Auswirkung von früh bzw. spät reifenden Vaterlinien und Kriechfütterung

Von Madie R. Wensley, Jason C. Woodworth, Mike D. Tokach, Robert D. Goodband, Joel M. DeRouchey und Jordan T. Gebhardt, Kansas State University | 13. Juli 2023

Da sich die Gentechnikunternehmen für eine höhere Leistung der Mastschweine entschieden haben, ist es schwieriger geworden, die Schweine nach dem Absetzen mit dem Futter zu versorgen. Dies deutet darauf hin, dass die Genetik die Stressreaktion des Schweins und die anschließende Leistung nach dem Absetzen beeinflussen kann. Während bekannt ist, dass unterschiedliche Vaterlinien die Wachstumsleistung ihrer Nachkommen beeinflussen, liegen nur begrenzte Daten über die Auswirkung der Entwöhnung auf die Stressreaktion und die Darmpermeabilität früh bzw. spät reifender Duroc-Vaterlinien vor.

Durch die Bereitstellung von Kriechfutter während der Laktation werden Schweine vor dem Absetzen an festes Futter gewöhnt. Während der Verzehr von Kriechfutter oft nur geringe Auswirkungen auf das Körpergewicht beim Absetzen hat, liegt der wahre Wert des Kriechfutters darin, dass Schweine in der Aufzuchtstation mit dem Futter beginnen. Untersuchungen zeigen immer wieder, dass Schweine, bei denen festgestellt wurde, dass sie während der Laktation Futter fressen, nach dem Absetzen eine verbesserte Futteraufnahme und eine bessere Körpergewichtszunahme aufweisen.

Daher bestand das Hauptziel dieser Studie darin, die Auswirkung des Wachstumsmusters der Vaterlinie und der Kriechfütterung auf die Zeit zu bestimmen, die Schweine nach dem Absetzen benötigen, um mit der Futteraufnahme zu beginnen, auf den Prozentsatz der Schweine, die unmittelbar nach dem Absetzen Gewicht verlieren, und auf das Futter Aufnahme- und Wachstumsleistung von Schweinen vom Absetzen bis zur Vermarktung. Das sekundäre Ziel dieser Studie bestand darin, festzustellen, ob die Reife der Vaterlinie die Stressreaktion und die anschließende Integrität der Darmbarriere von Schweinen nach dem Absetzen beeinflusst.

Verfahren

Zucht Zur Versorgung der Schweine für dieses Experiment wurden insgesamt 30 Sauen (DNA 241) des Kansas State University Swine Teaching and Research Center eingesetzt. Bei der Zucht wurden die Sauen durch Parität (Parität 1 und 2+) blockiert und jede zweite Sau wurde mit einer von zwei Samenquellen verpaart, die aus Duroc-Vererbern mit dem höchsten Index für frühes Wachstum in der Aufzuchtsstube oder Endwachstum (früh oder spät) ausgewählt wurden reifen bzw. reifen). Die Sauen wurden in Einzelställen gehalten, bis die Trächtigkeit bestätigt wurde, und dann in Gruppenställe verbracht. Während der gesamten Trächtigkeit wurde ein übliches Trächtigkeitsfutter in Form von Mehl gefüttert und die Futtermenge wurde je nach Körperzustand der Sau angepasst. Ungefähr am 111. Trächtigkeitstag wurden die Sauen in den Abferkelstall gebracht.

Vor dem Absetzen Insgesamt wurden 21 Würfe (früh oder spät reifende Duroc × DNA 241) ausgewählt und für den Rest des Experiments verwendet. Die Schweine jedes Wurfs wurden einzeln 24 Stunden nach der Geburt und 14 Tage vor dem Absetzen für die Behandlung mit Futtermitteln gewogen. Würfe von Schweinen wurden einer von zwei Kriechfütterungsbehandlungen (mit oder ohne Kriechfütterung) in einem randomisierten vollständigen Blockdesign zugeordnet, basierend auf der Sauenparität, der Vatertierreife und dem durchschnittlichen Körpergewicht der Ferkel. Für Würfe von Schweinen, die der Kriechfutterbehandlung zugewiesen wurden, wurde ein Phase-1-Zuchtfutter gefüttert. Das Kriechfutter wurde pelletiert (3/16 × 1/2 Zoll) und 14 Tage vor dem Absetzen mit einem handelsüblichen Kriechfutterspender gefüttert. Den Sauen wurde während der gesamten Laktation ein übliches Laktationsfutter in Form von Mehl verabreicht.

Nach dem Absetzen Beim Absetzen (ungefähr im Alter von 21 Tagen) wurden insgesamt 247 Schweine (zu Beginn 14,0 Pfund) gewogen und in einem vollständig randomisierten Design basierend auf der Duroc-Vererberlinie (früh oder spät reifend) und der Kriechfütterungsbehandlung (mit oder) 51 Ställen zugewiesen ohne). Es gab vier oder fünf Schweine pro Stall und 12 oder 13 Wiederholungen pro Behandlungskombination. Jedes Gehege (4 × 4 Fuß) verfügte über einen Trockenselbstfütterer mit vier Löchern und eine Nippeltränke für den ad libitum-Zugang zu Futter und Wasser. Die Schweine wurden am 3. und 10. Tag nach dem Absetzen einzeln gewogen, um anfängliche Veränderungen im Körpergewicht festzustellen. Die Futtertiere wurden in den ersten 14 Tagen nach dem Absetzen außerdem täglich gewogen, um die anfängliche Futteraufnahme und den täglichen Futterverlust im Laufe der Zeit zu bestimmen. Nach 14 Tagen wurden die Schweine gewogen und das Futterverschwinden wöchentlich gemessen, um die durchschnittliche Tageszunahme, die durchschnittliche tägliche Futteraufnahme und das Futter-zu-Zunahme-Verhältnis zu bestimmen. Im gesamten Kindergarten wurden gemeinsame Futtermittel auf der Grundlage eines Vier-Phasen-Fütterungsprogramms gefüttert, wobei die Phasen vom 21. bis zum 31. Lebensjahr, vom 31. bis zum 46. Lebensjahr, vom 46. bis zum 67. Lebensjahr bzw. vom 67. bis zum 76. Lebensjahr gefüttert wurden. Die Diäten der Phasen 1, 2 und 4 wurden in Pelletform bereitgestellt, und die Diäten der Phase 3 lagen in Form von Mahlzeiten vor.

Am Ende der Aufzuchtperiode wurden 241 Schweine zum Mastschwein transportiert und in 32 Ställe aufgeteilt, basierend auf der Duroc-Erzeugerlinie (früh oder spät reifend) und der Kriechfütterung (mit oder ohne). Es gab sieben oder acht Schweine pro Stall und sieben oder acht Wiederholungen pro Behandlungskombination. Jeder Stall war mit einem einseitigen Trockenselbstfütterer mit zwei Löchern (Farmweld, Teutopolis, Illinois) und einer Bechertränke ausgestattet. Die Ställe befanden sich auf einem vollständig gespaltenen Betonboden mit einer 4 Fuß großen Grube darunter zur Güllelagerung. Ein Roboterfütterungssystem (FeedPro; Feedlogic Corp., Wahpeton, North Dakota) wurde verwendet, um die tägliche Futterzugabe an jeden Stall zu liefern und aufzuzeichnen. Die Schweineställe wurden alle zwei Wochen gewogen und der Futterverlust gemessen, um Wachstumskriterien bis zur Markteinführung zu bestimmen. Übliche, auf Mais und Sojabohnenmehl basierende Futtermittel wurden im Rahmen eines dreiphasigen Fütterungsprogramms während des gesamten Endmastes in Form von Mehl verfüttert. Am Ende der Studie wurden die Schweine tätowiert und markiert, bevor sie zur Schlachtkörpermessung an Triumph Foods in Saint Joseph, Missouri, verschifft wurden.

Blutcortisol und Darmpermeabilität Cortisolkonzentrationen im Blutserum wurden verwendet, um zu bestimmen, ob die Reife der Vaterlinie die kurzfristige Stressreaktion von Schweinen unmittelbar nach dem Absetzen beeinflusst. Am Tag vor dem Absetzen wurden ein oder zwei Jungsauen pro Wurf (insgesamt 28 Jungsauen) nach dem Zufallsprinzip ausgewählt, um den Cortisol-Ausgangswert zu bestimmen. Am folgenden Tag, 30 Minuten nach dem Absetzen, wurde denselben Jungsauen Blut entnommen, um Veränderungen des Cortisolspiegels im Blut aufgrund von Absetzstress festzustellen. An jedem Entnahmetag wurde eine Blutprobe von etwa 6 ml entnommen. Das Serum wurde dann durch Zentrifugation (20 Minuten bei 10.000 × g) abgetrennt und bis zur Analyse mit einem kommerziellen ELISA-Kit (R&D Systems, Minneapolis) bei –4 °F gelagert.

Dieselbe Untergruppe von Jungsauen, die für die Cortisolkonzentrationen verwendet wurde, wurde verwendet, um die Darmpermeabilität für ein Disaccharid und Monosaccharid anhand der Blutkonzentrationen von Lactulose und Mannit zu messen. Die für die Darmpermeabilitätsanalyse verwendeten Jungsauen wurden gewogen und in leere Ställe gebracht, in denen nach Belieben Wasser, aber kein Futter zur Verfügung stand. Nach 2-stündigem Fasten wurde jeder Jungsaue eine Lösung aus gelöster Lactulose (500 mg/kg Körpergewicht; Fisher Scientific, Pittsburgh) und Mannitol (50 mg/kg Körpergewicht; Sigma-Aldrich, St. Louis, Missouri) verabreicht in destilliertem Wasser über eine orale Sonde verabreicht. Sechzig Minuten nach der Zuckerverabreichung wurde von jedem Jungsau eine Blutprobe von etwa 6 ml entnommen. Nach der Entnahme wurde das Serum durch Zentrifugation (20 Minuten bei 10.000 × g) abgetrennt und bei -4 °F gelagert, bis die Proben zur Hochleistungsflüssigkeitschromatographie-Analyse der Lactulose- und Mannitol-Konzentrationen an die University of Illinois geschickt wurden. Das Lactulose:Mannitol-Verhältnis (L:M) wurde berechnet, indem die Lactulose- und Mannitolkonzentrationen unter Verwendung des Molekulargewichts jedes Zuckers in umol/L umgerechnet und dann deren Verhältnis berechnet wurden.

Datenanalyse Die Wachstumsleistungsdaten von Aufzucht- und Mastschweinen wurden als 2x2-Fakultät analysiert, um die interaktiven und Haupteffekte der Duroc-Erzeugerlinie (früh oder spät reifend) und der Kriechfütterung (mit oder ohne) unter Verwendung des GLIMMIX-Verfahrens von SAS v. 9.4 (SAS Institute) zu testen , Inc., Cary, North Carolina). Pen galt als Versuchseinheit. Anschließend wurde eine Wachstumskurve von der Geburt bis zur Marktreife entwickelt, indem das kumulative Körpergewicht an ein nichtlineares Gompertz-Wachstumsmodell angepasst wurde. Der durchschnittliche tägliche Zuwachs wurde aus dem kumulativen Körpergewicht modelliert, indem die Ableitung erster Ordnung der Gompertz-Gleichung in Bezug auf das Alter verwendet wurde. Ein ähnlicher Ansatz wurde für die kumulative Futteraufnahme und den ADFI unter Verwendung eines kubischen Modells und seiner Ableitung erster Ordnung gewählt. Die Futtereffizienz wurde modelliert, indem eine kubische Funktion an den LS-Mittelwert angepasst wurde. Ein Binomialmodell wurde verwendet, um den Prozentsatz der Schweine zu bestimmen, die vom Tag 0 bis 3 und vom Tag 0 bis 10 nach dem Absetzen nicht zunahmen. Die tägliche Futteraufnahme wurde in einer Ante-Abhängigkeitsmatrix erster Ordnung für wiederholte Messungen analysiert, wobei eine Drei-Wege-Interaktion mit dem Haupteffekt der Duroc-Erzeugerlinie (frühe oder späte Reifung), der Kriechfütterung (mit oder ohne) und dem Tag nach dem Absetzen verwendet wurde .

Der Cortisolspiegel im Blut wurde in einer unstrukturierten Matrix für wiederholte Messungen analysiert, wobei eine Drei-Wege-Interaktion mit dem Haupteffekt der Duroc-Erzeugerlinie (frühe oder späte Reifung), der Kriechfütterung (mit oder ohne) und dem Tag nach dem Absetzen verwendet wurde. Es wurde ein zufälliger Abschnitt der ELISA-Platte verwendet. Die Darmpermeabilität wurde als 2x2-Faktor analysiert, wobei der Haupteffekt der Duroc-Erzeugerlinie (frühe oder späte Reifung) und der Kriechfütterung (mit oder ohne) zugrunde lag, wobei das Schwein als Versuchseinheit galt.

Resultate und Diskussion

Beim Geburtsgewicht der Ferkel (24 Stunden) wurden keine Unterschiede beobachtet; Beim Absetzen wiesen früh reifende Schweine jedoch im Vergleich zu spät reifenden Schweinen ein erhöhtes Körpergewicht auf (Tabelle 1). Ebenso hatten Schweine, die Kriechfutter erhielten, im Vergleich zu Schweinen, die kein Kriechfutter erhielten, ein höheres Körpergewicht. Frühreife oder kriechend gefütterte Schweine hatten während der gesamten Aufzuchtphase weiterhin ein höheres Körpergewicht. Im Alter von 76 Tagen wurde ebenfalls eine signifikante Wechselwirkung beobachtet, wobei spät reifende Schweine, die kein Kriechfutter erhielten, im Vergleich zu früh reifenden Schweinen ein verringertes BW aufwiesen, während spät reifende Schweine, die mittelmäßig Kriechfutter erhielten, ein verringertes BW aufwiesen. Für die Gesamtleistung des Baumschulwachstums wurde eine signifikante Wechselwirkung zwischen ADG und ADFI beobachtet. Früh reifende Schweine, die entweder Kriechfutter erhielten oder nicht, hatten im Vergleich zu spät reifenden Schweinen, die kein Kriechfutter erhielten, einen höheren ADG- und ADFI-Wert, wobei spät reifende Schweine, die Kriechfutter als Zwischenfutter erhielten, erhöht waren. Hinsichtlich der Gesamtfuttereffizienz wurde keine wechselseitige Wechselwirkung oder Hauptwirkung der Kriechfütterung beobachtet; Frühreife Schweine hatten jedoch ein schlechteres F/G als spätreife Schweine.

1. Insgesamt 247 Schweine gemischten Geschlechts (früh oder spät reifendes Duroc × DNA 241) wurden in einem 55-Tage-Aufzuchtversuch mit 4 oder 5 Schweinen pro Stall und 12 oder 13 Wiederholungen pro Behandlung verwendet. Die Behandlungen wurden in einer 2x2-Fakultät mit Haupteffekt der Duroc-Erzeugerlinie (frühe vs. späte Reifung) und Kriechfütterung (mit oder ohne) angeordnet.2. Analysiert unter Verwendung von Streu als Versuchseinheit.3. Alle Schweine wurden 14 Tage vor dem Absetzen gewogen, um die Würfe dem Kriechfutter zuzuteilen. Daher lag das Alter zwischen 4 und 7 Tagen. 4. Die Entwöhnung lag zwischen 18 und 21 Tagen.5. Prozentsatz der Schweine, die vom Tag 0 bis 3 oder vom Tag 0 bis 10 nach dem Absetzen ≤ 0 Pfund zugenommen haben. 6. Feed-to-Gain = 1/G:F.

Beim BW-Verlust nach dem Absetzen wurden keine Unterschiede hinsichtlich der wechselseitigen Wechselwirkung oder des Haupteffekts des Kriechfutters beobachtet. Allerdings verlor ein größerer Prozentsatz der spätreifenden Schweine während der ersten drei Tage in der Aufzuchtstation (im Alter von 21 bis 24 Tagen) an Gewicht als frühreifende Schweine. Ebenso zeigten frühreife Schweine während der ersten drei Tage in der Aufzuchtstation eine verbesserte ADG, ADFI und Futtereffizienz. Interessanterweise hatte die Kriechfütterung erst nach den ersten 3 Tagen in der Baumschule einen Einfluss auf die Wachstumsleistung. Was die tägliche Futteraufnahme betrifft, hatten frühreife Schweine in den ersten 14 Tagen in der Aufzuchtstation eine erhöhte tägliche Futteraufnahme (Vaterreife × Tag) im Vergleich zu spätreifenden Schweinen (Abbildung 1), was die anfängliche Verbesserung der Wachstumsleistung und den verringerten Prozentsatz erklären könnte Schweine, die nach dem Absetzen an Gewicht verloren haben.

Abbildung 1. Interaktiver Effekt der Vaterlinie (früh oder spät reifender Duroc-Vater) und des Tages auf die tägliche Futteraufnahme in den ersten 14 Tagen in der Aufzucht.

Während der Wachstums- und Endphase war der ADG bei frühreifen Schweinen im Vergleich zu spätreifen Schweinen bis zum Tag 94 weiterhin erhöht. Ein ähnliches Wachstum wurde vom Tag 94 bis zum Tag 136 oder etwa 220 Pfund beobachtet, ab diesem Zeitpunkt begannen die spätreifen Schweine einen Anstieg zu zeigen ADG. Spät reifende Schweine wiesen während des größten Teils der Endmastperiode auch ein verbessertes F/G auf. Insgesamt wurde eine signifikante Wechselwirkung für ADG beobachtet, wobei spätreife Schweine, die vor dem Absetzen Futter erhielten, im Vergleich zu den anderen drei Behandlungskombinationen einen erhöhten ADG aufwiesen. Eine signifikante Wechselwirkung wurde auch für ADFI beobachtet, wobei spät reifende Schweine, die Kriechfutter erhielten, oder früh reifende Schweine, die Kriechfutter erhielten oder keinen erhöhten ADFI aufwiesen, im Vergleich zu spät reifenden Schweinen, die kein Kriechfutter erhielten. Dies führte zu einer signifikanten Wechselwirkung für das endgültige BW, da spätreife Schweine, die kein Kriechfutter erhielten, im Vergleich zu den anderen drei Behandlungskombinationen auf dem Markt ein geringeres Gewicht aufwiesen. Eine visuelle Zusammenfassung der modellierten ADG- und F/G-Kurven finden Sie in den Abbildungen 2 und 3.

Abbildung 2. Einfluss der Vaterlinie (früh oder spät reifender Duroc-Vater) auf die modellierte durchschnittliche tägliche Zunahme (Ableitung des kumulativen Körpergewichts aus dem Gompertz-Modell) von Schweinen von der Geburt bis zur Vermarktung.

Abbildung 3. Einfluss der Vaterlinie (früh- oder spätreifende Duroc-Vater) auf die Futtereffizienz (unter Verwendung von LS-Mitteln) von Aufzucht- und Mastschweinen.

Bei den Schlachtkörpereigenschaften wurden keine Unterschiede beim Gewicht des heißen Schlachtkörpers oder beim Rückenfett beobachtet. Bei Schweinen, die vor dem Absetzen Kriechfutter erhielten, wurde im Vergleich zu Schweinen, die kein Kriechfutter erhielten, ein höherer Ertrag beobachtet. Auch bei der Lendentiefe wurde eine wechselseitige Wechselwirkung beobachtet, wobei Schweine von frühreifen Bullen, die kein Kriechfutter erhielten, im Vergleich zu den anderen drei Behandlungskombinationen eine geringere Lendentiefe aufwiesen. Der Haupteffekt der Vaterlinie war, dass spät reifende Schweine im Vergleich zu früh reifenden Schweinen einen höheren Prozentsatz an Muskelmasse und Lendentiefe aufwiesen.

Für das Cortisol im Blut wurden keine drei- oder zweiseitige Wechselwirkungen zwischen der Beifütterung und dem Sammeltag oder der Haupteffekt der Beifütterung beobachtet. Es wurde jedoch eine signifikante Interaktion zwischen der Reife der Vaterlinie und dem Sammeltag beobachtet. Der Cortisolspiegel zu Beginn (vor dem Absetzen) lag bei beiden Vaterlinien bei etwa 30 ng/ml, aber 30 Minuten nach dem Absetzen wurde bei spätreifenden Schweinen im Vergleich zu frühreifenden Schweinen ein größerer Anstieg des Cortisolspiegels im Blut beobachtet. Für die Darmpermeabilität wurden keine wechselseitigen Wechselwirkungen oder Haupteffekte für Lactulose, Mannitol oder das L:M-Verhältnis beobachtet (Tabelle 3). Allerdings gab es zahlenmäßige Unterschiede. Spätreife Schweine, denen vor dem Absetzen kein Futter verabreicht wurde, hatten das höchste L:M-Verhältnis. Ein erhöhtes L:M-Verhältnis weist auf eine erhöhte Darmpermeabilität hin und kann mit der schlechteren Wachstumsleistung zusammenhängen, die bei spätreifen Schweinen beobachtet wurde, denen kein Kriechfutter verabreicht wurde. Um diesen potenziellen Effekt besser zu verstehen, sind weitere Untersuchungen und eine größere Stichprobengröße erforderlich.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass frühreife Schweine unmittelbar nach dem Absetzen weniger Stress und eine verbesserte Wachstumsleistung zeigten. Der verbesserte BW-Zuwachs und die verbesserte Futteraufnahme hielten bis zu einem Alter von etwa 220 lb bzw. 136 Tagen an, ab diesem Zeitpunkt begannen spätreife Schweine, einen höheren ADG aufzuweisen. Spätreife Schweine hatten während eines Großteils des Experiments auch eine verbesserte Futtereffizienz. Interessanterweise scheint es so zu sein, dass die kriechende Fütterung der spätreifen Schweine zu einer verbesserten Wachstumsleistung im Vergleich zur Gabe von keinem kriechenden Futter führte, wohingegen die kriechende Fütterung nur geringe Auswirkungen auf die frühreifen Schweine hatte.

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