Ocena feromonów knura w poprawie efektywności rozrodu u loch i loszek.

W wielkotowarowej produkcji świń jednym z najważniejszych, z ekonomicznego punktu widzenia, zestawem parametrów określających efektywność zarządzania produkcją są wskaźniki użytkowości rozpłodowej loszek i loch.

Jako cechy charakteryzujące się niską odziedziczalnością, są one w dużej mierze zależne od: dobrostanu zwierząt, organizacji produkcji pracy w sektorze rozrodu, genetyki, żywienia, oraz stosowanych metod biotechniki rozrodu, takich jak między innymi: inseminacja, synchronizacja i stymulacja owulacji.

Skuteczność metod wspomagania rozrodu świń została wielokrotnie potwierdzona i chociaż nie wszystkie mechanizmy są w pełni wyjaśnione, zasadność ich stosowania nie budzi najmniejszych wątpliwości. Liczba dostępnych metod biotechnicznych jest coraz większa. Uwzględniając zasadę działania, można je podzielić na 3 podstawowe kategorie obejmujące:

Pośrednie oddziaływanie na układ rozrodczy hormonami podawanymi systemowo.
Bezpośrednie oddziaływanie na układ rozrodczy preparatami hormonalnymi podawanymi miejscowo.
Bezpośrednie oddziaływanie na układ rozrodczy hormonami podawanymi systemowo.

Do pierwszej kategorii należy technika synchronizacji rui progestagenami (altrenogest) podawanymi w celu zahamowania przedowulacyjnego wylewu LH i tym samym nie dopuszczenia do owulacji. Skuteczność metody została wielokrotnie potwierdzona, przy jednoczesnym ograniczeniu niekorzystnych efektów ubocznych z powodu właśnie pośredniego działania. Druga kategoria to przede wszystkim metody wspomagania przebiegu inseminacji w postaci dodatku do porcji nasienia estradiolu, oksytocyny lub PGF2α w celu poprawy kontrakcji macicy i przyspieszenia transportu plemników. Trzecia kategoria wydaje się szczególnie atrakcyjna dzięki możliwości precyzyjnego dawkowania hormonów o potwierdzonym bezpośrednim działaniu na funkcję jajników. W głównej mierze stosuje się tu egzogenne gonadotropiny kosmówkowe, symulujące działanie endogennych gonadotropin przysadki mózgowej.

W produkcji świń w największym stopniu przyjęło się zastosowanie preparatów dwuskładnikowych zawierających 400 j.m. eCG (gonadotropina kosmówkowa klaczy symulująca działanie FSH) oraz 200 j.m. hCG (gonadotropina kosmówkowa kobiety symulująca działanie LH). Preparaty te są wygodne w stosowaniu dzięki pojedynczej iniekcji, a efektywność warunkowana jest długim okresem półtrwania w organizmie. Jednakże efektem ubocznym stosowania egzogennych gonadotropin jest tworzenie torbieli jajnikowych, które mogą zwiększać liczbę samic wchodzących w patologiczny, nieodwracalny anestrus. Z tego powodu podejmowano próby zmiany dawki gonadotropin: zmniejszenie lub zwiększenie porcji preparatów gotowych albo rozdzielne podawanie eCG i hCG w odstępie 72. godzin w celu zapewnienia warunków bardziej zbliżonych do naturalnej sekrecji endogennej. Wyniki tych badań jednoznacznie wskazują, że każda próba zwiększenia dawki gonadotropin podawanych w jednym preparacie kończyła się wzrostem ryzyka cystowatości jajników, przy ograniczonym a często negatywnym wpływie na parametry użytkowości rozpłodowej. Efekt pozytywny odnotowano w procedurze rozdzielnego podawania eCG i hCG, jednak metoda ta, wymagająca dwóch iniekcji, nie przyjęła się w praktycznym zastosowaniu.

Interesujące wyniki przedstawili naukowcy amerykańscy, wskazując na silne wzmocnienie efektu egzogennych gonadotropin stosowanych u loszek poprzez dodatkową stymulację efektem knura. Sumaryczne działanie poprawiło stopień zsynchronizowania rui, a także efektywność owulacji. Wyniki te wskazują wyraźnie na istotne znaczenie czynników interakcji socjalnej, w której pierwszoplanową rolę odgrywają sygnały chemiczne w postaci feromonów.

Znaczenie feromonów w rozrodzie zwierząt gospodarskich było od dawna przedmiotem zainteresowania. W przypadku świń, tendencja do silnego ślinienia się knurów w obecności loch skłaniała do przypuszczenia, że ślina stanowi rezerwuar substancji aktywnych o działaniu feromonów. W latach 60. ubiegłego wieku potwierdzono w składzie śliny występowanie steroidów, będących pochodnymi testosteronu. Wyizolowany steroid o szczególnie intensywnym zapachu, androsteron, został zastosowany jako główny składnik czynny preparatów do stymulacji rui u loch, np. SOA (Intervet),jednak jego efekty były słabsze od stymulacji żywym knurem. Przyczyny tego zjawiska nie zostały do końca wyjaśnione. Za jedną z nich uważa się osłabione działanie pojedynczej substancji w porównaniu do zestawu feromonów śliny knura. Badania ostatnich lat potwierdziły, że pomimo intensywnego zapachu, androsteron nie jest najsilniejszym aktywatorem feromonowym, ustępując androstenolowi, a szczególnie chinolinie. Pod wpływem tych informacji powstał nowy preparat łączący te 3 substancje czynne, opatentowany i zarejestrowany pod nazwą Boarbetter (Vetoquinol).

Celem niniejszych badań było określenie skuteczności zastosowania preparatu Boarbetter we wspomaganiu efektu knura w stymulacji objawów rujowych loch w okresie poodsadzeniowym, oraz zastępującego knura w stymulacji objawów rujowych loszek remontowych wprowadzanych do rozrodu z użyciem biotechnicznej metody synchronizacji (altrenogest) i hormonalnej stymulacji funkcji jajników.

Materiał i metody

Przydatność preparatu oceniono w warunkach terenowych. Obserwacje przeprowadzono w formie 4. niezależnych doświadczeń – w 4. różnych fermach świń (A, B, C, D). Pierwsze 3 doświadczenia objęły analizę wskaźników użytkowości rozpłodowej loch, zaś ostatnie obserwację wprowadzanych do rozrodu loszek. Materiał badawczy stanowiły w sumie 1104 lochy odsadzone, utrzymywane w 3. niezależnych obiektach o różnej genetyce (ferma A – DanBred – 306 loch doświadczalnych, ferma B – Hypor – 337 loch doświadczalnych, ferma C – genetyka polska F1 – 461 loch doświadczalnych), lecz podobnej organizacji sektora krycia, w tygodniowym rytmie produkcji. W czwartym doświadczeniu wykorzystano 492 loszki wprowadzone do nowo zasiedlanej chlewni (ferma D, genetyka Danish Genetics, 5-tygodniowy rytm produkcji).

W każdym z obiektów odsadzenie prosiąt od loch następowało w czwartek po ok. 28-dniowej laktacji. W dniu odsadzenia prosiąt samice przemieszczano do sektora krycia z kojcami indywidualnymi, zaś prosięta do warchlakarni z kojcami grupowymi. Na początku 3. tygodnia laktacji lochy szczepiono przeciwko parwowirozie. Loszki szczepiono w 6. miesiącu życia. We wszystkich chlewniach loch w okresie od odsadzenia do wystąpienia rui stosowano żywienie będące kontynuacją żywienia laktacyjnego, tj. ad libitum mieszanką pełnoporcjową dla loch karmiących (13,3 MJ EM i 170 g b.o.).

W każdym obiekcie stawkę loch odsadzonych każdorazowo dzielono na 2. grupy, utrzymywane w oddaleniu, tj. w osobnych rzędach kojców indywidualnych oddzielonych korytarzem, co powodowało, że lochy kontrolne (łącznie 499) i doświadczalne (łącznie 605) stały tyłem do siebie, w celu uniknięcia wpływu testowanego preparatu na grupę kontrolną. Od 2. dnia po odsadzeniu prosiąt, 2 razy dziennie (około godziny 7:00 i 17:00) do sektora wprowadzano knura próbnika na 15 minut w celu stymulowania funkcji osi hormonalnej HPG i układu rozrodczego loch odsadzonych. W tym czasie prowadzono obserwację zachowania loch i po zarejestrowaniu sygnałów pobudzenia płciowego przeprowadzano próbę na odruch tolerancji. W grupach loch doświadczalnych, począwszy od 4. dnia po odsadzeniu dodatkowo przy porannej kontroli, tuż po wprowadzeniu knura do sektora krycia, aplikowano im w kierunku tarczy ryjowej wspomniany wyżej preparat zawierający zestaw feromonów knura. Preparat podawano z użyciem specjalnego dozownika, bezpośrednio na tarczę ryjową każdorazowo w ilości 4 ml na sztukę. Preparat zawiera barwnik spożywczy w intensywnym kolorze niebieskim, co pozwala na natychmiastową weryfikację prawidłowości aplikacji (ryc.1.). Lochy, u których wykryto ruję w poniedziałek rano, poddano inseminacji w poniedziałek wieczorem i reinseminowano we wtorek wieczorem. Lochy, u których ruję wykryto w poniedziałek wieczorem, inseminowano we wtorek rano i reinseminowano w środę rano. Lochy, u których ruję wykryto we wtorek wieczorem lub środę rano, były inseminowane od razu z reinseminacją po około 20-22 godzinach.

Kontrolę całej stawki loch odsadzonych prowadzono do środy rano, kiedy to przeprowadzano ostatnią, trzecią stymulację poprzez aplikację preparatu. Wszystkie lochy doświadczalne, zgodnie z zaleceniami producenta, otrzymały w okresie od 4. do 6. dnia po odsadzeniu 3 dawki preparatu, czyli łącznie 12 ml. Po inseminacji lochy przemieszczano do sektora ciąży wczesnej z kojcami indywidualnymi, zaś lochy które nie wykazały objawów rui grupowano w kojcu dla loch luźnych.

Ferma D to obiekt o zakładanej docelowo wielkości stada 650 loch, pracujący w rytmie pięciotygodniowym, będący w trakcie zasiedlania loszkami. W ramach badań zaplanowano analizę całej wstępnie wprowadzanej stawki zwierząt (4 grupy po ok. 160 samic). Do momentu opracowywania niniejszego artykułu uzyskano wyniki z synchronizacji rui i skuteczności krycia z pierwszych 3. grup. Grupy loszek przewidziane do pokrycia poddano 18-dniowej synchronizacji owulacji przy pomocy altrenogestu. Po jej zakończeniu (kolejnego dnia) przeprowadzono stymulację owulacji z zastosowaniem gonadotropin. W tym samym dniu rozpoczęto stymulacjędodatkową, którą w grupie kontrolnej był bezpośredni kontakt z dojrzałym knurem próbnikiem (10 min. na kojec z 7. loszkami), zaś w grupie doświadczalnej aplikowano preparat Boarbetter przez 3 dni.

W chlewniach A, B, C przeanalizowano wybrane wskaźniki rozrodcze loch doświadczalnych i kontrolnych, obejmujące:

Liczbę/odsetek loch wykazujących ruję terminowo (do 6. dnia po dsadzeniu) i nieterminowo (powyżej 6. dni po odsadzeniu).
Długość okresu od odsadzenia do wejścia w ruję.
Skuteczność inseminacji.

W przypadku loszek (chlewnia D) analizie poddano: Skuteczność synchronizacji (liczba loszek w rui w stosunku do poddanych synchronizacji), oraz skuteczność inseminacji w dwóch wariantach analitycznych (w odniesieniu do loszek inseminowanych i w odniesieniu do loszek poddanych synchronizacji). Istotność różnic w uzyskanych bezwzględnych wskaźnikach rozrodczych oszacowano testem t-Studenta dla grup niezależnych, zaś we wskaźnikach względnych przedstawionych w ujęciu procentowym z zastosowaniem testu chi kwadrat w formule Brandt i Snedecor (Cochran and Cox 1950).

Wyniki i dyskusja

Zastosowanie preparatu Boarbetter w fermie A przyczyniło się do istotnego skrócenia okresu od odsadzenia do wystąpienia rui. Ferma uzyskuje wyjątkowo dobre wyniki w rozrodzie co w rezultacie może być przyczyną problemów z kolejną rują. W grupie kontrolnej stwierdzono ponad 50% loch wykazujących ruję poza terminem standardowym – powyżej 6. dni po odsadzeniu (tab. 1). Stanowi to poważny problem logistyczny w związku z funkcjonowaniem sektora krycia w tygodniowym rytmie produkcji, w którym musi on zostać zwolniony i przygotowany na przyjęcie kolejnej grupy loch odsadzonych w dniu 7. Zastosowanie ocenianego preparatu w sektorze krycia pozwoliło na wzrost odsetka loch inseminowanych do 6. dnia po odsadzeniu do ponad 80% i tym samym skrócenie średniego czasu trwania okresu od odsadzenia do rui o znacząco istotną wartość 4. dni (tab. 1). Wydaje się, że silnie wzmocnione dodatkową porcją feromonów pobudzenie osi podwgórzowo-przysadkowej stanowiło czynnik intensywnej stymulacji jajników, przyczyniając się do intensyfikacji funkcji pęcherzykowej i hormonalnej oraz przyspieszenia powrotu loch do funkcji rozrodczych po okresie laktacyjnego anestrus (Krzymowski i wsp. 1999).

Ferma B, pracująca w oparciu o stado loch hybrydowych, stosuje zasadę radykalnej eliminacji loch, które nie wchodzą w ruję do 7. dnia po odsadzeniu. Stąd też średnie wyniki czasu trwania okresu od odsadzenia do rui w tym stadzie były znacząco lepsze niż w fermie A. Niemniej i w tym przypadku odnotowano niewielkie, ale statystycznie istotne skrócenie średniego czasu odpoczynku loch, dzięki zwiększeniu do 100% liczby loch inseminowanych przed 7. dniem po odsadzeniu (tab. 2). Organizacja produkcji w fermie C zakłada, podobnie jak w fermie A, pozostawianie loch po 7. dniu od odsadzenia do dalszej obserwacji i ewentualnej inseminacji w razie wykazania rui przed upływem 4. tygodni. Po 28. dniach od odsadzenia lochy, które nie wykazały objawów rui, są brakowane ze wskazaniem na wystąpienie patologicznego, nieodwracalnego anestrus (Bates 1991, Foxcroft i wsp. 2011). Odsetek takich loch w grupie kontrolnej wyniósł blisko 7,5%, zaś zastosowanie preparatu Boarbetter pozwoliło zmniejszyć go o ponad połowę (tab. 3). Zastosowanie preparatu pozwoliło też istotnie skrócić średni czas trwania okresu od odsadzenia do rui, dzięki zwiększeniu do ponad 98% odsetka loch wchodzących w ruję przed 7. dniem (tab. 3).

W żadnej z ferm zastosowanie preparatu Boarbetter nie przyczyniło się do istotnej poprawy skuteczności krycia. W każdym przypadku numeryczna wartość wskaźnika była lepsza w grupie doświadczalnej niż w kontrolnej, jednak różnica była nieznaczna i statystycznie nieistotna. Być może przyczyną była wysoka, wynosząca ponad 90%, wartość tego wskaźnika we wszystkich fermach. Można także domniemywać, że decydująca mogła być zależność tego parametru od wielu innych czynników, takich jak jakość nasienia czy strategia inseminacji, które mogą mieć znaczenie kluczowe, przeważające nad samym wpływem fizjologicznego pobudzenia lochy.

W rozpoczynającej produkcję fermie D loszki remontowe poddano biotechnicznej procedurze synchronizacji rui, której efekt wzmacniano stymulacją knurem lub wspomnianym preparatem. Pomimo, iż obie grupy wydawały się być poddane optymalnej procedurze, to jednak odnotowano istotną statystycznie (P<0,05) poprawę skuteczności procedury synchronizacji w grupie doświadczalnej (tab. 4). Wydaje się to potwierdzać istotne znaczenie feromonowego efektu wspomagającego wskazanego we wcześniejszych badaniach Bartlett i wsp. (2009). Podobnie jak w przypadku loch odsadzonych, nie zaobserwowano istotnej różnicy we wskaźniku skuteczności inseminacji, chociaż w przypadku loszek zaznaczyła się tendencja (P<0,1) do przewagi samic grupy doświadczalnej (tab. 4). Dodatkowa analiza z uwzględnieniem efektu łączonego procedury synchronizacji rui i skuteczności krycia wykazała wyraźną i statystycznie istotną przewagę loszek grupy doświadczalnej, wskazując na wysoką efektywność stymulacyjną preparatu Boarbetter, nawet w porównaniu do aktywnego knura. Może to być związane z bardziej precyzyjnym i bezpośrednim dawkowaniem porcji feromonów i ich optymalnymi proporcjami w odniesieniu do fizjologicznej reakcji loch.

Podsumowując, zastosowanie preparatu Boarbetter, stanowiącego konglomerat trzech syntetycznych feromonów knura, wykazało znaczną efektywność w stymulacji rui u loch i loszek. Powyższe przyczyniło się w ostatecznym rozrachunku do ograniczenia występowania patologicznego anestrus poodsadzeniowego i poprawy wskaźników wydajności rozrodczej samic we wszystkich chlewniach biorących udział w doświadczeniu.

Piśmiennictwo u autorów pierwszego i ostatniego.