12. Nyúltenyésztési Tudományos Nap, Kaposvár NÖVENDÉKNYULAK TESTÖSSZETÉTELÉNEK BECSLÉSE TOBEC MÓDSZERREL MILISITS G., SZENDRŐ ZS., MIHÁLOVICS GY., LÉVAI A., BIRÓ-NÉMETH E., RADNAI I. Kaposvári Egyetem, Állattudományi Kar 7400 Kaposvár, Guba S. u. 40. E-mail: milisits@atk.kaposvar.pate.hu ABSTRACT In vivo estimation of body composition of growing rabbits using the TOBEC method An EM-SCAN SA-3152 type Small Animal Body Composition Analyser (TOBEC) was used to determine the total conductivity index (E value) of 92 Pannon White growing rabbits. The animals were slaughtered immediately after the measurements had been taken and their bodies were homogenised by grinding twice. In the case of 44 rabbits the content of the gastrointestinal tract was removed before homogenisation and with 48 rabbits it was left in the body. The fat content of the homogenates was subjected to chemical analysis using Soxhlet extraction after hydrochloric acid digestion. The weight of fat-free mass (FFM) was calculated as the difference between the live weight and the weight of fat determined. Using the linear regression model medium accuracy was obtained for predicting the FFM using E value as the only independent variable. Higher accuracy was achieved when the live weight was the only variable in the equation. Prediction of body fat weight and body fat percentage resulted in medium accuracy, using both the E value and live weight as independent variables in the equations. The R² values obtained were slightly better in most cases when the content of the gastrointestinal tract was left in the body after slaughter. It was concluded that the precise determination of body fat content in individual animals is not possible by this method, but the method could be useful for selecting the extreme animals from a given population. The use of this method seems not to be necessary for predicting the weight of fat-free mass, because it can be predicted from the live weight with the same or higher accuracy. BEVEZETÉS Napjainkban különböző módszerek állnak rendelkezésünkre a testösszetétel különböző fejlődési stádiumokban történő meghatározására, melyek közül növendéknyulak esetében a próbavágással és a kémiai teljes test analízissel találkozhatunk a leggyakrabban. Ezek a módszerek rendkívül pontosak és megbízhatóak, de az állatok szükségszerű vágása miatt jelentősen lassítják az évenkénti genetikai előrehaladás mértékét. Ennek a problémának a kiküszöbölésére és a genetikailag értékes állatok levágásának megelőzésére különböző noninvasive módszerek kerültek kidolgozásra (FEKETE, 1992), melyek élő állapotban teszik lehetővé a testösszetétel meghatározását, ezáltal a minőségi vágóállat előállítás hatékonyságának fokozását. Ezen módszerek egyike az ún. TOBEC (Total Body Electrical Conductivity) módszer, amely a zsírszerű és a nem zsírszerű anyagok eltérő elektromos vezetőképességének mérésén keresztül lehetőséget ad a zsírmentes test és a zsír súlyának, illetve azok szervezeten belüli arányának élő állapotban történő meghatározására. Korábbi kísérletekben ezzel a módszerrel szoros összefüggést lehetett kimutatni a készülékkel mért ún. E-érték és a zsírmentes test, valamint a szervezetben lévő víz súlya között (CUNNINGHAM és mtsai, 1986; FIOROTTO és mtsai, 1987; FEKETE és BROWN, 1993; STAUDINGER és mtsai, 1995), de csak közepes megbízhatóságot lehetett elérni a zsír százalékos arányának becslésekor (FEKETE és mtsai, 1995, MILISITS és mtsai, 1999). Ezeknek az irodalmi adatoknak az ismeretében jelen kísérletben az volt a célunk, hogy tisztázzuk a módszerrel elérhető becslési pontosságot a zsírmentes test súlya, a zsír súlya és a zsír szervezeten belüli százalékos aránya esetén, illetve, hogy becslő egyenletet készítsünk a növendéknyulak szervezeti zsírtartalmának in vivo meghatározásához. 27
MILISITS és mtsai: Növendéknyulak testösszetételének becslése Kísérleti állatok, tartási körülmények ANYAG ÉS MÓDSZER A kísérletet 92 Pannon fehér növendéknyúllal végeztük, melyeket a 6 hetes kori választásukat követően zárt épületben, 15-20 C-os teremhőmérséklet és napi 16 órás megvilágítás mellett, csoportosan, 5-6 nyúl/ketrec (800x500mm) helyeztünk el. A 10 hetes kori TOBEC vizsgálatig ad libitum takarmányozásukra kereskedelmi forgalomban kapható nyúltápot (DE 10.30 MJ/kg, nyersfehérje 17.5%, nyerszsír 3.6%, nyersrost 12.4%) használtunk. Az ivóvíz szopókás önitatókból tetszés szerinti mennyiségben állt a nyulak rendelkezésére. TOBEC mérések A TOBEC méréseket 10 hetes életkorban 2400-2700g-os elősúlyban egy EM-SCAN SA-3152 típusú készülékkel végeztük. A mérésekre a vizsgáló egységben indukálódó oszcilláló mágneses térben - 10 Mhz-es frekvencián - került sor. Ezen a frekvencián ugyanis a zsírszövet, illetve a zsírmentes anyagok vezetőképessége eltérő, így a készülékkel mért ún. E- érték alapján a zsírmentes test súlya jól becsülhető, a zsír súlya pedig abból számítható. Az ún. Harker-elven alapuló vizsgálati módszer lényege, hogy a vezetőképesség mérésére az elektromágneses indukció jelensége használható fel a közvetlen elektromos kapcsolat helyett. A módszer így szigorúan véve nem is a vezetőképesség, hanem az energiaabszorpció mérésére szolgál az oszcilláló mágneses térben. A mérés elvéből adódóan - a vezetőképes test térfogata és az érzékelő mágneses tér közötti kölcsönhatás miatt - igen nagy a jelentősége a vizsgálati objektum geometriai formájának (EM-SCAN MODEL SA-3000 OPERATOR S MANUAL, 1996). Kísérletünkben ezért a nyulakat egyforma hosszúságban (400mm) rögzítettük, így - a csekély testsúlybeli különbségekből adódóan - a meglehetősen nehezen meghatározható keresztmetszeti értékek mérésétől eltekinthettünk. A mozgás mérést zavaró hatásának kiküszöbölésére a nyulakat a vizsgálat idejére hevederekkel hason fekvő pozícióban fixen rögzítettük. Minden nyulat háromszor mértünk meg és a három mérés átlagát használtuk a további számításokhoz. A mérés közvetlen eredményét, az ún. E-értéket a TOBEC készülék gyártója által fejlesztett SA3000 jelű program DOS alatt futó 2.1-es változatával határoztuk meg. A három mérés szórása minden állat esetében 2% alatt maradt. Vágás és kémiai analízis A TOBEC méréseket követően a kísérleti állatokat rögtön levágtuk. Negyvennégy állat esetében a béltartalmat eltávolítottuk, a többi 48 állat esetében viszont a szervezetben hagytuk. A növendéknyulak testösszetételének (zsírtartalmának) kémiai analíziséhez a teljes, illetve az üres testeket kétszeri darálással homogenizáltuk, majd a homogenátumokból minden egyed esetében 100g mintát vettünk. A minták zsírtartalmának meghatározása a Magyar Szabvány (MSz 68-30/6-78) előírásai szerint történt. A zsírmentes test súlya az élősúly és a kémiailag analizált zsír súlyának különbségeként került kiszámításra. 28
12. Nyúltenyésztési Tudományos Nap, Kaposvár Statisztikai feldolgozás A zsírmentes test, illetve a zsír súlyának, valamint azok testsúlyhoz viszonyított arányának in vivo meghatározásához a lineáris regresszió módszerével becslő egyenleteket szerkesztettünk. A becsült zsírtartalom alapján kiválasztott szélsőséges egyedek kémiailag meghatározott zsírtartalmi értékeinek összehasonlításához egytényezős variancia analízist használtunk. A csoportok közötti eltérések szignifikanciáját LSD teszttel értékeltük. A statisztikai számításokhoz az SPSS for Windows statisztikai programcsomag 8.0-s verzióját használtuk (SPSS 8.0 FOR WINDOWS, 1997). EREDMÉNYEK ÉS ÉRTÉKELÉSÜK Az értékelés első lépéseként az E-érték és a zsírmentes test súlya közötti összefüggés szorosságát vizsgáltuk a béltartalommal nem rendelkező állatok esetén. Az eredmények azt mutatták, hogy az E-érték önmagában nem elegendő a zsírmentes testsúly pontos meghatározásához, mivel a becsült és a mért értékek között csak közepes (r=0.61) korrelációt találtunk (1. egyenlet): 1. egyenlet: Zsírmentes test súlya (g) = 1632 + 0.288 x E-érték (R²=0.37, p<0.001) Az élősúly, mint önálló független változó ebben az esetben sokkal pontosabb becslési eredményt adott (2. egyenlet): 2. egyenlet: Zsírmentes test súlya (g) = 565 + 0.602 x Testsúly (g) (R²=0.61, p<0.001) Az E-érték, mint újabb független változó bevonása az egyenletbe nem javította a becslés pontosságát (3. egyenlet): 3. egyenlet: Zsírmentes test súlya (g) = 625 + 0.551 x Testsúly (g) + 0.0443 x E-érték (p<0.01) (p<0.001) (p=0.512) (R²=0.61) A zsírmentes testsúly becsülhetőségéhez képest rosszabb eredményeket kaptunk a nyerszsír esetében, amikor független változóként csak az E-értéket használtuk (4. egyenlet): 4. egyenlet: Nyerszsír (g) = 255-0.0027 x E-érték (R²=0.00, p=0.949) A testsúly ebben az esetben is valamivel pontosabb becsülhetőséget eredményezett (5. egyenlet), de közel sem bizonyult olyan jó becslő változónak, mint korábban a zsírmentes testsúlynál: 5. egyenlet: Nyerszsír (g) = -328 + 0.225 x Testsúly (g) (R²=0.25, p=0.001) Az E-érték bevonása az egyenletbe itt már szignifikánsan javította a becslés pontosságát (6. egyenlet): 29
MILISITS és mtsai: Növendéknyulak testösszetételének becslése 6. egyenlet: Nyerszsír (g) = -615 + 0.475 x Testsúly (g) - 0.213 x E-érték (R²=0.54) (p<0.001) (p<0.001) (p<0.001) A nyerszsír százalékos arányának becslésekor az E-érték önmagában hasonlóan rossz eredményre vezetett, mint a zsír súlyának becslésekor (7. egyenlet): 7. egyenlet: Nyerszsír (%) = 13.0-0.0015 x E-érték (R²=0.02, p=0.364) A testsúllyal együtt azonban a zsír testsúlyhoz viszonyított arányának közepes megbízhatóságú becslésére adott lehetőséget (8. egyenlet): 8. egyenlet: Nyerszsír (%) = -15.5 + 0.0156 x Testsúly (g) - 0.0084 x E-érték (p<0.01) (p<0.001) (p<0.001) (R²=0.43) A béltartalommal rendelkező nyulaknál az egyes vizsgált paraméterek becslésekor valamivel kedvezőbb R² értékeket kaptunk (1. táblázat). 1. táblázat A különböző testalkotók becsléséhez készült egyenletek a béltartalommal együtt vizsgált nyulaknál Table 1. Linear regression equations for predicting different body parts of growing rabbits with full gastrointestinal tract Vizsgált tulajdonságok (Estimated traits) Zsírmentes súly (g) (Fat-free mass) Zsírmentes súly (g) (Fat-free mass) Zsírmentes súly (g) (Fat-free mass) Nyerszsír (g) Nyerszsír (g) Nyerszsír (g) Nyerszsír (%) Nyerszsír (%) Konstans (Constant) Regressziós együttható (Regression coefficient of) testsúly E-érték (body weight) (E value) R² A modell szignifikanciája (Significance of the model) 1476-0.507 0.70 <0.001-102 0.941-0.84 <0.001 228 0.690 0.190 0.88 <0.001 325 - -0.0452 0.04 =0.193 78 0.0677-0.03 =0.251-258 0.322-0.193 0.29 <0.001 15.6 - -0.0036 0.15 <0.01 0.0080 0.0086-0.0075 0.28 <0.01 A bemutatott eredményekből megállapíthattuk, hogy a zsírmentes test súlyának általunk megfigyelt becslési pontossága megegyezik SCOTT és mtsai (1991), valamint LYONS és HAIG (1995) eredményeivel, akik hasonló R² értékeket (0.35-0.93) kaptak kistestű madarak vizsgálatakor. 30
12. Nyúltenyésztési Tudományos Nap, Kaposvár A zsír százalékos arányának becslési pontossága szintén egyezett az irodalmi adatokkal, hiszen FEKETE és mtsai (1995) is szinte ugyanezt az eredményt kapták normál és törpe nyulakkal végzett kísérleteikben. A zsír mennyiségének becslésekor azonban jóval pontosabb eredményt értek el FORTUN-LAMOTHE és mtsai (1999), akik R²=0.91-es becslési megbízhatóságot észleltek anyanyulakkal végzett vizsgálataikban. Kísérletünk utolsó lépéseként - a zsír százalékos arányának becslésekor elért közepes megbízhatóságot felhasználva - kísérletet tettünk arra, hogy a vizsgált állomány mindkét csoportjából a szélsőséges zsírtartalmú egyedeket kiválogassuk. A kiválogatáshoz a 8. egyenlettel becsült zsírtartalmi értékeket használtuk, majd a kiválasztott egyedek kémiai analízis útján meghatározott zsírtartalmi értékeit összehasonlítottuk. Azt tapasztaltuk, hogy a kiválogatott egyedek átlagos zsírtartalmi értékeit tekintve az egyes csoportok becsült, illetve mért értékei között a különbség minimális (1. ábra). 13 12 11 Becsült érték Mért érték Nyerszsír (%) 10 9 8 7 6 Béltartalom nélkül mért zsíros Béltartalom nélkül mért nem zsíros Béltartalommal mért zsíros Béltartalommal mért nem zsíros 1. ábra A szélsőséges zsírtartalmú nyulak becsült és mért zsírtartalmi értékei Fig. 1. Estimated and analysed crude fat content of the extreme rabbits A becsült zsírtartalmi értékek alapján kiválasztott zsíros és nem zsíros egyedek kémiai úton meghatározott zsírtartalma mindkét csoportban szignifikánsan (p<0.01) eltért egymástól. KÖVETKEZTETÉSEK A kísérlet eredményeiből megállapítható, hogy a TOBEC módszer közepes megbízhatósággal alkalmazható a test zsírtartalmának meghatározására. A közepes becslési pontosság nem teszi lehetővé egy-egy egyed zsírtartalmának pontos meghatározását, de a bemutatott eredmények alapján úgy tűnik, hogy a módszer alkalmas egy adott populáció szélsőséges zsírtartalmú egyedeinek megbízható kiválogatására. 31
MILISITS és mtsai: Növendéknyulak testösszetételének becslése KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS A kutatást az OTKA (F 032594) támogatta. IRODALOMJEGYZÉK CUNNINGHAM J., MOLNAR J., MEARA P. A., BODE H. H., 1986. In vivo total body electrical conductivity (TOBEC) following perturbations of body fluid compartments in rats. Metab., 35, 572-575. EM-SCAN MODEL SA-3000 OPERATION MANUAL, 1996. EM-SCAN Inc. FEKETE S., 1992. The rabbit body composition: Methods of measurement, significance of its knowledge and the obtained results - a critical review. J. Appl. Rabbit Res., 15, 72-85. FEKETE S., BROWN D. L., 1993. The major chemical components of the rabbit whole body measured by direct chemical analysis, deuterium oxide dilution and total body electrical conductivity. J. Vet. Nutr., 2, 23-29. FEKETE S., KÓSA E., ANDRÁSOFSZKY E., HULLÁR I., 1995. In vivo measurements of body composition of dwarf and normal rabbit. 9 th Symposium on Housing and Diseases of Rabbits, Fur Bearing Animals and Pet Animals, Celle, 223-234. FIOROTTO M. L., COCHRAN W. J., FUNK R. C., SHENG H-P, KLISH W. J., 1987. Total body electrical conductivity measurements: effect of body composition and geometry. Am. J. Physiol. 252, (Regulatory Integrative Comp. Physiol. 21): R794-R800. FORTUN-LAMOTHE L., LAMBOLEY-GAÜZERE B., LEBAS F., LARZUL C. 1999: Prédiction de la composition corporelle des lapines à l aide de la méthode TOBEC. 8ème Journées de la Recherche Cunicole en France, 9-10 june 1999, Paris FUNK R. C., 1991. Electromagnetic scanning: Basis and recent advances in technology. Page 73 in: Proceedings, Symposium on Electronic Evaluation of Meat in Support of Value-Based Marketing, Purdue University, West Lafayette, IN. LYONS J. E., HAIG S. M. 1995: Estimation of lean and lipid mass in shorebirds using total-body electrical conductivity. The Auk, 112 (3): 590-602. MILISITS G., GYARMATI T., SZENDRŐ ZS. 1999: In vivo estimation of body fat content of newborn rabbits using the TOBEC method. World Rabbit Science, 7 (3): 151-154. SCOTT I., GRANT M., EVANS P. R. 1991: Estimation of fat-free mass of live birds: use of total body electrical conductivity (TOBEC) measurements in studies of single species in the field. Functional Ecology, 5, 314-320. SPSS FOR WINDOWS, 1997. Version 8.0, Copyright SPSS Inc. STAUDINGER F. B., RORIE R. P., ANTHONY N. B., 1995. Evaluation of a non-invasive technique for measuring fat-free mass in poultry. Poultry Sci., 74, 271-278. 32