ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΖΩΙΚΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΖΩΙΚΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ, ΒΙΟΔΙΑΘΕΣΙΜΟΤΗΤΑ ΑΖΩΤΟΥΧΩΝ ΟΥΣΙΩΝ & ΑΜΙΝΟΞΕΩΝ ΚΑΙ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΚΤΗΝΟΤΡΟΦΙΚΟΥ ΜΠΙΖΕΛΙΟΥ ΣΕ ΣΙΤΗΡΕΣΙΑ ΚΡΕΟΠΑΡΑΓΩΓΩΝ ΟΡΝΙΘΙΩΝ & ΟΡΝΙΘΩΝ ΑΥΓΟΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ ΝΤΟΤΑΣ ΓΕΩΠΟΝΟΣ ΜΔΕ ΖΩΙΚΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΑΣΤΕΡΙΟΣ ΧΑΤΖΗΠΑΝΑΓΙΩΤΟΥ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Α.Π.Θ. ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2010

ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ 1. Αστέριος Χατζηπαναγιώτου Καθηγητής Γεωπονικής Σχολής Α.Π.Θ. 2. Κωνσταντίνος Παπανικολάου Αναπλ. Καθηγητής Γεωπονικής Σχολής Α.Π.Θ. 3. Απόστολος Καραλάζος Καθηγητής Γεωπονικής Σχολής Α.Π.Θ. 4. Γεώργιος Ζέρβας Καθηγητής Τμήματος Επιστήμης Ζωικής Παραγωγής & Υδατοκαλλιεργειών του Γ.Π.Α. 5. Κωνσταντίνος Φεγγερός Καθηγητής Τμήματος Επιστήμης Ζωικής Παραγωγής & Υδατοκαλλιεργειών του Γ.Π.Α. 6. Αγγελική Τσερβένη-Γούση Καθηγήτρια Κτηνιατρικής Σχολής Α.Π.Θ. 7. Ευθύμιος Σινάπης Αναπλ. Καθηγητής Γεωπονικής Σχολής Α.Π.Θ. ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ «Η έγκριση της παρούσης Διδακτορικής Διατριβής από τη Γεωπονική Σχολή του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης δεν υποδηλώνει αποδοχή των γνωμών του συγγραφέως». (Ν. 5343/1932, άρθρο 202, παρ. 2)

ΣΥΝΤΟΜΟΓΡΑΦΙΕΣ ΑΟ: ΖΒ: ΙΟ: ΜΕ: ΜΟ: ΜΣ: ΞΟ: ΠΜΕ (N) : ΠΠΠ: ΣΠ: ΣΠΠ: ΣΦΠ: ΦΜΕ: ΦΠΠ: Αζωτούχες Ουσίες Ζων Βάρος Ινώδεις Ουσίες Μεταβολίσιμη Ενέργεια Μέσος Όρος Μη Σημαντικό Ξηρή Ουσία Πραγματική Μεταβολίσιμη Ενέργεια (διορθωμένη ως προς μηδενική κατακράτηση N) Πραγματική Πεπτικότητα Πρωτεΐνης Συντελεστής Πεπτικότητας Συντελεστής Πραγματικής Πεπτικότητας Συντελεστής Φαινομένης Πεπτικότητας Φαινομένη Μεταβολίσιμη Ενέργεια Φαινομένη Πεπτικότητα Πρωτεΐνης AA: ADF: AME: ANFs: BW: CP: CV: FPS: GLM: GMOs: MUFAs: NDF: PUFAs: RCB: SE: SFAs: TDN: TIU: TME (N) : UFAs: Amino Acids Acid Detergent Fibre Apparent Metabolizable Energy Anti-Nutritional Factors Body Weight Crude Protein Coefficient of Variation Field Pea Seeds Generalized Linear Model Genetically Modified Organisms Mono-Unsaturated Fatty Acids Neutral Detergent Fibre Poly-Unsaturated Fatty Acids Randomized Completely Blocks Standard Error Saturated Fatty Acids Total Digestible Nutrients Trypsin Inhibitor Units True Metabolizable Energy (corrected for zero N retention) Unsaturated Fatty Acids

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 3 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ 5 1.1. Γενικά 5 1.2. Παράγοντες που επηρεάζουν τη χρησιμοποίηση σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού από τα πτηνά 9 1.2.1. Βιοδιαθεσιμότητα θρεπτικών συστατικών σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού 9 1.2.2. Ολική φαινομένη & πραγματική μεταβολίσιμη ενέργεια και βιοδιαθεσιμότητα αζωτούχων ουσιών & αμινοξέων σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού 10 1.2.3. Ειλεακή βιοδιαθεσιμότητα αζωτούχων ουσιών & αμινοξέων σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού 11 1.2.4. Αντιδιαιτητικοί παράγοντες 12 1.2.5. Τρόποι βελτίωσης της θρεπτικής αξίας των σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού 16 1.3. Χρησιμοποίηση των σπερμάτων των κτηνοτροφικών ψυχανθών στη διατροφή των πτηνών 20 1.3.1. Κρεοπαραγωγά ορνίθια 20 1.3.2. Όρνιθες αυγοπαραγωγής 22 1.3.3. Αναπτυσσόμενες όρνιθες αναπαραγωγής 23 1.4. Τα σπέρματα κτηνοτροφικού μπιζελιού ως εναλλακτική πρωτεϊνική πηγή 23 1.4.1. Γενικά 23 1.4.2. Ελληνικές ποικιλίες κτηνοτροφικού μπιζελιού 24 1.5. Σκοπός της παρούσας έρευνας 24 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ 25 2.1. 1 ο πείραμα (ολική πεπτικότητα) Πείραμα πεπτικότητας (συλλογή περιττωμάτων) με κρεοπαραγωγά ορνίθια και δύο σιτηρέσια (Μ & P 10 ) για την εκτίμηση της μεταβολίσιμης ενέργειας και της βιοδιαθεσιμότητας των αζωτούχων ουσιών σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού (P) 25 2.2. 2 ο πείραμα (ολική πεπτικότητα) Πείραμα πεπτικότητας (συλλογή περιττωμάτων) με κρεοπαραγωγά ορνίθια και τέσσερα σιτηρέσια (Μ, P 10, P 20 & P 30 ) για την εκτίμηση της μέσης μεταβολίσιμης ενέργειας

και της βιοδιαθεσιμότητας των αζωτούχων ουσιών & των αμινοξέων σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού (P) 28 2.2.1. Κτηνοτροφικό μπιζέλι «Όλυμπος» 28 2.2.2. Σιτηρέσια 29 2.2.3. Τα ορνίθια και ο σταβλισμός 32 2.2.4. Αναλύσεις και προσδιορισμοί 33 2.2.5. Στατιστική επεξεργασία 34 2.3. 3 ο πείραμα (ειλεακή πεπτικότητα) Πείραμα για τον προσδιορισμό της ειλεακής πεπτικότητας-βιοδιαθεσιμότητας των αζωτούχων ουσιών & των αμινοξέων σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού (P) με κρεοπαραγωγά ορνίθια και τρία σιτηρέσια (Μ, 150 g P/kg & 300 g P/kg) 35 2.3.1. Πειραματικά σιτηρέσια 35 2.3.2. Τα ορνίθια και ο σταβλισμός 38 2.3.3. Αναλύσεις και προσδιορισμοί 39 2.4. 4 ο πείραμα (κρεοπαραγωγή) Πείραμα συγκριτικής διατροφής με κρεοπαραγωγά ορνίθια για τον προσδιορισμό των αποδόσεων & των χαρακτηριστικών του σφάγιου και σιτηρέσια στα οποία πραγματοποιήθηκε αντικατάσταση σογιαλεύρου με σπέρματα κτηνοτροφικού μπιζελιού (P) και παράλληλη προσθήκη φυτικών ελαίων Μελέτη προφίλ λιπαρών οξέων & αμινοξέων στα σιτηρέσια και στον εδώδιμο ιστό στήθους & μηρού των ορνιθίων 41 2.4.1. Τα ορνίθια και ο σταβλισμός 41 2.4.2. Σιτηρέσια 42 2.4.3. Κτηνοτροφικό μπιζέλι «Όλυμπος» 45 2.4.4. Αναλύσεις και προσδιορισμοί 46 2.4.5. Στατιστική επεξεργασία 47 2.5. 5 ο πείραμα (αυγοπαραγωγή) Πείραμα συγκριτικής διατροφής με όρνιθες αυγοπαραγωγής και σιτηρέσια με κλιμακούμενα ποσοστά συμμετοχής σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού (P) (μέχρι πλήρους αντικατάστασης του σογιαλεύρου) για τη μελέτη των αποδόσεων των ορνίθων & των χαρακτηριστικών του αυγού 47 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 52 3.1. 1 ο πείραμα (ολική πεπτικότητα) 52 3.2. 2 ο πείραμα (ολική πεπτικότητα) 55 3.3. 3 ο πείραμα (ειλεακή πεπτικότητα) 61 3.4. 4 ο πείραμα (κρεοπαραγωγή) 65 3.5. 5 ο πείραμα (αυγοπαραγωγή) 78 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ 83 4.1. 1 ο πείραμα (ολική πεπτικότητα) 83 4.2. 2 ο πείραμα (ολική πεπτικότητα) 84

4.3. 3 ο πείραμα (ειλεακή πεπτικότητα) 86 4.4. 4 ο πείραμα (κρεοπαραγωγή) 88 4.5. 5 ο πείραμα (αυγοπαραγωγή) 94 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 96 ΠΕΡΙΛΗΨΗ 98 SUMMARY 104 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 108

1 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Με την παρουσίαση αυτής της διατριβής αισθάνομαι την ανάγκη, πρώτα από όλα, να εκφράσω τη βαθειά μου ευγνωμοσύνη προς το Ίδρυμα Κρατικών Υποτροφιών (ΙΚΥ) για την ηθική και οικονομική στήριξη που μου παρείχε για την εκπόνηση της διδακτορικής διατριβής, χορηγώντας μου υποτροφία στα πλαίσια της Ειδίκευσης «Διατροφή Παραγωγικών Ζώων και Περιβάλλον». Από τη θέση αυτή θα ήθελα να εκφράσω τις θερμές μου ευχαριστίες προς τον Επιβλέποντα Καθηγητή της διδακτορικής μου διατριβής, κ. Αστέριο Χατζηπαναγιώτου, για την ανάθεση του θέματος, τις πολύτιμες συμβουλές και τη συνεχή καθοδήγηση, τόσο κατά τη διάρκεια των πειραμάτων, όσο και κατά τη συγγραφή της παρούσας διατριβής. Επίσης, θα ήθελα να ευχαριστήσω τον Ομότιμο Καθηγητή κ. Απόστολο Καραλάζο και τον Αναπλ. Καθηγητή κ. Κωνσταντίνο Παπανικολάου, μέλη της Συμβουλευτικής Επιτροπής, καθώς και τους Ομότιμους Καθηγητές κ.κ. Δημήτριο Λιαμάδη και Αλέξανδρο Σπαή για τις πολύτιμες υποδείξεις και παρατηρήσεις τους κατά την εκπόνηση της διατριβής αυτής. Στον κ. Αθανάσιο Γκαρσέν, καθώς και στον κ. Δημήτριο Γουρδουβέλη, εκφράζω τις εγκάρδιες ευχαριστίες μου για την πολύτιμη βοήθειά τους κατά τη διάρκεια των πειραμάτων και των χημικών αναλύσεων. Ευχαριστίες, επίσης, επιθυμώ να εκφράσω στον Προϊστάμενο του Ζωοτεχνικού Τμήματος του Αγροκτήματος του Α.Π.Θ., κ. Αντώνιο Γκαϊδατζή, για τη διάθεση των απαιτούμενων υποδομών και του ζωικού υλικού, στο ζωοκόμο κ. Αθανάσιο Λιούφα για τη βοήθειά του στα πειράματα κρεοπαραγωγής και αυγοπαραγωγής, καθώς και στον Επίκ. Καθηγητή του Α.Τ.Ε.Ι Θεσσαλονίκης κ. Σταμάτη Αγγελόπουλο για τη βοήθειά του στη στατιστική επεξεργασία των δεδομένων. Στον Αναπλ. Καθηγητή του Τμήματος Ζωικής Παραγωγής του Τ.Ε.Ι. Φλώρινας, κ. Ιωάννη Νικολακάκη, εκφράζω θερμές ευχαριστίες για τις χρήσιμες υποδείξεις του κατά τη διεξαγωγή της παρούσας έρευνας. Θερμές ευχαριστίες οφείλω, επίσης, στον Προϊστάμενο του Εργαστηρίου Ελέγχου Κυκλοφορίας Ζωοτροφών (ΕΕΚΥΖ) κ. Χρυσόστομο Μήλη, για τη διάθεση εργαστηριακού εξοπλισμού, συσκευών και αναλώσιμων για τη διεξαγωγή ορισμένων εξειδικευμένων χημικών αναλύσεων και προσδιορισμών. Ευχαριστώ, επίσης, την Εταιρεία AGROPAL (Απ. Πανούτσος & Αχ. Λιάκης) και τον κ. Ι. Μαντζαβέλα για την ευγενική τους διαμεσολάβηση προς τις Εταιρείες ΕΤΑΤ (Εταιρεία Έρευνας & Τεχνολογικής Ανάπτυξης Βιομηχανίας Τροφίμων) και LAREAL για τον προσδιορισμό των αμινοξέων και των λιπαρών οξέων. Ακόμη, οφείλω ευχαριστίες στον Αγροτικό Πτηνοτροφικό Συνεταιρισμό Ιωαννίνων «ΠΙΝΔΟΣ» και στα εκκολαπτήρια «Κουτσός - Τζώτζας» για τη δωρεάν διάθεση των νεοσσών, καθώς και στην Κεντρική Κλαδική Συνεταιριστική Οργάνωση Σπόρων & Πολλαπλασιαστικού Υλικού (ΚΕΣΠΥ) για τη δωρεάν χορήγηση του κτηνοτροφικού μπιζελιού, που χρησιμοποιήθηκε στην παρούσα διατριβή.

Τέλος, επιθυμώ να εκφράσω τις απέραντες ευχαριστίες μου στην αρραβωνιαστικιά μου Μαρία Σιαμάτη για τη σχολαστική επιμέλεια των κειμένων, καθώς και στην αδερφή μου και τους γονείς μου για την υπομονή, την κατανόηση και τη συμπαράστασή τους σε όλη τη διάρκεια των μεταπτυχιακών μου σπουδών. 2

3 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η ζωική παραγωγή, ως κλάδος της Γεωπονικής, είναι μία εφαρμοσμένη βιολογική, τεχνική και οικονομική επιστήμη. Πριν από δύο δεκαετίες ήταν εμφανής η προσπάθεια στην εκτροφή των αγροτικών ζώων και των πτηνών για αυξημένη παραγωγή ζωοκομικών προϊόντων με το μικρότερο δυνατό κόστος. Στη σημερινή εποχή, μετά από διάφορες διατροφικές κρίσεις και «επεισόδια» («τρελές αγελάδες», διοξίνες, γενετικά τροποποιημένοι οργανισμοί κ.ά.) και με τη μεγαλύτερη περιβαλλοντική ευαισθητοποίηση (οικολογική συνείδηση, προστασία περιβάλλοντος, κλιματική αλλαγή, παραγωγή βιοκαυσίμων), υπάρχει σαφής μεταστροφή των εκτροφέων και του καταναλωτικού κοινού για ολοένα και περισσότερο ασφαλή και υγιή ζωοκομικά προϊόντα, τα οποία παράγονται με συστήματα ολοκληρωμένης διαχείρισης ή είναι πιστοποιημένα για τον τρόπο και τη διαδικασία παραγωγής τους. Στην κρεοπαραγωγό και αυγοπαραγωγό πτηνοτροφία, μετά την απαγόρευση των ζωικής προέλευσης πρωτεϊνικών πηγών (όλων εκτός των ιχθυαλεύρων), η κύρια πρωτεϊνική πηγή που χρησιμοποιείται στη διατροφή των πουλερικών για την κάλυψη των αναγκών τους και την εξισορρόπηση των σιτηρεσίων τους είναι το σογιάλευρο. Ωστόσο, αυτή η εξαίρετη πρωτεϊνική πηγή αφενός μεν είναι εισαγόμενη, γεγονός που συνιστά μεγάλη συναλλαγματική «αιμορραγία», αφετέρου «ενοχοποιείται» γιατί κατά το μεγαλύτερο μέρος (>90%) προέρχεται από γενετικά τροποποιημένους σπόρους (genetically modified organisms, GMOs). Από την άλλη πλευρά η δέσμευση των χωρών-μελών της Ευρωπαϊκής Ένωσης για το περίφημο «20-20-20», για το έτος 2020, στοχεύει σε τουλάχιστον 20% μείωση των αερίων του θερμοκηπίου (σε σχέση με τα επίπεδα του 1990), σε ποσοστό 20% της καταναλισκομένης ενέργειας να προέρχεται από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) και σε 20% μείωση της συνολικής δαπάνης ενέργειας με καλύτερη αξιοποίηση της ενέργειας. Η παραγωγή βιοκαυσίμων (βιοντίζελ & βιοαιθανόλης) προϋποθέτει, μεταξύ των άλλων, την καλλιέργεια ελαιοδοτικών-ενεργειακών (πρώην βιομηχανικών) φυτών, τα οποία μετά την παραλαβή του ελαίου και την παραγωγή βιοκαυσίμου αφήνουν ως υποπροϊόντα αφενός μεν γλυκερόλη (πηγή ενέργειας για τα ζώα) και αφετέρου πλακούντες-άλευρα υψηλής περιεκτικότητας σε πρωτεΐνη (π.χ. ελαιοκράμβη, ηλίανθος κ.ά.). Για την αντιμετώπιση, λοιπόν, αυτού του έντονου προβλήματος προβάλλει επιτακτική η ανάγκη εξεύρεσης εναλλακτικών, φυτικής προέλευσης, πρωτεϊνικών πηγών. Ανάμεσα σε αυτές που θα μπορούσαν, ενδεχομένως, να δώσουν μία απάντηση στο πρόβλημα είναι οι διάφοροι πλακούντες και τα άλευρα εκχύλισης ελαιούχων σπόρων (π.χ. βαμβακάλευρο, ηλιάλευρο κ.ά.), τα υποπροϊόντα της βιομηχανίας αμύλου και αμυλοσακχάρου (γλουτένη αραβοσίτου) και τα σπέρματα διαφόρων κτηνοτροφικών ψυχανθών (κτηνοτροφικά όσπρια). Τα τελευταία έχουν ένα αξιόλογο ενεργειακό περιεχόμενο και περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη και μπορούν, «εν δυνάμει», να διαδραματίσουν κάποιο ρόλο προς την κατεύθυνση της εξεύρεσης εναλλακτικών πρωτεϊνικών πηγών. Αυτό ενισχύεται και από το γεγονός ότι τα

κτηνοτροφικά ψυχανθή μπορούν να συμμετάσχουν σε διαδικασίες αμειψισποράς, ενώ σύμφωνα με τους κώδικες ορθής γεωργικής πρακτικής, που επιβάλλονται από τη νέα αναθεωρημένη ΚΑΠ της ΕΕ, η καλλιέργεια των κτηνοτροφικών ψυχανθών πρέπει να καταλαμβάνει μία έκταση ίση με το 10% του συνόλου της καλλιεργούμενης. Από τα παραπάνω γίνεται φανερή η ανάγκη και για τη χώρα μας προσανατολισμού της έρευνας προς την κατεύθυνση της καλλιέργειας κτηνοτροφικών ψυχανθών και της ενσωμάτωσής τους στη διατροφή των αγροτικών ζώων και των πτηνών. Τα κυριότερα κτηνοτροφικά ψυχανθή που καλλιεργούνται για τα σπέρματά τους είναι το κτηνοτροφικό ρεβύθι, το κτηνοτροφικό μπιζέλι, το κτηνοτροφικό κουκί, το λούπινο, το λαθούρι, ο βίκος, η φακή κ.ά. Η παρούσα εργασία ασχολείται βιβλιογραφικά και ερευνητικά με τη διαιτητική αξιολόγηση των σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού (Pisum sativum L.) της ελληνικής ποικιλίας «Όλυμπος» και επιχειρεί με πέντε συνολικά πειράματα να εκτιμήσει τη θρεπτική τους αξία και συγκεκριμένα την ολική & ειλεακή πεπτικότητα, τη φαινομένη & πραγματική μεταβολίσιμη ενέργεια και τη βιοδιαθεσιμότητα αζωτούχων ουσιών & αμινοξέων (με τρία πειράματα πεπτικότητας) και να διερευνήσει τις δυνατότητες χρησιμοποίησής τους στη διατροφή των κρεοπαραγωγών ορνιθίων αφενός (με ένα πείραμα συγκριτικής διατροφής) και στη διατροφή των ορνίθων αυγοπαραγωγής αφετέρου (με ένα ακόμη πείραμα συγκριτικής διατροφής). 4

5 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ 1.1. Γενικά. Τα σπέρματα πολλών ψυχανθών, όπως του κτηνοτροφικού ρεβιθιού, του κτηνοτροφικού μπιζελιού, του κτηνοτροφικού κουκιού, του λούπινου κ.ά., θεωρούνται πολύ καλά συστατικά για την κατάρτιση των σιτηρεσίων των πουλερικών. Στο άμεσο μέλλον η ανάγκη για περιορισμό του κόστους παραγωγής, αλλά και η ανάγκη παραγωγής προϊόντων απαλλαγμένων από πρώτες ύλες ζωοτροφών με προέλευση από γενετικά τροποποιημένους οργανισμούς (π.χ. σόγια, αραβόσιτος), πιθανόν θα αποτελέσει το κίνητρο για την αξιοποίηση και παραγωγή τέτοιων προϊόντων τοπικής προέλευσης, μεταξύ των οποίων σημαντικό ρόλο στη διατροφή των πουλερικών αναμένεται να διαδραματίσει και το κτηνοτροφικό μπιζέλι. Το κτηνοτροφικό μπιζέλι περιέχει ικανοποιητικά επίπεδα αζωτούχων ουσιών (ΑΟ) και μεταβολίσιμης ενέργειας (ΜΕ), γεγονός που το καθιστά τροφή κατάλληλη για χρήση στη διατροφή όλων των κατηγοριών των πουλερικών. Είναι ελλειμματικό σε μεθειονίνη, αλλά περιέχει σχετικά υψηλά επίπεδα λυσίνης. Στον Πίνακα 1.1.1 δίνονται τα αποτελέσματα σχετικών ερευνητικών εργασιών.

6 Πίνακας 1.1.1. Σύνθεση σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού (Reichert and MacKenzie, 1982; Würzner et al., 1988; Brenes et al., 1993; Igbasan et al., 1997). Συστατικό % Αζωτούχες ουσίες 23,5 (16,5-27,2) NDF 15,2-15,7 ADF 9,6 (7,5-14,2) Πεπτές ινώδεις ουσίες 20,3 (19,1-22,3) Λιπαρές ουσίες 1,7 (1,2-2,1) Τέφρα 2,9 (2,4-3,5) Μακροστοιχεία % Ασβέστιο (Ca) 0,08 (0,06-0,13) Φωσφόρος (P) 0,43 (0,29-0,56) Μαγνήσιο (Mg) 0,13 (0,10-0,16) Κάλιο (K) 1,05 (0,88-1,33) Ιχνοστοιχεία ppm Χαλκός (Cu) 8,15 (3,4-11,5) Μαγγάνιο (Mn) 11,1 (8,2-15,7) Σίδηρος (Fe) 82 (40-131) Ψευδάργυρος (Zn) 44 (25-69) Σελήνιο (Se) 0,26 (0,03-0,76) Ενέργεια kcal/kg ΦΜΕ 2416-2771 ΠΜΕ 2725-3083 NDF: Ινώδεις ουσίες διαλυτές σε ουδέτερο διάλυμα. ADF: Ινώδεις ουσίες διαλυτές σε όξινο διάλυμα. ΦΜΕ: Φαινομένη μεταβολίσιμη ενέργεια (υπολογίστηκε σε αρσενικά κρεοπαραγωγά ορνίθια ηλικίας 10 ημερών). ΠΜΕ: Πραγματική μεταβολίσιμη ενέργεια (υπολογίστηκε σε ενήλικες όρνιθες). Σύμφωνα με πρόσφατες, σχετικά, ερευνητικές εργασίες (Igbasan et al., 1997), τα σπέρματα των κτηνοτροφικών ψυχανθών περιέχουν ένα ευρέως κυμαινόμενο επίπεδο ΑΟ (20,8-26,4%), αλλά η συγκέντρωση των σημαντικότερων αμινοξέων, μεταξύ των οποίων η λυσίνη, η μεθειονίνη και η θρεονίνη, δεν αυξάνεται αναλογικά με την αύξηση του επιπέδου των ΑΟ στα σπέρματα. Άλλοι ερευνητές (Gatel, 1994) κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι οι προσπάθειες γενετικής επιλογής με σκοπό την αύξηση του επιπέδου των σπερμάτων των κτηνοτροφικών ψυχανθών σε πρωτεΐνη δε θα είχαν ανάλογα αποτελέσματα και στη βιολογική αξία της πρωτεΐνης.

7 Στον Πίνακα 1.1.2 (Sosulski and Holt, 1980; Igbasan et al., 1997) δίνεται η περιεκτικότητα των σπερμάτων του κτηνοτροφικού μπιζελιού σε αμινοξέα και η πεπτικότητα αυτών. Πίνακας 1.1.2. Περιεκτικότητα (% της ξηρής ουσίας) και πεπτικότητα (%) αμινοξέων σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού. Αμινοξέα Περιεκτικότητα Πραγματική Πεπτικότητα Φαινομένη Πεπτικότητα Ασπαρτικό οξύ 2,99 (1,89-3,73) 89,5-91,0 86,0 Γλουταμινικό οξύ 4,44 (2,94-5,36) 90,5-92,0 87,0 Σερίνη 1,14 (0,71-1,29) 86,4-88,0 74,0 Ιστιδίνη 0,62 (0,41-0,75) 87,4-116 95,0 Γλυκίνη 1,10 (0,69-1,29) 90,0 78,0 Θρεονίνη 0,97 (0,68-1,15) 81,0-87,7 72,0 Αργινίνη 2,25 (1,05-2,90) 87,9-96,0 90,0 Βαλίνη 1,24 (0,87-1,53) 48,0-83,0 38,0 Φαινυλαλανίνη 1,21 (0,82-1,40) 83,2-88,0 81,0 Ισολευκίνη 1,08 (0,76-1,34) 85,2-88,0 74,0 Λευκίνη 1,81 (1,18-2,12) 88,1-91,0 82,0 Λυσίνη 1,91 (1,39-4,77) 80,9-89,0 79,0 Κυστίνη 0,37 (0,12-0,66) 77,7-86,0 71,0 Μεθειονίνη 0,25 (0,16-0,30) 73,0-88,6 59,0 Αλανίνη 1,14 (0,81-2,45) 84,2-88,0 75,0 Τρυπτοφάνη 0,26 (0,12-0,30) - - Τυροσίνη 0,73 (0,34-0,90) 84,6-87,0 76,0 Όπως προκύπτει από τον παραπάνω πίνακα, τα σπέρματα κτηνοτροφικού μπιζελιού περιέχουν το 7,2% της πρωτεΐνης τους με τη μορφή της λυσίνης, ενώ το αντίστοιχο ποσοστό στο σογιάλευρο είναι 6,8%. Στον Πίνακα 1.1.3 (AEC, 1987) δίνεται αναλυτικά η σύνθεση σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού σε σύγκριση με άλλες ζωοτροφές.

8 Πίνακας 1.1.3. Αναλυτική σύνθεση σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού και άλλων ζωοτροφών. Κτην. μπιζέλι Κτην. ρεβύθι Κριθή Σογιάλευρο Ξηρή ουσία (%) 89 90 89 89 % της ξηρής ουσίας Αζωτούχες ουσίες 24,5 21,2 13,2 47,0 Ινώδεις ουσίες 5,5 9,7 5,7 3,4 NDF 8,0 23,7 18,1 8,9 ADF 15,1 13,0 5,8 5,4 TDN 90 <79 85 79 Λιπαρές ουσίες 1,55 3,60 2,25 1,90 Ασβέστιο 0,05 0,12 0,05 0,28 Φωσφόρος 0,48 0,35 0,37 0,61 Το κτηνοτροφικό μπιζέλι αποτελεί μία αξιόλογη πρωτεϊνική πηγή για το σιτηρέσιο των περισσότερων αγροτικών ζώων. Περιέχει σημαντικά ποσά αμύλου (περίπου 54%) και πεπτών ινωδών ουσιών (το κλάσμα των ημικυτταρινών υπολογίζεται περίπου στο 7%). Στις ποικιλίες κτηνοτροφικού μπιζελιού με σκουρόχρωμα σπέρματα παρατηρείται μία τάση για αυξημένα επίπεδα ινωδών ουσιών (ΙΟ) (Igbasan et al., 1997) και αυξημένα επίπεδα λιγνίνης (Daveby et al., 1993), αλλά δε διαπιστώθηκε καμία σχέση μεταξύ του χρώματος των σπερμάτων και της περιεκτικότητας σε πρωτεΐνη (Igbasan et al., 1997). Η τιμή της ΠΜΕ, όπως φαίνεται στον Πίνακα 1.1.1, εκτιμήθηκε σε πειραματικές εργασίες με ενήλικες όρνιθες αυγοπαραγωγής και με τη χρησιμοποίηση ποικιλιών κτηνοτροφικού μπιζελιού με κίτρινο, πράσινο και σκούρο χρώμα σπερμάτων. Η τιμή αυτή θεωρείται παραπλήσια εκείνης της κριθής. Η ΦΜΕ, για τις ποικιλίες κτηνοτροφικού μπιζελιού με κίτρινα, πράσινα και σκουρόχρωμα σπέρματα (2420, 2460 και 1980 kcal/kg τροφής, αντίστοιχα), εκτιμήθηκε με τη χρησιμοποίηση των ποικιλιών αυτών στο σιτηρέσιο αρσενικών κρεοπαραγωγών ορνιθίων ηλικίας 10 ημερών (Igbasan and Guenter, 1996a), όταν οι ποικιλίες αυτές του κτηνοτροφικού μπιζελιού συμμετείχαν στο σιτηρέσιο των ορνιθίων σε ποσοστό 50%. Οι τιμές ΠΜΕ, όπως εκτιμήθηκαν σε ενήλικες όρνιθες αυγοπαραγωγής, ήταν 2796, 3011 και 2629 kcal/kg τροφής, για τις ίδιες ποικιλίες κτηνοτροφικού μπιζελιού με κίτρινα, πράσινα και σκουρόχρωμα σπέρματα, αντίστοιχα (Igbasan et al., 1997). Το γεγονός αυτό δείχνει ότι οι μεγαλύτερες αναλογίες κτηνοτροφικού μπιζελιού ενδείκνυνται μάλλον για το σιτηρέσιο των μεγαλύτερης ηλικίας πτηνών παρά για το σιτηρέσιο παχυνόμενων. Οι Igbasan et al. (1997), προσδιόρισαν τη διαθεσιμότητα των αμινοξέων των ίδιων ποικιλιών κτηνοτροφικού μπιζελιού με κίτρινο, πράσινο και σκούρο

9 χρωματισμό των σπερμάτων. Η διαθεσιμότητα των αμινοξέων κυμαινόταν από 78,3% για το σύνολο των θειούχων αμινοξέων έως 90,5% για το γλουταμινικό οξύ. Οι ποικιλίες με σκουρόχρωμα σπέρματα εμφάνιζαν μία μέση διαθεσιμότητα λυσίνης, θρεονίνης και συνολικών θειούχων αμινοξέων ίση με 71,9, 72,4 και 64%, αντίστοιχα, δείχνοντας ότι τα υψηλά επίπεδα ταννίνης που περιέχουν οι ποικιλίες αυτές, πιθανόν να εμποδίζουν σημαντικά την πεπτικότητα των αμινοξέων τους. Η φαινομένη πεπτικότητα της πρωτεΐνης (ΦΠΠ) διαφέρει σημαντικά μεταξύ των ποικιλιών με κίτρινο, πράσινο και σκούρο χρώμα σπερμάτων (76,7, 71,5 και 60,1%, αντίστοιχα) (Igbasan and Guenter, 1996a), όταν προσδιορίζεται στο σιτηρέσιο αρσενικών κρεοπαραγωγών ορνιθίων ηλικίας 10 ημερών. Η φαινομένη αυτή πεπτικότητα της πρωτεΐνης μίας συγκεκριμένης ποικιλίας κτηνοτροφικού μπιζελιού (Trapper peas) υπολογίστηκε στο σιτηρέσιο κρεοπαραγωγών ορνιθίων ηλικίας 17 ημερών σε 81,0% (Brenes et al., 1993). Οι τιμές ΦΠΠ προσεγγίζουν εκείνες της φαινομένης πεπτικότητας των αμινοξέων για κρεοπαραγωγά ορνίθια ηλικίας 4 εβδομάδων. Η ΦΠΠ για τις ενήλικες όρνιθες αυγοπαραγωγής υπολογίστηκε σε 78,5% (Gruhn and Zander, 1990). Στην Ευρώπη παρατηρείται μία ευρεία χρησιμοποίηση των κτηνοτροφικών σπερμάτων των ψυχανθών για τη διατροφή των ορνίθων (Gatel, 1994) και σε διάφορες εργασίες διαπιστώθηκε η αποτελεσματική χρησιμοποίηση ορισμένων ποικιλιών σε σύγκριση με άλλες. Μερικές ποικιλίες έχουν υψηλότερο επίπεδο ΑΟ σε σύγκριση με άλλες, αλλά σε αρκετές περιπτώσεις οι ποικιλίες που υστερούν σε ΑΟ έχουν μεγαλύτερες στρεμματικές αποδόσεις, έτσι ώστε τελικά η συνολική απόδοση μεταξύ των ποικιλιών σε ΑΟ να διατηρείται σε παρόμοιο επίπεδο (Monti, 1983). Σε σύγκριση με τις εαρινές ποικιλίες, οι χειμερινές περιέχουν υψηλότερα επίπεδα αναστολέων τρυψίνης (trypsin inhibitors) (Conan and Carré, 1989), αλλά γενικά έχουν χαμηλότερη ΦΜΕ και ΦΠΠ (Carré et al., 1991). 1.2. Παράγοντες που επηρεάζουν τη χρησιμοποίηση σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού από τα πτηνά. 1.2.1. Βιοδιαθεσιμότητα θρεπτικών συστατικών σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού. Αναλύσεις του πεπτικού χυλού (digesta) στην αρχή του ειλεού, σε κρεοπαραγωγά ορνίθια ηλικίας 3 εβδομάδων, έδειξαν ότι το άμυλο του κτηνοτροφικού μπιζελιού ήταν λιγότερο πεπτό σε σύγκριση με εκείνο του σίτου (90,3 έναντι 97,3%, αντίστοιχα). Ωστόσο, η συνολική πεπτικότητα του αμύλου του μπιζελιού ήταν σχεδόν παρόμοια με εκείνη του σίτου (94,4 έναντι 97,6%, αντίστοιχα) στο τέλος του λεπτού εντέρου (Yuste et al., 1991). Σε ορισμένα είδη ψυχανθών η περίσσεια πρωτεΐνης αποθηκεύεται στα σπέρματα με μορφές οι οποίες αξιοποιούνται δύσκολα από τον οργανισμό των πτηνών. Μία τέτοια πρωτεΐνη στο κτηνοτροφικό μπιζέλι είναι και η βικίνη (vicine). Αν και η πεπτικότητα της πρωτεΐνης αυτής είναι σχετικά χαμηλή, θεωρείται γενικά υψηλότερη της αντίστοιχης πρωτεΐνης των αποξηραμένων σπερμάτων σόγιας ή και

10 του σογιαλεύρου (Nielsen et al., 1988; Deshpande and Damodaran, 1989). Ωστόσο, η πρωτεΐνη αυτή αποτελεί ένα μικρό μόνο κλάσμα της συνολικής πρωτεΐνης του κτηνοτροφικού μπιζελιού και το πρόβλημα που δημιουργεί στη συνολική πεπτικότητα των πρωτεϊνών του στην τελική μοίρα του ειλεού είναι στην πραγματικότητα πολύ μικρό (Crevieu et al., 1997). Πρακτικά οφέλη διαπιστώθηκαν μετά την επεξεργασία σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού, η οποία περιελάμβανε αρχικά αλευροποίηση (κόσκινο 2 mm) και στη συνέχεια σύμπηξη και επαναλευροποίηση, επί της πεπτικότητας των θρεπτικών συστατικών των σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού σε νεαρά πτηνά ηλικίας 3 εβδομάδων ή και σε ενήλικα πτηνά (Carré et al., 1991). Η επεξεργασία αυτή, γενικά, βελτίωσε τη ΦΜΕ και την πεπτικότητα του αμύλου για όλες τις ηλικίες των πτηνών, αλλά και την πεπτικότητα της πρωτεΐνης για τα πτηνά νεαρής ηλικίας (Carré et al., 1991). Σε άλλες εργασίες είχε διαπιστωθεί μία αρνητική συσχέτιση μεταξύ του περιεχομένου αμύλου και της πεπτικότητας της πρωτεΐνης στα σπέρματα κτηνοτροφικού μπιζελιού (Conan and Carré, 1989). Αργότερα (Carré et al., 1991), διαπιστώθηκε ότι η σχέση αυτή οφείλεται στη δημιουργία, μέσα στον πεπτικό σωλήνα, ενός ισχυρού συμπλόκου μεταξύ της πρωτεΐνης και του αμύλου του κτηνοτροφικού μπιζελιού, το οποίο επηρεάζει τη συνολική πεπτικότητα των θρεπτικών αυτών στοιχείων. Η επίδραση της σύμπηξης, εν προκειμένω, θεωρείται ευεργετική πιθανόν λόγω περιορισμού δημιουργίας του ανωτέρω συμπλόκου. 1.2.2. Ολική φαινομένη & πραγματική μεταβολίσιμη ενέργεια και βιοδιαθεσιμότητα αζωτούχων ουσιών & αμινοξέων σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού. Μετά την απαγόρευση της χρήσης πρωτεϊνών ζωικής προέλευσης ο ρόλος του σογιαλεύρου στη διατροφή των πουλερικών γίνεται ολοένα και περισσότερο καθοριστικός. Τα σπέρματα κτηνοτροφικών ψυχανθών αποτελούν αξιόλογες, εναλλακτικές του σογιαλεύρου, ενεργειακές και πρωτεϊνικές πηγές και για το λόγο αυτό χρησιμοποιούνται ευρέως στη διατροφή των πουλερικών στην Ευρώπη (Gatel, 1994). Μεταξύ των κτηνοτροφικών ψυχανθών, τα σπέρματα κτηνοτροφικού μπιζελιού αρχίζουν να αποκτούν ιδιαίτερη σημασία (Wiseman et al., 2003). Ωστόσο, η βιοδιαθεσιμότητα των αμινοξέων τους μπορεί να επηρεαστεί από διάφορους παράγοντες, μεταξύ των οποίων οι ινώδεις ουσίες, η περιεκτικότητα σε ταννίνες και οι αναστολείς τρυψίνης φαίνεται να ασκούν το σπουδαιότερο ρόλο (Igbasan et al., 1997; Wiseman et al., 2003; Kluth et al., 2005). Η ποιότητα της πρωτεΐνης επηρεάζεται, σε σημαντικό βαθμό, από τη βιοδιαθεσιμότητα των αμινοξέων της. Εξαιτίας των ζυμώσεων που υφίστανται τα αμινοξέα στο τμήμα του πεπτικού σωλήνα μετά τον ειλεό, η εκτίμηση της βιοδιαθεσιμότητάς τους θεωρείται περισσότερο αξιόπιστη όταν μετριέται σε επίπεδο ειλεού (Ten Doeschate et al., 1993; Ravindran et al., 1999; Kadim et al., 2002). Ωστόσο, στην πράξη, η ποιότητα της πρωτεΐνης μίας απλής ζωοτροφής φαίνεται να εκτιμάται αρκετά ικανοποιητικά όταν γίνεται με την κλασική μέθοδο συλλογής των περιττωμάτων. Εξάλλου, η θρεπτική αξία μίας ζωοτροφής για τα πτηνά εκφράζεται και από το ενεργειακό της περιεχόμενο. Η μέση

11 περιεκτικότητα σπερμάτων διαφόρων ποικιλιών κτηνοτροφικού μπιζελιού σε φαινομένη και πραγματική μεταβολίσιμη ενέργεια (ΦΜΕ και ΠΜΕ N ) εκτιμήθηκε για ενήλικες όρνιθες ότι κυμαίνεται μεταξύ 2416-2771 και 2725-3083 kcal/kg, αντίστοιχα (Brenes et al., 1993; Igbasan et al., 1997). Τα σπέρματα κτηνοτροφικού μπιζελιού χρησιμοποιούνται αρκετά στα σιτηρέσια πουλερικών. Ωστόσο, η παραλλακτικότητα μεταξύ των διαφόρων ποικιλιών ως προς την περιεκτικότητά τους σε ενέργεια, θρεπτικά συστατικά και αντιδιαιτητικούς παράγοντες, καθώς και ο περιορισμένος αριθμός εργασιών, ιδιαίτερα με εγχώριες ποικιλίες, δημιουργεί την ανάγκη περαιτέρω βασικής και εφαρμοσμένης έρευνας. Η εκτίμηση της θρεπτικής αξίας σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού μπορεί να γίνει με πειράματα ολικής πεπτικότητας (συλλογή περιττωμάτων), προσδιορίζοντας τη ΦΜΕ και την ΠΜΕ N τους, καθώς και τη βιοδιαθεσιμότητα των αζωτούχων ουσιών και των αμινοξέων τους, κατά τη συμμετοχή τους στα σιτηρέσια κρεοπαραγωγών ορνιθίων είτε σε ένα επίπεδο (συνήθως 10%) είτε σε τρία επίπεδα (10, 20 και 30%), όταν επιδιώκεται εκτίμηση της μέσης τιμής των παραπάνω παραμέτρων. 1.2.3. Ειλεακή βιοδιαθεσιμότητα αζωτούχων ουσιών & αμινοξέων σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού. Η βιοδιαθεσιμότητα των αμινοξέων επηρεάζει σε σημαντικό βαθμό την ποιότητα της πρωτεΐνης των τροφών που χρησιμοποιούνται στη διατροφή των πτηνών. Όπως προαναφέρθηκε, εξαιτίας των ζυμώσεων που υφίστανται τα αμινοξέα της τροφής στο πεπτικό τμήμα των πτηνών μετά τον ειλεό, θεωρείται ότι η βιοδιαθεσιμότητα που προσδιορίζεται στο τμήμα του ειλεού είναι περισσότερο σωστή σε σύγκριση με εκείνη που προσδιορίζεται από τα περιττώματα (Ten Doeschate et al., 1993; Ravindran et al., 1999; Kadim et al., 2002; Kluth et al., 2005). Η χρησιμοποίηση των σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού στη διατροφή των πτηνών αποκτά ολοένα και μεγαλύτερη σημασία (Wiseman et al., 2003). Ωστόσο, η βιοδιαθεσιμότητα των αμινοξέων τους μπορεί να επηρεαστεί από διάφορους αντιδιαιτητικούς παράγοντες μεταξύ των οποίων οι αναστολείς της τρυψίνης φαίνεται ότι ασκούν το σπουδαιότερο ρόλο (Wiseman et al., 2003). Πολύ λίγες ερευνητικές εργασίες έχουν γίνει για τον προσδιορισμό της βιοδιαθεσιμότητας των αμινοξέων, ιδιαίτερα σε σπέρματα εγχώριων ποικιλιών κτηνοτροφικού μπιζελιού, που εμφανίζουν και τη μεγαλύτερη πρακτική σημασία. Το γεγονός αυτό δημιουργεί δυσκολίες στη χρησιμοποίηση των εγχώριων αυτών ποικιλιών στη διατροφή των πτηνών, λόγω ακριβώς της άγνοιάς μας σχετικά με τη βιοδιαθεσιμότητα των αμινοξέων τους. Ο προσδιορισμός των πεπτών αζωτούχων ουσιών με βάση τη φαινομένη βιοδιαθεσιμότητα των αμινοξέων δε θεωρείται απόλυτα ακριβής, διότι επηρεάζεται, σε ορισμένο βαθμό, από την παρουσία των ενδογενούς προέλευσης αμινοξέων. Η εκκρινόμενη ποσότητα των ενδογενούς προέλευσης αμινοξέων επηρεάζεται από την ποσότητα καταναλισκόμενης ξηρής ουσίας και από άλλους παράγοντες που έχουν

12 σχέση με τη φύση της πρωτεϊνικής πηγής (Angkanaporn et al., 1997; Souffrant, 2001). Οι παράγοντες αυτοί προκαλούν «βασικές» και «εξειδικευμένες» απώλειες ενδογενών αμινοξέων. Τα ενδογενούς προέλευσης αμινοξέα είναι δυνατό, σε ορισμένο βαθμό, να επαναπορροφηθούν από το λεπτό έντερο. Διάφορες τεχνικές επινοήθηκαν για να προσδιοριστεί το μέγεθος των ενδογενών αυτών απωλειών (Perez et al., 1993; Siriwan et al., 1993; Cremers et al., 2001; Rutherfurd et al., 2004). Έχει εκτιμηθεί μία ανάλυση πολλαπλής γραμμικής συμμεταβολής για την εφαρμογή της οποίας απαιτούνται τουλάχιστον δύο διαφορετικά επίπεδα τροφής κάτω από πειραματικές συνθήκες (Short et al., 1999; Rodehutscord et al., 2004). Εξάλλου, ο προσδιορισμός-εκτίμηση της μεταβολισιμότητας της ενέργειας μίας τροφής ή ενός σιτηρεσίου σε επίπεδο ειλεού προϋποθέτει δύο τουλάχιστον επίπεδα συμμετοχής σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού. 1.2.4. Αντιδιαιτητικοί παράγοντες. Είναι γνωστό ότι όλα τα ψυχανθή περιέχουν αντιδιαιτητικούς παράγοντες (anti-nutritional factors, ANFs), οι οποίοι εμπλέκονται στη διαδικασία της πέψης επηρεάζοντας, τις περισσότερες φορές αρνητικά, τη θρεπτική αξία των ζωοτροφών, κυρίως στα μονογαστρικά ζώα. Μεταξύ των παραγόντων αυτών συμπεριλαμβάνονται αναστολείς της αμυλάσης, της τρυψίνης και χυμοτρυψίνης, οι ταννίνες (proanthocyanidins), το φυτικό οξύ (phytic acid), οι σαπωνίνες (saponins), οι λεκτίνες ή αιμογλουτινίνες (lectins) και ορισμένοι ολιγοσακχαρίτες (oligosaccharides). Αναστολείς πρωτεασών τρυψίνης & χυμοτρυψίνης. Οι αναστολείς ή παρεμποδιστές πρωτεασών είναι πεπτίδια, τα οποία σχηματίζουν σταθερά αδρανή συμπλέγματα με τα πρωτεολυτικά ένζυμα του παγκρέατος (Huisman and van der Poel, 1989). Αν και οι πιο πολλοί αναστολείς παρεμποδίζουν τη δράση της τρυψίνης, οι περισσότεροι έχουν ευρύτερη εξειδίκευση και παρεμποδίζουν τη δράση της χυμοτρυψίνης και άλλων σερινών-πρωτεασών. Λίγοι αναστολείς είναι εξαιρετικά εξειδικευμένοι για τρυψίνη ή χυμοτρυψίνη και στην περίπτωση που παρεμποδίζουν τη δράση δύο τουλάχιστον ενζύμων ονομάζονται πολυδύναμοι. Αρκετές τάξεις παρεμποδιστών είναι γνωστές σερίνες, σουλφυδρυλοόξινες πρωτεάσες, καθώς και μεταλλοπρωτεάσες. Οι πρωτεάσες της σερίνης είναι εκείνες που συγκεντρώνουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον, στην Ευρώπη, στις πρωτεϊνικές ζωοτροφές. Οι δύο κυριότερες ομάδες είναι εκείνες που ανακαλύφθηκαν είτε με την αναλυτική τεχνική του Kunitz είτε με τη μέθοδο Bowman-Birk (Liener, 1990). Η πρώτη ομάδα έχει ΜΒ 20.000, λίγους δισουλφιδικούς δεσμούς και παρεμποδίζει τη δράση της τρυψίνης, ενώ δεν είναι σταθερή στη δράση της θερμότητας. Οι Bowman-Birk παρεμποδιστές πρωτεασών είναι μικρότερου ΜΒ ( 8.000), έχουν κάποιους δισουλφιδικούς δεσμούς και παρεμποδίζουν την τρυψίνη και τη χυμοτρυψίνη, ενώ είναι σταθεροί στη θερμότητα. Ο ρόλος των παρεμποδιστών πρωτεασών μπορεί να εντοπισθεί στη ρύθμιση και στην προστασία των φυτικών ιστών από ανεπιθύμητη πρωτεόλυση. Ακόμη, οι παρεμποδιστές πρωτεασών

13 αποτελούν μηχανισμό προστασίας στις ασθένειες, στα έντομα και στα ζώα (Xavier- Filho and Campos, 1989). Από εργαστηριακές αναλύσεις σε ευρωπαϊκές ποικιλίες κτηνοτροφικού μπιζελιού (Valdebouze et al., 1980), διαπιστώθηκε ότι η ενεργότητα των αναστολέων της τρυψίνης ήταν σχεδόν διπλάσια στις χειμερινές ποικιλίες σε σύγκριση με τις εαρινές και επιπλέον ότι οι ξηρικές ποικιλίες περιείχαν υψηλότερη συγκέντρωση στους αναστολείς αυτούς σε σύγκριση με τις ποτιστικές. Από άλλες εργασίες (Griffiths, 1984), διαπιστώθηκε ότι το επίπεδο των αναστολέων της τρυψίνης στα σπέρματα του κτηνοτροφικού μπιζελιού δε συνδέεται τόσο με τα χαρακτηριστικά του σπέρματος ή το επίπεδο πρωτεΐνης που περιέχει, αλλά με την ποικιλία και το περιβάλλον που αναπτύσσεται το φυτό (Bacon et al., 1991). Οι ευρωπαϊκές ποικιλίες εμφανίζουν σημαντική διακύμανση, όσον αφορά την περιεκτικότητά τους σε αναστολείς τρυψίνης και χυμοτρυψίνης, με μέσες τιμές όμοιες και διπλάσιες, σε σύγκριση με το κουκί, αντίστοιχα (Griffiths, 1984). Οι αναστολείς της τρυψίνης και χυμοτρυψίνης θεωρούνται υπεύθυνοι για τη μείωση της πεπτικότητας της πρωτεΐνης στο κτηνοτροφικό μπιζέλι (Pisulewski et al., 1983), γιατί σχηματίζουν ισχυρά σύμπλοκα με αυτή. Ωστόσο, σε άλλες μελέτες αποδείχθηκε ότι οι αναστολείς της τρυψίνης στο κτηνοτροφικό μπιζέλι έχουν ελάχιστη πρακτική σημασία στις αποδόσεις των πτηνών. Επιπλέον, όταν οι πληροφορίες συνδυάσθηκαν μεταξύ ποικιλιών με υψηλή (χειμερινές) και με χαμηλή (εαρινές) περιεκτικότητα σε αναστολείς τρυψίνης, η βελτίωση της πεπτικότητας της πρωτεΐνης δεν εμφάνιζε καμία συσχέτιση με τη μείωση της περιεκτικότητας στους αναστολείς αυτούς (Carré and Conan 1989; Conan and Carré 1989). Αυξημένο μέγεθος παγκρέατος (0,21 έναντι 0,18% του σωματικού βάρους), διαπιστώθηκε σε κρεοπαραγωγά ορνίθια ηλικίας 28 ημερών, τα οποία κατανάλωναν σιτηρέσια που περιείχαν κτηνοτροφικό μπιζέλι (200 g/kg), αλλά τα πτηνά εμφάνιζαν μεγαλύτερο ρυθμό ανάπτυξης και καλύτερη εκμετάλλευση της τροφής (Huisman et al., 1990). Ταννίνες. Οι ταννίνες είναι ενώσεις φαινολικού χαρακτήρα οι οποίες στην απλούστερη περίπτωση έχουν έναν αρωματικό δακτύλιο και μία ή περισσότερες ομάδες υδροξυλίου μαζί με άλλα συστατικά. Διακρίνονται σε δύο ομάδες, τις υδρολυόμενες ταννίνες και τις συμπυκνωμένες ταννίνες. Οι υδρολυόμενες ταννίνες βρίσκονται σε πολλά είδη φυτών, αλλά δεν είναι παρούσες στα σιτηρά ή τα λαχανικά. Οι συμπυκνωμένες ταννίνες βρίσκονται στα σπέρματα ψυχανθών και είναι σταθερές στην επίδραση της θερμότητας. Οι ταννίνες αποτελούν μία ομάδα πολυφαινολών του φυτού οι οποίες, διαμέσου του σχηματισμού σταθερών σταυροσύνδετων δεσμών, είναι ικανές να συνδυασθούν με τις πρωτεΐνες του φλοιού των σπερμάτων και να προσδώσουν σε αυτόν αντοχή στη σήψη. Επίσης, μπορούν να σχηματίσουν σύμπλοκα με ένζυμα, υδατάνθρακες και μεταλλοϊόντα.

14 Οι αντιδιαιτητικές ιδιότητες των συμπυκνωμένων ταννινών είναι πολλές δεδομένου ότι σχηματίζουν σύμπλοκα με πολλά μόρια. Αν και ο μηχανισμός δράσης τους δεν είναι πλήρως γνωστός, θεωρείται ότι δεν απορροφώνται λόγω του μεγέθους τους και ότι οι επιδράσεις τους περιορίζονται στον πεπτικό σωλήνα. Οι συμπυκνωμένες ταννίνες επηρεάζουν τη θρεπτική αξία των ζωοτροφών με πολλούς τρόπους: 1) σχηματισμός συμπλόκων με πρωτεΐνες (Griffiths, 1980), 2) σχηματισμός συμπλόκων με υδατάνθρακες και άλλα μακρομόρια (Swain, 1965; Haslam, 1979), 3) παρεμπόδιση της ενεργότητας διαφόρων πεπτικών ενζύμων (Griffiths, 1980; Huisman and van der Poel, 1989), 4) σχηματισμός συμπλόκων με διατομικά μεταλλικά ιόντα (Skikantia et al., 1976) και 5) διάβρωση των επιθηλιακών κυττάρων (Bernays et al., 1989). Οι ταννίνες συμβάλλουν στην αύξηση της απόξεσης των εντερικών κυττάρων, την παραγωγή βλέννας και την αποβολή του αζώτου στα περιττώματα. Οι ταννίνες είναι πολυφαινολικές ενώσεις, που περιορίζουν την ενεργότητα ορισμένων σημαντικών πεπτικών ενζύμων, μεταξύ των οποίων συμπεριλαμβάνονται και η τρυψίνη, η αμυλάση και η λιπάση (Longstaff and McNab, 1991). Σχηματίζονται στο περίβλημα των σπερμάτων κτηνοτροφικών μπιζελιών με έγχρωμα άνθη (Griffiths, 1981) και είναι εξαιρετικά δύσκολη η απομόνωσή τους για άλλη χρήση (Marquardt and Blackburn, 1991). Σε εργασίες, όπου χρησιμοποιήθηκαν αποφλοιωμένα και μη αποφλοιωμένα σπέρματα κτηνοτροφικού μπιζελιού με λευκό άνθος της ίδιας εαρινής ποικιλίας, παρατηρήθηκε ότι η θρεπτική αξία τους στη διατροφή των κρεοπαραγωγών ορνιθίων δε διέφερε σημαντικά (Brenes et al., 1993). Σε πιο πρόσφατες ερευνητικές εργασίες απεδείχθη ότι οι ποικιλίες κτηνοτροφικού μπιζελιού με κίτρινα και πράσινα σπέρματα δεν περιέχουν σημαντικές ποσότητες ταννινών, αλλά οι ποικιλίες με σκουρόχρωμα σπέρματα είναι δυνατό να περιέχουν σημαντικές ποσότητες (0,1, <0,1 και 11,5-41,0 g/kg, για τις κίτρινες, πράσινες και σκουρόχρωμες ποικιλίες κτηνοτροφικού μπιζελιού, αντίστοιχα) (Brenes et al. 1993; Igbasan et al. 1997). Σε μία σχετικά πρόσφατη εργασία (Igbasan et al., 1997) βρέθηκε ότι δύο ποικιλίες κτηνοτροφικού μπιζελιού, μία με σκουρόχρωμα σπέρματα και μία με πράσινα, εμφάνιζαν χαμηλό επίπεδο ΜΕ, αλλά το γεγονός αυτό δεν αποδόθηκε μόνο στην παρουσία ταννινών, δεδομένου ότι αυτές απουσίαζαν από την ποικιλία με τα πράσινα σπέρματα. Αντιδιαιτητικές επιδράσεις δεν είναι δυνατό να παρατηρηθούν με τη χρησιμοποίηση, στη διατροφή των πτηνών, ποικιλιών κτηνοτροφικού μπιζελιού με κίτρινα ή πράσινα σπέρματα, δεδομένου ότι σε σχετικά πειράματα με κρεοπαραγωγά ορνίθια ηλικίας 2-26 ημερών, παρατηρήθηκαν άριστες αποδόσεις όσον αφορά το ρυθμό ανάπτυξης (Jansman et al., 1993). Ολιγοσακχαρίτες. Αποτελούνται από ένα μόριο σακχαρόζης ενωμένο, με 1,4 γλυκοσιδικό δεσμό, με ένα ή περισσότερα μόρια γαλακτόζης. Τα αποφλοιωμένα σπέρματα κτηνοτροφικού μπιζελιού περιέχουν 44,2 έως 56,1 g/kg ολιγοσακχαριτών σε βάση ξηρής ουσίας (Reichert and MacKenzie, 1982).

15 Στους ολιγοσακχαρίτες συμπεριλαμβάνονται οι γαλακτοζίτες. Στην κατηγορία των γαλακτοζιτών ανήκουν οι α-γλυκοζίτες, όπως η ραφινόζη, η σταχυόζη και η βερμπασχόζη, που μπορούν να προκαλέσουν μικρά προβλήματα στην πέψη των τροφών (Larbier and Leclercq, 1994). Ο πεπτικός σωλήνας των μονογαστρικών ζώων δεν παράγει ή παράγει σε ανεπαρκείς ποσότητες το ένζυμο γαλακτοσιδάση, το οποίο θεωρείται απαραίτητο για την πέψη των ολιγοσακχαριτών, με αποτέλεσμα να προκύπτει κίνδυνος από την ευρεία μικροβιακή διάσπαση των υδατανθράκων αυτών στο παχύ έντερο των πουλερικών (Saini et al., 1989). Ωστόσο, σε σχετικές ερευνητικές εργασίες, διαπιστώθηκαν υψηλοί συντελεστές πεπτικότητας των ολιγοσακχαριτών σε νάνες όρνιθες (>90%) και κρεοπαραγωγά ορνίθια (>70%), γεγονός που φανερώνει ότι τα πουλερικά είναι ικανά να απορροφήσουν τα οργανικά οξέα, τα οποία παράγονται κατά τη διάρκεια των μικροβιακών αυτών ζυμώσεων διάσπασης των ολιγοσακχαριτών (Carré et al., 1995). Σε άλλη ερευνητική εργασία, η προσθήκη ολιγοσακχαριτών κτηνοτροφικού μπιζελιού στο σιτηρέσιο κρεοπαραγωγών ορνιθίων ηλικίας 7-28 ημερών, σε αναλογίες 28 & 56 g/kg, δεν επηρέασε τις αποδόσεις ή τους συντελεστές πεπτικότητας των θρεπτικών συστατικών του σιτηρεσίου (Treviño et al., 1990). Λεκτίνες, σαπωνίνες, φυτικό οξύ. Αποτελούν αντιδιαιτητικούς παράγοντες και απαντώνται στο κτηνοτροφικό μπιζέλι, αλλά πρακτικά εμφανίζουν ελάχιστη σημασία εξαιτίας της περιορισμένης τους δράσης. Οι κοτυληδόνες του κτηνοτροφικού μπιζελιού περιέχουν λεκτίνες (ή αιμογλουτινίνες), οι οποίες είναι δυνατό να προκαλέσουν ατροφία των εντερικών λαχνών στο ύψος του λεπτού εντέρου. Ωστόσο, σε ερευνητικές εργασίες απεδείχθη ότι οι λεκτίνες του κτηνοτροφικού μπιζελιού εμφανίζουν περιορισμένη ενεργότητα και δεν έχουν καμία τοξική δράση (Grant et al., 1983). Σε πειράματα με όρνιθες αυγοπαραγωγής διαπιστώθηκαν διαφορετικές αποδόσεις όταν το σιτηρέσιο περιείχε σπέρματα κτηνοτροφικού μπιζελιού χωρίς επεξεργασία ή θερμικά επεξεργασμένο (εξουδετέρωση λεκτινών). Ωστόσο, στο πειραματικό σιτηρέσιο χρησιμοποιήθηκε μία μόνο ποικιλία κτηνοτροφικού μπιζελιού με υψηλή περιεκτικότητα σε αναστολέα τρυψίνης και η βελτίωση στις αποδόσεις αποδόθηκε στην εξουδετέρωση, με τη θερμική επεξεργασία, του παράγοντα αυτού (Davidson, 1980). Οι σαπωνίνες, οι οποίες θεωρούνται επίσης αντιδιαιτητικοί παράγοντες, αποτελούνται από σάκχαρα και στεροειδή. Μελέτες έδειξαν ότι οι σαπωνίνες των σπερμάτων του κτηνοτροφικού μπιζελιού εμφανίζουν περιορισμένη αιμολυτική δράση, σε σύγκριση με εκείνη της σόγιας και ενδιάμεσης τοξικότητας επίδραση στη διατροφή των ψαριών (Khalil and El-Adawy, 1994). Μέχρι στιγμής δε φαίνεται να υπάρχει στη βιβλιογραφία καμία αρνητική επίδραση των σαπωνινών των σπερμάτων του κτηνοτροφικού μπιζελιού στη διατροφή των πτηνών. Έχει αναφερθεί ότι τα σπέρματα κτηνοτροφικού μπιζελιού περιέχουν 22 g/kg φυτικό οξύ, το οποίο είναι μία ένωση κυκλοεξανίου με έξι φωσφορικές ομάδες (Blatny et al., 1995). Οι αντιδιαιτητικές επιδράσεις, οι οποίες αποδίδονται στην ένωση αυτή, περιλαμβάνουν σχηματισμό συμπλόκων και εξουδετέρωση της δράσης

16 των ενζύμων του πεπτικού σωλήνα. Ωστόσο, οι επιδράσεις αυτές δεν έχουν αποδειχθεί μέχρι στιγμής στη διατροφή των πουλερικών. Ινώδη συστατικά. Τα αποτελέσματα προσδιορισμού των ΙΟ δίνονται στον Πίνακα 1.1, που προηγήθηκε. Αναφορικά με την πεπτικότητα των ΙΟ, από ερευνητικές εργασίες προέκυψε ότι οι ΙΟ στο περίβλημα των σπερμάτων του κτηνοτροφικού μπιζελιού πέπτονται σε υψηλό βαθμό από τις νάνες όρνιθες (Longstaff and McNab, 1987), αλλά σε άλλες παρεμφερείς εργασίες διαπιστώθηκε ότι οι ΙΟ αυτές πέπτονται σε πολύ χαμηλότερα επίπεδα (περίπου 61%) και ως εκ τούτου παρεμποδίζουν την απελευθέρωση των εύπεπτων έγκλειστων υδατανθράκων στο περίβλημα, οι οποίοι υπολογίζεται ότι φθάνουν περίπου τα 30,95 g/kg περιβλήματος (Longstaff and McNab, 1989). Ο χαμηλός συντελεστής πεπτικότητας του περιβλήματος είναι πιθανό ότι συντελεί στον περιορισμό της περιεχόμενης ΜΕ (Jorgensen et al., 1996), αλλά και στον περιορισμό των συντελεστών πεπτικότητας όλων των θρεπτικών συστατικών στα σπέρματα του κτηνοτροφικού μπιζελιού. Βικίνη & κονβικίνη. Η βικίνη (vicine) και η κονβικίνη (convicine) είναι δύο αποθηκευτικές πρωτεΐνες που απαντώνται στα σπέρματα των κτηνοτροφικών ψυχανθών, μεταξύ των οποίων και το μπιζέλι. Ενώ στα αναπτυσσόμενα ορνίθια η αντιδιαιτητική δράση που οφείλεται στη βικίνη και στην κονβικίνη δεν είναι σημαντική, στις όρνιθες αυγοπαραγωγής μπορεί να προκαλέσει μείωση της κατανάλωσης της τροφής και του βάρους του αυγού. Η μείωση του βάρους του αυγού μπορεί να ανέλθει κ.μ.ό. σε 1% (0,6 g) για κάθε δέκα εκατοστιαίες μονάδες συμμετοχής των σπερμάτων στα σιτηρέσια των ορνίθων και αυτό συνιστά παράγοντα που επιβάλλει τη μείωση του ποσοστού συμμετοχής στα σιτηρέσια των ορνίθων αυγοπαραγωγής (Larbier and Leclercq, 1994). Άλλοι αντιδιαιτητικοί παράγοντες. Μερικοί ακόμη αντιδιαιτητικοί παράγοντες είναι τα θερμοάντοχα σύμπλοκα αντινιασίνης τα οποία, ωστόσο, μπορούν να εξουδετερωθούν με τη χρήση κατάλληλου προμίγματος βιταμινών που περιέχει επαρκή ποσότητα νιασίνης. 1.2.5. Τρόποι βελτίωσης της θρεπτικής αξίας των σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού. Θερμική επεξεργασία. Διάφορες τεχνικές δοκιμάσθηκαν με σκοπό τον περιορισμό των αντιδιαιτητικών παραγόντων στα σπέρματα κτηνοτροφικού μπιζελιού. Η επεξεργασία στους 100 o C καταστρέφει την αντιτρυψινογόνο επίδραση (Savage and Deo, 1991), ενώ και η επεξεργασία στους 130 o C σε πίεση 170 kpa για χρονικό διάστημα 3 λεπτών επιτυγχάνει το ίδιο αποτέλεσμα (Conan and Carré, 1989). Οι ταννίνες, οι

17 λεκτίνες και οι αναστολείς της τρυψίνης στα σπέρματα εαρινών ποικιλιών περιορίζονται στο ελάχιστο κατά τη διαδικασία της εκχύλισης σε συνθήκες θερμοκρασίας 105 o C και υγρασίας 20,3% (Poel et al., 1992). Η θερμοκρασία 100 o C για 24 ώρες ήταν αναποτελεσματική ως μέθοδος επεξεργασίας των σπερμάτων του κτηνοτροφικού μπιζελιού για την εξουδετέρωση των αναστολέων της τρυψίνης και χυμοτρυψίνης (Griffiths, 1984). Τα επεξεργασμένα, με διάφορες θερμικές μεθόδους, σπέρματα κτηνοτροφικού μπιζελιού εμφανίζουν διαφορετική πρακτική σημασία για τα πτηνά. Η ΜΕ των σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού που κατεργάσθηκαν στους 121 o C, σε συνθήκες πίεσης 15 psi για 30 λεπτά, ήταν χαμηλότερη σε σύγκριση με την αντίστοιχη σπερμάτων που υπέστησαν θερμική επεξεργασία σε παρόμοιες συνθήκες θερμοκρασίας και για παρόμοια χρονική περίοδο, αλλά όχι κάτω από συνθήκες πίεσης. Αντίθετα, στην ίδια εργασία, ο τρόπος επεξεργασίας δε φαίνεται ότι επηρέασε σημαντικά την πεπτικότητα του αμύλου (Longstaff and McNab, 1987). Το άμυλο των σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού χρειάζεται θερμική κατεργασία για να βελτιωθεί η πεπτικότητά του. Η πεπτικότητα αμύλου στα ακατέργαστα σπέρματα κυμαίνεται από 75 έως 90%. Η θερμική κατεργασία μπορεί να αυξήσει την πεπτικότητα μέχρι 95%, η οποία ωστόσο παραμένει μικρότερη από εκείνη των δημητριακών (Larbier and Leclercq, 1994). Η βικίνη, η κύρια αποθηκευτική πρωτεΐνη στα σπέρματα του κτηνοτροφικού μπιζελιού, καθίσταται λιγότερο πεπτή μετά τη διαδικασία της θερμικής κατεργασίας, ενδεχομένως λόγω σημαντικών μεταβολών στη δομή των μορίων της (Deshpande and Damodaran, 1989). Σε πειράματα στα οποία έγινε προσπάθεια μείωσης ή και εξουδετέρωσης της δράσης των ταννινών στο κτηνοτροφικό μπιζέλι με θερμική κατεργασία, απεδείχθη ότι ούτε η ΜΕ ούτε η πεπτικότητα της πρωτεΐνης βελτιώθηκαν στα σπέρματα κτηνοτροφικού μπιζελιού που υπέστησαν θερμική κατεργασία, αν και η βελτίωση αυτή μπορούσε να γίνει σημαντική όταν παρόμοια θερμική επεξεργασία εφαρμοζόταν σε ποικιλίες κτηνοτροφικού μπιζελιού με υψηλή περιεκτικότητα σε ταννίνες (Brenes et al., 1993). Η επεξεργασία σε θερμοκρασία 110-115 o C για 55 δευτερόλεπτα βελτίωσε τη ΜΕ, την πεπτικότητα της πρωτεΐνης και την πεπτικότητα του αμύλου σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού στη διατροφή κρεοπαραγωγών ορνιθίων ηλικίας 3-12 ημερών (Igbasan and Guenter, 1996b). Ωστόσο, στο πείραμα αυτό το κτηνοτροφικό μπιζέλι υποβλήθηκε σε θερμική επεξεργασία και αμέσως μετά νιφαδοποιήθηκε, γεγονός το οποίο ενδεχομένως επέδρασε θετικά στη διαθεσιμότητα των θρεπτικών στοιχείων. Αλευροποίηση. Θεωρείται η επεξεργασία η οποία ασκεί τη μεγαλύτερη επίδραση στη θρεπτική αξία του κτηνοτροφικού μπιζελιού. Για τα πλήρη σπέρματα του κτηνοτροφικού μπιζελιού, η αλευροποίηση με ψιλό κόσκινο (διάμετρος <1 mm), αυξάνει σημαντικά την πεπτικότητα του αμύλου (88,1 έναντι 75,6%) και την περιεχόμενη ΜΕ (11,38 έναντι 9,91 KJ/g) για τις ενήλικες όρνιθες, αλλά η βελτίωση αυτή δεν είναι εμφανής όταν τα σπέρματα κτηνοτροφικού μπιζελιού υφίστανται

18 οποιαδήποτε θερμική κατεργασία ή και αποφλοίωση πριν την αλευροποίηση (Longstaff and McNab, 1987). Σύμπηξη. Υπάρχουν αποδείξεις ότι η σύμπηξη των σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού βελτιώνει, στη διατροφή των πτηνών, τη συνολική χρησιμοποίηση των θρεπτικών συστατικών του, γεγονός το οποίο αποδίδεται περισσότερο στην αύξηση της διαθεσιμότητας των θρεπτικών συστατικών, παρά στην αποδόμηση, κατά τη διαδικασία σύμπηξης, των κυτταρικών τοιχωμάτων. Η ΜΕ των σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού κατά την σύμπηξη βελτιώνεται, κυρίως, λόγω της αντίστοιχης βελτίωσης της πεπτικότητας της πρωτεΐνης και του αμύλου (βελτίωση κατά 1,8-4,6% και 3,5-5,4%, αντίστοιχα). Σε πειράματα (Fasina et al., 1997) με κρεοπαραγωγά ορνίθια χρησιμοποιήθηκαν στο σιτηρέσιο ίσες ποσότητες σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού και ελαιοκράμβης. Από τα πειράματα αυτά προέκυψε ότι η σύμπηξη και η εκχύλιση των σιτηρεσίων βελτίωσε σημαντικά το ρυθμό ανάπτυξης και την εκμετάλλευση της τροφής και οδήγησε σε σημαντική αύξηση της περιεχόμενης ΜΕ των σιτηρεσίων (3087, 3028 και 2877 kcal/kg ME για «πελετοποιημένο», εκχυλισμένο και μη επεξεργασμένο σιτηρέσιο, αντίστοιχα). Η σύμπηξη βελτιώνει την πεπτικότητα του αμύλου τόσο στα νεαρής ηλικίας πτηνά, όσο και στις ενήλικες όρνιθες και παράλληλα περιορίζει την παραλλακτικότητα της ΜΕ, έτσι ώστε η μέση τιμή της να κυμαίνεται γύρω στα 3000 kcal/kg ΞΟ για τις διάφορες ηλικίες των πτηνών. Εξώθηση. Η εξώθηση είναι μία διαδικασία που περιλαμβάνει τη χρήση και συνδυασμένη δράση θερμοκρασίας, πίεσης και ατμού. Από τις αναφορές των Diaz et al. (2006) προκύπτει ότι η εξώθηση σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού είχε ως αποτέλεσμα τη σημαντική μείωση της περιεκτικότητάς τους σε φαινόλες-ταννίνες και σε αναστολείς τρυψίνης (trypsin inhibitor units, TIU). Ωστόσο, η χρήση εξωθημένων σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού στη διατροφή κρεοπαραγωγών ορνιθίων δεν αύξησε την κατανάλωση της τροφής και το ρυθμό ανάπτυξης των ορνιθίων ούτε βελτίωσε την εκμετάλλευση της τροφής. Ακόμη, η εξώθηση δεν επέδρασε σημαντικά στα περισσότερα χαρακτηριστικά του σφάγιου, όταν χρησιμοποιήθηκαν εξωθημένα αντί ακατέργαστα σπέρματα κτηνοτροφικού μπιζελιού στα σιτηρέσια κρεοπαραγωγών ορνιθίων σε ποσοστό 35%. Αποφλοίωση. Η απομάκρυνση του φλοιού του κτηνοτροφικού μπιζελιού, με το υψηλό περιεχόμενο σε ΙΟ, αλλά και σε αντιδιαιτητικούς παράγοντες, γενικά βελτιώνει σημαντικά το θρεπτικό περιεχόμενο του προκύπτοντος προϊόντος. Σε ερευνητικές εργασίες, ωστόσο, με κρεοπαραγωγά ορνίθια ηλικίας 10-17 ημερών, απεδείχθη ότι η αποφλοίωση του κτηνοτροφικού μπιζελιού, το οποίο προερχόταν από ποικιλίες με χαμηλή περιεκτικότητα σε ταννίνες, δεν επηρέασε τη ΜΕ ή την πεπτικότητα των

19 πρωτεϊνών του (Brenes et al., 1993; Igbasan and Guenter, 1996a). Αντίθετα, σε άλλα πειράματα με ενήλικες νάνες όρνιθες, η αποφλοίωση του κτηνοτροφικού μπιζελιού οδήγησε στη βελτίωση της πεπτικότητας του αμύλου, αλλά και του επιπέδου της περιεχόμενης ΜΕ (Longstaff and McNab, 1987). Γενετική επιλογή. Οι ποικιλίες κτηνοτροφικού μπιζελιού, γενικά, θεωρείται ότι περιέχουν χαμηλά επίπεδα αντιδιαιτητικών παραγόντων και ως εκ τούτου η προσπάθεια που απαιτείται εναντίον των χαρακτηριστικών αυτών διαμέσου της γενετικής επιλογής δε θεωρείται ιδιαίτερα επίπονη (Monti, 1983). Ιδιαίτερη προσοχή απαιτείται, προς την κατεύθυνση αυτήν, για ποικιλίες οι οποίες έχουν υψηλή περιεκτικότητα αντιδιαιτητικών παραγόντων, όπως οι ευρωπαϊκές ποικιλίες Maro και Progreta, οι οποίες περιέχουν υψηλές συγκεντρώσεις αναστολέων της τρυψίνης, γεγονός που τις καθιστά επικίνδυνες, ιδιαίτερα στη διατροφή των μονογαστρικών ζώων (Bond and Smith, 1989). Ένζυμα. Οι προσπάθειες βελτίωσης της θρεπτικής αξίας του κτηνοτροφικού μπιζελιού με την προσθήκη ενζύμων δεν ήταν πάντα επιτυχείς. Σε σχετικές πειραματικές εργασίες με κρεοπαραγωγά ορνίθια, αλλά και όρνιθες Leghorn, διαπιστώθηκε ότι η προσθήκη ενζύμων σε σιτηρέσια τα οποία περιείχαν κτηνοτροφικό μπιζέλι, ήταν επιτυχής όταν η περιεκτικότητα σε ταννίνες της ποικιλίας κτηνοτροφικού μπιζελιού ήταν υψηλή, ενώ αντίθετα δεν ήταν επιτυχής όταν η χρησιμοποιούμενη ποικιλία είχε χαμηλή περιεκτικότητα σε ταννίνες (Brenes et al., 1993). Σε άλλες πειραματικές εργασίες (Longstaff and McNab, 1987) με κρεοπαραγωγά ορνίθια, η χρησιμοποίηση ενός εμπορικού μίγματος κυτταρινασών βελτίωσε σημαντικά την πεπτικότητα των κυτταρινών των σπερμάτων κτηνοτροφικού μπιζελιού, αλλά δεν επηρέασε την περιεχόμενη ΜΕ. Αντίθετα, σε άλλες ερευνητικές εργασίες (Charlton and Pugh, 1995; Jeroch et al., 1995; Keller and Jeroch, 1997) με την ίδια κατηγορία πτηνών, προέκυψε ότι είναι δυνατό η προσθήκη ενζύμων να οδηγήσει στη βελτίωση της περιεχόμενης ΜΕ του σιτηρεσίου στο οποίο συμμετείχε το κτηνοτροφικό μπιζέλι. Τα σπέρματα κτηνοτροφικού μπιζελιού εμφανίζουν κατά 0,55 MJ/kg μεγαλύτερη τιμή ΜΕ όταν χρησιμοποιούνται σε σιτηρέσια πτηνών τα οποία περιέχουν αραβόσιτο αντί για σιτάρι (Carré et al., 1987). Το γεγονός αυτό, ενδεχομένως, αποδίδεται στην παρουσία κολλωδών πολυσακχαριτών (αραβινοξυλάνες) στο σιτάρι, οι οποίοι παρεμποδίζουν τη διαθεσιμότητα των θρεπτικών συστατικών του κτηνοτροφικού μπιζελιού. Ως εκ τούτου, η προσθήκη σε σιτηρέσια με βάση το σιτάρι, ειδικών ενζύμων που εξουδετερώνουν τους πολυσακχαρίτες που προαναφέρθηκαν, ενδεχόμενα θα έχει θετική επίδραση, ενώ αντίθετα η επίδραση αυτή δε θα είναι θετική όταν τα ένζυμα προστεθούν σε σιτηρέσια με βάση τον αραβόσιτο. Φαίνεται, λοιπόν, ότι το κτηνοτροφικό μπιζέλι από μόνο του δεν απαιτεί την προσθήκη ενζύμων, αλλά είναι δυνατό να προκύψει όφελος όταν το μπιζέλι