Dr inż. Ryszard Gilewski
Prof. dr hab. Stanisław Wężyk
Przy rosnącym popycie na mięso drobiowe, wkrótce powinno ono zająć, pierwsze miejsce na świecie, pod względem produkowanej ilości i spożycia, osiągając w 2023 r. wg. OCDE FAO (2014), 23% udziału wszystkich gatunków mięs.
Mięso drobiowe obecnie jest najczęściej spożywane w postaci przetworzonych elementów tuszki, co podkreśla znaczenie wydajności piersiowych mięśni, dzięki poprawie masy ciała i wykorzystania paszy przez brojlery.
Wg Połtowicz (2013) na cechy jakości drobiowego mięsa wpływa wiele czynników takich jak pochodzenie, w tym gatunek, rasa czy genetyczna linia ptaków, warunki ich chowu, postępowanie przed ubojem i po uboju podczas jego przetwarzania i przechowywania. Duże znaczenie mają także takie właściwości jak zdolność utrzymywania wody, kruchość i barwa mięsa, a w przypadku przetwórstwa – przewidywalność i mała zmienność cech w danej partii surowca.
Bardzo duże znaczenie w postrzeganiu jakości mięsa drobiowego ma rosnąca ekologiczna świadomość, dbałość o dobrostan w chowie drobiu i poczucie odpowiedzialności za naturalne środowisko.
Genetyczne doskonalenie oraz postęp w metodach żywienia i medycynie weterynaryjnej doprowadził do niewiarygodnego zwiększenia przez ptaki – produkcji mięsa, w skróconym czasie chowu. W latach sześćdziesiątych ubiegłego wieku potrzeba było 8 tygodni, aby brojlery osiągnęły 2 kg żywej masy ciała, a obecnie 2,2 kg. Brojlery osiągają ten wskaźnik w ciągu 5 tygodni, przy czym udział mięśni piersiowych, stanowi 20% całej żywej masy brojlera (Petracci i in., 2014). Znakomitemu umięśnieniu, towarzyszą zmiany właściwości biologicznych i metabolicznych mięśni piersiowych, powodujące zwiększenie rozmiarów włókien mięśniowych oraz niższy poziom w mięsie-glikogenu i krwi (Le Bihan-Duval i in., 2008).
Wraz ze wzrostem wykorzystania mięsa drobiowego, jako pociętej tuszki na elementy i/lub przetworzonej na produkty, ujawniono również jego wady jakościowe. Po raz pierwszy zaobserwowano u drobiu i świń, metaboliczne wady, występujące po uboju, w postaci dużego spadku wartości pH. Szybkiemu spadkowi pośmiertnej masy ciała, przy niskiej wartością pH zmierzonej 15 minut po uboju, przypisuje się wystąpienie mięsa PSE (blade, miękkie, wysiękowe), które ma zmniejszoną zdolność zatrzymywania wody (Owens i in., 2000). Różnice w zakresie zmniejszania się pH, są również odpowiedzialne za zmiany w jakości mięsa. Niskie, ostateczne pH (mierzone 24 godziny po uboju), skutkuje tzw. „kwaśnym mięsem”, które często jest kwalifikowane jako podobne do PSE, ponieważ ma podobne wady (Barbut, 1997), podczas gdy wysokie, ostateczne pH, warunkuje tzw. mięso DFD (ciemne, twarde, suche) o ciemnej barwie i słabej zdolności do przechowywania (Allen i in., 1997).
Ostatnio, światowa uwaga zwróciła się na rosnącą częstotliwość występowania strukturalnej wady mięsa, opisywanej jako miopatie. Dwie główne wady to białe paski na mięśniach i zdrewniałe piersi, charakteryzujące degenerację mięśni wraz z ich zwłóknieniem i lipidozą (Kuttappan i in., 2016). Metaboliczne zaburzenia, w dużej mierze wpływają na sensoryczną i technologiczną ocenę jakości mięsa. Mając na uwadze dążenie do pozyskiwania coraz większych ilości drobiowego mięsa, metodami hodowlanymi, można skutecznie poprawić cechy jego jakości, wykrywając dziedzicznie warunkowane występowanie wad. Zależy to jednak od roli, jaką spełnia genetyka w kontroli jakości mięsa oraz od możliwości wykorzystania biologicznych i genetycznych markerów, stosowanych przeciw występującym wadom mięsa.
Genetyczne determinowanie cech jakości mięsa
Genetyczne analizy prowadzone na różnego rodzaju kurczętach mięsnych: doświadczalnych lub towarowych, wolno lub szybko rosnące, hodowane w doświadczalnych lub fermowych warunkach ujawniły istotną rolę genetyki w kontroli cech jakości mięsa. Odziedziczalność ostatecznego pH piersiowych mięśni (pHu), wynosi h2 = 0,31 – 0,49, a jasności mięsa (L*) w granicach h2=0,29 – 0,75 (Le Bihan-Duval, 2001). W dwuch niezależnych doświadczeniach wykazano, że możliwe jest przeprowadzenie przeciwstawnej selekcji na 2 ostatnie parametry i utworzenie przydatnych populacji, do badań nad mięsem o cechach podobnych do PSE i DFD (Harford i in., 2014). Po sześciu pokoleniach przeciwstawnej selekcji ukierunkowanej na wartość ostatecznego, niskiego pH mięśni piersiowych, (pHu) średnio wyniosło 5,67, a w linii o podwyższonym (pHu+) 6,16. Uzyskane wyniki wykazały, że 61% mięśni piersiowych u kurcząt w linii pHu, może być sklasyfikowanych jako kwasowe lub podobne do PSE (pHu <5,7), a 63% piersiowych mięśni brojlerów linii pHu+, miało mięso o cechach DFD (pH>6,1). Przeciwstawną selekcją, doprowadzono do większego udziału glikolu w mięśniu Pectoralis Major linii pHu-, w porównaniu z linią pHu+.
Metaboliczne zmiany obserwowano również w udzie przy różnicy > 0,3 pHu i w mięśniu Sartorius. Odchylenie pHu sprawiło, że filety z piersi, były mniej blade, mniej czerwone i mniej żółte w linii pHu+ niż w pHu-. Pod względem sensorycznym, piersiowe filety brojlerów linii pHu+, były bardziej delikatne i miały mniej wyraźny kwaśny smak niż w linii pH- (Alnahhas i in., 2015).
Po 8 pokoleniach przeciwstawnej selekcji ocena cechy L* zwiększyła się 7 punktów w linii HMC (High Muscle Colour) w porównaniu z linią LMC (Low Muscle Colour). Z badań wynika, że można skutecznie prowadzić selekcję na takie cechy jak barwa mięsa lub wartość ostatecznego pH. Mimo, że zmienność genetyczna jest częściowo zależna od linii brojlerów, wyniki te wskazują, że te dwa pomiary, mogą być wykorzystane do monitorowania jakości mięsa w wybranych liniach oraz do ograniczenia lub zapobiegania częstości występowania wad podobnych do PSE i DFD.
Podczas, gdy przeciwstawna selekcja na wartość pHu piersiowych mięśni nie wpływała na mięśnie brzucha ani na masę ciała, zaobserwowano korzystny wpływ na wydajność mięśni ud i piersi brojlerów linii pHu+. Modyfikacji nie uległy rozmiary przekroju głównych włókien mięśni piersiowych, ale znacznie zmniejszyła się liczba włosowatych naczyń, przypadających na 1 włókno mięśniowe w linii pHu+, w porównaniu z linią pHu-.
Zmiany strukturalne i metaboliczne, obserwowane u brojlerów linii pHu+, okazały się czynnikami predysponującymi do rozwoju białych pasków (WS – White Striping), których częstość występowania w postaci umiarkowanych (MOD) i ciężkich (SEV) przypadków była wyższa, niż u kurcząt linii pHu- (Alahhas i in., 2015). Bez względu na linię brojlerów, przypadki mięśni z białymi paskami typu MOD i SEV występowały u kurcząt o powiększonej masie ciała i większej wydajności mięśni piersiowych do normalnych kurcząt, co wskazuje na niekorzystną zależność między wzrostem mięśni a podatnością brojlerów na miopatie (Petraci i in.,2013). Stwierdzono, że wada białych pasków w mięśniach (WS) ma wysoką odziedziczalność (h2 = 0,65), a także jest wysoce dodatnio genetycznie skorelowana z wydajnością piersiowych mięśni i masą ciała, które to cechy, wydają się być głównymi wyznacznikami tej wady (odpowiednio rg = 0,68 i 0,33) u brojlerów linii pHu.
Bailey i in., (2015) oszacowali niższą odziedziczalność WS w dwóch towarowych liniach kurcząt brojlerów, charakteryzujących się wysoką (h2 = 0,34) lub umiarkowaną (h2 = 0,18) odziedziczalnością wydajności mięśni piersiowych. Niską odziedziczalność oszacowano również dla wady zdrewniałych mięśni piersiowych (h2 = 0,10). Współczynniki genetycznych korelacji między wadami a wydajnością mięśni piersiowych, były od zerowych do umiarkowanych (rg = 0,25). Różnice wielkości współczynników odziedziczalności i korelacji genetycznych mogą być związane z poziomem zmienności, metodami oceny parametrów genetycznych oraz ze stosowanymi metodami selekcji, które mają wpływ na genetyczną zmienność linii i możliwość uzyskania postępu hodowlanego.
Nowe narzędzia stosowane w selekcji ukierunkowanej na poprawę jakości mięsa i przeciwko jego wadom
Aktualne programy badawcze mają na celu identyfikację biologicznych i genetycznych markerów, które mogą być przydatne w bardziej skutecznej selekcji cech dobrej jakości i wad mięsa. Nowe urządzeni (NMR), o wysokiej rozdzielczości, wykorzystano do charakterystyki metabolicznej mięśni i surowicy krwi pHu+ i pHu- oraz do poszukiwania produktywnych biomarkerów (Beauclercq i in., 2016). Obniżanie i zwiększanie glikogenu w mięśniach w wyniku selekcji, wpływa na kilka metabolitów mięśni i surowicy. Ponieważ brojlery mają dużą zdolność do magazynowania glikogenu w mięśniach, wykorzystują węglowodany jako główne źródło energii. U ptaków linii pHu+, pozbawionych w mięśniach glikogenu, występuje katabolizm aminokwasów i utlenianie lipidów, prowadzący do oksydacyjnego stresu i do adaptacyjnej, ochronnej reakcji, w wyniku uwalniania cząsteczek przeciwutleniaczy. Zastosowanie statystycznych analiz umożliwiło identyfikację zestawów markerów mięśniowych lub surowic, wyraźnie rozróżniających grupy ptaków o mięsie o wyraźnych cechach DFD lub PSE, przy niskiej, ostatecznej wartości pH. Szczególnie interesujące są biomarkery surowicy krwi, ponieważ wymagają mniej inwazyjnej techniki pobierania próbek niż biopsja mięśnia.
Metabolomiczna analiza mięśnia, porażonego wadą zdrewniałych mięśni piersiowych, ujawniła pewne wspólne metaboliczne cechy i biomarkery, które występowały w linii pHu+ (Abasht in., 2016). Udział glikogenu był znacznie niższy w próbkach pobranych od ptaków ze drewniałymi mięśniami piersiowymi, w porównaniu z próbkami pobranymi od ptaków bez tej wady. Tkanki z tą wadą miały biomarkery związane ze zwiększonym oksydacyjnym stresem, podwyższonym poziomem białka, skróceniem długości mięśni i zmienionym wykorzystaniem glukozy. Dotknięty wadą mięsień, wykazywał również podwyższone poziomy hipoksantyny, ksantyny i cząsteczek moczanu, co sugeruje istnienie możliwego związku między deficytem energii mięśni a podatnością na miopatie. Wykorzystanie markerów genetycznych jako alternatywy dla rodzinowej selekcji jest oczywiście obiecującą drogą uzyskania postępu.
Niegenetyczne sposoby zapobiegania wadom mięsa brojlerów
Syndrom znany jako zdrewniałe piersi i białe paski na mięśniach kurcząt brojlerów, pojawił się w ostatnich latach jako ogólnoświatowy problem, którego dokładne przyczyny nie są znane, ale szeroko zakrojone badania naukowe, dostarczają wskazówek, jak zmniejszyć częstość ich występowania i nasilenie.
Wraz z pojawieniem się wysoko wydajnych i szybko rosnących brojlerów, producenci zaobserwowali wzrost liczby ptaków ze zdrewniałym mięśniami piersiowymi, nad przyczynami powstania tej wady, podjęto badania w Adisseo i w A & M Uniwersytecie w Teksasie (Loszach, 2017). Myopatia ta powoduje, że piersiowe mięśnie brojlerów są nieprzyjemne w dotyku, wywołując u konsumentów nieprzyjemne wrażenia. Oceniana w skali 1-3 pkt. cecha, staje się coraz bardziej powszechna w liniach towarowych, wysoko wydajnych brojlerów. Dopóki firmy zajmujące się hodowlą kur mięsnych nie wyprodukują brojlerów genetycznie wolnych od tej wady, fermy powinny stosować różne strategie żywienia, w celu zmniejszenia częstotliwości jej występowania u mięsnych kurcząt.
Wg strategii Adisseo i Texas A & M, żywienie brojlerów do 45 dnia życia, polega na uzupełnianiu pasz w składniki, działające na mięso jako przeciwutleniacze (witamina C lub bogaty w witaminy premiks) oraz na spowolnienie przyrostów kurcząt, w wyniku obniżeniu w paszy poziomu aminokwasów o 15%. Dzięki takiej metodzie żywienia, zmnieszono wynik oceny mięśni brojlerów z 2 i 3 do „0” pkt.
Dr Kogut (2018), główny mikrobiolog z Rolniczego Centrum Badawczego w Teksasie sugeruje, że brak równowagi drobnoustrojów w przewodzie pokarmowym brojlerów, związany jest z wadą ich mięśni, określaną mianem zdrewniałej piersi. Nie jest to jedyny powód tej miopatii, ale dysbioza występująca w jelitach, zwykle z powodu nadmiernego żywienia, powoduje przewlekłą reakcję zapalną, która ma ogólnoustrojowy typ działania. Danych tych jeszcze nie opublikowano, ale dr Kogut wskazał na inny przykład dysbiozy, ujemnie wpływający na tkanki mięśniowe.
Wg niego np. zakażenie ptaków Salmonellą, prowadzi do dużej ilości odkładanego tłuszczu. Zamiast żywienia brojlerów ad libitum tj. paszą o dużej zawartości składników odżywczych, należy zastosować program ograniczonego żywienia, zapobiegający rozwojowi wady tzw. zdrewniałej piersi. Uważa, że nadmiar w jelicie składników odżywczych, ich metabolitów albo niestrawionych cząstek paszy w przewodzie pokarmowym ptaka, może prowadzić do miopatii. Jest to wg niego nadal tylko hipoteza, którą jednak sugerują dane zebrane w jego laboratorium.
Wg Połtowicz (2013), coraz więcej uwagi przywiązuje się do pogodzenia wysokiej produkcyjności drobiu z komfortowymi warunkami jego chowu oraz cechami jakości mięsa. Rozwijający się rynek niekonwencjonalnych produktów, zmusza producentów drobiu, do poszukiwania nowych rozwiązań, polegających na spowolnieniu tempa wzrostu brojlerów i wydłużenia okresu ich utrzymania. W najbliższej przyszłości obejmą sektor brojlerów duże zmiany – tylko nie wiadomo czy zawsze dobre.
