DOI: https://doi.org/10.1093/jas/skae201
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39046459
تاريخ النشر: 2024-01-01
المؤلف: Clément Ribas وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات سلوك الحيوان ورفاهيته
نظرة عامة
تبحث الدراسة في الآثار طويلة الأمد للتغذية الدقيقة على الخنازير الحوامل، مقارنةً باستراتيجيات التغذية التقليدية. تتيح التغذية الدقيقة تعديلات يومية فردية في كمية ونوعية التغذية، والتي يتم تحقيقها من خلال المغذيات التلقائية. تشير النتائج إلى أن هذه الطريقة تلبي بنجاح أهداف حالة الجسم عند الولادة مع مرور الوقت، مما يقلل من تناول الأحماض الأمينية بنسبة 16% لكل حمل ويعزز كفاءة النيتروجين بنسبة 4%، دون التأثير سلبًا على عدد أو متوسط وزن ولادة الخنازير. ومن الجدير بالذكر أن الخنازير تناولت غذاءها اليومي في زيارة واحدة، والتي شكلت فقط 18% من إجمالي زياراتها للمغذيات، بينما كانت 92% من زياراتها مخصصة للشرب.
تخلص الدراسة إلى أن التغذية الدقيقة، المصممة للطاقة والليسين على مدى ثلاث دورات حمل، تحسن كفاءة النيتروجين وتقلل من تناول الليسين دون آثار سلبية على أداء الخنازير، وسلوك التغذية، أو الصحة. يرتبط هذا النهج بحالة جسم أفضل عند الولادة، مما قد يعزز من طول عمر الخنازير. بالإضافة إلى ذلك، يبرز تقليل تكاليف التغذية ومخرجات النيتروجين المزايا الاقتصادية والبيئية للتغذية الدقيقة، خاصة عندما تتضمن استراتيجيات التغذية التقليدية تركيزات عالية من الأحماض الأمينية مما يؤدي إلى تسرب كبير. ومع ذلك، تشير الدراسة إلى أن إمدادات الفوسفور لم يتم تعديلها بشكل محدد، مما يشير إلى أن دمج متطلبات الفوسفور في التغذية الدقيقة يمكن أن يعزز من فوائدها على مستوى المزرعة.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث إدارة التغذية للخنازير في المزارع التجارية، مع تسليط الضوء على الممارسة الشائعة المتمثلة في تقديم نظام غذائي واحد طوال فترة الحمل، والذي قد لا يلبي الاحتياجات الغذائية المتنوعة للخنازير الفردية بناءً على عوامل مثل عدد الولادات، حالة الجسم، ومرحلة الحمل. يؤكد المؤلفون على أن عدم كفاية النظام الغذائي الموحد يمكن أن يؤدي إلى تباين كبير بين الأفراد في الوزن (BW) وسمك الدهون الظهرية (BT) عند الولادة، مما يؤثر سلبًا على رفاهية كل من الخنازير والخنازير الصغيرة. قد تواجه الخنازير البدينة مضاعفات أثناء الولادة وأداء رضاعة منخفض، بينما تميل الخنازير النحيفة إلى إنتاج خنازير صغيرة أخف وزنًا وأقل حليبًا، مما يزيد من خطر الوفاة وانخفاض أوزان الفطام.
لمعالجة هذه التحديات، تقدم الورقة مفهوم التغذية الدقيقة (PF)، الذي يهدف إلى تخصيص تناول الغذاء لاحتياجات كل خنزير بشكل يومي. باستخدام تقنيات متقدمة مثل المغذيات التلقائية، تتيح التغذية الدقيقة تعديلات فردية في كل من كمية وجودة الغذاء، مع التركيز بشكل خاص على متطلبات الطاقة والأحماض الأمينية. أشارت دراسة سابقة إلى أن استراتيجية التغذية الدقيقة يمكن أن تقلل من تناول الليسين وإخراج النيتروجين دون التأثير سلبًا على خصائص القطيع. تهدف الأبحاث الحالية إلى دراسة الآثار طويلة الأمد لهذا النهج على مدى ثلاث دورات حمل متتالية، مقارنةً بأداء وسلوك الخنازير تحت استراتيجية التغذية التقليدية (CF).
طرق البحث
تم إجراء الدراسة في منشأة تجريبية لفيزيولوجيا الخنازير وتحديد الصفات (UE3P) في سانت-جيل، فرنسا، مع موافقة أخلاقية من لجنة الأخلاقيات في التجارب الحيوانية (رين، فرنسا، المرجع APAFiS #24663). التزمت الأبحاث باللوائح الفرنسية المتعلقة بإنتاج الخنازير التجارية ورفاهية الحيوانات، من يونيو 2021 إلى سبتمبر 2022.
في التصميم التجريبي، تم استخدام دفعتين من 20 خنزيرًا حاملًا من سلالة لاندرايس × وايت لارج. عند بدء الدراسة (الدورة 1)، تم تخصيص الخنازير لإحدى استراتيجيتين للتغذية – تركز على البروتين (PF) أو تركز على الكربوهيدرات (CF) – بناءً على عدد الولادات (1، 2، أو 3 وأكثر)، وزن الجسم (BW)، ودرجة حرارة الجسم (BT) التي تم قياسها بعد ثلاثة أيام من التلقيح. تم مراقبة الخنازير عبر ثلاث دورات حمل متتالية، مع الحفاظ على استراتيجية التغذية المخصصة لها طوال الدراسة. تم استبعاد بعض الخنازير بعد الفطام وفقًا لسياسة الاستبدال المعتمدة على أداء المزرعة، وتم استبدالها بخنازير أولية، والتي يمكن أن تكمل دورة أو دورتين فقط خلال الدراسة. تم تضمين فقط تلك الخنازير التي أكملت دورة حمل واحدة على الأقل في التحليلات.
النتائج
في هذه الدراسة، تم بدء ما مجموعه 118 حملًا من 58 خنزيرًا عبر ثلاث دورات تكاثرية، مع فشل 11 حملًا في التأكيد بعد 25 يومًا من التلقيح. بالإضافة إلى ذلك، توفيت خنزير PF (خصوبة ضعيفة) بسبب تدلي المستقيم بعد 35 يومًا من الحمل خلال الدورة الأولى. في النهاية، تم تحليل 106 حملًا ورضاعة من 51 خنزيرًا بالتفصيل. أظهر توزيع الخنازير حسب فئة عدد الولادات 13 CF (خصوبة مؤكدة) و10 PF في العدد 1، و4 CF و6 PF في العدد 2، و11 CF و7 PF في العدد 3 وما بعده.
طوال التجربة، باستثناء الخنازير التي تمت إزالتها بسبب الوفاة أو عدم التأكيد، تم استبعاد 8 CF و2 PF بعد الفطام، بشكل رئيسي بسبب اضطرابات الحركة وأداء غير مثالي في الأمومة، مما أدى إلى معدل استبدال بنسبة 20% لكل دفعة. ومن الجدير بالذكر أن 11 PF و9 CF أكملوا ثلاث دورات من الحمل/الرضاعة، بينما أكمل 6 PF و9 CF دورتين، وأكمل 4 PF و12 CF دورة واحدة فقط.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم تقييم تأثير استراتيجيتين للتغذية – التغذية التقليدية (CF) والتغذية الدقيقة (PF) – على الخنازير الحوامل عبر ثلاث دورات. تم إيواء الخنازير في ظروف محكومة وتغذيتها بأنظمة غذائية مصممة لتلبية متطلبات الأحماض الأمينية الخاصة بها، مع التركيز بشكل خاص على مستويات الليسين القابلة للهضم في الأمعاء الدقيقة (SID). سمحت استراتيجية PF بتعديلات غذائية فردية بناءً على احتياجات كل خنزير، مما أدى إلى زيادة كبيرة في إجمالي تناول الغذاء (109 كجم على مدى ثلاث دورات) مقارنةً بخنازير CF، على الرغم من أن خنازير PF تناولت كمية أقل من الليسين SID بشكل عام. ومن الجدير بالذكر أن خنازير PF حافظت على حالة جسم أفضل طوال فترة الحمل، محققة مستويات سمك الدهون الظهرية (BT) المتوقعة، بينما أظهرت خنازير CF انخفاضًا في BT بنهاية الدورة الثالثة.
على الرغم من الاختلافات في استراتيجيات التغذية، لم تتأثر مقاييس أداء القطيع مثل حجم القطيع، وزن الولادة، ومتوسط الزيادة اليومية (ADG) للخنازير الصغيرة بشكل كبير. ومع ذلك، أظهرت خنازير PF تحسينًا في كفاءة النيتروجين (N)، حيث أخرجت نيتروجينًا أقل مقارنةً بخنازير CF، مما يشير إلى فائدة بيئية محتملة للتغذية الدقيقة. أشارت التقييمات الصحية إلى عدم وجود اختلافات كبيرة في حدوث العرج أو التهاب الجراب بين الاستراتيجيتين، على الرغم من أن خنازير PF كانت تميل إلى أن تكون أقل اتساخًا في بداية الحمل. بشكل عام، بينما حققت كلتا استراتيجيتين التغذية نتائج تكاثرية مماثلة، أظهرت PF مزايا في كفاءة التغذية وإدارة حالة الجسم، مما يبرز إمكانياتها في تحسين صحة الخنازير وأدائها في البيئات التجارية.
DOI: https://doi.org/10.1093/jas/skae201
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39046459
Publication Date: 2024-01-01
Author(s): Clément Ribas et al.
Primary Topic: Animal Behavior and Welfare Studies
Overview
The research investigates the long-term effects of precision feeding on gestating sows, contrasting it with conventional feeding strategies. Precision feeding allows for individualized daily intake adjustments in both quantity and nutritional quality, achieved through automatic feeders. The findings indicate that this method successfully meets farrowing body condition targets over time, reducing amino acid intake by 16% per gestation and enhancing nitrogen efficiency by 4%, without negatively affecting the number or average birth weight of piglets. Notably, sows consumed their daily feed in a single visit, which constituted only 18% of their total visits to feeders, while 92% of their visits were dedicated to drinking.
The study concludes that precision feeding, tailored for energy and lysine over three gestation cycles, improves nitrogen efficiency and reduces lysine intake without adverse effects on sow performance, feeding behavior, or health. This approach is associated with better body condition at farrowing, potentially enhancing sow longevity. Additionally, the reduction in feed costs and nitrogen outputs highlights the economic and environmental advantages of precision feeding, particularly when conventional feeding strategies involve high amino acid concentrations leading to significant spillage. However, the study notes that phosphorus supply was not specifically adjusted, suggesting that incorporating phosphorus requirements into precision feeding could further enhance its benefits at the farm level.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the nutritional management of sows in commercial farms, highlighting the common practice of providing a single diet throughout gestation, which may not meet the varying nutritional needs of individual sows based on factors such as parity, body condition, and gestational stage. The authors emphasize that the inadequacy of a uniform diet can lead to significant inter-individual variability in body weight (BW) and backfat thickness (BT) at farrowing, adversely affecting both sow and piglet welfare. Overfat sows may experience complications during farrowing and reduced lactation performance, while lean sows tend to produce lighter piglets and less milk, increasing the risk of mortality and low weaning weights.
To address these challenges, the paper introduces the concept of precision feeding (PF), which aims to tailor dietary intake to the specific needs of each sow on a daily basis. Utilizing advanced technologies such as automatic feeders, PF allows for individualized adjustments in both the quantity and quality of feed, particularly focusing on energy and amino acid requirements. A previous study indicated that a PF strategy could reduce lysine intake and nitrogen excretion without negatively impacting litter characteristics. The current research aims to investigate the long-term effects of this PF approach over three consecutive gestations, comparing sow performance and behavior to those under a conventional feeding (CF) strategy.
Methods
The study was conducted at the Pig Physiology and Phenotyping Experimental Facility (UE3P) in Saint-Gilles, France, with ethical approval from the Ethics Committee in Animal Experimentation (Rennes, France, reference APAFiS #24663). The research adhered to French regulations regarding commercial pig production and animal welfare, spanning from June 2021 to September 2022.
In the experimental design, two batches of 20 Landrace x Large White gestating sows were utilized. At the onset of the study (cycle 1), sows were assigned to one of two feeding strategies—protein-focused (PF) or carbohydrate-focused (CF)—based on their parity (1, 2, or 3 and more), body weight (BW), and body temperature (BT) measured three days post-insemination. The sows were monitored across three consecutive gestations, maintaining their assigned feeding strategy throughout the study. Some sows were culled after weaning following the farm’s performance-based replacement policy, and were replaced by primiparous sows, which could only complete one or two gestations during the study. Only those sows that completed at least one gestation cycle were included in the analyses.
Results
In this study, a total of 118 gestations were initiated from 58 sows across three reproductive cycles, with 11 gestations failing to be confirmed 25 days post-insemination. Additionally, one PF (poor fertility) sow died due to rectal prolapsus at 35 days of gestation during the first cycle. Ultimately, 106 gestations and lactations from 51 sows were analyzed in detail. The distribution of sows by parity class revealed 13 CF (confirmed fertility) and 10 PF in parity 1, 4 CF and 6 PF in parity 2, and 11 CF and 7 PF in parity 3 and beyond.
Throughout the trial, aside from the sows removed due to death or lack of confirmation, 8 CF and 2 PF sows were culled post-weaning, primarily due to locomotor disorders and suboptimal performance in maternity, resulting in a 20% replacement rate for each batch. Notably, 11 PF and 9 CF sows completed three cycles of gestation/lactation, while 6 PF and 9 CF completed two cycles, and 4 PF and 12 CF completed only one cycle.
Discussion
In this study, the impact of two feeding strategies—conventional feeding (CF) and precision feeding (PF)—on gestating sows was evaluated over three cycles. Sows were housed in controlled conditions and fed diets formulated to meet their specific amino acid requirements, particularly focusing on standardized ileal digestible (SID) lysine levels. The PF strategy allowed for individualized dietary adjustments based on each sow’s assessed needs, resulting in a significant increase in total feed intake (109 kg over three cycles) compared to CF sows, although PF sows consumed less SID lysine overall. Notably, PF sows maintained better body condition throughout gestation, achieving expected backfat thickness (BT) levels, while CF sows exhibited a decline in BT by the end of the third cycle.
Despite the differences in feeding strategies, litter performance metrics such as litter size, birth weight, and average daily gain (ADG) of piglets were not significantly affected. However, PF sows demonstrated improved nitrogen (N) efficiency, excreting less N compared to CF sows, which suggests a potential environmental benefit of precision feeding. Health assessments indicated no significant differences in lameness or bursitis occurrences between the two strategies, although PF sows tended to have lower dirtiness levels in early gestation. Overall, while both feeding strategies yielded similar reproductive outcomes, PF demonstrated advantages in feed efficiency and body condition management, highlighting its potential for optimizing sow health and performance in commercial settings.