MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ VYUŽITÍ SÓJOVÝCH BOBŮ VE VÝŽIVĚ BROJLEROVÝCH KUŘAT DIPLOMOVÁ PRÁCE Vedoucí diplomové práce: doc. Ing. Martina Lichovníková, Ph.D. Diplomant: Bc. Vojtěch Rada BRNO 2010

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Využití sójových bobů ve výživě brojlerových kuřat vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu použité literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům. V Brně dne 23. dubna 2010... Bc. Vojtěch Rada 2

PODĚKOVÁNÍ: Dovoluji si touto cestou poděkovat vedoucímu bakalářské práce doc. Ing. Martině Lichovníkové, Ph.D. za odborné a metodické vedení, konzultace a věcné připomínky při zpracování diplomové práce. Pokusy byly financovány ze dvou projektů, a to Inovační voucher 2010, který byl získán prostřednictvím Jihomoravského Inovačního Centra za podpory Jihomoravského kraje, města Brna a Evropské unie za účelem podpory spolupráce mezi komerční a akademickou sférou a díky projektu TP 2/2010 Vliv vybraných vlivů chovatelského prostředí na reprodukční a produkční ukazatele v chovu zvířat uskutečněného na Ústavu chovu a šlechtění zvířat, oddělení Chovu drůbeže zajišťující Interní grantovou agenturou Mendelovy univerzity v Brně. 3

ABSTRAKT V pokusech s kuřaty chovanými na maso hybridní kombinace Ross 308 byly provedeny tři na sebe navazující experimenty. Všechny pokusy se věnovaly sledováním vlivu náhrad sojového extrahovaného šrotu v krmných směsí pro kuřata chovaná na maso. V prvním pokusu byla sledována intenzita růstu, konverze krmiva, kvalita JUT, retence a stravitelnost živin, zdánlivá ileální stravitelnost aminokyselin (Lys, Met, Tyr, His, Arg, Pro, Ser, Glu) a ekonomika pokusného zásahu. Ve druhém pokusu byla sledována intenzita růstu, konverze krmiva, velikost pankreatu a ekonomika pokusného zásahu. Ve třetím pokusu byla sledována intenzita růstu, konverze krmiva a ekonomika pokusného zásahu. Pokusné období bylo od 10. dne věku do 38. dne věku (do 35. dne věku u prvního pokusu) a skupiny kuřat příjmaly krmné směsi s různým obsahem extrudované a neextrudované plnotučné sóje. Jako kontrolní skupina (K) byla kuřata krmené směsí s obsahem sojového extrahovaného šrotu a sojového oleje. Statisticky průkazné rozdíly (P<0,05) v intenzitě růstu a konverzi krmiva byly zjištěny u skupin kuřat krmených směsí s 16 % obsahem plnotučné sóje a kuřat krmených směsí s 12 % obsahem neextrudované plnotučné sóje, kdy tyto skupiny dosahovaly nižší živou hmotnost a horší konverzi krmiva oproti kontrolní skupině. Mezi ostatními skupinami nebyl zjištěn statisticky průkazný rozdíl (P<0,05) v intenzitě růstu a konverzi krmiva oproti kontrole. Nebyl prokázán vliv zkrmování plnotučné sóje na kvalitu JUT. Zkrmování extrudované plnotučné sóje mělo statisticky průkazný (P<0,05) pozitivní vliv na zdánlivou ileální stravitelnost lysinu, methioninu, argininu, tyrosinu, histidinu, serinu a kyseliny glutamové v porovnání s kontrolou. Byl prokázán statisticky průkazný (P<0,05) vliv zkrmování plnotučné sóje, extrudované i tepelně neošetřené, na velikost pankreatu u kuřat chovaných na maso o proti kontrolní skupině. Na základě výsledků lze doporučit používání krmných směsí s obsahem extrudované plnotučné sóje s obsahem do 12 %, případně s obsahem tepelně neošetřené plnotučné sóje s obsahem do 10 % bez průkazného vlivu na konverzi krmiva a na finální živou váhu kuřat chovaných na maso. Klíčová slova: kuřata, plnotučná sója, extruze, růst, konverze, stravitelnost 4

ABSTRACT In experiments with broilers chicken Ross 308 have been performed on three consecutive experiments. All experiments was conducted to determine the impact of soybean meal substitution in feed mixtures for broilers chickens. In the first experiment was monitored growth intensity, feed conversion, carcass quality, nutrient retention and digestibility, apparent ileal digestibility of amino acids (Lys, Met, Tyr, His, Arg, Pro, Ser, Glu) and experimental economics intervention. In the second experiment was monitored growth intensity, feed conversion, pancreas size and economy of the experimental intervention. In the third experiment was monitored growth intensity, feed conversion and economics of the experimental intervention. The experimental period was from 10th to 38th day of age (only the first experiment was until 35 days of age) and a group of broilers was fed by feed mixture with different content of extruded or non-extruded full-fat soybean. As a control group (K) broilers were fed by feed mixture containing soybean meal and soybean oil. Statistically significant differences (P <0.05) in the growth intensity and feed conversion were found in groups of broilers fed with a mixture containing 16% extruded full-fat soybean and a mixture containing 12% non-extruded full-fat soybean, when the group reached a lower body weight and worse feed conversion compared with the control group. Among the other groups was not statistically significant difference (P <0.05) in the growth intensity and feed conversion compared to control. There were no effects of feeding full-fat soybean on carcass quality. Feeding extruded full-fat soybeans was statistically significant (P <0.05) positive effect on the apparent ileal digestibility of lysine, methionine, arginine, tyrosine, histidine, serine and glutamic acid compared to control. Showed a statistically significant (P <0.05) effect of feeding full-fat soybeans, extruded and non-extruded, the size of the broilers pancreas in broilers compared of the control group. Based on the results we recommend the use feed mixture containing extruded full-fat soybean no more than 12% or 10% of non-extruded full fat soybean with no demonstrable effect on feed conversion and final live weight of. Key words: broilers, full-fat soybean, extrusion, growth, conversion, digestibility 5

OBSAH 1. ÚVOD...10 2. PŘEHLED LITERATURY...12 2.1. Význam dusíkatých látek ve výživě drůbeže...12 2.1.1. Dusíkaté látky...12 2.1.2. Aminokyseliny...12 2.1.3. Potřeba dusíkatých látek pro kuřata chovaná na maso...15 2.1.4. Koncepce ideálního proteinu...17 2.2. Trávení a vstřebávání dusíkatých látek u drůbeže...20 2.2.1. Fyziologie trávení...20 2.2.2. Stravitelnost dusíkatých látek v žaludku a tenkém střevě...21 2.2.3. Dusíková bilance...22 2.2.4. Stravitelnost aminokyselin...23 2.3. Sója luštinatá...25 2.3.1. Sojové boby...25 2.3.2. Sojový extrahovaný šrot...26 2.3.3. Sojový olej...27 2.3.4. Antinutriční látky v sóji a sojových krmivech...28 2.3.4.1. Inhibitor trypsinu...29 2.3.4.2. Estrogeny...30 2.3.4.3. Lektiny...30 2.3.4.4. Antigenní bílkoviny...30 2.3.4.5. Neškrobové polysacharidy...30 2.3.4.6. Saponiny...31 2.3.5. Eliminace antinutričních látek sóje...31 2.3.5.1. Tepelné ošetření sóje...31 2.3.6. Extruze...32 6

2.3.6.1. Vliv tepelného ošetření na bílkoviny sóji...33 2.3.6.2. Hodnocení účinnosti eliminace tepelného ošetření sóje...33 2.4. Světový obchod se sójou a sojovým extrahovaným šrotem...34 3. CÍL PRÁCE...37 4. MATERIÁL A METODIKA...38 5. VÝSLEDKY...48 6. DISKUZE...62 7. ZÁVĚR...65 8. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY...67 7

SEZNAM TABULEK A GRAFŮ Tabulka č. 1 Porovnání ideálního proteinu ve výživě kuřat chovaných na masa...18 Tabulka č. 2 Nutriční profil sojových bobů (%) (Leeson a Summers, 2005)...26 Tabulka č. 3 Nutriční profil SEŠ (%) (Lesson a Summers, 2001)...27 Tabulka č. 4 Nutriční profil SO (%)4 (Vyskočil et al., 2008)...28 Tabulka č. 5 Složení a obsah živin KS BR1 Pokus I, II, III 39 Tabulka č. 6 Složení KS BR2 (%) Pokus I...39 Tabulka č. 7 Složení KS BR2 (%) Pokus II a...44 Tabulka č. 8 Složení KS BR2 (%) Pokus II b...44 Tabulka č. 9 Složení KS BR2 (%) Pokus III...46 Tabulka č. 10 Vliv zkrmování EPS a NEPS na intenzitu růstu kuřat (g) Pokus I...49 Tabulka č. 11 Vliv zkrmování EPS a NEPS na konverzi krmiva (kg/kg) - Pokus I...50 Tabulka č. 12 Vliv zkrmování EPS a NEPS na ukazatele kvality JUT...50 Tabulka č. 13 Vliv zkrmování EPS a NEPS na retenci a stravitelnost živin...51 Tabulka č. 14a Vliv zkrmování EPS a NEPS na zdánlivou ileální stravitelnost lysinu, methioninu, argininu a tyrosinu (%)...53 Tabulka č. 14b Vliv zkrmování EPS a NEPS na zdánlivou ileální stravitelnost histidinu, prolinu, serinu a kyseliny glutamové (%)...53 Tabulka č. 15 Ekonomické zhodnocení pokusného zásahu (%) Pokus I...54 Tabulka č. 16 Vliv zkrmování EPS a NEPS na intenzitu růstu kuřat (g) Pokus II...56 Tabulka č. 17 Vliv zkrmování EPS a NEPS na konverzi krmiva (kg/kg) Pokus II...56 Tabulka č. 18 Vliv zkrmování EPS a NEPS na velikost pankreatu...58 Tabulka č. 19 Ekonomické zhodnocení pokusného zásahu (%) Pokus II...58 Tabulka č. 20 Vliv zkrmování EPS na intenzitu růstu kuřat (g) pokus III...61 Tabulka č. 21 Vliv zkrmování EPS na konverzi krmiva a úhyn Pokus III...59 Tabulka č. 22 Ekonomické zhodnocení pokusného zásahu (%) Pokus III...60 Graf 1 Největší světoví producenti sóje luštinaté za rok 2009 (mil.tun)...35 Graf 2 Světová produkce olejnin za rok 2009 (Anonym 2, 2010)...35 Graf 3 Využití sojového extrahovaného šrotu v USA (2009) (Anonym 5, 2010)...36 Graf 4 Vliv zkrmování EPS a NEPS na intenzitu růstu kuřat - Pokus I...48 Graf 5 Vliv zkrmování EPS a NEPS na intenzitu růstu kuřat - Pokus II...57 Graf 6 Vliv zkrmování EPS na intenzitu růstu kuřat pokus III...60 8

SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK BBI inhibitor Bowmanova-Birkova typu BR1 krmná směs pro kuřata chovaná na maso do 10. dne věku BR2 krmná směs pro kuřata chovaná na maso od 10. dne věku BTS biologická testační stanice EPS extrudovaná plnotučná sója JUT jatečně upravené tělo KS krmná směs ME N metabolizovatelná energie korigovaná na dusíkovou rovnováhu MJ megajoul N - dusík NEPS neextrudovaná plnotučná sója NL dusíkaté látky NRC national research council NSP neškrobové polysacharidy SEŠ sojový extrahovaný šrot SO sojový olej STI - Kunitzův inhibitor trypsinu ÚKZÚZ Ústřední kontrolní zkušební ústav zemědělský USDA Ministerstvo zemědělství USA 9

1. ÚVOD Živočišná výroba je podstatnou součástí zemědělství, přičemž chov drůbeže je nejrychleji se rozvíjejícím odvětvím. Jedním z hlavních produktů chovu drůbeže je kuřecí maso získávané výkrmem masných hybridů. Drůbeží maso z kuřat chovaných na maso má vysokou nutriční a biologickou hodnotu, je lehce stravitelné, šťavnaté a mírně protučnělé a ve vyspělých státech (Evropa, Severní Amerika) zaujímá významné místo v sortimentu lidské výživy. Z údajů situační a výhledové zprávy Drůbež a vejce vydané MZe ČR v červnu 2010 vyplývá (Roubalová, 2010), že jen za posledních 15 let se bezmála zvojnásobila spotřeba drůbežího masa v České republice; z 13 kg/rok/os. v roce 1995 na více jak 25 kg/rok/os. v roce 2009, a taktéž počet kuřat chovaných na maso se téměř zdvojnásobil (z 8 479 tis. ks v roce 1995 na 15 868 tis. ks v roce 2009). Masní hybridi se vyznačují vrozenou vysokou intenzitou růstu, jednou z nejranějších ze všech hospodářských zvířat, a relativně nejméně náročným procesem chovu. Intenzita růstu kuřat chovaných na maso je ovlivňována mnoha faktory, kdy za nejvýznamnější se považuje, hned vedle genetiky, faktor výživy. Dle Splítka (1994) je používání kvalitních krmných směsí hlavním předpokladem vysoké užitkovosti drůbeže. Pro plné využití tohoto genetického potenciálu byla na základě mnohaletého výzkum a opakovaných pokusů stanovena norma potřeby živin. Problematice výživy drůbeže se věnuje ve světe mimořádná pozornost (NRC 1994, Leeson and Summers 2005, Zelenka 2007, aj.). Nejvýznamnější sledované živinové parametry jsou dusíkaté látky (NL) a energie. NL a jejich role ve výživě drůbeže jsou významné jak z hlediska výživářského tak i z ekonomického. Drůbež potřebuje NL v množství, které zabezpečuje dostatek esenciálních aminokyselin a také dostatek aminokyselin poloesenciálních a neesenciálních nebo látek potřebných pro jejich tvorbu (Zelenka a Zeman, 2006). Po legislativním omezení využívání řady živočišných krmiv ve výživě zvířat, se NL více uhrazují přostřednictvím rostlinných krmiv. Dominantní postavení v úhradě NL a taktéž hojně importovaným krmivem je sojový extrahovaný šrot (SEŠ). SEŠ se vyznačuje vysokým obsahem NL (44 48 %) a poměrně dobrým profilem aminokyselin, ale relativně nižším obsahem energie (9,34 9,70 MJ/kg ME N ). SEŠ je často považována 10

jako zlatý standard vzhledem k ostatním proteinům (Cromwell, 2000). Výchozí surovinou pro SEŠ jsou boby soje luštinaté ze kterých se při výrobě organickými rozpouštědly vyextrahuje olej a SEŠ je považován za vedleší produkt. Sóju si ve středoevropských podmínkách zpravidla nedokážeme v dostatečném množství vypěstovat a tak jsme odkázáni na její dovoz. Obsah oleje, který se ze sóje získá při extrakci, poklesne z 20 % u surové soji, na 1-2 % u SEŠ. Vyextrahováním oleje se taktéž sníží obsah energie, kterou při sestavání receptur krmných směsí musíme dodávat formou jiného, energeticky bohatého krmiva. Soja je po stránce jak obsahu NL (40 %) tak i koncetrace energie (14,67 MJ/kg ME N ) bohatou surovinou a může být tedy využívána jako zdroj NL a energie v krmných směsích. Ovšem její zužitkování je do značné míry limitováno formou jejích úprav. Jedním z majoritních důvodů je obsah antinutriční látky inhibitoru trypsinu (TI), který do značné míry omezuje využitelnost NL a působí tak inhibičně na růst. TI můžeme eliminovat především teplnou úpravou. Zeman et al., (2006) uvádí že TI je po chemické stránce protein a řadí se do skupiny inhibitorů proteáz. V diplomové práci jsem se zabýval studiem využití extrudované plnotučné soji jako náhrady SEŠ ve výživě kuřat chovaných na maso. V pokusech provedených na kuřatech jsem se dále zaobíral možností využití tepelně neošetřené soje s hypotézou, že nové moderní odrůdy soje mají nižší obsah TI (Herkelman et al. 1992), tudíž by bylo možné její šírší využití v surovém stavu a ušetřila by se tak nákladná extruze. 11

2. PŘEHLED LITERATURY 2.1. Význam dusíkatých látek ve výživě drůbeže 2.1.1. Dusíkaté látky Dusíkaté látky (NL) jsou skupinou živin, které patří svým charakterem do stavebních živin, přičemž část z nich může být využita v organismu jako energetický zdroj (Zeman et al., 2006). Pro výživářské účely jsou NL definovány jako dusík stanovený metodou podle Kjeldahla vynásobený koeficientem 6,25. Koeficient vychází z toho, že bílkoviny běžných krmiv obsahují v průměru 16 % dusíku (Zelenka, 2007). NL jsou ve výživě zvířat nezastupitelné a existence živočichů a jejich produkce jsou podmíněny přítomností a zdroji využitelných forem dusíkatých látek (Zeman et al., 2006). Z hlediska výživy zvířat rozdělujeme NL na bílkoviny, které jsou složeny z aminokyselin a udávají biologickou hodnotu dané bílkoviny a na dusíkaté látky nebílkovinné povahy, což je skupina látek od nejjednodušších (amoniak, volné, dusičnany, aj.) až po složitější sloučeniny (aminy, amidy, peptidy, nukleové kyseliny, glykosidy, alkaloidy, aj.) (Veselý et al., 1988). Bílkoviny jsou velké biomolekuly, nacházející se v každém živém organismu. Existuje mnoho různých typů bílkovin a také jejich biologické funkce v organismu se liší. Všechny bílkoviny, nezávisle na tom kde se vyskytují, jsou vystavěny z mnoha aminokyselinových jednotek spojených do dlouhých řetězců (McMurry, 2007). 2.1.2. Aminokyseliny Aminokyseliny, jak už naznačuje název, jsou difunkční sloučeniny, obsahují současně bazickou aminoskupinu a kyselou skupinu karboxylovou. Aminokyseliny jsou významné biologické stavební jednotky, což je umožněno jejich schopností spojovat se do dlouhých řetězců amidovými (peptidovými) vazbami mezi skupinou NH 2 jedné aminokyseliny a skupinou COOH druhé aminokyseliny (McMurry, 2007). Aminokyseliny jsou získávány hydrolýzou bílkovin enzymy, kyselinami či zásadami (Dryden, 2008). Aminokyseliny se vyskytují ve dvou izomérech: jako D-aminokyseliny a L- aminokyseliny. Všechny aminokyseliny obsahují asimetrický alfa uhlík. Sloučeniny 12

s asimetrickým uhlíkem mohou otáčet rovinu polarizovaného světla buďto doprava, jedná se pak o D-izoméry, nebo doleva a ty se označují jako L-izoméry (Cheeke a Dierenfeld, 2010). Tkáně zvířat obvykle neobsahují D-formu aminokyselin a předtím, než zvíře může využít D-aminokyseliny musí je převést na L-formu (Lewis a Baker, 1995). DL-methionin je používán jako krmné aditivum, zatímco lysin je používán pouze ve formě L-izoméru (Cheeke a Dierenfeld, 2010). Zvířata se liší v tom do jaké míry dovedou převést a využít D- formu aminokyselin. D-lysin zvířata nemohou využít vůbec, ale D-methionin je zvířaty využit dobře. Obecně se dá říct, že drůbež dokáže lépe využívat D- formu aminokyselin (s výjimkou tryptofanu) než ostatní zvířata (Lewis a Baker, 1995). Z nutričního hlediska rozdělujeme aminokyseliny do dvou skupin: esenciální, které si drůbež nedokáže syntetizovat buď vůbec, nebo je nedokáže syntetizovat v dostatečné míře a je odkázána na jejich příjem v potravě a neesenciální, které dokáže syntetizovat z ostatních aminokyselin. Esenciální aminokyseliny musí být dodány potravou, ale pokud neesenciální aminokyseliny v potravě chybí, může je organismus vytvářet. Přítomnost dostatečného množství neesenciálních aminokyselin v krmivu snižuje nutnost jejich tvorby z esenciálních aminokyselin (NRC, 1994). Třetí skupinou jsou poloesenciální aminokyseliny (Zelenka, 2006). i. Esenciální aminokyselin Mezi esenciální aminokyseliny pro drůbež patří lysin, threonin, tryptofan, histidin, fenylalanin, leucin, isoleucin, methionin, valin, arginin. Lysin a threonin nemohou kuřata vytvářet vůbec, protože nemají pro jejich syntézu potřebné transaminázy, ostatní esenciální aminokyseliny mohou být v těle syntetizovány, ale ne v dostatečném množství. Jejich syntéza je spíše teoretickou možností, protože krmivo neobsahuje dostatečné množství příslušných ketokyselin, potřebných pro jejich syntézu. V krmivu tedy musíme dodat všechny potřebné esenciální aminokyseliny. Esenciální aminokyselinou se může stát i glycin, který je potřebný pro tvorbu kyseliny močové jako odpadního produktu dusíkového metabolismu. Pro syntézu jedné molekuly kyseliny močové je potřeba jedné molekuly glycinu, ten se může vytvářet ze serinu. Jeho produkce pro úhradu potřeb spojených 13

s intenzivním růstem a syntézu kyseliny močové může však být nedostatečná (Zelenka, 2011). ii. Poloesenciální aminokysliny Poloesenciální aminokyseliny mohou být v organismu syntetizovány, avšak pouze z některé z esenciálních aminokyselin (cystein z methioninu, tyrosin z fenylalaninu). Zatímco potřeba fenylalaninu může být uhrazena pouze fenylalaninem, potřeba tyrosinu může být uhrazena jak tyrosinem tak fenylalaninem. Cystein, pokud není dostatečně obsažen v krmivu může být uhrazen methioninem, methionin však cysteinem uhrazen být nemůže. Methionin s cysteinem se řadí mezi sirné aminokyseliny (Zelenka, 2006). Selenocystein, který je potřebný pro tvorbu glutation peroxidázy, důležitého antioxidačního prvku, obsahuje místo síry selen a může být syntetizován ze serinu (Zelenka, 2011). iii. Neesenciální aminokyseliny Skupina neesenciálních aminokyselin obsahuje alanin, prolin, serin, kyselinu asparagovou, arginin, kyselinu glutamovou a glutamin. Tyto aminokyseliny mohou být v organismu syntetizovány, avšak pouze z jiných neesenciálních nebo esenciálních aminokyselin (Zelenka, 2006). U drůbeže jsou pro syntézu neesenciálních aminokyselin v organismu použity uhlíkaté kostry z metabolismu sacharidů. Například aminokyseliny jako je serin a glycin pochází z 3- fosfoglycerové kyseliny, alaninu a kyseliny pyrohroznové. (Yadalam, 2005). Z ekonomického ani biologického hlediska nebývá syntéza z esenciálních aminokyselin výhodná (Zelenka, 2006). Zvíře potřebuje všechny aminokyseliny v určitém vzájemném poměru. Esenciální aminokyselina, jejíž nedostatečné zastoupení v dusíkatých látkách limituje využití ostatních aminokyselin, a tím zvyšuje nároky na množství dusíkatých látek v krmné směsi nebo limituje užitkovost hospodářských zvířat při nezměněném množství dusíkatých látek, se nazývá limitující aminokyselinou. V pořadí limitujících aminokyselin se u drůbeže nejčastěji vyskytují na prvním místě methionin nebo lysin, výrazný bývá i nedostatek threoninu a tryptofanu. Drůbež má obecně vyšší nároky na sirné aminokyseliny, což plyne z jejich vyšší potřeby pro růst peří (Zelenka, 2007). 14

2.1.3. Potřeba dusíkatých látek pro kuřata chovaná na maso Kuřata chovaná na maso mají vysokou potřebu NL vzhledem k jejich vysoké růstové intenzitě. Hmotnost kuřete od vylíhnutí se za dobu 6 týdnů zvýši asi 50 až 55 krát. Velkou část přírůstku tvoří svalovina obsahující bílkoviny (NRC, 1994). Kuřata chovaná na maso potřebují dusíkaté látky v množství, které zabezpečí dostatek jak esenciálních aminokyselin tak aminokyselin poloesenciálních a neesenciálních, nebo látek potřebných pro jejích tvorbu (Zelenka, 2006). Požadavky na bílkoviny jsou vlastně požadavky na aminokyseliny obsažené v bílkovinách krmiva. Aminokyseliny získané z bílkovin krmiva jsou drůbeží využívány k různým funkcím. Například aminokyseliny, respektive proteiny jsou základními prvky strukturních a ochranných tkání, jako je kůže, peří, kostní hmota, vazy, stejně tak jako měkkých tkání, včetně orgánů a svalů. Také aminokyseliny a krátké peptidy vzniklé trávením a resorbovány do organismu plní mnoho metabolických funkcí a jsou součástí mnoha nebílkovinných složek organismu. Bílkoviny organismu jsou v dynamické rovnováze, k degradaci a syntéze dochází neustále. Je proto zapotřebí jejich dostatečný příjem v potravě. Pokud není dostatečný přísun bílkovin krmivem, dochází k zpomalení až zastavení růstu a produkce a bílkoviny méně důležitých tkání organismu se začínají využívat k udržení funkce životně důležitých tkání (NRC, 1994). Organismus přednostně využívá aminokyseliny pro záchovu, následně k tvorbě peří, dále pro přírůstek, následuje rozvoj prsní svaloviny. Přebytek aminokyselin je využit jako zdroj energie a pro tvorbu tuku (Zelenka, 2007). S příchodem problémů souvisejících se znečišťováním životního prostředí dusíkem z velkokapacitních chovů prasat a drůbeže, se změnil pohled na požadavky na obsah dusíku resp. aminokyselin v krmných směsích. Proto se v dnešní době klade důraz na to, aby vedle maximální produkce, docházelo k co nejmenšímu zatížení životního prostředí N statkovými hnojivy (Schutte a Jong, 2004). Potřeba aminokyseliny se značně liší v závislosti od produkce jedince, to je od rychlostí růstu nebo produkce vajec. Například krůťata a brojlerová kuřata potřebují dostatek aminokyselin pro rychlý růst. Dospělý kohout má menší požadavky na aminokyseliny, než snášející slepice i když jeho tělo je větší a spotřeba krmiva podobná (NRC, 1994). Obsah aminokyselin dostačující pro maximální růst nemusí však uspokojit 15

všechny nároky na produkci. Například dávky methioninu a lysinu o 15 % vyšší, než hodnoty doporučené pro maximální růst, mají za následek lepší osvalení prsní partie. Stejně tak vyšší hladiny methioninu a argininu vedou k lepší imunitní odezvě organismu a tím i lepší pohodě a zdraví zvířat (Zelenka, 2011). Velikost těla, tempo růstu a produkce vajec u drůbeže je určena jejich genetickým vybavením. Požadavky na aminokyseliny se tedy liší mezi druhy, plemeny i liniemi drůbeže. Existují rozdíly v účinnosti trávení, vstřebávání živin a také metabolismu vstřebaných živin v závislosti na genetice (NRC, 1994). Tučnost kuřat také ovlivňuje požadavky na aminokyseliny v krmivu. Méně tučná zvířata jsou více citlivá na nedostatek aminokyselin (Leclercq a Beaumont, 2001). Předpověď užitkovosti v praktických podmínkách je obtížné určit, i když známe stravitelnost každé aminokyseliny. Je to proto, že odpověď na rozdílné hladiny aminokyselin v krmivu není lineární, existují interakce mezi aminokyselinami, ale také antagonismus a toxicita aminokyselin, dále interakce mezi aminokyselinami a ostatními živinami. Také antinutriční faktory ovlivňující stravitelnost aminokyselin, nebo rozdílné podmínky životního prostředí (Oviedo-Rondónwaldgroup, 2002). Také faktory ovlivňující příjem krmiva budou mít vliv na příjem bílkovin resp. aminokyselin. Úprava množství aminokyselin v krmivu vede i k úpravě množství energie, aby byl zachován správný poměr bílkovin a energie v krmivu. Příjem krmiva mezi jinými ovlivňuje i okolní teplota. Většina norem živin pro drůbež je koncipována pro teploty 18 24 C. Změny mimo tento rozsah způsobují inverzní změny, to znamená, že čím je nižší teplota, tím je vyšší příjem krmiva a naopak. Vzhledem k tomu procentní zastoupení bílkovin a aminokyselin v krmivu se zvyšuje v teplejším prostředí a snižuje v chladnějším prostředí v souladu s očekávanými změnami v příjmu krmiva. Tyto úpravy mohou zajistit požadovaný denní příjem aminokyselin. Některá preventivní opatření by měla být použita pro zvýšení koncentrace bílkovin v krmivu u drůbeže vystavené vysokým okolním teplotám (NRC, 1994). Doporučené obsahy živin uvedené v NRC (1994) a jiných normách jsou navrženy pro maximální růst nebo produkci. Odborníci na výživu, kteří sestavují krmné normy často počítají s rezervou a tak doporučují vyšší dávky živin, aby se zabránilo případnému snížení produkce z nedostatku některé živiny (Sterling et. al., 2005; McGill, 2009). Požadavky na živiny, jsou často definovány jako minimální koncentrace dané živiny 16

v krmivu pro maximální produkci. Maximální produkci je však těžko definovat, protože mohou existovat různé odpovědi pro různá kritéria jako například pro růst, produkční účinnost krmiva, složení jatečného těla a další (Sterling et. al., 2005). Dosažení maximální produkce a růstu nemusí vždy zajistit maximální ekonomickou návratnost, zvláště když ceny bílkovinných komponent do krmných směsí jsou vysoké. Jestliže lze tolerovat nižší užitkovost hejna, může se snížit hladina aminokyselin v krmivu a přinést tak vyšší ekonomický efekt (McGill, 2009). 2.1.4. Koncepce ideálního proteinu Ideální bílkovina je pro určitou kategorii zvířat hypotetická bílkovina, ve které všechny esenciální aminokyseliny limitují užitkovost stejnou měrou. Při dostatku všech neesenciálních aminokyselin se přidáním kterékoliv esenciální aminokyseliny k ideální bílkovině nedocílí zvýšení užitkovosti (Zelenka, 2011). Představu o ideálním proteinu poprvé popsal Mitchell (1964), který se pokusil sestavit krmnou směs, která splňuje nutriční požadavky drůbeže, použitím upravených krmných komponent. Snažil se simulovat profil aminokyslin jako ideální bílkovinu vaječného bílku, byl však jen částečně úspěšný při optimalizaci potřeby efektivní výživy pro růst. Pojetí konceptu ideální bílkoviny bylo poprvé propagováno v roce 1981 Britskou radou pro zemědělský výzkum, po tom co Cole v roce 1980 navrhl, že by ideální poměry aminokyselin mohly být využity při formulaci krmných dávek pro prasata. Dnes jsou ideální poměry aminokyselin, kde se lysin používá jako referenční aminokyselina, používány po celém světě pro sestavování krmných dávek pro prasata a drůbež (Baker, 2003). Ideální protein pro mladé kuřata stanovil Baker a kol. (1998) na Ilinoiské univerzitě. Hlavní rozdíl mezi ideálním proteinem pro drůbež a pro prasata je relativně větší potřeba argininu a methioninu a nižší potřeba tryptofanu ze strany drůbeže. Ovšem ani u stanovení ideálního proteinu a jeho využití nepanuje shoda a doporučení různých 17

autorů se liší. Tabulka č. 1 porovnává ideální protein stanovený Hanem a Bakerem (1994) z Ilinoiské univerity, Leesonem a Summersem (1997) a NRC (1994). Tabulka č. 1 Porovnání ideálního proteinu ve výživě kuřat chovaných na maso dny výkrmu 0-21 21-42 Amonikyselina ideální 1 NRC 2 komerční 3 ideální 1 NRC 2 komerční 3 Lysin 100 100 100 100 100 100 Meth + Cys 72 82 68 75 72 66 Methionin 36 45 40 36 38 40 Cystein 36 36 28 39 34 26 Arginin 105 114 100 108 110 100 Valin 77 82 67 80 82 69 Threonin 67 73 58 70 74 55 Tryptofan 16 18 17 17 18 15 Isoleucin 67 73 63 69 73 50 Histidin 32 32 33 32 32 29 Phe + Tyr 105 122 117 105 122 100 Leucin 109 109 117 109 109 100 1 Han a Baker (1994); 2 NRC (1994); 3 Leeson a Summers (1997) Požadavek na jednu aminokyselinu souvisí s požadavkem na ostatní aminokyseliny ve vzájemném poměru. Zvýšená hladina jedné aminokyseliny, zlepší užitkovost pouze tehdy nejsou-li ostatní aminokyseliny v nedostatku. Během posledních let se hodně věnuje pozornost stanovení ideální bílkoviny pro drůbež. Množství aminokyselin v ideální bílkovině je odvozeno od lysinu, který se uvažuje za 100 % a ostatní aminokyseliny jsou vyjádřeny jako procentní podíl k lysinu (Schutte a Jong, 2004). Sestavení konceptu ideální bílkoviny vedlo ke snížení znečištění životního prostředí dusíkem ze zemědělské produkce a snížení nákladu při sestavování krmných směsí, aniž by došlo k snížení užitkovosti kuřat chovaných na maso. V tomto okamžiku koncepce ideální bílkoviny je nejlepším nástrojem pro efektivní sestavování krmných směsí (Oliveira a Oliveira, 2009). Poměr aminokyselin v ideální bílkovině by se měl měnit v závislosti na tom, zda krmivo obsahuje vysoké nebo nízké hladiny energie nebo bílkovin, a také v závislosti na tom, zda zvířata mají sklon k tučnění či nikoliv. Stresové faktory jako je chlad, vysoká teplota, onemocnění by neměly ovlivnit poměr aminokyselin v krmivu, ale pohlaví kuřat představuje faktor, který musí být zohledněný 18

při stanovování potřeby na lysin, protože kohoutci mají vyšší potřebu než slepičky a to zejména v mladším věku (Baker, 2003). Kvalita bílkovin v krmivu je ovlivněna kombinací několika faktorů, včetně množství, stravitelnosti a poměru aminokyselin. Vzájemný poměr aminokyselin představuje nejdůležitější proměnné, protože krmivo málokdy obsahuje všechny aminokyseliny potřebné pro kuřata. Aminokyselina, které je v krmivu nejméně, se stává první limitující aminokyselinou, přičemž u kuřat chovaných na maso je to nejčastěji lysin (Leclerq a Beaumont, 2001; Yadalam, 2005) nebo lysin a methionin (Schutte a Jong, 2004; Zelenka, 2006). Proto je praktické doplňovat do krmných směsí tyto dvě aminokyseliny, čímž se zvýší využití bílkovin a sníží se tak vylučování nestráveného dusíku ve výkalech. Mimo tyto dvě aminokyseliny, threonin a u mladé drůbeže také glycin, můžou být limitující a jejich doplnění do krmné směsi může snížit celkový obsah NL v krmivu (Schutte a Jong, 2004). Přebytečné aminokyseliny se naopak využívají v energetickém metabolismu, ale na úkor velkých energetických ztrát (Yadalam, 2005). U lysinu a sírných aminokyselin je známo, že mají specifické účinky na složení jatečně upraveného těla. Požadavky pro danou aminokyselinu závisí na kriteriích měření a matematickém výpočtu, který je použit. Ve většině experimentů požadavek na lysin je nižší pro růst než potřeba lysinu pro lepší konverzi krmiva, % podíl prsní svaloviny nebo procento abdominalního tuku. Pro nejnižší obsah abdominalního tuku, je potřeba lyzinu nejvyšší. Požadavek na množství lysinu v krmné směsi pro maximální osvalení prsní svaloviny je mezi množstvím pro maximální růst a pro nejlepší konverzi. Lze tedy říci, že rostoucí příjem lysinu nad doporučené normy pro maximální přírůstek živé hmotnosti ovlivňuje složení jatečně upraveného těla tím, že zvyšuje výtěžnost prsní svaloviny a snižuje množství abdominálního tuku (Leclercq, 1998). Vysokoužitkoví hybridi s nízkým podílem tuku v jatečně opracovaném těle potřebují asi o 6 % vyšší koncentrace lysinu oproti jedincům, kteří ukládají více tuku. Podíl tuku z přírůstku a genetické založení jedince by mělo být vzato v úvahu pro stanovení průměrných požadavku na lysin. Vzhledem k různorodosti odpovědi na koncentraci lysinu, stanovení jeho požadavku je obtížné. Jediným způsobem jak přesně posoudit optimální koncentraci lysinu je použití ekonomického přístupu a vybrat 19

si koncentraci s minimálními náklady na krmivo (Leclercq a Beaumont, 2001). Sterling et al. (2005) uvádí, že stejných výsledků co se týče přírůstku u kuřat, může být dosaženo jak s nízkoproteinovou dietou s vyššími hladinami lysinu, tak pokud je ve směsi vyšší hladina celkových bílkovin s nižším obsahem lyzinu (vyjádřeno procentuálně). Potřeba lyzinu pro kuřata je lineární funkcí v závislosti na obsahu proteinu v krmivu (Anonym, 2011). 2.2. Trávení a vstřebávání dusíkatých látek u drůbeže 2.2.1. Fyziologie trávení Podobně jako u savců je u drůbeže přijatá potrava vystavena v trávicím traktu mechanickému, chemickému i mikrobiálnímu působení. Ptáci nemají zuby, mají zobák, vole nebo rozšířený jícen, dva žaludky, poměrně krátké tenké střevo, dobře vyvinutá játra a zejména pankreas, dvě slepá střeva, tlusté střevo a kloaku. Zvláštnosti morfologického uspořádání sebou přinášejí některé odlišnosti funkční. Ptáci se vyznačují větší rychlostí procesů trávení a vstřebávání, proto vyžadují krmivo s nízkým obsahem vlákniny. S těmito procesy je spojena i vyšší intenzita látkového a energetického metabolismu (Jelínek, 2003). Žláznatý žaludek, který je za částí jícnu pod voletem a před svalnatým žaludkem, produkuje kyselinu chlorovodíkovou, pepsinogen a mucin (Reece, 1997). Působením kyseliny chlorovodíkové se neúčinný pepsinogen přeměňuje na aktivní pepsin, který štěpí bílkoviny na peptidy. Za hodinu vyloučí slepice v průměru 25 ml žaludeční šťávy, což je v přepočtu 2-5 krát více, v přepočtu na živou hmotnost, než u prasete (Jelínek, 2003). Potrava se zde dlouho nezdržuje, ale pokračuje do svalnatého žaludku (Reece, 1997). Ve svalnatém žaludku probíhá mechanické zpracování potravy a také intenzivní protelytické trávení prostřednictvím pespsiu žaludeční šťávy (Reece, 1997). Na polypeptidy se zde štěpí 35-50 % bílkovin krmné dávky při ph 2,5-3,5. Vedle bílkovin se ve svalnatém žaludku tráví 10-15 % sacharidů a lipidů. Potrava se zde zdržuje různou dobu, především v závislosti na jejím fyzikálním stavu. Jemně rozemletý obsah svalnatého žaludku se peristaltickými vlnami dostává do duodena, kde se mísí s prankreatickou šťávou, žlučí a střevní šťávou (Jelínek, 2003). 20

Škrob a disacharidy jsou téměř zcela štěpeny na monosacharidy schopné resorpce. V tenkém střevě se též zkvašují cukry, jejichž hlavním produktem je kyselina mléčná. Při trávení tuků se nejvíce uplatňuje lipáza pankreatická, která rozkládá přijaté neutrální tuky na glycerol a mastné kyseliny, jež jsou konečným metabolitem lipolytického štěpení a jako takové jsou již schopné resorpce. Komplexním účinkem proteolitických enzymů v tenkém střevě jsou tráveny bílkoviny a jejich složky (peptidy) na jednodušší polypeptidy a ty až na aminokyseliny. Trávení nukleoproteidů probíhá tak, že z bílkovin narušených pepsinem, nukleinů se působením tryptických proteáz ve střevě odbourává druhá část bílkovin a uvolňují se kyseliny nukleové. Dalším působením nukleáz střevní šťávy se z nukleových kyselin odštěpuje kyselina fosforečná a zbývající nukleotidy se vstřebávají (Komárek et al., 1964). Kašovitý obsah tenkého střeba se peristaltikou po částech dopravuje do tlustého střeva, kde v malém měřítku vlivem trávicích enyzmů, přisunovaných s chymem tenkého střeva, nastává štěpení doposud nestrávených zbytků. V mnohem větší míře dochází ke zpracování přisunovaného chymu činností mikroorganismů. Mikroorganismy tlustého střeva navazují svými enzymy na činnost enzymu trávicích šťáv. Jejich činností podléhají i bílkoviny. Rozkladný proces se nezastavuje ani u aminokyselin. Vznikají mastné kyseliny, fenol, krezol a nepříjemně páchnoucí indol a skatol, z plynných produktů sirovodík, čpavek, methylmerkaptan aj. Může zde probíhat i mikrobiální syntéza bílkovin z dusíkatých látek nebílkovinných jako v bachoru přežvýkavců. Tuto bílkovinu však hostitel zpravidla náležitě nevyužívá a značné množství mikroogranismů opouští tělo ve výkalech (Komárek et al., 1971). 2.2.2. Stravitelnost dusíkatých látek v žaludku a tenkém střevě Hydrolýza proteinů je uskutečňována prostřednictvím skupiny proteáz. Proteázy jsou vylučovány jako neaktivní proenzymy (zymogeny). Proenzymy mají potlačenou aktivitu tzv. polipeptidickým ocasem, který zabraňuje vazbu enzymu s tráveninou. Když je tento ocas odstraněn, enzym se stává aktivním. Pepsinogeny vylučované z hlavních buňek žaludeční žlázy jsou aktivovány nízkým ph (způsobené sekrecí) a pomocí autokatalázy dříve aktivované molekuly pepsinu. Pankreatické 21

proteázy trypsin, chymotrypsin, elastázy a karboxypeptidázy jsou taktéž syntetizovány jako proenzymy. Tripsinogen je aktivován pomocí enterokinázy a pomocí autokatalázy. Trypsin pak dále aktivuje ostatní pankreatické proenzymy. Střevní epiteliální peptidáza nemusí být aktivována (Dryden, 2008). Proteázy štěpí proteiny buď uprostřed molekuly (endopeptidázy) nebo na konci (exopeptidázy) (Dryden, 2008). Intracelulární proteázy hydrolyzují vnitřní peptidové vazby a uvolňují peptidy, které jsou následně štěpeny pomocí peptidáz. Endopeptidázy štěpí vnitřní vazby a tvoří kratší peptidy. Aminopeptidázy a karboxypeptidázy odštěpují aminokyseliny z volných amino- a karboxy- konců peptidů a proteinů (Murray, 2009). Pepsin, trypsin, chymotrypsin a elastáza jsou endopeptidázy a působí na uvolňování polypeptidových fragmentů. Tyto fragmenty jsou tráveny exopeptidázami (karboxypeptidázami a epiteliálními peptidázami), které uvolňují jednotlivé aminokyseliny. Stavitelnost bílkovin u monogastrů začíná v žaludku, kde pepsin přednostně štěpí peptidovou vazbu u aromatických aminokyselin. Výsledným produktem jsou oligopeptidy (nejčastěji složené ze 2-6 aminokyselin) a di- a tripeptidy. Ty jsou hydrolyzovány karboxypeptidázou a peptidázou kartáčového lemu za uvolnění volných aminokyselin, ačkoli některé di- a tripeptidy jsou přímo absorbovány (Dryden, 2008). 2.2.3. Dusíková bilance Dusíková bilance odráží rozdíl mezi celkovým příjmem dusíku a celkovou ztrátou dusíku, který je z organismu vyloučen. U positivní dusíkové bilance převažuje příjem dusíku nad jeho exkrecí. Je charakteristická pro rostoucí organismy. Zdraví dospělí jedinci mají obvykle vyváženou dusíkovou bilanci, tj. příjem dusíku se rovná jeho výdaji. U negativní dusíkové bilance vylučování dusíku převyšuje jeho příjem a můžeme se s ní setkat u nemocných jedniců jako následek poruch v příjmu bílkovin (Murray, 2009). 22

2.2.4. Stravitelnost aminokyselin Absorpce aminokyselin u ptáků je podobná jako u savců. Vstřebávání je zajištěno pomocí sekundárního aktivního transportu jako u cukrů (Sturkie a Whittou, 2000). Transportní proteiny umožňují buňkám (nebo organelám) selektivně vázat a získávat sloučeniny z prostředí. Fyziologický význam transportéru bývá diskutován z hlediska jejich relativní schopnosti rozpoznat a vázat molekulu substrátu (afinita k substrátu), a množství a rychlosti přestupu přes membrány. Transportní systémy, které vykazují relativně nízkou afinitu k substrátu, mají značnou kapacitu pro přepravu, zatímco ty, které vykazují velkou afinitu mají nízkou kapacitu transportu (Matthews, 2000). Tento proces je spojený s dopravou Na + a využívá ATP na energii. Absorpci aminokyselin jde rozdělit na čtyři skupiny: 1. neutrální aminokyseliny, 2. prolin, beta-alanin a související aminokyseliny, 3. bazické aminokyseliny a 4. kyselé aminokyseliny. U některých aminokyselin se tyto cesty vstřebávání mohou prolínat. Například leucin jako neutrální aminokyselina může inhibovat vychytávání prolinu a argininu. Glycin částečně blokují prolin a beta-alanin (Sturkie a Whittou, 2000). Primárním místem pro vstřebávání aminokyselin je tenké střevo, ačkoli k vstřebavání může dojít i ve voleti a žaludku. Není ale známo, která část tenkého střeva má největší kapacitu vstřebávání aminokyselin, protože neexistuje příliš shoda mezi jednotlivými výzkumy (Sturkie a Whittou, 2000). Díky činnosti mikroorganismů v slepých střevech je obsah aminokyselin ve výkalech jiný, než v trávenině na konci ilea (Zelenka, 2006). Měření stravitelnosti aminokyselin u ptáků je komplikováno jejich společným vylučováním výkalů a moči, a protože moč obsahuje aminokyseliny, je nutné zajisti oddělení výkalů a moči pomocí chirurgického zákroku, nebo je možné použít tráveninu z distální části ilea (Lewis a Bayley, 1995). Ileální stravitelnost se zjistí tak, že od živin krmiva přijatých zvířetem odečteme množství živin v trávenině na konci ilea. Skutečná stravitelnost se zjisti tak, že se od bilanční stravitelnosti odečte množství aminokyselin endogenního původu, které se zjistí tak, že 48 hodin kuřata dostanou jen 50 g glukózy v pitné vodě, pro omezení rozkladu bílkovin pro energetické účely. Pak se sondou podá 50 g experimentální diety obsahující zkoumané krmivo, minerální látky a vitamíny. Zkoumá-li se krmivo s vysokým obsahem dusíkatých látek ředí se kukuřičným škrobem. Pro stanovení exkrece endogenních aminokyselin se krmí dietou 23

obsahující 48 % kukuřičného škrobu, 48 % sacharózy a 4 % minerálně-vitaminového komplexu (Zelenka, 2006). Při lačnění dochází k menšímu vylučování aminokyselin endogenního původu než při zkrmování diety prosté dusíkatých látek (Siriewan et al., 1993). V mnoha zemích se používá celkové množství aminokyselin jako hodnota pro sestavování krmných směsí. Nicméně, ne všechny aminokyseliny bývají obsaženy v krmivu v dostatečném množství pro záchovu i pro růst. Stravitelnost jednotlivých aminokyselin se může lišit v závislosti na druhu krmiva a nelze ji odvodit od stravitelností celkových dusíkatých látek (Schutte a Jong, 2004). Vliv na stravitelnost aminokyselin má i kyselina fytová, která je schopna vázat endogenní proteázy jako je trypsin a chymotripsin v trávicím traktu a tyto komplexy mnohou inhibovat aktivitu těchto enzymů s následným snížením stravitelnosti bílkovin a aminokyselin (Namkung a Leeson, 1999). Schopnost metabolizovat energii, trávit a vstřebávat aminokyseliny se zvyšuje s přibyvajícím věkem kuřat (Wallis a Balnave,1984; Huang et al. 2005). Na stravitelnost aminokyselin má vliv také množství minerálií v krmivu. V krmivech s vysokým zastoupením vápníku dochází ke snížení stravitelnosti kyseliny glutamové, leucinu a phenylalaninu, ale zvyšuje se stravitelnost lysinu a histidinu. Pokud krmivo obsahuje vysoké hladiny jak vápníku tak fosforu, sníži se stravitelnost většiny aminokyselin (Shafety a McDonald, 1991). Aminokyselinové složení krmiva může být určeno chemickými postupy, obvykle kyselou hydrolýzou s kolorimetrickou nebo fluorimetrickou chromatografii. Chemickými postupy stanovíme množství aminokyselin, ale nestanovíme množství aminokyselin dostupných pro zvíře. Chceme-li zjistit biologickou využitelnost aminokyselin, musí být prvně absorbovány a uloženy do tkání ve formě dostupné pro běžné metabolické funkce (Lewis a Bayley, 1995). Využitelnost krmiva lze označit jako procentický podíl živiny krmiva, která je po vstřebání dostupná organismu k záchovným účelům a pro produkci. Stanovení biologické využitelnosti krmiva je velmi náročné jak časově tak metodicky. Podstatu tvoří sledování odezvy zvířete, např. intenzity růstu na odstupňované dávky zkoumané živiny (aminokyseliny) v suboptimální oblasti. Ostatní aminokyseliny musí být v nadbytku a takto lze stanovovat využitelnost v jednom testu pouze pro jednu aminokyselinu. Hlavním faktorem rozhodujícím o využitelnosti je stravitelnost 24

aminokyselin, tato hodnota se považuje jako měřítko využitelnosti. Některé živiny se však mohou vstřebat do organismu, ale ve formách, které jsou pro organismus nevyužitelné, např. produkty Mailardovy reakce. Jednotlivé aminokyseliny téhož krmiva nejsou stejně stravitelné a také stravitelnost téže aminokyseliny v různých krmivech je rozdílná. Průmyslově vyráběné aminokyseliny jsou na rozdíl od aminokyselin vázaných v bílkovinách využívány téměř stoprocentně a mohou být vstřebávány rychleji než aminokyseliny bílkovin (Zelenka, 2006; Lewis a Bayley, 1995). Stoprocentní stravitelnost syntetických aminokyselin v krmivu však nemusí znamenat i 100 % využitelnost (L-lysin HCl je využitelný jenom z 92 %). Využití lysinu ze sojového extrahovaného šrotu je 80 % a z kukuřičného glutenu, sezamového extrahovaného šrotu a masokostní moučky pouze 60 % oproti syntetickému lysinu (Lewis a Bayley, 1995). Při stejném obsahu veškerých aminokyselin může být obsah stravitelných aminokyselin v krmných směsích sestavených podle různých receptur podstatně rozdílný (Zelenka, 2006). 2.3. Sója luštinatá 2.3.1. Sojové boby Sója je nejdůležitějším zdrojem oleje a bílkovin na světě (Zeman et al., 2006). Představuje výborný zdroj energie a bílkovin pro drůbež (Leeson a Summers, 2001). Její samotné využití limituje její vysoká cena, která má dopad na ekonomiku výkrmu a především je její využívání ovlivňováno cenou sojového extrahovaného šrotu. Sója obsahuje asi 38 % dusíkatých látek a 18-20 % oleje (odvislé od odrůdy) (Leeson a Summers, 2001). Jde o výborné krmivo, zvláště není-li k dispozici krmný tuk, kterého sója obsahuje 21 %. Maximální zastoupení ve směsi je dle dopořučení Zelenky (2007) 15 %. Živiny, obsažené v sóji, jsou snadno stravitelné. Její bílkoviny se řadí mezi biologicky nejhodnotnější bílkoviny všech krmných zrnin (Popov, 1954). Zejména profil aminokyselin je vhodný pro kuřata chovaná na maso a nosnice vzhledem k vysokému obsahu lysinu, tryptofanu, isoleucinu, valinu a treoninu a to společně s téměř optimálním poměrem leucinu/isoleucinu. Na druhé straně je sója deficitní na obsah sirných aminokyselin (Larbier a Leclercq, 1994). 25

Sója musí být před zkrmováním tepelně ošetřená, aby došlo ke snížení aktivity inhibitoru trypsinu a tak ke zvýšení celkové využitelnosti dusíkatých látek (Leeson a Summers, 2005). Jde nejen o inhibitor v pankreatu produkovaného trypsinu nezbytného pro trávení bílkovin, ale i o řadu dalších tepelně labilních inhibitorů proteáz, hemaglutinin, saponin, lipooxidázu aj. (Zelenka, 2007). Zkrmování tepelně neošetřené sóje způsobuje snížení růstové intenzity nebo snížení produkce vajec a velikosti vajec. Pokud je nesprávně provedeno tepelné ošetření a inhibitor trypsinu stále přetrvává v sóji, tak její zkrmování má významný vliv na velikost slinivky. Její velikost se u broilerů může měnit o 50 až 100 %. Proces tepelného ošetření by měl být pravidelně kontrolován na přítomnost ihnibitoru trypsinu nebo pomocí ureazového testu, či základním provozním pozorováním chuti a barvy soje. Správně tepelně ošetřená sója má charatkteristikou ořechovou chuť, a nesprávně ošetřená soja má více tmavší barvu a připečenou chuť. Problém s vyšší teplotou během ošetření sóje může mít také vliv na snížení obsahu lysinu a ostatních teplně citlivých aminokyselin. Nutriční hodnotu sójových bobů uvádí tabulka č. 2 (Leeson a Summers, 2005). Tabulka č. 2 Nutriční profil sojových bobů (%) (Leeson a Summers, 2005) Sušina 90,0 Methionin 0,49 Dusíkaté látky (NL) 38,0 Methionin + Cystein 1,12 ME (MJ/kg) 16,2 Lysin 2,41 Vápník (Ca) 0,15 Tryptofan 0,49 Využitelný fosfor (%) 0,28 Treonin 1,53 Sodík (Na) 0,05 Arginin 2,74 Chlór (Cl) 0,04 Draslík (K) 1,50 Strav. Methionin 0,41 Selen (Se) [ppm] 0,10 Strav. Meth + Cys 0,93 Strav. Lysin 2,00 Tuk 20,0 Strav. Tryptofan 0,39 Kyselina linolová 9,00 Strav. Treonin 1,27 Vláknina 2,00 Strav. Arginin 2,31 2.3.2. Sojový extrahovaný šrot Sojový extrahovaný šrot (SEŠ) se stal světovým standartem jako zdroj dusíkatých látek ve výživě zvířat. Jeho struktura aminokyselin je vynikající pro výživu drůbeže. Limitující aminokyselinou je methionin. Obsah dusíkatých látek u SEŠ bývá variabilní. 26

Je odvislý především dle odlišných odrůd a také dle podmínek zpracování/extrakce tuku. Tradičně vyšší obsah NL mají SEŠ vyrobené z odslupkovaných sojových bobů, zatímco nižší obsah dusíkatých látek (44 %) obsahují SEŠ z neloupaných sojových bobů, obsahují více vlákniny a méně metabolizovatelné energie. Významným podílem na obsahu tuku a NL v sojových bobech se podílí podmínky pěstování a sklizně. Zatímco obsah tuku bývá stejný behěm všech fází zralosti bobů, dusíkaté látky se ukládají až v pozdějších růstových fázích a tak při sklizni v pozdní zralosti boby obsahují více NL. Složení SEŠ uvádí tabulka č. 3 (Lesson a Summers, 2001). Tabulka č. 3 Nutriční profil SEŠ (%) (Lesson a Summers, 2001) Sušina 90,0 Methionin 0,72 Dusíkaté látky (NL) 48,0 Methionin + Cystein 1,51 ME (MJ/kg) 10,67 Lysin 3,22 Vápník (Ca) 0,20 Tryptofan 0,71 Využitelný fosfor 0,37 Treonin 1,96 Sodík (Na) 0,05 Arginin 3,60 Chlór (Cl) 0,05 Draslík (K) 2,55 Strav. Methionin 0,64 Selen (Se) [ppm] 0,11 Strav. Meth + Cys 1,27 2,00 Tuk 0,5 Strav. Tryptofan 0,53 Kyselina linolová 0,30 Strav. Treonin 1,75 Vláknina 3,00 Strav. Arginin 3,20 2.3.3. Sojový olej Sojový olej (SO) má velice příznivý poměr esenciálních mastných kyselin a představuje nejkoncentrovanější zdroj energie. Složení mastných kyselin sojových lipidů je příznivé z výživářského hlediska, vzhledem k vysokému obsahu polyenových mastných kyselin, zejména kyselin linolenové, která jako kyselina řady n-3 má váznam v prevenci kardiovaskulárních onemocnění. SO prakticky neobsahuje cholesterol, obsahuje však poměrně vysoké množství rostlinných sterolů (fytosterolů), které brání vstřebávání cholesterolu z krmiva v trávicím ústrojí. Surový SO patří k nejvýznamějším zdrojům fosfolipidů, které pozitivně působí na organismus zvířat. SO má větší zastoupení esenciálních polynenasycených mastných kyselin než např. řepkový olej o příznivější poměr kysliny linolové a alfa-linolenové než je např. v oleji slunečnicovém. SO obsahuje 27

vitamíny a provitamíny rozpustné v tucích, betakaroten (3,5 mg), vitamín E nad 50 mg, nad 450 g nenasycených mastných kyselin. Omezení při zkrmování drůbeži bývá dle Vyskočila et al. (2008) uváděno, že do startérových směsí lze SO zařadit pouze v kombinaci s jinými oleji 1-2 % a pro krmné směsi BR2 a BR3 se mohou dávky zvyšovat i do 5 8 %. Nutriční profil SO uvádí tabulka č. 4. Tabulka č. 4 Nutriční profil SO (%)4 (Vyskočil et al., 2008) Sušina 99,6 Dusíkaté látky 0,1 ME N (MJ/kg) 34,2 BNVL 0,3 Fosfor 0,4 Využitelný fosfor 0,1 Tuk 99,0 Kyselina linolová 525,7 Vláknina 0,0 2.3.4. Antinutriční látky v sóji a sojových krmivech Přírodní, nijak neošetřené, sójové boby obsahují biologicky aktivní látky, které mohou snižovat jejich využití zvířaty (Anderson et al., 1979). Mezi nejvýznamnější se řadí inhibitor trypsinu (TI). Nově vyšlechtěné odrůdy sóje luštinaté dle Herkelmana et al. (1992) obsahují méně TI a jsou lepším zdrojem dusíkatých látek oproti tradičním odrůdám. Aktivitu antinutričních látek v sóji můžeme omezit tepelnou úpravou sojových bobů (Leeson a Summers, 2001). Tepelné ošetření snižuje např. negativní působení TI ale omezuje využití lysinu i některých ostatních aminokyselin (Aherne a Kennelly, 1985). Sója taktéž obsahuje antinutriční látky, kteté se pomocí tepelného ošetření těžko eliminují. Například některé oligosacharidy jsou nestravitelné a mohou způsobovat nadýmání u mladých zvířat (Cromwell, 1998). Kaláč a Míka (1997) uvádí, mimo již dříve zmiňovaný TI a oligosacharidy, další antinutriční látky v sóji. Jsou jimi lektiny, alergenní bílkoviny, strumigenní látky, antivitamíny, fytáty, saponiny a estrogeny. 28