakteriální populace a tím mají vliv na trávení a vstřebávání živin. Ovšem některé bakterie produkty svého metabolismu redukují zastoupením patogenních mikroorganismů ve střevech, některé produkují jedovaté látky a jiné naopak stravitelnost minerálních látek zlepšují. Kloaka tvoří společný vývod pro trávicí, močové a pohlavní ústrojí. Do urodea ústí močovody, chámovody, či vejcovod. V koprodeu se shromažďují výkaly, dále zde probíhá vstřebávání přebytečné vody z tráveniny a moči. Trus ptáků je tvořen výkaly a močí (FRANDSON et al., 2009). 2.1.2 Dusíkaté látky Dusíkaté látky se definují jako dusík stanovený metodou dle Kjeldahla, vynásobený koeficientem 6,25. Tento koeficient vychází z toho, že bílkoviny běžných krmiv průměrně obsahují 16 % dusíku (ZELENKA et al., 2007). Dusíkaté látky se vyskytují v každé buňce organismu, jsou hlavní součástí svalů a cytoplasmy. Jejich úlohu můžeme sledovat při realizaci genetických informací, přičemž jsou obsaženy i v nukleových kyselinách. Jedná se o funkční látku, která umožňuje činnost orgánů, spouští a reguluje veškeré změny v organismu, které označujeme jako metabolické procesy, z nichž například reguluje metabolismus vody. Osmotický tlak bílkovin a jejich velikost jim nedovolí prostupovat membránami, a proto velmi účinně regulují transport vody z buňky i naopak do mimobuněčného prostoru. Tvoří účinnou složku enzymů, jsou zastoupeny v hormonech a podílí se na ochraně organismu proti možným infekcím (SOMMER, 1985). Z výživářského hlediska dělíme dusíkaté látky na bílkoviny složené z aminokyselin, které se dělí na proteidy a proteiny a na nebílkovinné dusíkaté sloučeniny, které se dělí na aminokyseliny volné, amoniak, močovinu aj. (ZEMAN, 2006). 2.1.3 Metabolismus bílkovin u brojlerů Bílkoviny mají specifický význam, neboť jsou jedinou živinou, která je schopna vyživovat živočišné buňky a to sama, nebo ve formě svých složek spolu s vodou, minerálními látkami a vitamíny. Bílkoviny jsou štěpeny enzymy zažívacího traktu na oligopeptidy s krátkým řetězcem a na volné aminokyseliny. Po rozštěpení jsou 12

aminokyseliny absorbovány krví nebo lymfou do jater, kde probíhá syntéza bílkovin, případně deaminace (vyloučení amoniaku v podobě kyseliny močové) a hlavně doprava aminokyselin krví do svalů. Volné aminokyseliny vytváří v organismu rezervoár, který slouží k tvorbě bílkovin, enzymů, hormonů, na tvorbu glycidů, tuků nebo přírůstku, dále k tvorbě nových bílkovin obměnou opotřebovaných. Tento rezervoár v organismu slouží také pro krytí energetických potřeb a pro syntézu derivátů aminokyselin (kreatin, glutation). Deponování bílkovin je omezené a zásoby proteinů tvoří jen zlomek zásob tuků, či glykogenu. Tato rezerva bílkovin se rozděluje na fixní bílkoviny, jež jsou nezbytné pro život, dále na postradatelné bílkoviny, které může organismus využít pro svoji potřebu, aniž by ohrozil život a na labilní proteiny, které se při přechodné potřebě uvolňují do krve, jsou použity jako zdroj aminokyselin nebo jako doplnění bílkoviny plazmy (LARBIER a LECLERCQ, 1992). Bílkoviny tkání se mohou rozkládat účinkem vnitrobuněčných enzymů (katepsinů) na aminokyseliny, které mají v organismu stejnou funkci jako aminokyseliny z krmiva. Pro správnou funkci metabolismu rozlišujeme dva zdroje aminokyselin. Exogenní, kdy probíhá enzymatický rozklad bílkovin krmiva a endogenní zdroj, jakožto neustálá proteolýza neboli rozklad tkání. Je však důležité si uvědomit, že organismus může proteiny využít pomocí štěpení také jako zdroj energie. Konečným produktem metabolismu bílkovin jsou voda, amoniak, který se detoxikoval do kyseliny močové a oxid uhličitý. Vylučují se z organismu vydýcháním oxidu uhličitého a v trusu ve formě kyseliny močové (BOCK, 1989.) Podstatné je mít v každodenní krmné dávce optimální množství dusíkatých látek pro daný organismus na obnovu tkání, růst, produkci, atd. Nefunguje zde stejné pravidlo vytváření zásob při nadbytku v krmné dávce, tak jako u nadbytku sacharidů a tuků, v podobě tělního tuku (ZEMAN, 2006). Naopak nadbytek dusíkatých látek způsobuje přetížení detoxikační kapacity jater, dochází k deaminaci aminokyselin, přičemž vzniklý amoniak je pro zvíře jedovatý. Aby mohl být z organismu vyloučen, musí být nejprve přeměněn na kyselinu močovou, což je velmi náročný proces i na potřebu energie (ZELENKA a ZEMAN, 2007). Dochází také k poškození 13

vylučovacích systémů. Naopak deficit dusíkatých látek zpomaluje růst, zhoršuje konverzi krmiva, kvalitu peří a má i další negativní účinky na chov (ZEMAN, 2006). 2.1.4 Nebílkovinné dusíkaté látky Nebílkovinné dusíkaté látky se dělí na volné aminokyseliny, amidy, alkaloidy, peptidy, amoniak, močovinu aj. Tyto dusíkaté látky jsou v krmivech zastoupeny v rozmezí od 0 do 50 %. Koncentrace nukleových kyselin se v rostlinách pohybuje od 10 do 20 % obsahu dusíkatých látek. Nebílkovinné dusíkaté látky nemají pro drůbež nutriční význam a představují pro ně metabolickou zátěž (JELÍNEK a kol., 2003; ZELENKA a ZEMAN, 2006). 2.1.5 Aminokyseliny Aminokyseliny jsou biologické stavební jednotky. Jsou schopny se spojovat do dlouhých řetězců peptidovými vazbami mezi skupinou NH 2 jedné aminokyseliny a COOH druhé. Výroba aminokyselin se provádí hydrolýzou bílkovin enzymy, kyselinami, či zásadami (HUGHES, 2009). V tělesných bílkovinách je 22 aminokyselin, přičemž jsou všechny pro organismus nezbytné. Pro drůbež je podstatné zabezpečit dostatek dusíkatých látek, které zároveň zajistí dostatek esenciálních, poloesenciálních a neesenciálních aminokyselin, nebo látek nezbytných pro jejich tvorbu. Aminokyseliny jsou v organismu přednostně využívány pro tvorbu peří, přírůstek živé hmotnosti, větší rozvoj prsní svaloviny a jejich přebytek je využiván pro produkci energie a tvorbu tuku (ZELENKA a ZEMAN, 2006). 2.1.5.1. Esenciální aminokyseliny Esenciální aminokyseliny lysin a threonin si drůbež nemůže vytvořit vůbec, neboť nemají pro jejich syntézu potřebné transaminázy. Tryptofan, histidin, fenylalanin, leucin, isoleucin, methionin, valin a arginin jsou sice v těle syntetizovány, ne však v dostatečném množství. Ovšem tuto syntézu je nutné brát pouze teoreticky, neboť krmivo neobsahuje příslušné ketokyseliny pro jejich tvorbu. Potravou je tedy nutné pokrýt celou potřebu esenciálních aminokyselin. U rychle rostoucích kuřat se stává také glycin esenciální aminokyselinou, který je důležitý pro tvorbu odpadní zplodiny dusíkového metabolismu, což je kyselina močová. Glycin se sice může tvořit 14

ze serinu, ale u rychle rostoucích kuřat může být jeho produkce nedostatečná (D MELLO, 2003; ZELENKA a ZEMAN, 2006). 2.1.5.2 Poloesenciální aminokyseliny Poloesenciální aminokyseliny mohou být syntetizovány, ovšem pouze některé z nepostradatelných aminokyselin, jako je cystein z methioninu, nebo tyrosin z fenylalaninu. Potřebu fenylalaninu můžeme nahradit pouze fenylalaninem, zatímco potřebu tyrosinu můžeme uhradit tyrosinem nebo fenylalaninem. Z methioninu můžeme uhradit cystein, ne však naopak a to díky odlišným molekulovým hmotnostem, kdy uhradí hmostnostní jednotka methioninu 0,81 hmotnostní jednotky cysteinu. Jednotka fenylalaninu pak 1,10 jednotky tyrozinu. Cystein se snadno oxiduje na cystin, kdy konverze probíhá na molární bázi se stoprocentní účinností. Ze serinu může být syntetizován selenocystein, důležitý pro tvorbu glutation peroxidázy (ZELENKA, 2011). 2.1.5.3 Neesenciální aminokyseliny Neesenciální aminokyseliny alanin, serin, prolin, kyselina asparagová, asparagin, kyselina glutamová a glutamin se mohou vytvářet z jiných neesenciálních aminokyselin, anebo z esenciálních aminokyselin, což není ekonomicky ani biologicky výhodné. Poměr dusíku mezi esenciálními a neesenciálními aminokyselinami v krmné směsi by měl být přibližně 1 : 1 (ZELENKA A ZEMAN, 2006). Jako dostačující množství při ideálně vybilancovaném zastoupení esenciálních aminokyselin by brojlerům mělo stačit 165 g dusíkatých látek v 1 kg krmiva (WIDYARATNE a DREW, 2011). Ovšem při nižším obsahu než 188 g by se mohly stát limitujícími potřebné neesenciální aminokyseliny a tento jejich nedostatek by si organismus kompenzoval vytvořením neesenciálních aminokyselin z esenciálních. Následně by pak mělo zvíře zvýšené nároky na jejich přísun v krmivu. Proto je velmi důležitý optimální poměr mezi těmito aminokyselinami. Esenciální aminokyselina, jejiž nedostatečné zastoupení v dusíkatých látkách limituje využití ostatních aminokyselin, a zároveň tím zvyšuje nároky na množtví dusíkatých látek v krmné směsi, nebo limituje užitkovost zvířat při nezměněném množství dusíkatých látek, se nazývá limitující aminokyselinou (ZELENKA a ZEMAN, 2006). 15

2.1.6 Limitující aminokyseliny Nejčastěji limitujícími aminokyselinami jsou methionin nebo lysin, výrazný bývá také nedostatek threoninu nebo tryptofanu. Tyto aminokyseliny se průmyslově vyrábějí a mohou se přidávat do krmných směsí. Arginin a isoleucin mohou stát v pořadí limitujících aminokyselin před výše zmíněnými a také se prodávají jako krmná aditiva (ZELENKA a ZEMAN, 2006). Drůbež má vysoké nároky na sirné aminokyseliny (methionin a cystein), neboť jsou nezbytné pro růst peří. Bílkovina peří obsahuje 7,9 % sirných aminokyselin, oproti nárokům na sirné aminokyseliny v bílkovině svaloviny, což činí 4,3 % (ZELENKA et al., 2007). Sirné aminokyseliny podporují imunitní systém, napomáhají zlepšit odolnost vůči tepelnému stresu a zvyšují ukládání prsní svaloviny. Profesor Klasing z Kalifornie uvedl, že při stresových situacích je ze 70 % deprese růstu způsobena sníženým příjmem krmiva, ovšem zbývajících 30 % zapříčiňují především sirné aminokyseliny. Methionin a cystein jsou totiž hluboce zapojeni do antioxidačních procesů taurinem a gluthation syntézou (KLASING, 2013). Pořadí limitujících aminokyselin se někdy znázorňuje také pomocí Liebigova zákonu minima (viz obr. 1). Obr. 1 Pořadí limutjících aminokyselin u brojlerových kuřat ZELENKA (2006) 16

2.1.6.1 Methionin Methionin, jako první nejčastěji limitující aminokyselina, je v komerčních směsích brojlerů často doplněn buď jako DL-methionin, obsahující asi 99 % účinné látky a je podávaný v suchém stavu, nebo jako kapalina hydroxyanalog methioninu, běžně dostupný s 88 % účinné látky. Oba tyto zdroje methioninu umožňují přesné vyvážení aminokyselin (SAUER et al., 2008). DL-methionin je vyráběn chemickou syntézou, při které vzniká racemická směs D- a L- izomerů. Oba tyto izomery drůbež dobře využívá. Nejprve se D-methionin deaminuje na ketoanalog methioninu a poté se z něho přidáním aminoskupiny vytváří L-methionin. Hydroxyanalog methioninu je racemickou směsí 2-hydroxy-4-methylthiomáselné kyseliny, který je dále oxidován na ketokyselinu a ta je následně přeměněna na biologicky aktivní L-methionin (ZELENKA a ZEMAN, 2006). Biologická využitelnost hydroxyanalogu methioninu na molární bázi, je ve srovnání s využitelností L-methioninu u vykrmovaných kuřat, dle konverze krmiva přibližně 76% (JANSMAN et al., 2003). 2.1.6.2 Lysin Lysin je druhou nejčastěji limitující aminokyselinou a proto je nevyhnutelné jej dodávat do krmné směsi, pokud sójový extrahovaný šrot netvoří hlavní zdroj bílkovin (OVIEDO-RONDÓN a WALDROUP, 2002). Hlavním zdrojem lysinu je L-lysin hydrochlorid, který obsahuje nejméně 78 % účinné látky (SMIRICKY-TJARDES et al., 2004) a dihydrát L-lysinu hydrochloridu obsahujícím 64 % účinné látky (ZELENKA a ZEMAN, 2006). Řepkový extrahovaný šrot (ŘEŠ) je také kvalitní zdroj bílkovin, stejně tak, jako sójový extrahovaný šrot (SEŠ), avšak existují stále občasné zprávy o jeho negativním účinku způsobujícím problémy s běháky, pokles produkce aj., pokud značné množství ŘEŠ, nahradí SEŠ (AHMAD et al., 2007). Při přehřátí během tepelného ošetření krmiv, může nastat ve větším rozsahu Maillardova reakce, kdy dochází ke znehodnocení lysinu a následnému vzniku lysinoalaninu, který je pro zvířata zcela nevyužitelný. 2.1.7 Aminokyseliny v krmné směsi Obsah aminokyselin dostačující pro maximální růst, nemusí uspokojit veškeré potřeby jedince. Optimální osvalení prsní partie a tedy vyšší výtěžnost prsního filé 17

vyžaduje použití vyšší hladiny lysinu i metioninu a to, až o 15 %, než kolik stačí pro maximální přírůstky živé hmotnosti. Vyšší hladina metioninu a argininu než stačí pro růst, je třeba pro optimální funkci imunitního systému, životní pohodu a zdraví zvířat. Zvyšování dávek aminokyselin musí být opatrné vzhledem k možnému nebezpečí výrazného předávkování. Na směsi s přebytečnými dusíkatými látkami se musíme dívat velmi kriticky, neboť se jedná o stresogenní faktor. Přebytečné aminokyseliny jsou při glukoneogenezi deaminovány a jak již je zmíněno výše, takto vzniklý amoniak je pro zvíře jedovatý. Glukoneogeneze nastává také, když zvířata hladoví a z odbourávaných bílkovin tělesných tkání se vytváří glukóza (ZELENKA a HEGER, 2007). Nehledě na vysokou zátěž životního prostředí, kterou způsobuje nadměrný obsah dusíkatých látek v exkrementech drůbeže (SCHUTTE a JONG, 2004). Proto je důležité stanovit potřebu esenciálních aminokyselin pomocí koncepce ideální bílkoviny. Jedná se o hypotetickou bílkovinu pro určitou kategorii zvířat, ve které všechny aminokyseliny limitují stejnou mírou. V podstatě se jedná o vzájemný poměr esenciálních aminokyselin, kdy se jejich vzájemné množství vztahuje k lysinu, který se považuje za 100% základ. Pokud je dostatek neesenciálních aminokyselin v krmné dávce, tak přidáním jakékoliv esenciální aminokyseliny k ideální bílkovině, se nedocílí zvýšení užitkovosti. Při sestavování krmné směsi se rozhodneme, kolik lysinu zvířeti poskytneme na každý MJ metabolizovatelné energie opravené na dusíkatou rovnováhu (ME N ). Obsahy ostatních aminokyselin poté odvozujeme v poměrech, ve kterých jsou zastoupeny v ideální bílkovině. Složení ideální bílkoviny se s věkem zvířat mění a to tak, že s přibývajícím věkem se zvyšuje podíl aminokyselin potřebných pro záchovu (sirné aminokyseliny a treonin) a klesá podíl lysinu, který je zejména potřebný pro růst (ZELENKA a ZEMAN, 2007). 2.1.8 Ideální poměr aminokyselin Při sestavování ideální bílkoviny je potřeba brát v úvahu specifické účinky bílkovin, jejich složení, stravitelnost aminokyselin a jejich vzájemný poměr. Hodnota bílkovin a stravitelnost aminokyselin, jsou charakterizovány jako ideální poměr aminokyselin. V důsledku toho jsou vybrané zdroje bílkovin u brojlerových kuřat hodnoceny dle 18

poměru aminokyselin. Optimalizací poměru růstu a doplňku aminokyselin dojde k minimální metabolické zátěži brojlerů. LIEBERT (2013) uvádí, že přidáním 2g lysinu/100 g dusíkatých látek do směsi na bázi kukuřice nebo pšenice, dojde ke zlepšení poměru aminokyselin, čímž se tento poměr přiblíží ideální bílkovině. Naopak stejný, nebo podobný efekt má přídavek methioninu a to v množství 1g/100 g dusíkatých látek, pokud je směs založena na sójovém extrahovaném šrotu. Z čehož vyplývá, že s ohledem na ideální bílkovinu je v pšenici a kukuřici nedostatek lysinu, kdežto v sójovém extrahovaném šrotu je nedostatek methioninu. Poměr aminokyselin se mění s věkem kuřat, ale také se neustále zpřesňuje tím, jak díky šlechtění roste užitkovost kuřat. Jeden z příkladů je uveden v tabulce 1. Tab. 1 Literární údaje a výsledky současných výzkumů ideálního poměru aminokyselin u brojlerových kuřat (LIEBERT, 2013) Ideální poměr aminokyselin k lysinu Aminokyseliny Průměr * PASTOR et al. 2013 WECKE and LIEBERT 2013 n Starter Grower Starter Grower Lysin 26 100 100 100 100 100 Methionin 22 40 39** 40** Methionin+Cystein 24 74 Threonin 24 66 60 62 Tryptofan 22 16 19 17 Arginin 25 105 105 105 Histidin 12 34 Izoleucin 24 69 55 56 55 65 Valin 21 80 65 72 63 79 Leucin 12 110 94 106 Fenylalanin 8 66 Fenylalanin+Tyrozin 9 120 *Literární údaje dle WECKE a LIEBERT (2013) ** Převzato od LIEBERT et al., (2010) 19

Při optimalizaci krmné směsi je nutné mít na paměti, že využitelnost aminokyselin ovlivňuje řada faktorů. Např. využití aminokyselin je omezováno přirozenými enzymorezistentními vazbami bílkovin, dále vazbami, které vznikají při opracování krmiva a vlivem působení antinutričních látek. Díky tomu narůstají obavy z nízké využitelnosti, což vede k nadsazování obsahu aminokyselin v krmných směsích, což je nákladné a pro organismus brojlerů nepříznivé. Cestou ke zvýšení efektivnosti je výroba směsí na základě obsahu stravitelných aminokyselin v jednotlivých komponentech. Jednotlivé aminokyseliny téhož krmiva nejsou totožně stravitelné a také stravitelnost téže aminokyseliny v odlišných krmivech je rozdílná. Průmyslově vyráběné aminokyseliny jsou využívány téměř stoprocentně, což nelze tvrdit o aminokyselinách vázaných v bílkovinách (ZELENKA et al., 2007). V současné době téměř všechny firmy zabývající se výrobou krmných směsí optimalizují obsah aminokyselin na úrovni stravitelných aminokyselin. 2.2 Zdroje dusíkatých látek Dostupnost zdrojů dusíkatých látek na mezinárodních trzích je značně ovlivněna rozvojem živočišné výroby v Číně, Indii a Brazílii. V roce 2011 Čína dovezla téměř 60 % z 90 milionů tun sójových bobů. Evropská unie se podílí na celosvětovém dovozu sójových bobů z cca 15 %. Očekává se, že se celosvětová konkurence dovozu sójových bobů ještě zvýší (LIEBERT, 2013). Výživná hodnota a cena komponenty představující hlavní zdroj dusíkatých látek, určují důležité faktory při sestavování krmných směsí. Avšak každé krmivo má své specifické vlastnosti, výhody a nevýhody a rizika kontaminace. Dle zákona o krmivech jsou pro drůbež některá krmiva zakázána, např. masokostní moučky, péřové moučky, produkty z krve, kvasnice vyrobené na n- alkanech. 2.2.1 Sójové boby Sója je hlavním zdrojem bílkovin pro všechny druhy drůbeže a to vzhledem k množství a kvalitě svých bílkovin, zejména aminokyselin. Díky vysokému obsahu lysinu, tryptofanu, threoninu, izoleucinu a valinu, společně s téměř optimálním poměrem leucinu/izoleucinu jsou vhodné zejména pro kuřata chovaná na maso a pro 20

nosnice (LARBIER a LECLERCQ, 1992). Oproti tomu však obsahuje méně sirných aminokyselin, než bílkovinná krmiva živočišného původu. Tento problém lze jednoduše vyřešit dodáním synteticky vyrobeného methioninu. Sója obsahuje cca 36 % bílkovin, jedná se o vynikající krmivo, zvlášť když není k dispozici krmný tuk, kterého sója obsahuje 20 21 %. Před zkrmováním je nutné sóju tepelně ošetřit při 110 140 C, aby došlo ke snížení aktivity inhibitoru trypsinu a tím se zvýšila celková využitelnost dusíkatých látek (WILLIS, 2002; ZELENKA a ZEMAN, 2006). 2.2.2 Sójový extrahovaný šrot Sójový extrahovaný šrot je hlavní zdroj dusíkatých látek především ve výživě nepřežvýkavých zvířat. Obsah dusíkatých látek bývá variabilní, je odvislý především od odrůd a také dle podmínek zpracování. Hodnoty se tedy mohou pohybovat od 44 % především z neloupaných sójových bobů, které obsahují více vlákniny a méně metabolizovatelné energie, až po hodnoty 49 % z loupaných sójových bobů (LEESON a SUMMERS, 2001). 2.2.3 Řepkový extrahovaný šrot Řepkový extrahovaný šrot je nejrozšířenějším bílkovinným krmivem z naší domácí produkce. Obsah dusíkatých látek je v rozmezí 32 38 % a jeho kvalita závisí na odrůdě řepky. Pěstují se dvounulové odrůdy řepky, které mají pro krmivářský účel nízký obsah méně vhodné kyseliny erukové a glykosidů, z nichž se vytvářejí látky narušující činnost štítné žlázy. Proto by se neměl obsah glukosinolátů pohybovat výše, než 20µmol/l. Pro mladší kategorie zvířat by se do krmných směsí neměl zařazovat v množství větším, než 3 % a u starších i 5 % (VYSKOČIL, 2008). 2.2.4 Sušené obilní výpalky Sušené obilní výpalky jsou často označované jako DDGS (Distiller`s Dried Grains with Solubles) a jsou vedlejším produktem lihovarského průmyslu. Nutriční hodnota je variabilní, neboť závisí na výchozí surovině, ale i na způsobu fermentace a šetrnosti sušení. Obsahují především nezkvasitelný podíl zrna, což jsou klíčky, vláknina, dusíkaté látky (26 32 %) a tuk. Výpalky světlé barvy bývají nejkvalitnější, čím je barva výpalků tmavší, tím horší bývá jejich výživná hodnota. Lihovarské výpalky se dají zkrmovat i v mokrém stavu, což může být ekonomicky i ekologicky výhodnější. 21

Problém však představuje omezená doba skladovatelnosti. V současnosti se produkce obilních výpalků zvyšuje díky rozšiřování výroby kvasného lihu, který se přimíchává do pohonných hmot. Do krmných směsí pro drůbež jich lze zařadit 5 8 % (ZELENKA a ZEMAN, 2006). Vyšší množství v krmné směsi způsobuje zhoršení užitkovosti, konverze a snížení přírůstků (PESTI, 2005; ONDRAČKA, 2009). 2.2.5 Hrách Bílkovina hrachu obsahuje vysoký podíl lysinu, avšak sirné aminokyseliny a tryptofan jsou limitující. Do krmných směsí pro drůbež lze zařadit 5 10 % hrachu, přičemž moderní odrůdy hrachu mohou být v krmné směsi zařazeny při mírném snížení užitkovosti v množství až 20 %. V krmných směsích pro mláďata se díky možnému uvolňování kyanovodíku a také díky vyššímu podílu hořkých látek omezuje podíl pelušky (VYSKOČIL, 2008). Z ekonomického hlediska je vhodné zařadit hrách jako částečnou náhradu za sójový extrahovaný šrot (ZELENKA a ZEMAN, 2006). 2.2.6 Bob koňský Bob koňský je využíván jako komponenta do krmných směsí, ale může sloužit i k produkci zelené píce, často v luskovinoobilních směskách (TICHÁ a VYZÍNOVÁ, 2006). Bob koňský má však oproti hrachu vyšší obsah dusíkatých látek, cca 26,5 %. Důležitý je postupný návyk zvířat na bob, neboť má hořkou chuť (ZELENKA a ZEMAN, 2006). 2.2.5 Pivovarské kvasnice Pivovarské kvasnice jsou produktem z kvasných kádí a ležáckých nádob. Tekuté, nebo lisované kvasnice se pro výrobu krmných směsí suší. Pivovarské kvasnice jsou hodnotné krmivo s vysokým obsahem vitamínů, převážně vitamínů B a také díky obsahu dusíkatých látek (51,5 %), navíc biologická hodnota bílkovin je vysoká (VYSKOČIL, 2008). 22

2.2.6 Vojtěšková moučka Vojtěšková moučka je vyrobena horkovzdušným sušením vojtěšky. Z aminokyselin obsahuje vysoké množství tryptofanu a do krmných směsí se obvykle nezařazuje více než 2 % (EWING, 2002; VYSKOČIL, 2008). 2.2.7 Rybí moučka Rybí moučka patří k nejkvalitnějším krmivům obsahující dusíkaté látky a energii, její složení závisí na použité surovině a způsobu zpracování. Do krmných směsí pro mladá zvířata může být zařazeno 4 5 % rybí moučky, ovšem finisher, tedy krmná směs BR3 by neměla obsahovat více než 2 3 % a to z důvodu rybí příchutě masa (PESTI, 2005). 2.2.8 Kukuřičný gluten Kukuřičný gluten je vedlejší produkt výroby kukuřičného škrobu obsahující až 67 % dusíkatých látek s limitující aminokyselinou lysinem. Kukuřičný gluten je zároveň přirozený zdroj pigmentů. Do krmné směsi se zařazuje v množství 5 15 % (EWING, 2002). 2.3 Antinutriční látky V řadě krmiv rostlinného původu jsou přítomny antinutriční látky. Většina těchto látek jsou běžné sloučeniny různého chemického složení, které mohou být uloženy v různých částech rostlin. U některých antinutričních látek může být toxicita snížena tepelnou úpravou, máčením, atd. Avšak při tepelné úpravě je důležité, aby došlo ke snížení negativního působení toxické látky, ale nebyla přitom snížena biologická hodnota krmiva. Ovšem příliš vysoká teplota může způsobit vznik dalších toxických látek. Nejvíce citlivá na toxické látky je drůbež, zatímco ostatní druhy hospodářských zvířat jsou méně vnímavé. Antinutriční látky, na které je drůbež velmi vnímavá jsou neškrobové polysacharidy, polyfenoly, lektiny, nebo inhibitory proteáz (TŮMOVÁ, 2006). 23

2.3.1 Neškrobové polysacharidy Neškrobové polysacharidy tvoří část vlákniny, která je buď omezeně stravitelná, nebo nestravitelná. V gastrointestinálním traktu bobtnají a zvyšují viskozitu tráveniny, přičemž zhoršují pohyblivost živin a trávicích enzymů, omezují absorpci živin, zejména tuků. Nejzávadnější neškrobové polysacharidy tvoří β-glukany a arabinoxylany. β-glukany jsou charakteristické svým výskytem v ječmeni, ovsu a některých genotypech pšenice. Zatímco arabinoxylany v žitě, tritikále a většině genotypů pšenice. Kukuřice má nízký obsah neškrobových polysacharidů. Ječmen obsahuje 2,4 8 % β-glukanů v sušině, přičemž rozpustných β-glukanů je v sušině 1,1 6,9 %. K nárůstu neškrobových polysacharidů dochází při zvýšeném hnojení dusíkatými hnojivy a při teplém slunečném počasí ve fázi tvorby obilek, naopak deštivé počasí jejich obsah snižuje. K dalšímu zvyšování obsahu arabinoxylanů a β-glukanů dochází extrudováním. U rozpustných arabinoxylanů dochází k poklesu jejich obsahu vlivem tepelných úprav, neboť jsou citliví vůči zvýšené teplotě (KALAČ a MÍKA, 1997; TŮMOVÁ et al., 2010). Vysoký obsah rozpustných neškrobových polysacharidů obsahuje vlčí bob úzkolistý 38 % sušiny, hrách 24,7 %, sójový šrot 30,3 % a řepkový šrot 16,7 %. V semenech luskovin a řepky mají tyto polysacharidy komplexnější charakter, než u obilovin. Polysacharidy rostlinných buněčných stěn snižují příjem, využitelnost živin a užitkovost u drůbeže. Pro omezení nežádoucích účinků neškrobových polysacharidů se využívá enzymových preparátů, získaných prostřednictvím některých mikroorganismů (např. Trichoderma virida, Trichoderma reesei, nebo bakterie Bacilus subtilis) (KALAČ a MÍKA, 1997). 2.3.2 Lektiny Lektiny, aglutininy, hemoaglutininy jsou toxické albuminy, které mohou aglutinovat erytrocyty. V rostlinách jsou velmi často vázány na sacharidy. Způsobují sníženou resorpci živin, což je způsobeno vazbou lektinu na střevní stěny a následné snížení jejich vstřebávací funkce. Dále způsobují snížení růstu zvířat, nekrózu epiteliálních buněk střeva a narušují obranné mechanismy střevní sliznice, což způsobuje zvýšený průnik patogenů do organismu. Lektiny jsou často doprovázeny inhibitory proteáz, vytvářejí komplex s trypsinem, respektive s chymotrypsinem a dalšími protézami, které 24

následně chybějí pro štěpení bílkovin v potravě, čímž klesá jejich stravitelnost (KALAČ a MÍKA, 1997; VYSKOČIL, 2008). Aglutininy neupravené sóje snižují koncentraci inzulínu v krvi, inhibují proteázy a disacharidázy ve střevech, způsobují degenerativní změny na játrech a ledvinách a zabraňují vstřebávání železa a tuku (BAJPAI et al., 2005). Inaktivace lektinů je možná pomocí tepelné úpravy, kdy jejich biologická aktivita je rozložitelná pouze vlhkým teplem při napařování, nikoli suchým. U sóji je touto úpravou dosaženo lepší výživné hodnoty (VYSKOČIL, 2008). 2.3.3 Inhibitory proteáz Mezi nejvýznamnější inhibitory proteáz patří, inhibitor trypsinu a chymotrypsinu. Jedná se o polypeptidy a bílkoviny vytvářející s proteolytickými enzymy poměrně stabilní komplexy, jež mají následně sníženou enzymovou aktivitu. Inhibitory proteáz potlačují růst drůbeže, omezují štěpení bílkovin a jejich stravitelnost. Vyvolávají hypertrofii a hyperplazii slinivky břišní, zvýšenou syntézu chymotrypsinu a trypsinu, čímž vzrůstá potřeba methioninu a cysteinu. Způsobují endogenní ztráty dusíku, síry aj. (VYSKOČIL, 2008). LIENER (1994) rozdělil inhibitory proteáz do dvou skupin. První skupina inhibitorů Kunitzova typu zahrnuje proteiny s molekulární hmotností cca 20 000 s působením především proti trypsinu. Skládá se ze 181 aminokyselin a v kyselém prostředí (ph 1,5 2) podléhá štěpení pepsinem. Druhá skupina inhibitorů Bowman-Birkova typu zahrnuje proteiny s molekulární hmotností 8 000. Skládá se ze 71 aminokyselin a je velmi odolná vůči zahřívání, kyselinám a zásadám. PERILLA et al. (1997) uvádějí, že při zkrmování směsi brojlerovým kuřatům, která obsahovala 41 % neupravených sójových bobů, byla hmotnost pankreatu 5,6 g a zároveň hmotnost kuřat ve 42. dni věku byla statisticky průkazně nižší (P<0,05), oproti kuřatům, která byla krmena směsí s 41% podílem extrudované sóji při teplotě 140 C, která měla hmotnost pankreatu ve 42. dni věku 1,8 g. 2.3.4 Saponiny Vysoké koncentrace saponinů se vyskytují především ve vojtěšce, hrachu a sóji. Přestože saponiny vytvářejí mnoho rozdílných látek, všechny mají několik společných 25

charakteristik, mezi které patří hořká chuť, nadýmavost, hemolytické účinky a schopnost vytvářet složité komplexy se žlučovými kyselinami a cholesterolem a tím snižovat obsah cholesterolu. Saponiny v krmivu způsobují nižší příjem krmiva, které je obsahuje díky hořké chuti. Snižují růst, ovlivňují vstřebávání mastných kyselin a vitamínů rozpustných v tucích (VYSKOČIL, 2008). JENKINS a ATWAL (1994) zjistili, že kuřata, která přijímala v krmivu 0,9 % saponinů, měla nízký příjem krmiva, přírůstek živé hmotnosti a stravitelnost tuku. 2.4 Biologická využitelnost aminokyselin Biologická využitelnost je definována jako procentický podíl aminokyselin krmiva, který je následně po vstřebání k dispozici k záchovným účelům a také k syntéze tělních bílkovin. Stanovení využitelnosti je velmi pracné a časově i metodicky náročné. Podstatu tvoří sledování odezvy zvířete, což znamená zaznamenávání intenzity růstu, či dusíkové bilance atd., na postupně zvyšující se dávky testované aminokyseliny, přičemž ostatní aminokyseliny musí být v nadbytku. Tímto způsobem stanovíme využitelnost jen jedné aminokyseliny. Rozdíl mezi biologickou využitelností a stravitelností aminokyselin je v tom, že část aminokyselin může být vstřebána v nevyužitelné formě, například komplex lysinu s redukujícími cukry. Tento komplex se sice vstřebá, ale zvíře ho nedokáže využít (ZELENKA a ZEMAN, 2006). 2.4.1 Ileální stravitelnost V současné době je nejlepším ukazatelem využitelnosti aminokyselin ileální stravitelnost, neboť vlivem činnosti mikroorganismů působících především ve slepých střevech, je obsah aminokyselin ve výkalech jiný, než v trávenině na konci tenkého střeva (ZELENKA et al., 2007). Fekální stravitelnost aminokyselin se stanovuje odečtením obsahu aminokyselin vyloučených ve výkalech, od aminokyselin v krmivu. Tato stravitelnost však není dobrým ukazatelem jejich využitelnosti, proto přistupujeme k ileální stravitelnosti. Ileální stravitelnost aminokyselin se stanovuje rozdílem mezi přijatým množstvím a množstvím v trávenině na konci tenkého střeva (ilea). Při zjišťování ileální stravitelnosti se pokusným brojlerům chirurgicky odstraní slepá 26

střeva. Nebo stravitelnost aminokyselin stanovíme na základě analýzy tráveniny vypláchnuté destilovanou vodou bezprostředně po porážce zvířete z distální poloviny kyčelníku, nebo z píštěle na konci ilea. Pokud se od obsahu aminokyseliny krmiva odečítá celý obsah živiny ve výkalech, zjistíme bilanční stravitelnost, tím je zanedbán vliv aminokyselin endogenního původu (trávicí enzymy, hlen, odloupaný epitel), který se zvyšuje s poklesem příjmu aminokyselin v krmivu. Když zjišťujeme skutečnou stravitelnost, tak se bilanční stravitelnost koriguje dle množství aminokyselin endogenního původu, stanoveného při zkrmování bezdusíkaté diety. Skutečná stravitelnost je konstantní, nezávislá na příjmu aminokyselin a je vždy vyšší, než bilanční stravitelnost (RAVINDRAN, 2004). Metodika stanovení zahrnuje 48 hodinové přípravné období pro zvířata, kdy dostanou jen 50 g glukózy v pitné vodě, aby byl omezen rozklad aminokyselin pro energetické účely. Následně se sondou podá 50 g experimentální diety obsahující zkoumané krmivo, minerální látky a vitamíny. Pokud je zkoumáno krmivo s vysokým obsahem dusíkatých látek, ředí se kukuřičným škrobem tak, aby v dietě bylo pouze 16 18 % dusíkatých látek. Pokud chceme stanovit exkreci endogenních aminokyselin, tak se krmí dieta sestávající ze 48 % kukuřičného škrobu, 48 % sacharózy a 4 % minerálních látek a vitamínů. Trus pro rozbory je kvantitativně shromažďován následujících 48 hodin (ZELENKA a ZEMAN, 2006). Přibližně je potřeba stravitelných aminokyselin o 5 10 % nižší, než potřeba veškerých aminokyselin (PARSONS, 1996). Potřeba stravitelných aminokyselin je následně vypočtena pomocí regresních rovnic. Nejprve jako vztah mezi složením ideálního proteinu a věkem brojlerů, poté je vypočten poměr mezi obsahem stravitelného lysinu a metabolizovatelnou energií v závislosti na věku (dle zvolené hladiny metabolizovatelné energie v krmné směsi byla vypočtena potřeba stravitelného lysinu v 1 kg krmné směsi). Na základě složení ideálního proteinu byla vypočtena potřeba zbylých stravitelných aminokyselin. A z potřeby stravitelných aminokyselin byla vypočtena potřeba všech aminokyselin (ZELENKA et al., 2007). 27

2.5 Nízkoproteinové diety Využití nízkoproteinových diet je efektivní zejména z hlediska dovozu a vysoké ceny za sójový extrahovaný šrot, ale také z hlediska náročnosti při metabolismu dusíkatých látek. Nadbytek dusíkatých látek způsobuje přetížení detoxikační kapacity jater, dochází k deaminaci aminokyselin, přičemž vzniklý amoniak je pro zvíře jedovatý (ZELENKA a ZEMAN, 2007). Jak již bylo zmíněno dříve, při využití nízkoproteinových diet je důležité doplnit do krmné směsi esenciální limitující aminokyseliny. V poslední době se testuje i možnost využití proteáz u nízkoproteinových krmných diet, s cílem zlepšení využitelnosti bílkovin. V případě tepelného stresu se problém vzniklý zkrmováním vyššího obsahu dusíkatých látek ještě prohlubuje. Za běžných podmínek v důsledku trávení a vstřebávání krmiv, dochází ke zvýšené produkci tělesného tepla brojlerů. Produkce tělesného tepla je mnohem vyšší, pokud nejsou zdrojem energie sacharidy a tuky, ale dusíkaté látky. Proteiny způsobují vyšší produkci tělesného tepla, při současně vysoké teplotě prostředí. Metabolizovatelná energie z proteinu je v tomto případě využita přednostně na záchovu, nikoliv na produkci. Teplo, které vzniká v důsledku trávení a vstřebávání živin můžeme poté nahradit krmivem se stejným, či nižším obsahem energie na záchovu. Když je produkce tělesného tepla vyšší, než kolik stačí brojlerům na produkci, stává se odpadem. Výsledky výzkumu naznačují, že nízkoproteinové diety doplněné o synteticky vyráběné aminokyseliny snižují produkci odpadního tělesného tepla (ALETOR, 2000). Tyto závěry potvrzuje také studie CHENGA et al. (1997), ve které poukazují na korelaci mezi nízkoproteinovými dietami, aminokyselinami a rostoucí teplotou prostředí u brojlerů. V pokusu použili šest skupin brojlerů s odlišnou teplotou prostředí 21,1 C až 35 C. U skupin s teplotou prostředí nižší než 25,3 C, došlo ke zvýšení přírůstku brojlerových kuřat i při současně vyšších dávkách dusíkatých látek. Při teplotě nad 26,7 C a dávkách proteinu nad 20 % se projevila deprese v růstu brojlerů. U brojlerů krmených nízkoproteinovými dietami s 16 % a 18 % dusíkatých látek bez ohledu na teplotu prostředí, nebyl zaznamenán zvýšený přírůstek, ani po přidání pěti esenciálních aminokyselin (lysin, methionin, arginin, threonin a tryptofan), což naznačuje, že jiné aminokyseliny byly v těchto směsích limitující. 28

Hladinu dusíkatých látek ovlivňuje také morfologie střeva, čemuž se věnoval LAUDADIO et al. (2011). V pokuse autoři použili 180 kuřat hybridů Hubbard, kteří byli rozděleni do tří skupin, a byli krmeni ad libitně od 14. dne věku do 49. dne věku. Krmné diety se u jednotlivých skupin lišily hladinou dusíkatých látek 22,5 %, 20,5 % a 18,5 %. Na konci výkrmu byla u kuřat krmených 20,5 % dusíkatých látek zjištěna větší délka a plocha klků a větší hloubka krypt v úseku dvanáctníku a kyčelníku. Tato hladina měla také pozitivní vliv na užitkovost brojlerů, tedy na růst, což potvrzují i lepší vlastnosti střeva. Ovšem hladina dusíkatých látek 22,5% pozitivně ovlivnila kvalitu jatečně upraveného těla. 2.5.1 Vliv zkrmování nízkoproteinových diet na hladinu uvolněného dusíku Znečištění ovzduší a vody uvolněným amoniakem z drůbežích exkrementů je jedním z největších problémů pro veřejnost. Snížení znečištění životního prostředí touto emisí lze dosáhnout tak, že snížíme hladinu dusíkatých látek na 20 % v krmných směsích a přidáme syntetické aminokyseliny (NAHM, 2007; MALOMO et al., 2013). Využití nízkoproteinových diet doplněných o syntetické aminokyseliny může snížit vylučování dusíku až o 40 % a zároveň může dojít ke zvýšení stravitelnosti dusíkatých látek až o 25 % (CROMWELL a COFFEY, 1955.) Ke stejným závěrům došli ARDEKANI a CHAMANI (2013), kteří zjistili statisticky průkazné (P<0,05) snížení exkrece dusíku při zkrmování směsí s 16 % a 18 % dusíkatých látek, v porovnání se směsí s 20 % dusíkatých látek. DESCHEPPER a DEGROOTE (1995) uvádí účinnost nízkoproteinových diet doplněných o syntetické aminokyseliny na konverzi krmiva, kvalitu jatečně upravených těl a retenci dusíku. V jejich pokuse byla brojlerová kuřata krmena starterovou krmnou směsí ad libitum, růstová krmná směs (grower) byla podávána od 7 21dní věku a konečná krmná směs (finisher) od 21 42 dní věku. Ukázalo se, že využití dusíkatých látek je lepší u nízkoproteinových diet, přičemž vylučování amoniaku se snížilo o 26 %. Tyto výsledky dokazují, že je možné dosáhnout stejné užitkovosti i při krmení nízkoproteinovými dietami doplněnými o syntetické aminokyseliny ve správném vzájemném poměru. Nicméně, tyto diety mohou vést k ukládání vyššího podílu tuku u brojlerových kuřat. 29