efikasnost i uzgoj 2

16
7. Efikasnost i uzgoj „AH meso je trava!“. Ova bibblijska izjava predstavlja progenitora mnogih interesantnih pitanja. Koliko trave je jednako jednoj kravi, koliko krmiva jednoj svinji!? Jedna od definicija rasta je proces pri kojem se hranjivi materijali okoline inkorporiraju u tkivo životinje. Snadbjevanje životinja hranom je glavni trošak većine uzgojnih postrojenja. U komercijalnom svijetu životinjske proizvodnje „povećanje efikasnosti“ je ključna strategija. Predstavlja takođe i glavni cilj genetičkog poboljšavanja i moderne ishrane. Svrha ovog poglavja je da ilustruje neke od glavnih koncepta kao i da predoči primjere korinih pristupa u razumjevanju efikasnosti u vezi sa uzgojem. Krajnji ograničavajući faktori rasta efikasnosti ne uključuju samo očigledne zakone termodinamike i biohemije, nego i granice postavljene osnovnim vezama između forme i funkcije. 7.1. Numerički koncept efikasnosti Efikasnost se obično izražava kao odnos ulaza i izlaza. Npr. Povrat energije u tijelu životinje iz energije koja je potekla iz hrane, što se može izraziti kao: Ukupna tjelesna energija/ ukupna energija iz hrane Ili u procentima: Ukupna tjelesna energija x 100/ ukupna energija iz hrane Postoje izuzetci u ovoj generalnog formi koji se definišu od slučaja do slučaja. Npr. Recipročna vrijednost efikasnosti se ponekad koristi kao kod računanja potrebne količine hrane za prirast mase jedne jedinke: Količina konzumirane hrane(kg. po vremenskoj jedinici)/prirast žive vage(kg. po vremenskoj jedinici)

Upload: jasmin-avdic

Post on 11-Apr-2015

43 views

Category:

Documents


7 download

DESCRIPTION

c

TRANSCRIPT

Page 1: Efikasnost i Uzgoj 2

7. Efikasnost i uzgoj„AH meso je trava!“. Ova bibblijska izjava predstavlja progenitora mnogih interesantnih pitanja. Koliko trave je jednako jednoj kravi, koliko krmiva jednoj svinji!? Jedna od definicija rasta je proces pri kojem se hranjivi materijali okoline inkorporiraju u tkivo životinje. Snadbjevanje životinja hranom je glavni trošak većine uzgojnih postrojenja. U komercijalnom svijetu životinjske proizvodnje „povećanje efikasnosti“ je ključna strategija. Predstavlja takođe i glavni cilj genetičkog poboljšavanja i moderne ishrane.

Svrha ovog poglavja je da ilustruje neke od glavnih koncepta kao i da predoči primjere korinih pristupa u razumjevanju efikasnosti u vezi sa uzgojem. Krajnji ograničavajući faktori rasta efikasnosti ne uključuju samo očigledne zakone termodinamike i biohemije, nego i granice postavljene osnovnim vezama između forme i funkcije.

7.1. Numerički koncept efikasnosti

Efikasnost se obično izražava kao odnos ulaza i izlaza. Npr. Povrat energije u tijelu životinje iz energije koja je potekla iz hrane, što se može izraziti kao:

Ukupna tjelesna energija/ ukupna energija iz hrane

Ili u procentima:

Ukupna tjelesna energija x 100/ ukupna energija iz hrane

Postoje izuzetci u ovoj generalnog formi koji se definišu od slučaja do slučaja. Npr. Recipročna vrijednost efikasnosti se ponekad koristi kao kod računanja potrebne količine hrane za prirast mase jedne jedinke:

Količina konzumirane hrane(kg. po vremenskoj jedinici)/prirast žive vage(kg. po vremenskoj jedinici)

Ovaj oblik obično bi se opisao kao "omjer konverzije hrane 'ili kao' konverzija hrane'. Nažalost, to se ponekad naziva pogrešno kao 'učinkovitost ishrane', a to može dovesti do zabune.

Spektar mogućih izraza učinkovitost je vrlo širok. Ona se proteže od čisto ekonomskih razloga, kao što su povrat novca / ukupne novčane izdatke na jednom, i detaljima efikasnosti bioloških procesa na drugom. Na primjer, netko može biti zabrinut zbog učinkovitosti s kojom unos proteina hranom se povrati u tkivu životinja:

prirast težine proteina u tkivima/količina proteina u hrani

ili učinkovitosti kojom se ograničavajući prehrambeni resurs kao što su amino kiseline lizina reciklira kao lizin u jestivom dijelu trupa:

Page 2: Efikasnost i Uzgoj 2

prirast lizina u mišićima/masa lizina u prehrani

Ove jednačine pokazuju da spektar mogućih odnosa može obuhvatiti učinkovitost na makroekonomskim i poljoprivrednim razinama, a može se produžiti na detaljan ptikaz na staničnim i biokemijskim razinama.

7.2. Energija kao osnovica za unos hraneIako su mnoge hranjive tvari potrebne za rast, energiju hrane obično se uzima kao osnovni uvjet i druge hranjive tvari su izražene u odnosu na nju. Sam život je energija i dugotrajan proces, kontrolirano izgaranje, i to je pojam koji je ugrađen u naslov Maxa Kleiber-ove poznate knjige „Fire of Life“ (1961). Ugljikohidrati, bjelančevine i masti u hrani svi djeluju kao gorivo za životne procese. Opisujući ih u smislu njihovog potencijala dobivanja energije sagorijevanjem je sredstvo za razmjenu jednica zajedničkom valutom.

Iako su krmiva 'gorivo' životu, energija nije strogo nutritijent. Energija se oslobađa iz hrane samo složenim procesima metabolizma. Svi sastavni dijelovi normalne prehrane su osjetljivi na oksidaciju. Neke molekule ne oksidiraju, već se rekonstruišu u nove molekularne strukture koje se inkorpriraju u životinjskom tkivu. Ovo je još jedan način gledanja rasta i može se opisati kao "hemijski rast '.

Energija proizvedena fiziološkom oksidacijom se korisiti u dva glavna načina. Prvo se koristi za rad, kao primjerice napajanj pokreta njezinih različitih mišića, kao što su pumpanje krvi u srcu, dijafragma i mišići interkostalnog regiona u disanju, i mišića udova u pružaju kretanja. Drugo, energija se koristi za održavanje tjelesne temperature koja je učinkovito stvaranje topline. Ako životinja nema priliku za prijenos rad na okoliš za npr. hodanje uzbrdo sama, onda na kraju se sav posao koji se obavlja unutar vlastitog sustava se prebacuje u okoliš kao toplina u nekom obliku. Nije bitno da li totalna oksidacija hemikalija hrane se javlja u laboratoriju ili u životinji, jer je ukupni prinos energije svih koraka isti u svakom pojedinom slučaju. To je, naravno, u skladu s prvim zakonom termodinamike koji zahtijeva da se sva energija prijenosa između sustava i njegove okolice budu jednaki zbroju topline i rada koji prenose između njih.

7.3. Jedinice energijeRazličite jedinice koje se koriste u nauci za opisivanje količine energije, odražava činjenicu da se energija može mjeriti, u pogledu rada ili topline. Neke definicije i izvedenice su dati u nastavku.

7.3.1 DŽulStandardna SI (Systeme International) jedinica energije je Džul(Joule). Ona se definira kao sila od 1 N koja djeluje na 1 metru u smjeru djelovanja sile. Jedan Newton je sila koja djeluje kada se masi od 1 kilograma povećava brzina za 1 metar po sekundi svake sekunde u smjeru u kom djeluje. Matematički stenogram:

1 Joule = 1 kg (m-2s-2)

Page 3: Efikasnost i Uzgoj 2

Nefizičar može imati neke poteškoće sa jedinicom u vezi s tom definicijom. Za one s nekim razumijevanjem elektriciteta može pomoći određivanje odnosa između Joule i jedinice električne energije:

1 Joule = 1 W(Watt) u trajanju od 1s

7.3.2.kalorijaPovijesna jedinica topline koja se koristila se za opisivanje sposobnosti dobivanja energije iz hrane (i goriva) potpunim izgaranjem bila je kalorija.Definicija kalorie je količina topline potrebna za podizanje temperature 1 grama čiste vode za 1° C. Kalorija ima stalnu vrijednost u odnosu na Joule(Džul)

1 kalorija = 4.184 džula.

Navedene definicije omogućuju prevođenje svih jedinica energije, ali zbunjenost može nastati zbog dugotrajne organizacije riječ kalorija s energijom u ljudskoj hrani. Kaloriju gore definiranu ponekad nazivamo 'mala' kalorija kako bi se razlikovala od Kalorija s velikim K, što je ekvivalent do 1000 malih kalorija ili 1 Kilokalorija. Kalorija sistem se naširoko koristi u prehrambenoj industriji ljudi, a najčešće je to Velika kalorija koja se koristi, ali nažalost nije uvijek označena sa namjenjenim velikim K(C). Znanstveni radovi u Europi gotovo uvijek referiraju u SI sustavu upotrebljavajući Joule. Industrije stočne hrane i stočarske skupine u SAD-u i dalje su zadržale njihovu upotrebu sistema kalorija, ali koristite Kilokaloriju(kcal) umjesto „veliku kaloriju“. Tablica 7.1 daje konverzione faktore za energetske jedinice.

Kako bi pokazali neke od konverzija navedenih u tablici 7.1 na primjeru , razmislite:

Odavanje topline po danu tijela od70kg odraslog muškaraca =

10.125 kJ = 10,1 MJ = 2420 kcal = 2.42Mcal = 117W za 24h = 2.81kW/h

7.4.Bruto energija stočne hrane Bruto energija krmiva može se smatrati toplinom koja nastaje kad jedinica mase hrane potpunosti izgara u kisik da bi dala vodu i ugljični dioksid pod standardiziranim uvjetima temperature i tlaka. Toplina izgaranja se mjeri u laboratoriju korištenjem izgaranja u kalorimetru. Najčešće korišteni oblik se često naziva kao „kalorimetrijska bomba“ jer se izgaranje koristi robustan čelični cilindar nalik na bombu. U osnovi, maseni iznos ispitnog materijala izgara u atmosferi čistog kisika i generirana toplina se bilježi kao porast temperature u izoliranom vodoenom kupatilu koje okružuje bombu. Uređaj je prikazan na slici. 7.1

Page 4: Efikasnost i Uzgoj 2

Tabela 7.1. Konverzioni faktori za energetske jedinice

1 joule =0.239 kalorija

1 joule = 1 watt u trajanju od 1 sekunde1 kalorija = 4.184 joule (džula)

= 4.184 watta u trajanju od 1 sekunde1 kilokalorija = 4.184 kiloJula1 kilokalorija = 1 “velika Kalorija” (nije preporučljivo)1 megakalorija =4.184 megajouls1 kilowatt h = 3.6 megajouls

U hemijskom pogledu izgaranjem se smatra promjena entalpije izgorenog materijala, a u nekim udžbenicima se ovo odnosi na entalpiju izgaranja. U nutricionizmu, rast energetskog potencijala hrane je njegova toplina izgaranja. Gorivu slična priroda hrane lako se razumije u odnosu na slučajeve iz kuhinje, npr. chip-pan vatra i paljenje tosta. Domaći šećer (saharoza) je učinkovita, ali skupa, zamjena za sredstva za potpalu.

Za ilustraciju neka od načela najjednostavnije je uzeti čiste prirodne nutritijente kao što je glukoza:

Glukoza plus kisik -> ugljični dioksid plus voda i energija

Molekularna forma za ove reakcije je:

C6H12O6 + 6O2 ----> (6CO2) + 6H2O + energija

U nekim slučajevima reakcija se posmatra u smislu "molarnih 'omjera pri čemu su atomske mase svakog od atoma i svake molekule sumirane i pretvorene u težini.Postupak je prikazan ispod. Uz pretpostavku da su atomske mase ugljika, vodika i kisika 12, 1 i 16, i referentna težina od 1 g na atom vodika, tada je:

Page 5: Efikasnost i Uzgoj 2

[(C6) 6 x 12] + [(H12) 12 x 1] [(O6) 6 x 16] = 180g glukoze + [(6O2) 12 x 16] = 192 g kisika

Iz čega slijedi

[(6CO2) 6 x 12 + 12 x 16] = 264 g CO2 + [(6H2O) 12 x 1 + 6 x 16] = 108g vode +a energij (2806 kJ)

Linearnim predstavljanjem dobijamo:

180g glukoze + 192g kisika —> 264 g CO2 + 108 g vode+ 2806kj

Vrijednost 2806 odnosi se na kJ topline oslobođene po gramu molekule glukoze spaljivanjem, tj. 180g glukoze To je ekvivalent bruto energije gustoće 15.6kJ po g ili 15,6 megajoules (MJ) po kg bezvodne čiste glukoze. Za korištenje objavljenih vrijednosti toplina izgaranja, bitno je

Page 6: Efikasnost i Uzgoj 2

biti svjestan da se oni mogu dati bilo po jedinici mase materijala ili u slučaju čistih kemikalija po gramu molekule.

Pročišćeni sastojci hrane imaju karakteristične sposobnosti dobivanja energije kada potpuno sagorijevaju. Osnovni su predstavljeni u tablici 7.2, a razmatranje tih vrijednosti nam odmah pokazuje zašto i životinje i biljke koriste lipide kao glavno sredstvo za pohranu energije.

Table 7.2. Totalni energetski kapacitet prečišćeni sastojaka hrane u MJkg-1

Material MJkg-1

Glukoza 15.6

Saharoza 16.5Škrob 17.5Celuloza 17.5Biljno ulje 38.9Životinjska mast 39.4Proteini 23.6

7.5 Definicije energije krmiva u sistemima životinjaŽivotinja nije jako učinkovita u pretvaranju energije hrane u svoju tjelesnu energiju. Postoji nekoliko komponenti ove neučinkovitosti.

Početna energija hrane ili 'bruto energija' (GE) je jednostavno toplina izgaranja jedinice mase u izvornom materijalu. Sve tvari sadržane u hrani neće ući u metaboličke procese životinje i vidljivi dokaz za to je proizvodnja izmeta. Energija koja se gubi u obliku nečistoća može se oduzeti od izvorne bruto energije odgovarajuće hrane. To se zove 'očito probavljiva energija'. Riječ očito znači da fekalne materije nisu strogo samo neprobavljivi materijal ili njegovi derivati, već sadrži i tvari koje su nekad bile "dio" od životinja, kao što su oljuštene stanice iz zida probavnog trakta i ostaci od sekreta u sustavu, kao što su sluzi. Stoga:

Vidljiva probavljiva energija (DEa) = Bruto energija hrane - Bruto energija fekalija

Sva navodno apsorbirana energija nije korisna životinji. Energija se gubi u procesu fermentacije, osobito u preživača kroz evoluciju zapaljivih plinova kao što su metan i vodik. Daljnji gubitak energije u prehrani dođe u energetsku komponentu urina, uglavnom zbog svog sadržaja uree koja je krajnji produkt razgradnje proteina ili katabolizma u sisavaca. Ovo je glavno sredstvo kojim se eliminira višak dušika iz aminokiselina. U ptica krajnji proizvod razgradnje aminokiselina je mokraćna kiselina. Kada se ovi gubici energije oduzmu od očito probavljive energije, stanje se naziva metabolitička energija (ME), tako da je:

ME = GE - DEa - mokraćna energija - energija zapaljivih plinova

Metabolitička energija je učinkovito dostupna životinji za metabolizam i koristi se za proizvodnju topline, obavljanje rada ili rasta. Popis proizvoda može se proširiti i na potomstvo ženke u reprodukciji, vunu i vlakana, mlijeko u laktaciji, te u slučaju kokoši nesilica, jaja.

Page 7: Efikasnost i Uzgoj 2

7.6. Podjela Metabolitičke energije u uzgoju životinjaJesu li neke vrste učinkovitije od drugih? Jesu li neki pojedinci unutar vrste učinkovitije nego druge? Kakav učinak stopa rasta ima na učinkovitost? Koji je stadij optimalan za klanje životinja za maksimalnu učinkovitost?

Za izvađenje neke od odgovora na ta pitanja, važno je razumjeti interakcije između rasta i unosa hrane, a također od prirode energetskih troškova i režijskih troškova koji su nastali tijekom uzgoja.

Podjela energije između različitih funkcija je glavna rasprava o općim aspektima učinkovitosti kod sisavaca. S tačke gledišta učinkovitosti rasta, jasno je poželjno da se maksimalni iznos od prehrambenih molekula pretvara u molekule rasta i minimalno oksidira u ugljični dioksid i vodu. Jedan od načina izražavanja ove učinkovitosti u odnosu na korisnu energiju isporučene životinji i količinu te energije zadržane u životinji ili izgubljene u vidu toplote:

ME = R + H

gdje ME = unos metabolitičke energije, R = sačuvana energija, , H = ukupni gubitak topline iz životinje;

Povrat metabolitičke energije iz prehrane u smislu energije tkiva utvrđeno je na oko 40%, a u većini slučajeva daleko manje. Ova brojka je smanjena mnogo dalje ako se posmatra samo obnavljanje energije u jestivim dijelovima životinja. Sastavnice gubitka topline biološki su od iznimnog interesa i znatan znanstveni napor je potrošen u pokušaju logičke particije doprinosa različitih metaboličkih procesa. Glavni faktori koji će se uzeti u obzir su:

1. Proizvodnja topline koja je nužna za preživljavanje životinja.2. Proizvodnja topline povezana sa taloženjem proteina ili masti ili pozitivne energije

retenciju u životinje.

Osnovni faktori koji utječu na učinkovitost korištenja energije za rast su pobrojani u nastavku.

7.7. Održavanje i bazalni metabolizamMinimalna proizvodnja topline iz zdrave životinje se postiže kada se zaustavi ishrana za neko vrijeme (post), a životinja senalazi u termoneutralnom okolišu s najmanje aktivnosti. Srodna mjerenja različito se opisuju kao bazalni metabolizam (uglavnom se koristi u istraživanjima ljudskie energije), ili metabolizam posta, ili minimalni metabolizam, ili postabsorptivni metabolizam. Eksperimentalni uvjeti se relativno lako postižu u granicama životinjskog kalorimetra. Zbog toga su poduzeta mjerenja sa širokim rasponom vrsta.

Prehrambeni koncept održavanja iako se odnosi na minimalni metabolizam nije isti, jer životinja ne posti , već jede. Metabolitička energija za održavanje (Mem) definira se kao stopa topline proizvodena od životinje koja se drži u termoneutralnom okolišu, gdje je stopa unosa metabolitičke energije u hrani tačno izbalansirana sa stopom gubitka topline. Životinja koja se se hrani tako da je stabilna u težini i hemijskom sastavu tijekom vremena, se nalazi u stanju održavanja. Proizvodnja topline održavanja (Mem) uvijek je veća od bazalnog metabolizma

Page 8: Efikasnost i Uzgoj 2

jer proces prehrane, probavljanja hrane i metaboliziranja hrane zahtijeva energiju koja na kraju izlazi iz životinja u vidu topline. Toplinska proizvodnja životinje pri održavanju dijete je zbir proizvodnje topline mnogih procesa. Glavni činioci su navedeni u tablici 7.3.

Održavanje proizvodnje topline. "kombinira faktore 1 i 2 navedene u tablici, dok metabolizam posta isključuje faktore povezane s 1.

Bazalni metabolizam i zahtjevi za održavanje obično izraženi su na dnevnoj bazi. Na primjer, energije održavanja isporučena u hrani bi se izrazila kao megajoules metabolitičke energije po danu, ili mem (MJ dan-1).

Održavanje i bazalni metabolizam takođe zavisi i od mase životinje. Opsežna studija o širokom rasponu različitih vrsta odraslih jedinki i domaćih životinja u različitim fazama rasta pokazuju da se dnevna proizvodnja topline ne povećava u direktnoj proporciji žive vage. Matematička analiza tih podataka pokazuje da je odnos logaritamski gdje logaritam proizvodnje topline u odnosu na logaritam tjelesne mase stvara linearnu zavisnost koja se može predstaviti sljedećom formom:

log proizvodnje topline= log a + b log M

b je konstanta 0,75 a M je tjelesna masa.

Eksponent ili faktor skeliranja mase vrijednosti 0,75 vidljivo je konstantan u velikom rasponu istraživanja. Zbog toga proizvodnja topline koja opada po jedinici mase s porastom veličine nije u potpunosti jasna. Najjednostavnije objašnjenje je da stepen gubitka topline predstavlja funkciju površine te kao takva varira kao 2/3 od iznosa težine, npr. M0.67. Takođe mora postojati linearna komponenta koja se odnosi na apsolutnu masu proteina u tijelu i interakciju ove dvije komponente koje su se mogle izračunati brojčanim prirastom eksponenta na ¾. Neovisno od pravog objašnjenja odnos prema težini je porastao na ¾ i primjenjuje se na najširi mogući raspon težina od mrva do slona i navodno i za kitove, iako je teško zamisliti precizno mjerenje sa velikim morskim sisavcima. Opšti odnos sa primjenom na sve euterijce (sisavci sa placentom) odnosi se na minimalni metabolizam Hmin koji obično ima vrijednost od 70 do 80% vrijednosti MEm.

Hmin = 300 kj M(kg)0.75

Svinje su među najistraženijim životinjama na kojima su sprovedena precizna istraživanja i posmatranja od strane razne grupe istraživačkog vijeća poljoprivrede o energetskim zahtjevima svinja svih zabilježenih eksperimenata do 1981., koji predlažu da se za svinje u rasponu od 5 do 200 kg prema jednačini predvidi dnevni ME zahtjev za održavanje (MEm).

MEm= 458 kj M(kg)0.75

Iz tih podataka moguće je utvrditi toliko hrane kako bi se zadovoljile uzdržne potrebe životinje bilo koje težine. To je ilustrativno prikazano u tablici 7.4.

Sa stanovišta učinkovitosti rasta hrana korištena za uzdržne potrebe iako je neophodna predstavlja dodatni trošak. Budući da ona predstavlja funkciju mase životinje i vremena

Page 9: Efikasnost i Uzgoj 2

postavlja se pitanje optimalnog opsega smanjivanja tog troška u korist ekonomije rasta? Odgovor je da su uzdržne potrebe za bilo koji dan konstantne, onda svođenje troškova na minimum je postizanje maksimalnog rasta svakoga dana, kako bi se dodatni troškovi razvukli na što više grama prirasta. Povećanje stope rasta je aksionsko sredstvo povećanja efikasnosti rasta jer umanjuje dodatne uzdržne troškove.

Tabela 7.4.

7.8. Iskorištavanje nutritivne energije iznad održavanjaKada dnevni unos hrane pređe uzdržne potrebe (MEm) onda balansni višak energije ostaje dostupan za rast. Energija zadržana u rastućem tkivu životinje je manja od viška energije održavanja zbog toga što postoji energetska cijena rasta. Ova učinkovitost ili neučinkovitost depozicije nastaje zbog kumulativne neučinkovitosti svih biohemijskih procesa uključenih u rad tkiva plus toplotno povećanje dodatne hrane (Slika 7.2).

Razumijevanje energetike rasta može se pojednostaviti jednim od dva moguća načina:

1. Uzimajući u obzir energiju zadržanu u tkivu kao uniformni koncept i definiranjem zadržane energije kao MER i efikasnost procesa kao kR.

2. Razdvajanjem glavnih hemijskih entiteta rasta na dvije komponente i definiranjem zadržane energije preko masti ili lipida (F) sa efikasnosti depozicije kf i zadržane energije u obliku proteina (P) i njene efikasnosti kp.

Metabolistički energetski sistem za opisivanje energetskih potreba preživara (Blaxter, 1967) se temelje na prvom od gore pobrojanih načina identificiraju se tri komponente:

MEI = F/km + R/kR

gdje je MEI = unos ME (MJ/dan), F= metabolizam fosta (MJ/dan), km= učinkovitost primjene ME za F, R= retencija energije u tjelesnom tkivu, k= učinkovitost primjene ME za R.

Ako životinje rastu s konstantnim omjerom proteina i lipida onda ne bi bilo nikakvih poteškoća u prihvaćanju prve metode kao adekvatne. Međutim komplikacije nastaju kada različite životinje ili iste životinje deponuju različite proporcije proteina i masti jer se razlikuje i utrošak energije depozicije. Veća količina toplotne energije nastaje u megadžulu pohranjene proteinske energije nego za svaki megadžul pohranjene lipidne energije. To je zato što je depozicija proteina u mišićima znatno složeniji proces nego taloženje masti u masnom tkivu. Osim toga proteini prolaze kroz kontinuiranu sintezu i degradaciju ( promet). Neke energetske efikasnosti depozicije u tkivima su predstavljene u tabeli 7.5.

Ove informacije daju osnovu za model rasta kojeg je prvi put predstavio veliki poljski fiziolog Kielanowski (1965). Njegov model je preoizašao iz velikog broja eksperimenata u kojima su svinje sistemski hranjene različitim količinama hrane u cilju obezbjeđivanja različitih stopa rasta, različite kompozicije tijela i različitih dana za klanje. Zatim je cijelo prazno tijelo podvrgnuto hemijskoj analizi. Njegovi podaci omogućili su parametrima da se uglave u sljedeću multifrakcijsku jednačinu:

Page 10: Efikasnost i Uzgoj 2

ME1 = (MEm x d) + (1/kp)P + (1/kf)F

gdje je: ME1 = ukupna metabolitička energija hrane tijekom eksperimentalnog perioda (MJ), MEm = dnevne uzdržne potrebe (MJ), d = dani eksperimenta, P = energija zadržana u obliku proteina, kp = efikasnost primjene ME uzdržnog viška za energiju deponovanu u obliku proteina, F = energija zadržana u obliku masti, kf = efikasnost primjene ME uzdržnog viška za energiju deponovanu u obliku masti.

Tabela 7.5.

Od ovog pionirskog modela, komponente modela su mijenjane, ali je koncept korišten u mnogim akademskim i komercijalnim modelima uzgoja životinja. Ovi modeli se sada intenzivno koriste za predviđanje učinaka prehrane ili genetske izmjene na rast i učinkovitost.

7.9. Stopa rasta, unos hrane i učinkovitostMax Kleiber (1961) je među prvima prepoznao intrigantnu prirodu međuodnosa unosa i efikasnosti. On je pokrenuo upit koji je postao poznat kao „Klajberova zagonetka“, koja u biti postavlja pitanje koji je način efikasniji za pretvaranje jedne tone sijena u meso, između dozvoljavanja da ga pojede vo težine 591 kg ili 300 kunića iste kombinovane težine?

Njegova metoda proračuna je bila instruktivna jer je podijellio dnevni unos metabolitičke energije vola i zeca prema njihovim dnevnim gubitcima toplote tokom posta u cilju postizanja vrijednosti koju je nazvao relativnim kapacitetom hrane. Na ovaj način je pokazao da su relativni kapacitet hrane vola i zeca skoro jednaki sa približnom vrijednosti oko 5. Iz toga je izvukao zaključak da je efikasnost u oba slučaja jednaka. Proračun isključuje mnoge druge faktore koje doprinose efikasnosti uključujući koncentraciju energije tkiva i stopu rasta ove dvije vrste, ali je u biti to zanimljiva i informativna vježba. Klajberovi proračuni za ove i za druge vrste su dati u Tabeli 7.6.

Iako su Klajberovi podaci dali dobro objašnjenje zašto je masa životinje irelevantna potencijalu efikasnosti, težina životinja koje je on izabrao u stvarnosti nisu tipične za životinje za srednju vrijednost njihovog ekonomskog perioda rasta. Podrobnije vrijednosti izvučene iz informacija istraživačkog poljoprivrednog vijeća (1980, 1981) su dati u Tabeli 7.7. kako su toplotni gubitci posta već umanjeni metaboličkoj tjelesnoj težini između vrsta, nepotrebno je iste uključiti u proračun u cilju usporedbe kapaciteta unosa.

Tabela 7.6.

Rezultati u Tabeli 7.7 daju zanimljiv uvid u predviđene dojmove kapaciteta ishrane. U pogledu unosa za nepreživare (svinje) jasno se vidi da posjeduje veći kapacitet stvaranja metabolitičke energije po jedinici metabolitičke tjelesne mase nego vrste preživara. Još više je iznenađujuće da se ovo takođe odnosi i za unos suhe tvari. Objašnjenje je naravno da se preživari smatraju konzumentima čvrstih amterija koji imaju veliki sadržaj vlage. Svinje (i kokoši) pod normalnim uslovima uzgoja jedu obroke na bazi žitarica. Svinja suočena sa nadrzirnim dijelovima trave će se boriti za meso kako bi zadovoljile uzdužne potrebe zbog svoje nesposobnosti da učinkovito obradi celulozu.

Page 11: Efikasnost i Uzgoj 2

Uticaj povećanog unosa hrane na rast i posljedice po efikasnost mogu se istražiti korištenjem informacija iz Tabela 7.8 i 7.9 kao osnove. Raspon unosa dat u Tabeli 7.8 je postojan u odnosu na raspon u poljima podataka i jasno pokazuju kako, ako sve ostale stvari ostanu jednake, povećan unos hrane ima veoma jak učinak na efikasnost iskorištenja hrane.