Тепловой стресс у поросят

Как тепловой стресс влияет на продуктивность свинофермы?

Большинство из нас предпочитают тепло — холоду, но жаркий и влажный летний день тоже может быть очень некомфортным: чувствуется сонливость, теряется аппетит. Хочется просто сидеть в тени и пить что-нибудь освежающее. И это происходит не только с организмом человека, животным высокие температуры даются ещё тяжелее. В предыдущих публикациях мы подробно разбирались с влиянием теплового стресса на организм КРС и бройлеров , настал черед рассказать о влиянии теплового стресса на организм свиней. Жаркая погода может создать условия, при которых содержание свиней (особенно свиноматок), будет очень сложным. Свиньи не умеют потеть и единственная возможность для естественного охлаждения организма свиней — процесс теплоотдачи за счёт дыхания.Когда температура воздуха превышает значения температуры комфорта, в организме животных происходят физиологические изменения: нарушение обмена веществ, окислительный стресс и снижение иммунитета, повышается риск инфекций, заболеваний и смерти. Если влажность воздуха в помещении свинофермы будет высокой, тепловой стресс может возникнуть даже при относительно небольших температурах.

Тепловой стресс влияет на всё. На репродуктивную функцию, на лактацию, на потребление корма, на продуктивность, на здоровье всего поголовья. К примеру, содержание кормящих свиноматок в условиях теплового стресса приведет к снижению лактации и неспособности выкормить поросят. По оценкам, ежегодные потери от теплового стресса в животноводстве составляют $1,5 млрд. для молочного животноводства и почти $1 млрд. для свиноводства. Более того, новые породы свиней, которые обладают более высокими показателями продуктивности (быстрый прирост массы, низкое содержание подкожного жира) менее устойчивы к тепловому стрессу, поскольку эти фенотипы связаны с повышенной метаболической теплопродукцией.

В свиноводческой отрасли экономические потери, связанные с тепловым стрессом, в основном объясняются уменьшением скорости роста, снижением потребления корма, низкой продуктивностью свиноматок, повышенной смертностью (особенно у свиноматок) и повышенной заболеваемостью. Снижение репродуктивных показателей характеризуется снижением частоты опоросов, уменьшением размера помета. Таким образом, тепловой стресс ставит под угрозу практически все экономически важные показатели отрасли. Тепловой стресс негативно воздействует даже на будущее поколение, и это может в конечном итоге стать более серьезным ограничением для эффективного свиноводства. В частности, у поросят, мамы которых подверглись тепловому стрессу, повышается температура тела и на более поздних стадиях роста эффективнее накапливается жировая ткань в ущерб тощей ткани. Как повышенная температура, так и измененный состав тела имеют серьезные последствия для затрат на содержание, эффективности кормления, составления рационов.

Мировое производство свинины

Во всем мире мясо свиньи является одним из наиболее потребляемых:

На Китай приходится около половины производства свинины (49%), европейские страны занимают второе место (25%), а страны Северной Америки на третьем месте с 11%.

Если рассматривать темпы роста в период с 1990 по 2016 год, то видно, что страны с развивающейся экономикой (например, Южная Америка и Юго-Восточная Азия) внесли более значительный вклад в мировое производство свинины, в то время как в Европе и Северной Америке — немного меньший рост.

Ожидается, что к 2050 году мировой аппетит на свинину увеличится на 50%, особенно в развивающихся тропических и субтропических странах. В большинстве случаев расширение производства свинины будет достигнуто за счет интенсификации на основе современных методов управления и использования животных с высокими генетическими достоинствами. Однако условия, в которых фактически производится свинина, часто заметно отличаются от условий, в которых происходил генетический отбор. Следовательно, изменение климата в сочетании с миграцией свиноводства и неоптимальным взаимодействием генетики и окружающей среды создает значительный барьер для устойчивого удовлетворения глобальной потребности в животном белке.

Как тепловой стресс влияет на свиней?

• Терморегуляция. Тепловой стресс возникает, когда температура окружающей среды повышается до такой степени, что животное производит больше тепла в процессе метаболизма или получает больше тепла из окружающей среды, чем отдает из своего тела в окружающую среду. Тепловой стресс является проблемой для свиней, поскольку у них нет функциональных потовых желез, которые помогают им снижать тепло тела. Они теряют тепло в окружающую среду путем теплопроводности, теплового излучения, конвекции и испарения для поддержания идеальной температуры тела. Если температура и относительная влажность слишком высоки, свиньи больше не могут поддерживать идеальную температуру тела.
• Потребление корма и показатели роста. При повышении температуры окружающей среды эутермия поддерживается в основном за счет увеличения теплопотерь и снижения теплопродукции. Стратегии снижения теплопродукции включают уменьшение потребления корма и связанного с ним термического эффекта кормления, а также снижение физической активности и уменьшение базальной скорости метаболизма. Снижение потребления корма является реакцией на тепловой стресс у разных видов, а у свиней оно может быть представлено в виде криволинейного снижения с повышением температуры окружающей среды, но варьируется в зависимости от генотипа, состава рациона, массы тела и температуры окружающей среды. Среднесуточный прирост во время теплового стресса обычно снижается, и это частично является следствием снижения потребления питательных веществ. Как и потребление корма, среднесуточный прирост имеет криволинейный отклик во время тепловой нагрузки и зависит от массы тела животного, причем более тяжелые свиньи более восприимчивы к тепловому стрессу, чем легкие.

Методы борьбы с тепловым стрессом на свинокомплексе

Изменение окружающей среды

Существует множество инженерных решений и стратегий управления, которые могут быть использованы для смягчения последствий теплового стресса. Прежде всего, проектирование, строительство и эксплуатация свинарника являются начальными механизмами для ограничения влияния окружающей среды на организм животного и минимизации энергии, необходимой для отвода тепла от системы.

Ограничение солнечного излучения

Для животных, содержащихся на открытом воздухе, снижение нагрузки солнечного излучения путем обеспечения тени является экономически эффективным и простым методом. Деревья или искусственные навесы (такие как оцинкованные листы, теневая ткань и пластиковые панели) могут минимизировать воздействие прямых солнечных лучей и снизить температуру окружающей поверхности (излучаемое/отраженное тепло возвращается к животному). И наоборот, для содержащихся в помещении животных, хотя они редко подвергаются прямому воздействию солнца, оно может существенно нагревать крышу, чердаки и потолки, что приводит к накоплению тепла в помещении. Изоляция потолка и чердака будет эффективным методом снижения температуры поверхности внутри помещения и накопления тепла.

Вентиляция воздуха в свинарнике

Снизить температуру в свинарнике можно при помощи установки системы вентиляции. Движение воздуха над животным влияет как на конвективные, так и на испарительные теплопотери. При увеличении скорости воздуха польза от конвективной потери тепла уменьшается. Кроме того, для потери тепла необходим градиент между температурой поверхности животного и температурой воздуха. Обычная температура кожи свиней колеблется между 32 и 36 °C. Таким образом, если температура окружающей среды приближается к температуре кожи, эффективность интенсивного вентилирования (без использования испарительного охлаждения) сводится к минимуму. Повышение скорости воздуха может быть достигнуто за счет увеличения потока воздуха на единицу площади поперечного сечения (принцип, лежащий в основе туннельной вентиляции) и вентиляторов с перемешиванием.

Испарительные системы охлаждения в свиноводстве

Сухой и теплый воздух, проходя через панель, частично снимает влагу и превращается в холодный и влажный. Следовательно, температура воздуха, поступающего в помещение, ниже, а относительная влажность, как и содержание водяного пара, выше. Панели охлаждения чаще всего используются в помещениях для племенного стада, где потребность в охлаждении выше.

Система туманообразования снижает температуру воздуха за счет испарения воды. Создаются очень мелкие капли, достигаемые с помощью распылительных форсунок высокого давления. Такой туман испаряется в воздухе и смачивает окружающие поверхности и животных. Во всех системах охлаждения, использующих испарение воды, скорость испарения и, соответственно, отвод тепла ограничены количеством влаги в воздухе. Добавление воды на кожу свиньи может увеличить теплопотери и в сочетании с вентиляцией воздуха становится мощным средством для снижения теплового стресса. Тепло непосредственно от животного (и в некоторой степени от окружающего воздуха) передается испаряющейся воде. В результате передачи тепловой энергии от свиньи к испаряющейся воде температура тела животного снижается. Большие капли воды, необходимые для смачивания кожи, могут распределяться с помощью форсунок низкого давления.

Источник

Корма и кормовые добавки

Тепловой стресс у свиней: последствия для кишечника и продуктивности/Heat stress in pigs: effects on the intestines and productivity

В. Артусо­ Понте, руководитель направления «Свиноводство» Phytobiotics Futterzusatzstoffe GmbH

Тепловой стресс (ТС) — это физиологическая реакция на превышение верхней границы термонейтральной зоны, когда животное не может эффективно регулировать температуру тела. Соответственно, это состояние отрицательно сказывается на здоровье, самочувствии и физиологических показателях животных.

Свиньи сильно подвержены тепловому стрессу

Под воздействием высокой температуры окружающей среды в организме свиньи активируются определенные поведенческие, физиологические и метаболические механизмы, действие которых направлено на снижение выработки тепла и повышение теплоотдачи для удержания температуры тела в пределах физиологической нормы (рис. 1).

Поведенческие изменения и физиологическая реакция

Наиболее эффективным способом снижения интенсивности тепловыделения является сокращение потребления корма. Роль сокращения потребления корма тем важнее, чем больше масса тела животного. При выращивании свиней с массой тела 60–100 кг летом набор веса происходит на 15% медленнее, чем зимой. В определенной степени данный эффект связан с пониженным потреблением корма в жаркий период.

К другим способам поддержания нормальной температуры тела относятся испарение и рассеивание. У некоторых видов животных испарение происходит посредством пота, что является крайне эффективным способом теплоотдачи. Однако у свиней практически отсутствуют функционирующие потовые железы, поэтому испарение происходит лишь за счет слюноотделения и учащенного дыхания (одышка; Pearce et al., 2013; 2014). Таким образом, свиньи не способны регулировать температуру своего тела с помощью испарения и избавляются от избыточного тепла путем его рассеивания.

Рассеивание подразумевает интенсификацию периферийного кровообращения, в результате чего ослабевает приток крови к внутренним, в том числе к репродуктивным и пищеварительным, органам. Под воздействием стресса кишечный барьер может быть поврежден, что приводит к развитию широко известного синдрома проницаемости кишечника, уменьшению продуктивности и ухудшению состояния здоровья. Кроме того, у свиней, страдающих от ТС, наблюдается подавление репродуктивной способности, что снижает общую эффективность производственной системы.

Что происходит с кишечником при тепловом стрессе?

· Снижается поступление кислорода и питательных веществ в кишечник;

· существенно снижается сорбционная способность кишечника в силу сокращения количества функционирующих энтероцитов и отрицательного воздействия на клеточные транспортеры питательных веществ;

· повреждается слизистая оболочка и развивается воспаление кишечника;

· повышается скорость обновления клеток и расход аминокислот;

· развивается синдром проницаемости кишечника (рис. 2) и повышается вероятность проникновения патогенных организмов и токсинов из полости кишечника, в результате чего активируется иммунная система.

Исследование поросят на доращивании

Оценка воздействия кормовой добавки Sangrovit® Extra на поросят на доращивании, находящихся в условиях теплового стресса, проводилась Мельбурнским университетом (Австралия). В рамках исследования 50 поросят (группа SE150) получали 150 г/т Sangrovit® Extra в течение 2 недель, а затем подвергались воздействию теплового стресса. Поросята в контрольной группе (CON) на протяжении всего периода получали базовый рацион.

Полученные данные свидетельствуют о том, что при применении кормовой добавки Sangrovit® животные легче переносят тепловой стресс, что приводит к улучшению состояния здоровья и снижению уровня проницаемости кишечника, а также к повышению продуктивности животных.

· Снижение темпов роста в связи с тепловым стрессом происходит в результате повреждения слизистой оболочки кишечника и снижения его пищеварительной и сорбционной способностей.

· Sangrovit® помогает избежать воздействия теплового стресса на кишечный барьер и физиологическую реакцию.

· Sangrovit®следует применять в качестве стратегии кормления, направленной на предотвращение производственных убытков и повышение эффективности производства в жаркий период.

· The reduction in growth rates due to heat stress occurs as a result of damage to the intestinal mucosa and decrease in its digestive and sorption abilities.

· Sangrovit® helps avoid the effects of heat stress on the intestinal barrier and the physiological response.

· Sangrovit® should be used as a feeding strategy aimed at preventing production losses and increasing production efficiency in a hot period.

Источник

Тепловой стресс свиней

В ряде регионов России мы сталкиваемся с тем, что среднедневная температура воздуха летом достигает 35–45°С. По этой причине в корпусе свинарника она может значительно превышать существующие нормы для содержания тех или иных групп животных. Свиньи крайне чувствительны к тепловому стрессу, который по своей сути является ответной реакцией организма на действие высоких температур и влечет за собой изменение во всех системах и органах животного, провоцируя оксидативный стресс. Часто происходят необратимые изменения в эффективности действия ферментных систем организма. В результате животные плохо развиваются и растут, производству наносится серьезный экономический ущерб.

С точки зрения физиологии тепловому стрессу наиболее подвержены тяжелые животные, и в частности, свиноматки, хряки, а также свиньи на откорме. Следует отметить, что в силу своей физиологии свиньи не имеют потовых желез и терморегуляция осуществляется только за счет дыхания. Ввиду этого они могут чувствовать себя комфортно только в очень узком диапазоне температур. Наиболее значимые изменения, вследствие действия теплового стресса, происходят в сердечнососудистой, дыхательной системах и желудочно-кишечном тракте.

Состояние сердечно-сосудистой системы во многом определяет реакцию организма на воздействие высоких температур окружающей среды. Известно, что нарушения в работе сердечно-сосудистой системы при перегревании организма происходят из-за изменений в самом сердце или вследствие влияния гипертермии на центральную нервную систему. В условиях высоких температур окружающего воздуха изменяются тонус сосудов и их кровенаполнение, развивается тахикардия и аритмия, падает артериальное давление. С возрастанием деятельности сердца при перегревании организма ускоряется кровоток. При предельном перегревании скорость кровотока снижается, что объясняется ослаблением функции сердца. При длительном воздействии высоких температур происходит тепловой удар.

При вскрытии таких животных в миокарде обнаруживается артериовенозная гиперемия с переходом к стазу, отек и расширение лимфатических пространств, а также отек, набухание и вакуольная дистрофия мышечных волокон. Нарушение кровоснабжения периферических органов и тканей отрицательно сказывается в первую очередь на супоросных свиноматках – ухудшается питание плода, повышается эмбриональная смертность и случаи абортов (особенно на ранних сроках супоросности), затрудняется процесс родов.

Исследователи отмечают, что уже при температуре в помещениях +23…+25°С у животных в 1,5 раза увеличивается интенсивность дыхания, а пульс на 20–30 ударов в минуту. При этом развивается респираторный алкалоз. Возрастает нервно-мышечная возбудимость, может возникать мышечный гипертонус вплоть до развития судорог и тетании. Животные ведут себя беспокойно или наоборот угнетенно.

Основные изменения на фоне теплового стресса происходят в желудочнокишечном тракте. При этом механизм торможения скорости секреторных процессов в организме сопряжен с перераспределением жидкостей в результате усиленной потери воды для нужд терморегуляции. Отечественные экспериментальные исследования свидетельствуют об угнетении секреции желудочного сока при воздействии высоких температур: отмечалась недостаточность его бактерицидной функции, понижалась активность пепсина и увеличивалась концентрация общего белка. Наибольшему угнетению подвергается протеолитическая группа ферментов – пепсин, трипсин, энтерокиназа, вследствие чего снижается скорость всасывания аминокислот. Происходит торможение секреции ферментов поджелудочной железы, угнетается моторика кишечника. Соответственно снижается аппе тит, а следовательно, падает продуктивность. Так, если при температуре воздуха +15–17°С на 40 кг прироста живой массы приходится 120–140 кг корма, то при +29°С для получения этого же прироста расходуется уже 480 кг корма. Далее, если температура воздуха повышается до +32…+34°С прирост свиней снижается на 30–40%, а при +37°С уже происходит потеря живой массы.

Высокая температура оказывает угнетающее действие на желчевыделительную функцию печени, снижается количество гликогена, тиамина и рибофлавина в печени, уменьшается количество аскорбиновой кислоты, что свидетельствует о росте окислительных процессов и развитии оксидативного стресса. Оксидативный стресс представляет собой нарушение баланса между продукцией свободных радикалов в организме и уровнем нейтрализующих их антиоксидантов.

Оксидативный стресс – это своего рода скрытая угроза, выражающаяся в снижении иммунитета, угнетении роста свиней, поражениях печени и дегенерации мышечных тканей. Для свиней на откорме оксидативный стресс, который развивается на фоне теплового стресса, в целом опасен резким падением приростов живой массы, значительным снижением качества мяса и развитием так называемых синдромов PSE (бледное, мягкое, водянистое мясо) и DFD (темное, жесткое, сухое мясо). Тепловой стресс является сложным процессом, и для снижения его отрицательного влияния на организм свиней необходимо комплексное решение.

Способы защиты свиней от теплового стресса.

1. Установка систем охлаждения воздуха.

Существует несколько моделей, применяемых при строительстве вентиляции в свинарниках.

Крышная вентиляция. Принцип работы заключается на использовании силы ветра, таким образом, создание крышной вентиляционной системы обеспечивает экономию электроэнергии. Вентилирование помещения работает при помощи приточных клапанов, которые располагаются с обеих сторон свинокомплекса и на кровельном коньке, без использования вентиляторов.

Поперечная вентиляция. Основывается на использовании естественной вентиляции. В основном использует силу ветра, но когда скорости и направления ветра недостаточно включаются вентиляторы. Данная технология является энергосберегающей. При невыполнении основных параметров микроклимата существует возможность перехода на принудительную вентиляцию. Для сохранения основных параметров микроклимата необходимо закрыть все окна со стороны вентиляторов и помимо основных вентиляторов подключить торцевые, которые увеличат скорость движения воздушных масс в соответствии с характеристикой приточного воздуха.

Поперечная комбинированная вентиляция. Принцип работы состоит в использовании естественной вентиляции — силы ветра. Чтобы экономить электроэнергию, можно вручную произвести включение вентиляторов, которые будут работать по сохраненным параметрам микроклимата. Чтобы перейти на принудительную вентиляции нужно закрыть шторы со стороны вентиляторов и использовать боковые вентиляторы низкой мощности или по желанию высокой мощности.

Крышная диффузная вентиляция. Использует силу ветра, основывается на естественной вентиляции. Принудительная вентиляции включается путем установки боковых окон в необходимую позицию и перехода к работе вытяжных вентиляторов. Таким образом, достигаются желаемые параметры микроклимата.

Туннельная вентиляция. Использует естественную вентиляцию — силу ветра. Вентиляторы включаются только в случае, когда скорости ветра не хватает для обеспечения заданных параметров микроклимата.

2. Туманообразование в свинарнике

В связи с высокой стоимостью систем кондиционирования воздуха, в основном для снижения температурного стресса у свиней используют разбрызгиватели воды. Система туманообразования для свиноферм доказала свою эффективность во время пиковых температур в летнее время. Использование туманообразования или разбрызгивания воды для увлажнения свиней напрямую повышает эффективность испарительного охлаждения воздуха, поскольку процесс охлаждения происходит непосредственно на поверхности кожи, что гораздо более эффективно, чем охлаждение воздуха.

Климат-контроль для свиней. Все современные системы вентиляции снабжены автоматическим климат-контролем, который включает или выключает систему охлаждения и нагревания. На всех современных свиноводческих комплексах такая система обязательно установлена. Так, в компании «Агро-Белогорье» все площадки по промышленному производству свинины оборудованы системой микроклимата, состоящей из блока орошения, системы отопления и системы вентиляции.

3. Специализированные кормовые добавки

Добавление фитогенных добавок в корма для свиноматок увеличивает потребление ими корма вволю в период лактации и предотвращает влияние стрессовых факторов на кишечник – за счет выраженных антиокислительных свойств этих добавок и способности снижать тяжесть воспалительных процессов и реакций организма на тепловой стресс.

4. Использование тентовых сооружений в качестве свинарников

Обычно в свинарнике с тентовым покрытием содержат свиней небольшими группами до 300 голов в одном помещении . Покрытие таких зданий нагревается не значительно. Добавление различных вентиляционных клапанов и штор позволяет воздуху циркулировать в помещении, защищает свиней от перегрева.

На сегодняшний день тентовые свинарники являются финансово оптимальным вариантом для небольших фермерских хозяйств и для компаний, использующих энергосберегающие технологии производства сельхозпродукции. Свиньи в сооружениях с тентовым покрытием гораздо проще переносят высокие температуры воздуха и гораздо меньше страдают физическими расстройствами.

Источник