Kanatlı yetiştiriciliğinde amonyak emisyonlarının etkisini azaltmak

Kanatlı endüstrisi, halihazırda düşük olan çevresel ayak izinin azaltılmasında aktif bir rol oynamak için düzenleyici otoriteler ve tüketiciler tarafından daha fazla inceleme altındadır. Amonyak, büyüyen ve yumurtlayan kuşlardan kaynaklanan önemli bir gaz kirleticidir ve endüstrinin amonyak çıktısını düşürmek ve nitrojen kullanımını iyileştirmek için yapabileceği çok sayıda müdahale vardır.

David Harrington
teamTWO Solutions, Danimarka
Sebastián Decap
Plantae Labs, Şili

Hayvancılık, gaz emisyonları üretir. Bu basit, açık, kaçınılmaz bir gerçektir. İster geğirme ve şişkin sığırlardan gelen metan, domuz gübresinden gelen hidrojen sülfit veya kümes hayvanı dışkısından kaynaklanan amonyak olsun, çiftlik hayvanı üretiminden kaynaklanan kirletici gazlar çevreye giriyor ve potansiyel olarak ekosistemlere zarar veriyor.

Sürdürülebilirlik ve çevrenin korunması, hayvancılık dahil birçok sektör için temel konulardır. Ancak hayvancılık endüstrisi çevresel etkilerini yönetmek için şimdiden proaktif adımlar atarken, yasalar ve hükümet girişimleri daha hızlı ilerleme kaydetmek için uğraşıyor. Emisyonları düşürmeye ve çevresel yükümlülükleri karşılamaya yardımcı olacak çeşitli araçlar vardır ve Quillaja Saponaria gibi yem katkı maddeleri buna bir örnektir.

GAZLI KİRLETİCİLERİN BİR KAYNAĞI OLARAK HAYVANCILIK ÜRETİMİ
Çiftlik hayvanlarından gelen farklı kirleticilerin düzeyine ilişkin tahminler oldukça değişkendir ve farklı yorumlara tabidir ancak yem için tahıl üretimi gibi işleme ve destekleyici endüstrilerin katkısını düşünmeden önce tahminler, tek başına 100 g hayvansal protein için 0,4 ila 15 kg COeşdeğeri üretildiğini göstermektedir. Sera gazlarına (GHG) bir grup olarak bakarsak, literatür, hayvancılık üretiminin sera gazı emisyonlarına %7 ila %18 oranında katkıda bulunduğunu öne sürüyor.

Kirletici seviyeleri tartışmaya açıkken, bir fikir birliğinin olduğu bir alan da var: amonyak gibi kirleticiler çevreye önemli ölçüde zarar verebilir. Toprağa yayılan gübre içerisindeki fazla azot, toprağın asitlenmesine ve çevresel ötrofikasyona yol açar. Hayvan barınaklarındaki yüksek amonyak seviyeleri, hayvan refahını ve performansını etkileyebilir ve insan sağlığı için risk oluşturabilir.

Çevresel sıkıntıların kötüsü olarak hayvancılık üretimine odaklanmak kolay olsa da, GHG’nin %82 ila 93’ü hayvancılık dışındaki sektörlere atfedilebilir. Bununla birlikte, hayvancılık üretimi, hükümetlerin çevre konusunda ilgi odağıdır ve artan emisyonlarla mücadele etmek için çeşitli girişimler uygulanmıştır; örneğin AB Direktifi 2010/75/EU veya Hollanda’nın nitrojen kirliliğini agresif bir şekilde azaltma tavrı gibi.

Kümes hayvanları ve yumurta üretimi, GHG’nin en düşük üreticileri arasında yer alırken, endüstrinin çevresel etkisini azaltmak için elinden geleni yapma yükümlülüğü hâlâ var. Pek çok ülkede kümes hayvanı endüstrisi bu sorunu doğrudan ele almaktadır ve nitrojen kullanımının iyileştirilmesi bir odak noktasıdır.

BESLENME YOLUYLA NİTROJEN KULLANIMININ GELİŞTİRİLMESİ
Beslenme, nitrojen kullanımını iyileştirmek için önemli bir odak noktasıdır. Örneğin, nitrojen kullanımının verimliliğini artırmak için daha sindirilebilir bileşenler, alternatif protein kaynakları kullanabilir veya daha fazla temel amino asit de ekleyebiliriz. Sindirilebilir amino asitlere dayalı nitrojen dengeli diyetler kullanarak diyetteki ham proteini (CP) azaltmaya da bakabiliriz. Çözünmeyen lif, protein ve diğer besin maddelerinin sindirilebilirliğini etkileyebilir; ancak lif açısından zengin diyetler kullanılıyorsa, lif türüne dikkat edilmelidir. Çok aşamalı yemleme programlarının, kanatlıların değişen beslenme taleplerini dengelediği ve genel dışkı nitrojen içeriğini düşürürken performans üzerinde hiçbir zararlı etkisi olmadığı görülmüştür.

YEM KATKILARININ ROLÜ
Yem katkı maddeleri, enzimler, organik asitler, probiyotikler, fitojenikler vb. dahil olmak üzere çok çeşitli bir gruptur. Enzimler, kanatlı yeminde besin kullanımını iyileştirmede açıkça rol oynamaktadır ve uzun yıllardır kullanılmaktadır. Proteazlar, protein sindirimini iyileştirerek diyetteki ham proteinin azaltılmasını ve azot atılımının düşürülmesini destekleyebilir.

Bağırsak sağlığını desteklemek için pek çok yem katkı maddesi türü tipik olarak kullanılmıştır. Kanatlıların dengeli bir mikrobiyotaya sahip olmalarına yardımcı olunarak, bağırsak sağlıkları ve dolayısıyla yemden yararlanmaları iyileştirilir. Kanatlılarda kötü bağırsak sağlığının arka bağırsakta protein fermantasyonuna ve ardından Clostridium perfringens çoğalmasına ve nekrotik enterit ile sonuçlanan endotoksin üretimine yol açtığı iyi anlatılmış bir hikayedir. Bununla birlikte, çevresel sürdürülebilirliğin önemi arttıkça, yem katkı maddeleri, tek başına bağırsak mikrobiyotasını yönetmenin ötesinde, spesifik bağışıklık mekanizmalarını modüle etmekten yem formülasyonlarına dahil edilecek matris değerlerini desteklemek için verilerle besin sindirilebilirliğini iyileştirmeye kadar, etki şekillerinin kapsamını genişletmeye çalışırlar.

BİTKİ BAZLI YEM KATKILARI (FİTOJENİKLER)
Bitkiler ve bitki özleri oldukça karmaşıktır, yüzlerce bileşik içerirler, her bileşik farklı bir etki gösterebilir. Çoğu zaman, eylem tarzını tam olarak anlamaya çalışmak zordur ve dahası, bu her zaman gerekli midir? Sonuçta, bir ürün etkili ve güvenliyse ve iş yapıyorsa, bu yeterli değil mi? Yemde birden fazla katkı maddesi türü birleştirilecekse sorunlar ortaya çıkabilir. Örneğin, birbirini tamamlayan eylem biçimleri var mı? Bunlar sinerjik mi? Bazı bitki kombinasyonları antagonistik olarak etkileşime girebilir. Bazen, net bir amaca ve diğer ürünlerle birlikte bir üretim sistemine uyması daha kolay olan bir eylem şekline sahip tek bileşenli bir ürüne sahip olmak yararlı olabilir. Quillaja saponinleri, tek kaynaklı, hedeflenen fitojenik için iyi bir örnektir.

SAPONİNLER – BASİT VE KARMAŞIK!
Şili’den Sabun Kabuğu Ağacı (Quillaja saponaria Molina), ham formda (toz haline getirilmiş kabuk) veya konsantre bir su özütü olarak yem katkı maddesi olarak kullanılmak üzere sürdürülebilir bir saponin kaynağı sağlar. Quillaja, immünomodülatörden antifungal ve antiprotozoale kadar geniş bir aktivite aralığına sahip 100’den fazla triterpenoid saponinden (iki monosakkarit kısma bağlanmış polar olmayan bir aglikon çekirdeğe sahip moleküller) oluşur. Ham formda kullanıldığında Quillaja, diğer bileşiklerin yanı sıra polifenol, tuz ve karbonhidrat da içerir.

Quillaja saponinleri sabun ve içeceklerden aşı yardımcılarına kadar pek çok endüstride kullanılmaktadır; uygulamaları çeşitlidir. Quillaja saponinleri ayrıca çiftlik hayvanı üretim sistemlerinde amonyak emisyonlarını azaltmada ve bağırsak sağlığını desteklemede çok başarılıdır; ki bu da kümes hayvanı üretimine olan ilgimizin olduğu yerdir.

SAPONİNLER AMONYAK EMİSYONLARINI AZALTABİLİR
Quillaja saponinlerin ikili etki modu vardır. Amonyağı bağlarlar ancak aynı zamanda ürik asidin hayvan altlığındaki dışkıda oluşan mikrobiyal amonyağa dönüşmesine de müdahale ederler. Altlıktaki amonyağın azaltılması, altlık kalitesinin iyileştirilmesine yardımcı olur ve bunun sonucunda olası ayak tabanı yanıklarında azalma olur.

Şekil 1a. In vitro’da Quillaja saponaria’nın (Feed Sap 3.5) eklenmesinden 48 saat sonra amonyakta azalma

In vitro tahlillerinde, Quillaja saponinlerin (Feed Sap 3.5, Plantae Labs) amonyağı bağlayarak amonyak seviyelerini %92’ye kadar düşürdüğü gösterilmiştir (Şekil 1a). Gerçek dünyada, çiftlik testlerinde Quillaja’nın mevsimden bağımsız olarak çevresel amonyağı düşürmede oldukça etkili olduğu kanıtlanmıştır. Kış ve ilkbaharda 4 aydan fazla süren iki çalışmada, döşeme ahırındaki amonyak seviyeleri %57 ila %63 oranında azaldı; amonyaktaki azalma hızlı bir şekilde, bazen 5 gün içinde gözlemlenebilir.

Şekil 1b. Quillaja takviyesinin ardından kümes hayvanlarının kulübesinde günlük amonyak konsantrasyonunda hızlı bir azalma gözlemlenebilir.

Quillaja’nın faydaları, özellikle kanatlılar, Eimeria gibi parazitlerden enterik zorluklar gördüklerinde ve iyileştiklerinde, kanatlı performansına kadar uzanır. Bu durum, Quillaja saponinlerle beslenen Eimeria ile enfekte olmuş kanatlıların gelişmiş zooteknik performans (%11 daha iyi ağırlık artışı, %14 daha iyi FCR) ve enfekte kontrollere göre %45 daha düşük ookist çıkışı ve daha düşük lezyon skorları gösterdiği durumlarda gözlemlenmiştir.

Quillaja’nın bu senaryolarda sağladığı faydalar şaşırtıcı değildir. Quillaja, kanatlı bağışıklık sistemini destekler ve enflamatuar tepkileri modüle ederken, istilacı Eimeria sporozoitlerinin zarlarını da bozarak, muhtemelen bağırsak hücrelerini istila etme ve nihayetinde hastalığa neden olma yeteneklerine müdahale eder.

Şekil 2. Eimeria oral yüklemesinden 7 gün sonra kanatlı ağırlığı artışı / Farklı harflere sahip sütunlar, P <0,05’te önemli ölçüde farklıdır

ÖZET
Kümes hayvanları endüstrisi, halihazırda düşük olan çevresel ayak izinin azaltılmasında aktif bir rol oynamak için düzenleyici otoriteler ve tüketiciler tarafından daha fazla inceleme altındadır. Amonyak, büyüyen ve yumurtlayan kuşlardan kaynaklanan önemli bir gaz kirleticidir ve endüstrinin amonyak çıktısını düşürmek ve nitrojen kullanımını iyileştirmek için yapabileceği çok sayıda müdahale vardır. Quillaja saponinleri, özellikle bağırsak stresi ve patojen tehdidi dönemlerinde bağırsak sağlığını desteklemeye ek olarak amonyak emisyonlarının yönetilmesine yardımcı olmak için düşük maliyetli, etkili bir araç sunar.

Dr. Sebastian Decap hakkında
Dr. Sebastian Decap, etkinliği ve sürdürülebilirliği artırmak için Quillaja saponinlerin üretimine yeni teknolojiler uygulayan Şili’deki Plantae Labs’ın Teknik İşler Yöneticisidir. Veterinerlik derecesini Universidad de Chile’den ve Yüksek Lisans derecesini Hayvan Bilimi alanında Hollanda Wageningen Üniversitesi’nden aldı. Chile Botanicals ile yem katkı maddelerine geçmeden önce Şili sığır eti ve süt ürünleri operasyonlarında danışman ve beslenme uzmanı olarak çalıştı. Naturex tarafından satın alındığında ve şirket son zamanlarda Ar-Ge faaliyetlerini yönetmekten ve tarım alanındaki işi geliştirmekten sorumlu olduğu Plantae Labs’a dönüştüğünde şirkette kaldı.

David Harrington hakkında
Dr. David Harrington, teamTWO Solutions Genel Müdürüdür. Ektoparazit enfeksiyonlarına karşı kanatlıların bağışıklık tepkilerini araştırarak BSc ve MSc derecesini Birleşik Krallık Edinburgh Üniversitesi’nden ve doktorasını Birleşik Krallık Newcastle Üniversitesi’nden almıştır. Kariyerinin ilk yıllarında domuz ve kanatlı aşılarının geliştirilmesi ve ticari olarak desteklenmesi konusunda çalıştı. Son 10 yıldır küresel olarak hem ticari/stratejik hem de teknik rollerde probiyotikler ve organik asitlerden fitojeniklere kadar yem katkı maddeleri ile çalışmıştır.