Pobierz

OID (281) 2/2015
NASILENIE SELEKCJI NIE MUSI
OZNACZAĆ POGORSZENIA DOBROSTANU
Wg Mazanowskiego (2011), produkcja kurcząt
brojlerów jest jedną z najważniejszych i dynamicznie rozwijających się dziedzin drobiarstwa. Niepokój o wykarmienie zwiększającej
się liczby ludzi na świecie, przy równoczesnym dążeniu do minimalizowania wpływu
producentów żywności na środowisko, rodzi
pytanie w jaki sposób rolnictwo ma stać się
"intensywnie zrównoważone" i równocześnie
bardziej wydajne (Gerbet i in., 2013). Wg FAOSTAT (2009) do 2050 r. liczba ludzi na świecie ma osiągnąć 9 miliardów, a rosnące spożycie mięsa i nabiału, wymusza zwiększanie jego
produkcji. Obecnie ubija się ok. 58 mld kurcząt rocznie, które są najczęściej spożywanym
gatunkiem mięsa (FAOSTAT, 2012) i przewiduje się , że do 2020 r. wyprzedzi ono spożycie
wieprzowiny. Wg Dawkins (2014), do 2020 r.,
największy wzrost produkcji brojlerów nastąpi
w południowo-wschodniej Azji i Afryce Subsaharyjskiej (USDA, 2013).
W intensywnym chowie, nowoczesne, towarowe zestawy kurcząt brojlerów zapewniają
bardzo opłacalną produkcję białka w wyniku
właściwego żywienia, metod zarządzania stadem, a szczególnie dzięki skutecznym metodom genetycznego doskonalenia wybranych
linii ojcowskich i matecznych na szybkie tempo wzrostu młodych, towarowych kurcząt, ich
dużą wydajność mięśni piersiowych oraz dobre
wykorzystanie paszy/kg przyrostu masy ciała
(Flock i in., 2005; Mazanowski, 2011). Tak prowadzona selekcja obniża jednak poziom dobrostanu w stadach hodowlanych kur mięsnych i
towarowych kurcząt brojlerów, zmniejsza ich
odporność na choroby układu sercowo-naczyniowego oraz sprzyja ułomnościom nóg.
Bez stosowania ograniczeń w dostępie do pa8
szy, kury mięsne bardzo szybko otłuszczają
się, z trudem się poruszają, a u kogutów spada
zdolność rozpłodowa. Aby uniknąć tych negatywnych objawów, ogranicza się w stadach rodzicielskich podawanie paszy o 25-50% (Kaczmarek i Rutkowski u Jankowskiego i in. 2012),
a wg. Decupere i in.(2007) można wówczas żywić stado ad libitum. Postępowanie takie obniża jednak poziom dobrostanu, gdyż ptaki
wykazują oznaki przewlekłego lub metabolicznego głodu. Ponadto, gdy młode kurczęta
mają rosnąć, dostęp do paszy w stadzie rodzicielskim powinien zapewnić im odpowiedni
status zdrowotny (Mazanowski, 2011; Renema i in. 2007).
Wyżej przedstawione problemy zmuszają do
zastanowienia jak będzie się przedstawiał
w przyszłości dobrostan kurcząt mięsnych.
Selekcjonowanie w ciągu ostatnich 50 lat linii kur mięsnych na zwiększenie produkcyjności ich potomstwa, kurcząt brojlerów (szybsze przyrosty masy ciała i lepsze wykorzystanie
paszy), zakłóciła dobrostan tak w stadach hodowlanych (prarodzicielskich i rodzicielskich),
jak i towarowych kurcząt brojlerów (Dawkins,
2012 ). Jak więc daleko można przesunąć cele
genetycznego doskonalenia brojlerów by nie
przekroczyć społecznie nieakceptowanego poziomu dobrostanu (Sandøe i in., 2009)?
Dawkins (2014) zastanawia się czy jest konflikt
między selekcjonowaniem mięsnych kur na
cechy związane z dobrostanem a wskaźnikami produkcyjnymi? Mimo sekwencjonowania
DNA genomów różnych gatunków zwierząt,
w tym także i kur (ICGSC - International Chicken Genome Sequencing Consortium, 2004),
jeszcze nie wiele wiemy, jak i które geny rzeczy-
OID (281) 2/2015
wiście oddziałują na rozwój somatyczny ptaka
i jak współdziałają ze sobą. Czy w przyszłości
nadal będzie sprzeczność między genetycznym
doskonaleniem cech produkcyjnych, a właściwościami warunkującymi dobrostan ptaków?
Granice selekcji
Wg Albers (1998), pułap genetyczny w hodowli kur mięsnych zostanie osiągnięty w ciągu najbliższych 20 lat. U dzikich zwierząt istnieją ograniczenia w doborze naturalnym co
potwierdza wymarcie ponad 90% wszystkich
gatunków, które kiedykolwiek żyły na Ziemi
(Simson, 1983). Niektóre z nich przekształciły się w nowe gatunki, lepiej przystosowane od
swych przodków do zmieniających się warunków środowiskowych. Można sądzić, że jedna
odmiana dinozaurów przetrwała do dziś, przekształcając się w ptaki. Granice doboru naturalnego są skutkiem plejotropowego działania
genów o pożądanych i niepożądanych skutkach i równocześnie wpływających na ewolucję innych organizmów, takich jak drapieżniki lub czynniki patogenne (Dawkins, 1982).
Sztuczna selekcja ma przewagę nad naturalną,
gdyż nie powoduje tak negatywnych skutków.
Dzięki nowym osiągnięciom genetyki, można zwiększyć np. częstotliwość pojawiania się
pożądanych mutacji. Planowo kojarząc zwierzęta, możemy rozmnażać te, które bez naszej
pomocy zginęłyby w naturze co nie oznacza,
że jesteśmy już wstanie dowolnie je „projektować”. Są jednak możliwości wyhodowania
zwierząt o cechach lub ich kombinacji, dzięki którym osiągną sukces produkcyjny i wysoki dobrostan, co jednak nie byłoby możliwe do
osiągnięcia w środowisku naturalnym. Selekcja naturalna i hodowlana mają jednak granice, a zwierzęta nie są nieskończenie plastyczne.
Etyka również wyznacza granice selekcji, których przekroczenie nie będzie tolerowane przez
społeczeństwo, mimo że dzięki nowym metodom genetyki, będzie można kontynuować doskonalenie cech zwierząt (Sandøe i in., 2009).
10
Nawet jeśli produkcja bardziej wydajnych kurcząt brojlerów będzie ekonomicznie uzasadniona, ale kosztem ich dobra, to ludzie mogą
ograniczyć spożywanie mięsa drobiowego.
Zrównoważone programy hodowlane muszą
przeciwdziałać obniżeniu standardów dobrostanu (Sandøe i in., 2009), a genetycy powinni
zrobić więcej niż tylko powstrzymać jego obniżenie. Selekcja na takie cechy jak zwiększona
odporność na choroby, mocne nogi i większa
przeżywalność ptaków, mogą się do tego przyczynić. Realizacja tych zadań zależy od tego,
czy selekcja kur mięsnych na cechy warunkujące wyższy dobrostan, musi się wiązać z obniżeniem wysokiej produkcyjności kurcząt, jaką
osiągnięto w ostatnich 60 latach. Należy zatem
dążyć do objęcia dobrostanu programami hodowlanymi, których celem byłoby równocześnie zwiększanie wydajności brojlerów.
Dobrostan a produkcyjność kurcząt
bojerów
Prosta definicja dobrostanu wg Dawkins (2014)
oznacza, że zwierzęta są zdrowe i mają to, co
chcą. Skutkiem wyższego dobrostanu zwierząt
hodowlanych będą bezpośrednie korzyści, takie jak wyższa przeżywalność, lepsze wykorzystanie paszy, poprawa jakości mięsa i jaj,
zmniejszenie wydatków na leki i chęć konsumentów do płacenia więcej za produkty żywnościowe pochodzące z chowu drobiu o wysokim dobrostanie.
Dobrostan i wysoka produkcyjność ptaków
mogą być ze sobą w bezpośrednim konflikcie, gdyż programy hodowlane obejmujące doskonalenie ważnych gospodarczo cech, powodowały obniżenie komfortu chowu. Jednak
główną przyczyną obniżenia dobrostanu jest
hodowlana selekcja, której do niedawna cele
wąsko skupiały się na jednej lub kilku cechach
produkcyjnych (Simm, 1998). Rozszerzając
kryteria selekcyjne, będzie można zmniejszyć
pozorny konflikt i osiągnąć więcej celów (Dawkins i Layton, 2012).
OID (281) 2/2015
Selekcja na wiele cech a tempo wzrostu
młodych kurcząt
Firmy hodowlane w swych programach genetycznego doskonalenia kur mięsnych, coraz częściej uwzględniają zdrowie ptaków i ich
dobrostan obok cech o dużym znaczeniu ekonomicznym, takich jak mocne, zdrowe nogi,
dobry stan okrywy piór, dobre wykorzystanie paszy (Katanbaf i Hardiman, 2010). Dążąc
do utrzymania w stadzie warunków komfortowego chowu, szybkie tempo wzrostu pojawia się jako problem, prowadzący do pozornej
sprzeczności między selekcją na cechy dobrostanu, a wskaźnikami produkcyjnymi. Hodowcy starają się taki konflikt wyeliminować,
wybierając na rodziców następnego pokolenia, ptaki wyróżniające się zarówno wysokim
tempem wzrostu jak i cechami wysokiego dobrostanu. Powstaje pytanie czy zależność między tempem wzrostu, a spadkiem dobrostanu
jest nierozerwalna i czy też jest efektem różnych strategii hodowlanych, a właściwości te
mogą być rozdzielone.
U dzikich zwierząt jest wiele przykładów szybkiego tempa wzrostu w młodym wieku bez
ubocznych skutków. U wielu gatunków ptaków
o krótkim sezonie lęgowym lub bardzo zagrożonych drapieżnikami, dobór naturalny faworyzował te młode ptaki, które w najwrażliwszym dla siebie okresie życia rosły możliwie jak
najszybciej (Remes i Martin, 2002). Rozmnażające się w Arktyce takie ptaki jak Śpiewak Islandzki (Calidris canutus) i Duża Gęś Śnieżna
(Chen caerulescens atlantica), przystosowały
się do krótkiego lata , w którym bardzo szybko rosnące ich pisklęta, w krótkim czasie stają się niezależne od swoich rodziców (Schekkerman i in., 2003). Wynika z tego, że szybkie
tempo wzrostu młodych, zdrowych gąsiąt, zostało przyspieszone w wyniku naturalnej selekcji. Rozwijające się ciało młodych ptaków , dobrze sobie radzi również z szybko rosnącą jego
masą. Problemem zatem nie jest samo wysokie tempo wzrostu, ale sposób w jaki zostało
12
ono osiągnięte.
W przyrodzie, szybko rosnące młode zwierzę, którego szkielet nie może udźwignąć zbyt
dużej masy ciała - ginie. Szybki wzrost młodych zwierząt będzie dla nich korzystny tylko wtedy, gdy równocześnie nastąpią zmiany
w mięśniach szkieletowych i innych organach
co oznacza, że jest to pożądany wzrost. Selekcja naturalna obejmuje wiele cech całego organizmu, w tym również genów determinujących
szybkość wzrostu. Natomiast wiele programów
hodowlanych skupiło się na doskonaleniu zwykle tempa wzrostu i kilku innych cech produkcyjnych z pominięciem zdrowia i dobrostanu
ptaków. Wg Lawrence i in. (2004) należy brać
przykład z ewolucji będącej skutkiem naturalnej selekcji i opracowywać programy selekcji
na wiele cech. Ochronią one przed spadkiem
poziomu dobrostanu w stadzie i zapewnią poprawę jego statusu zdrowotnego, zwiększą
przeżywalność, odporność na choroby i chęć
poruszania się ptaków po podłodze w brojlerni.
Podobny konflikt pomiędzy poziomem cech
produkcyjnych, a dobrostanem jawi się w hodowli kur mięsnych, selekcjonowanych na wysoką produkcyjność ich towarowego potomstwa kurcząt-brojlerów przy jednoczesnym
stosowaniu ograniczonego żywienia tak, by
stado było zdrowe. Wg Decuypere i in.(2006),
"dylematem hodowcy" jest wówczas obniżenie
poziomu dobrostanu w stadzie prarodzicielskim lub rodzicielskim kur mięsnych na skutek ograniczenia ptakom paszy, co wywołuje
u nich poczucie głodu. Barbato (1991) sugeruje,
że należałoby ptaki selekcjonować na różnych
etapach ich rozwoju, uwzględniając adekwatny
kształt krzywej wzrostu i zapotrzebowanie na
białko młodych ptaków, a dorosłym - ograniczyć paszę, by zahamować przyrosty masy ciała i odkładanie tłuszczu.
Dopasowanie tempa wzrostu do rosnącej masy
ciała jest charakterystyczne u dzikich zwierząt,
u których w kolejnych etapach życia ujawnia-
OID (281) 2/2015
ją się różne naciski selekcyjne w odniesieniu
do tempa rozwoju zarodkowego oraz młodych
i dorosłych osobników (Ricklefs, 2010). Młodość jest etapem na drodze ku dorosłości, ale
musi być w pełni funkcjonalna sama w sobie.
Każdy gatunek ma swoją trajektorię wzrostu,
determinowaną różnymi genami, ujawniającymi swój wpływ na różnych etapach życia.
Rozbieżna selekcja na tempo wzrostu 14-dniowych brojlerów i osobna na udział (%) tkanki
tłuszczowej w 42 dniu życia wykazała, że początkowe tempo wzrostu młodych kurcząt jest
niezależne od genetycznie warunkowanej otyłości dorosłych osobników, dzięki czemu młode kurczęta rosną szybko, ale nie otłuszczają się
tak jak ptaki dorosłe (Kaczmarek i Rutkowski
u Jankowskiego, 2012).
Zarówno selekcja na wiele cech jak prowadzona w różnych etapach życia kur, umożliwiają
rozwiązywanie pozornych konfliktów między
celami hodowlanymi. Nieuzasadniona zatem
jest opinia, że selekcja ukierunkowana na poprawę dobrostanu w stadach hodowlanych kur
mięsnych jak i towarowych kurcząt brojlerów,
nieuchronnie prowadzi do spowolnienia tempa przyrostów młodych kurcząt. Istnieje zatem
realna potrzeba poszerzenia strategii zakresu
genetycznego doskonalenia kur mięsnych i dokonania odpowiednich zmian w programach
hodowlanych.
Z obserwacji towarowych zestawów mieszańców kurcząt brojlerów wynika, że programy
hodowlane korzystają również z zasobów genetycznych nowoczesnych rodów i linii, by
zwiększyć w selekcji wachlarz genotypów. Jest
to szczególnie ważne w przypadku kurcząt
brojlerów, gdyż w wyniku prowadzenia przez
wiele pokoleń wąskiej selekcji na ograniczoną
liczbę cech, można było niektóre wyeliminować z populacji. Oszacowana zmienność genetyczna w nowoczesnych czystych, komercyjnych liniach kur mięsnych, stanowi tylko 50%
zmienności występującej w rasach będących
przodkami tych linii. Z drugiej strony, porów14
nanie polimorfizmu pojedynczego nukleotydu (SNP) pomiędzy kurem dżungli, a liniami
udomowionych kur, zaprzecza idei ograniczonej zmienności wśród tych ostatnich. Wręcz
przeciwnie, w większości przypadków, polimorfizm SNP u kura dżungli powtarza się również obecnie u kurcząt brojlerów co sugeruje,
że ukształtował się on jeszcze przed udomowieniem kur (Wong i in. 2004). Sztuczna selekcja kur mięsnych sprzyja również powstawaniu
rekombinacji (Groenen i in. 2009), poszerzając zakres zmienności genetycznej w każdym
pokoleniu.
Z powodu małej zmienności cech użytkowych we współczesnych rodach kur mięsnych
(Hill, 2010), należy je selekcjonować na wiele
cech, maksymalnie wykorzystać cenne źródła
zmienności genetycznej, szerokiej gamy rodzimych ras kur, utrzymywanych w różnych częściach świata, aby przywrócić "brakujące allele", które zostały utracone w trakcie procesu
udomowienia i selekcji tylko na wybrane cechy. Temu służy podpisana w czerwcu 1992 r.,
na konferencji Narodów Zjednoczonych - Środowisko i Rozwój w Rio de Janerio, przez 167
krajów zrzeszonych w ONZ Konwencja o Różnorodności Biologicznej. Polska ratyfikowała
tę konwencję, a Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi powierzyło Instytutowi Zootechniki
- PIB zadania związane z koordynacją działań
na rzecz ochrony zasobów genetycznych zwierząt w Polsce , w tym również i starych, rodzimych ras różnych gatunków drobiu.
Tworzenia ptaków o wielu cennych cechach,
można także dokonać, wprowadzając nowoczesnymi technikami genetycznymi, do komercyjnych rodów, dokładnie rozpoznane, pożądane geny (Lyella i in. 2011).
Doskonalenie drobiu klasycznymi i nowoczesnymi metodami genetycznymi
W ciągu tysięcy lat ludzie zmienili typ i zachowanie się zwierząt domowych, doskonaląc u nich pożądane cechy, nie mając wiedzy
OID (281) 2/2015
o podstawowych mechanizmach genetycznych. W wyniku tych działań uzyskano wiele ras psów, kur, gęsi, kaczek, świń i owiec dostosowanych do różnych celów i środowisk,
w których żyły. W XX wieku nastąpił rozwój
genetyki, a zwierzęta domowe objęto większą
kontrolą i metodami hodowlanymi w ramach
których zaczęto stosować planowane kojarzenia między wybranymi osobnikami. W wyborze samców i samic na rodziców następnego
pokolenia, zaczęto uwzględniać wartość hodowlaną przodków i krewnych oraz wykorzystywać oszacowane dla poszczególnych cech
współczynniki odziedziczalności oraz korelacji
genetycznych i fenotypowych między cechami.
Wiek XXI przynosi jeszcze większe możliwości
ulepszenia drobiarskich programów hodowlanych, zapoczątkowane sekwencjonowaniem
DNA genomu kury w 2004 (ICGSC - Międzynarodowe Konsorcjum Sekwencjonowania
Genomu Kury) (Muira i inni, 2008). Obecnie
dysponujemy wieloma technikami, pozwalającymi na śledzenie markerów genetycznych,
kontrolujących wzrost, rozwój i procesy metaboliczne ptaków. Selekcja z zastosowaniem
markerów QTL umożliwia skuteczniejszą identyfikację ptaków o pożądanych cechach oraz
przyspiesza proces selekcji z tym, że osiągnięcie przez nie zbyt dużej produkcyjności, może
wywołać u konsumentów zastrzeżenia natury
etycznej (D'Eath i in., 2011). Dotychczas w badaniach nad kurami mięsnymi, kładziono nacisk na takie cechy jak tempo wzrostu, wykorzystanie paszy i produkcję jaj wylęgowych,
poświęcając mało uwagi cechom związanych
z dobrostanem co zawsze rodzi niebezpieczeństwo, że zbytnia koncentracja na cechach związanych z produkcyjnością ptaków, może osłabić selekcję na cechy o dobrostanie. Uboczne
skutki stosowania nowoczesnych technik, które mogą jeszcze bardziej zintensyfikować selekcję w porównaniu z tradycyjnymi metodami hodowlanymi, są jeszcze nieznane (D'Eath
i in., 2010). Genotypy kurcząt wyselekcjono16
wane nowymi, zaawansowanymi technikami,
będą musiały być poddane wnikliwej ocenie,
dla ogólnego dobra. Dopóki nie mamy dostatecznie dużej wiedzy o wszystkich głównych
i ubocznych efektach (plejotropizm, sprzężenia itd.) manipulowanych genów, nie możemy
zrezygnować z klasycznej genetyki oraz tradycyjnych metod selekcji zwierząt. Przeciwnie, by
osiągnąć wiele celów w hodowli kur mięsnych
i w chowie towarowych kurcząt brojlerów, musimy bardzo dokładnie oceniać ich fenotypy
w środowisku, w którym będą utrzymywane
w różnych etapach ich życia.
Połączenie genetyki i etyki stworzyło problemy
przy opracowywaniu dopuszczalnych norm
w zakresie dobrostanu i towarowej produkcji
kurcząt, pozwalających na przyjazną dla środowiska, opłacalną produkcję bezpiecznego dla
zdrowia konsumenta, wysokiej jakości mięsa drobiowego. Wg Dawkins (2014) brak jeszcze dostatecznej wiedzy na ten temat i dlatego
musimy rozwiązać te problemy, przy panującej opinii, że dobrostan i opłacalność produkcji
są z sobą w nieuchronnym konflikcie. Należy
podważyć powszechną tezę, że wysokie tempo
wzrostu kurcząt jest zawsze związane z obniżeniem poziomu ich dobrostanu lub, że wysokie
tempo wzrostu kurcząt brojlerów musi za sobą
pociągać konieczność ograniczonego żywienia
ich rodziców. Zadania te powinny być rozwiązane poprzez odpowiednie programy hodowlane, których celem jest poprawa zarówno dobrostanu ptaków jak i opłacalności produkcji.
Wysoki poziom dobrostanu w chowie kurcząt
brojlerów będzie zachowany, gdy takie jego wyznaczniki jak możliwość spacerowania, dobry
stan okrywy piór, zdrowe nogi i łapy postrzegane są jako zgodne ze sobą , a nie sprzeczne z innymi celami towarowej produkcji. Programy
genetycznego doskonalenia kur mięsnych, które jako cel hodowlany, na pierwszym miejscu
stawiają wysoki dobrobyt kurcząt brojlerów,
mogą w pełni zadowolić producenta brojle-
OID (281) 2/2015
rów tak pod względem wyników produkcyjnych i poziomu dobrostanu kurcząt oraz innych ważnych celów dla tego rodzaju produkcji
drobiarskiej.
Prof. dr hab. Stanisław Wężyk
Dr inż. Ryszard Gilewski
AVICONS - Warszawa
18