Dr inż. Anna Wilkanowska

Organizmy genetycznie zmodyfikowane (ang. Genetically Modified Organisms, GMO) to organizmy (inne niż organizm człowieka), w których materiał genetyczny został zmieniony w sposób niezachodzący w warunkach naturalnych. Modyfikacja może polegać na wprowadzeniu małego fragmentu genu za pomocą tzw. wektora, będącego mikroorganizmem przenoszącym DNA do organizmu, który ma być modyfikowany, lub na „wstrzeleniu” fragmentu DNA do komórki organizmu modyfikowanego. Modyfikacja wyposaża organizm modyfikowany w gen, który daje mu pewną cechę. Jej zadaniem jest m.in. zwiększenie plonu poprzez np. nabranie przez roślinę odporności na choroby grzybowe, wirusy, na działanie szkodników. Dzięki zmianom genetycznym uzyskano organizmy charakteryzujące się m.in. większą trwałością na niekorzystne warunki klimatyczne. Modyfikacja pozwala też na poprawę wartości odżywczej (zwiększenie zawartości niektórych aminokwasów lub witamin w nasionach, zmianę profilu kwasów tłuszczowych, zwiększenie zawartości niektórych aminokwasów)
i zmniejszenie poziomu składników antyżywieniowych (np. kwasu fitynowego). Mimo zalet, jakie wiążą się z modyfikacją genetyczną, od wielu lat proceder ten budzi lęk. Wynika to przede wszystkim z niedostatecznej wiedzy na temat skutków, jakie mogą przynieść takie modyfikacje w obrębie genomów. Niemniej jednak wzrost produkcji roślin genetycznie modyfikowanych sprawia, że zaczęto je wykorzystywać w żywieniu drobiu i innych zwierząt gospodarskich.

Zakaz stosowania pasz genetycznie modyfikowanych (GMO) w Polsce

W 2006 roku Sejm RP przyjął ustawę zezwalającą na wykorzystanie pasz genetycznie modyfikowanych w żywieniu zwierząt do 12 sierpnia 2008 roku (Dz. U. Nr 144, 2006). Jednak jak się okazało, Polska nie była wówczas (i nadal nie jest) przygotowana na tak drastyczny krok. W tamtym czasie 80% pasz zużywanych w Polsce do karmienia zwierząt oparte było na roślinach GMO. Polska właściwie nie miała czym ich zastąpić, bo w Unii obowiązuje zakaz stosowania mączek mięsno-kostnych, zaś rośliny strączkowe, które ewentualnie mogłyby zastąpić soję z GMO, produkowane są tylko w niewielkich ilościach. W związku z tym nowela do ustawy paszowej z 2008 roku przedłużyła możliwość stosowania pasz genetycznie modyfikowanych do 1 stycznia 2012 roku. Dziś wiadomo, że zakaz stosowania roślin GMO w żywieniu zwierząt ma obowiązywać przez kolejne lata, aż do 2021 roku. Odroczenie terminu wejścia w życie zakazu ma na celu umożliwienie zachowania konkurencyjnej pozycji krajowym producentom żywności zarówno na rynku krajowym, jak i rynkach zagranicznych. Ciągłe przekładanie terminu wprowadzenia zakazu stosowania roślin GMO to rezultat analiz bilansu paszowego w Polsce pokazującego, że w naszej strefie klimatycznej praktycznie nie ma alternatywnych pasz wysokobiałkowych będących w stanie całkowicie zastąpić importowaną śrutę sojową. Całkowite zastąpienie białka sojowego nasionami roślin strączkowych będzie trudne nie tylko ze względu na niską produkcję. Trzeba również wziąć pod uwagę graniczne udziały (dopuszczalne ilości) tych pasz w mieszankach paszowych dla młodego drobiu. Duże wątpliwości budzą również znajdujące się w nich węglowodany strukturalne oraz substancje antyżywieniowe negatywnie wpływające na zdrowotność ptaków.

Zaburzenia zdrowotne u zwierząt karmionych roślinami GM

Pomimo wielu korzyści, jakie płyną z zastosowania inżynierii genetycznej do modyfikowania roślin uprawnych, nie milknie debata na temat żywności GMO, co więcej, z roku na rok przybiera ona na sile. Zastrzeżenia budzi stosowanie jako markerów genów odporności na antybiotyki, nadużywanie promotorów konstytutywnych i ewentualna szkodliwość żywności transgenicznej dla zdrowia konsumenta. Warto jednak podkreślić, że wiele z tych wątpliwości do dnia dzisiejszego nie została potwierdzona. Nie stwierdzono, aby transgeniczna kukurydza (Bt i Gt) miała negatywny wpływ na wskaźniki produkcyjne i ocenę poubojową kurcząt brojlerów. Odnotowano za to poprawę tempa wzrostu i wykorzystania paszy u kurcząt, którym podawano mieszanki zawierające kukurydzę Bt (o niższej zawartości mikotoksyn) w porównaniu do grupy otrzymującej niemodyfikowaną kukurydzą. Także badania wykonane na zwierzętach modelowych nie dały jednoznacznych wyników będących niezbytym dowodem na to, że pasze GM mogą negatywnie wpływać na organizm. W przypadku szczurów żywionych dawkami z dodatkiem 11 lub 33% ziarna kukurydzy (Bt) przez okres 3 miesięcy nie wykazano statystycznie znaczących różnic w kwestii parametrów biochemicznych i hematologicznych krwi oraz analizy moczu w zestawieniu ze zwierzętami z grupy niekarmionej paszami GM. Inne doświadczenia nie potwierdziły hipotezy, jakoby rośliny GM wpływały na wielkość narządów wewnętrznych zwierząt. W badaniu, w którym jednej grupie szczurów podawano dodatek suszu z transgenicznych ziemniaków, drugiej zaś dodatek suszu z nietransgenicznych ziemniaków nie stwierdzono różnic w masie organów wewnętrznych, wielkości parametrów morfologicznych i większości parametrów biochemicznych krwi szczurów.

Z kolei doświadczenie, w którym szczury otrzymywały dodatek ziemniaków odpornych na wirusa plamistości smugowatej wykazano istotne powiększenie masy jelit ślepych, wyższą aktywność enzymatyczną w obrębie tych jelit oraz istotnie większą produkcję krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, niż u osobników żywionych niemodyfikowanymi ziemniakami. Tymczasem wyniki badań przeprowadzonych we wrzesień 2012 roku przy wsparciu niezależnej organizacji badawczej CRIIGEN udowodniły, że pokarmy modyfikowane genetycznie powodują u szczurów guzy sutka, uszkodzenia wątroby i nerek. Doświadczenie to wykazało również 6 razy większą śmiertelność szczurów żywionych paszą zmodyfikowaną niż w grupie kontrolnej. Badanie to zasługuje na uwagę z jednego względu – prowadzone było przez dwa lata, czyli przez całe życie szczura i dzięki temu możliwe stało się przebadanie całego pokolenia. Z kolei badanie prowadzone na ludziach pokazało, że żywność modyfikowana pozostawia geny GMO w organizmie człowieka. Zaobserwowano, że część genu wtrąconego do soi GMO przenosi się do DNA bakterii przewodu pokarmowego człowieka. Stwierdzono, że nawet po zakończeniu diety bogatej w artykuły genetycznie modyfikowane, białka GMO jest nadal produkowane w jelitach konsumenta. Dlatego sugerować można, że jeśli w przyszłości uprawy roślin GMO wzbogacone zostaną o geny antybiotyków, może dojść do rozwoju nowych chorób odpornych na leczenie antybiotykami.

Alternatywne źródła białka dla drobiu

Soja, którą żywiony jest drób, jest w większości modyfikowana genetycznie. Jest ona cennym źródłem białka, które pod względem wartości jest zbliżone do białka zwierzęcego. Nasiona soi zawierają od 28 do 48% białka bogatego w aminokwasy konieczne dla drobiu,
a po uzupełnieniu ich metioniną dorównują wartością mączce rybnej. Śruta z ziaren soi zawiera dużo choliny i witamin z grupy B. Ma pozytywny wpływ na tempo wzrostu i nieśność kur.

rośliny strączkowe

Szansą na zastąpienie poekstrakcyjnej śruty sojowej są nasiona roślin strączkowych. W naszym klimacie na szczególną uwagę zasługuje groch, bobik i łubin. Spośród wymienionych największe znaczenie może mieć groch, który w grupie roślin strączkowych jest najbardziej wartościową paszą wysokobiałkową. Jego nasiona zawierają 20-22% białka będącego źródłem lizyny, cysteiny i treoniny. Ponadto groch wyróżnia się bardzo wysoką wartością energetyczną, niską zawartością włókna i związków antyżywieniowych. W grochu brak szkodliwych alkaloidów, glikozydów, czy lektynów. Dzięki temu udział nasion grochu w paszy może być wysoki. Według specjalistów zajmujących się żywieniem zwierząt udział nasion grochu w mieszankach paszowych przeznaczonych dla drobiu rzeźnego może sięgać 6-10%, a dla kur niosek 15%.

Z uwagi na swój korzystny skład chemiczny na atencję zasługuje również bobik z zawartością białka na poziomie 26%. Bobik stanowi źródło składników mineralnych, zwłaszcza fosforu (5,40 g/kg) i wapnia (1,10 g/kg) i witamin (A, E, K, B1, B2, B6 i N). Ponadto poziom lizyny
w białku nasion bobiku jest taki sam jak lizyny w śrucie sojowej. Z kolei udział metioniny i cystyny w bobiku jest mniejszy niż w soi. W związku z tym zastępując śrutę sojową, śrutą z bobiku należy uzupełniać dawki paszowe aminokwasami siarkowymi. Atutem bobiku jest wysoka koncentracja skrobi (ok. 40%), co sprawia, że komponując mieszanki dla drobiu z udziałem bobiku, razem z poziomem białka znacząco zwiększa się poziom energii. Tymczasem jego wadą jest wysoka zawartość glikozydów pirymidynowych, które mają negatywny wpływ na przyrosty ptaków, spożycie paszy oraz wielkość jaj u niosek. Nasiona bobiku w mieszankach paszowych dla brojlerów mogą stanowić 5-8%. Warto podkreślić, że w chwili obecnej istnieją możliwości poprawy składu chemicznego bobiku, m.in. przez stosowanie zabiegów uszlachetniających (ekstruzja). Ponadto rezultatem prac selekcyjnych jest stworzenie niskotaninowych odmian bobiku.
Naukowcy wielokrotnie decydowali się na ocenę wpływu bobiku na wyniki produkcyjne drobiu. W doświadczeniu, w którym stosowano mieszankę z dodatkiem śruty z bobiku w ilości 5, 10, 15, 20%, uzyskano wyniki, które potwierdziły możliwość stosowania w tuczu brojlerów śruty z bobiku w ilości do 20%. Obiecujące wyniki uzyskano także przy udziale 15 i 30% bobiku z dodatkiem 0,67 i 0,87% DL-metioniny w mieszankach przeznaczonych dla kaczek w okresie podawania finiszeru. W innym eksperymencie dodawanie bobiku w ilości 45% w okresie podawania startera wpłynęło pozytywnie na osiągnięcie najlepszych mas ciała. Wykazano też, że bobik w mieszance dla kurcząt broilerów może mieć wpływ na skład mięsa ptaków. Doświadczenie wykonane przez polskich naukowców pokazało, że większy udział bobiku zmniejszył udział skóry z tłuszczem podskórnym, i zwiększył udział wątroby. Poza tym mięśnie piersiowe ptaków żywionych mieszankami z większym udziałem bobiku zawierały istotnie mniej białka i więcej tłuszczu śródmięśniowego, z kolei mięśnie nóg więcej popiołu surowego.
Do bobowatych należy również łubin, który jest coraz popularniejszy w Polsce. Wiąże się to m.in. z faktem, że od 2010 roku jest on objęty systemem dopłat unijnych. W Polsce uprawiane są trzy gatunki łubinu słodkiego – łubin wąskolistny lub niebieski (łac. Lupinus angustifolius), łubin żółty (łac. Lupinus luteus) i łubin biały (łac. Lupinus albus). Wśród bobowatych grubonasiennych łubiny są najbardziej zasobne w białko. Spora zawartość białka w łubinie (nawet 44% w suchej masie nasion łubinu żółtego odmiany Lord), umożliwia wykorzystanie tej grupy komponentów białkowych w żywieniu szybko przyrastających kurcząt rzeźnych. W łubinie zawartość tłuszczu surowego jest wyższa niż w grochu i bobiku. Ponadto, podobnie jak inne bobowate łubiny są zasobne w składniki mineralne, jednocześnie zawierają stosunkowo mało witamin, zarówno rozpuszczalnych w wodzie, jak i witamin rozpuszczalnych w tłuszczu. Zabiegi fizyczne (takie jak obłuszczanie) lub chemiczne (czyli ekstrakcja tłuszczu) sprawiają, że ich zawartość spada praktycznie do zera. Czynnikiem limitującym stosowanie większych ilości łubinów w mieszakach są polisacharydy nieskrobiowe (NSP), negatywnie wpływające na lepkość treści pokarmowej szybko rosnących kurcząt rzeźnych. Wśród składników nasion łubinów trzeba wymienić również alkaloidy chinolizydynowe. W żywieniu można stosować wyłącznie odmiany, w których suma alkaloidów nie jest większa niż 0,5 g/kg SM. Po przekroczeniu tej wartości należy liczyć się ze spadkiem produkcyjności zwierząt. Łubiny są również źródłem:

  • związków fenolowych – np. taniny,
  • glukopiranozydów – np. wicyna i konwicyna,
  • lektyny,
  • inhibitorów proteaz,
  • saponinów.

Podobnie jak w przypadku pozostałych roślin strączkowych przeprowadzono do tej pory sporo badań analizujących wpływ dodatku łubinu na wydajność produkcyjną drobiu. Jednym z takich badań było to, w którym zaproponowanymi poziomami łubinu żółtego były: 0,5, 10, 20, 25, 30%. W doświadczeniu tym oznaczono podstawowe parametry produkcyjne: przyrosty masy ciała, średnie spożycie paszy oraz współczynnik wykorzystania paszy. Wykazano, iż maksymalny poziom łubinu żółtego w mieszance, niepowodujący pogorszenia odchowu kurcząt, wynosi 20%. Wyższa zawartość łubinu w mieszance pogłębia depresję wzrostu oraz pogarsza wykorzystanie paszy.

poekstrakcyjna śruta rzepakowa

Wśród alternatyw dla ziaren soi wymienia się też poekstrakcyjną śrutę rzepakową, która jest paszą znacznie tańszą od śruty poekstrakcyjnej sojowej. Jeśli chodzi o skład, to należy podkreślić, że nasiona rzepaku zawierają ok. 43% tłuszczu i ok. 22% białka ogólnego, z kolei śruta rzepakowa posiada jedynie nieznaczne ilości tłuszczu – jest to ok. 2,5%, ale ok. 38% jej składu stanowi białko. Nasiona rzepaku są źródłem znacznych ilości aminokwasów egzogennych. Charakteryzują jest również wysoką zawartością glukozynolanów, które zaburzają metabolizm jodu, co negatywnie wpływa na pracę tarczycy. Większy problemem stanowi synapina, która naturalnie występuje w nasionach rzepaku. Produktem jej rozkładu jest trimetyloamina (TMA), która mimo, że jest nietoksyczna przedostając się do jaj, nadaje im „rybi” zapach.
W naszym kraju dużą popularnością cieszą się jaja o ciemnych skorupkach, które pochodzą od niosek z rasy Rhode Island. Ptaki te nie są zdolne do produkcji enzymu rozkładającego TMA, dlatego wysoki udział śruty rzepakowej w paszy, skutkuje u nich pogorszeniem właściwości jaj. Udział śruty rzepakowej w paszach dla niosek nieposiadających genu pozwalającego na neutralizację TMA nie powinien przekraczać 5%. Z kolei kurom zdolnym do neutralizacji trimetyloaminy można podawać paszę zawierającą 10% śruty rzepakowej.

podestylacyjny suszony wywar zbożowy

Białka o wysokiej wartości należy szukać również w DDGS (ang. Dried Distillers Grains with Solubles). Suszony wywar jest źródłem dobrej jakości białka i łatwo przyswajalnych aminokwasów. Dostarcza on także tłuszczu i składników mineralnych. Znaleźć w nim można sporo skrobi i łatwostrawnego włókna. Wywar jest również kopalnią witamin z grupy B, witaminy A i E, oraz mikro- i makroelementów takich jak cynk, miedź, żelazo, selen. Co ważne, DDGS jest paszą bardzo smaczną, wpływa to pozytywnie na jej spożycie. Wysoka zawartość nierozpuszczalnych frakcji włókna pozytywnie oddziałuje na trawienie i powoduje wzrost kwasowości treści jelit, co zmniejsza populację bakterii patogennych i obniża częstotliwości występowania biegunek u zwierząt. Podestylacyjny suszony wywar stosowany jest z powodzeniem w żywieniu wszystkich gatunków drobiu zwłaszcza kur niosek. Zawartość naturalnych karotenoidów w DDGS pozytywnie wpływa na właściwe wybarwienie żółtek jaj.

W mieszankach dla niosek wywar może stanowić 4-5%, tymczasem dla kurcząt brojlerów udział dodatku DDGS w mieszankach typu Finiszer i Grower może wynieść 2-7%, zaś w paszach typu Starter nie powinien przekraczać 3%.

mączki rybne

Do pasz wysokobiałkowych należą również mączki rybne, które w odchowie młodych niosek i brojlerów stanowią doskonałe źródło aminokwasów egzogennych. Strawność białka mączki rybnej jest na poziomie 95%. Zawarty w niej tłuszcz bogaty jest w niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe, dzięki czemu skarmianie tego komponentu korzystnie wpływa na skład mięsa i jaj. Ścisłe przestrzeganie zasad dawkowania (5% dla ptaków rzeźnych w wieku 4-18 tygodni, 2% – nioski) mączki rybnej pozwala na to by jej zapach nie „przeszedł” do jaj i mięsa. Stosowanie mączki rybnej gwarantuje wysokie tempo wzrostu i efektywne wykorzystanie paszy przez zwierzęta.

białko owadów

Ratunkiem dla drobiarzy poszukujących alternatywnych źródeł białka mogą okazać się owady, których białko zawiera dużo więcej korzystnych aminokwasów niż białka zbóż. W żywieniu drobiu można wykorzystać żywe owady i sporządzone z nich mączki. Szacuje się, że całkowity procentowy udział białka w mączce owadziej to aż 40-60%. W porównaniu do mączki rybnej mączki z larw muchy zawierają więcej treoniny, waliny, izoleucyny, leucyny i lizyny. Na uwagę zasługuje również wysoka strawność aminokwasów białka owadziego, wynosi ona od 91 do 95%. W porównaniu do zbóż czy roślin strączkowych larwy owadów stanowią też doskonałe źródło energii. Zawierają sporo tłuszczu o korzystnym profilu kwasów tłuszczowych. Na uwagę zasługuje również to, że w porównaniu do tradycyjnych źródeł białka paszowego hodowla owadów wywiera znacznie mniejszy negatywny wpływ na środowisko naturalne. Specjaliści sugerują, iż bezkręgowce mogą skutecznie zastąpić dotychczas wykorzystywane źródła białka, takie jak poekstrakcyjna śruta sojowa. Dodatek owadów może sięgać do 25% w mieszance. Taka ilość nie ma negatywnego wpływu na przyrosty masy ciała, spożycie paszy oraz współczynnik wykorzystania paszy.