KUTATÁSI EREDMÉNY BEMUTATÓ

KUTATÁSI EREDMÉNY BEMUTATÓ

Termény és fermentációs takarmányozási technológia kutatás-fejlesztése

A Pénzügyminisztérium, mint támogató a Gazdaságfejlesztési és Innovációs Operatív Program Plusz keretében meghirdetett „GINOP Plusz-2.1.1-21 Vállalati kutatási, fejlesztési és innovációs tevékenységek ösztönzése” tárgyú felhívásra a "Csorvási Gazdák" Mezőgazdasági Termelő és Értékesítő Zártkörűen Működő Részvénytársaság támogatási kérelmet nyújtott be, melyet a támogató támogatásban részesített.
Pályázati azonosító: GINOP_PLUSZ-2.1.1-21-2022-00083
Projekt címe: „Termény és fermentációs takarmányozási technológia kutatás-fejlesztése”
Vissza nem térítendő európai uniós támogatás összege: 731,80 millió forint

2025.05.31.

„Termény és fermentációs takarmányozási technológia kutatás-fejlesztése” című projekt kapcsán a fejlesztés eredménye az anyakocák genetikai adottságaiban rejlő további lehetőségek kiaknázása az anyakocák takarmányozásán keresztül. A holland topigs hibrid sertés genetikai adottságaiban rejlő malacfialási képesség jelentős növelése a kocák vemhesség és szoptatás ideje alatti táplálási koncepciójának, etetési rendjének megváltoztatásával és egy három elemből álló takarmány termékcsalád kifejlesztésével.
A kutatás-fejlesztési projektet a Csorvási Gazdák Zrt. a Szegedi Tudományegyetemmel valósította meg, széleskörű laboratóriumi vizsgálatokkal, telepi ellenőrzött mérésekkel és etetési kísérletekkel. A fejlesztés eredményeként létrejött új vemhességi és szoptatási táp célja az új összetevőkön és fermentált alapanyagokon keresztül az anyakoca élettani paramétereinek javítása.

A megvalósulás fő helyszíne:
5920 Csorvás, Rákóczi utca 34/1.

A Projekt megvalósításának kezdete: 2022.04.01.
A Projekt fizikai befejezésének tényleges napja: 2025.05.31.

Csorvási Gazdák Zrt. a projektet az NKFI Hivatal kormányzati kutatási, fejlesztési és innovációs szakpolitikai szempontú támogató véleményében foglalt műszaki-szakmai tartalom szerint valósította meg. A projekt keretében kutatás-fejlesztési, mérési és analitikai szolgáltatásokat vett igénybe. A projekt megvalósításához szükséges továbbá ipari kutatáshoz és kísérleti fejlesztéshez kapcsolódó anyagfelhasználás, valamint kutató / fejlesztő és technikus / egyéb segédszemélyzet munkavállalók foglalkoztatása.
A projekt a Széchenyi Terv Plusz program keretében valósult meg.

A projekt az Európai Unió támogatásával, a magyar állam társfinanszírozásával valósult meg.


A fejlesztési elképzelés azon a gyakorlati tapasztalaton alapult, hogy a konzorcium vezető által termelésbe vont Topigs Norsvin genotípusú sertésfajták a fajtastandardot növeljék, és a jövedelmezőség szempontjából jellemző mutató a koca élettartama növekedjen.

Tekintettel arra, hogy a konzorciumvezető több évtizedes gyakorlattal rendelkezik a sertéstenyésztés vonatkozásában, valamint, a sertéshús feldolgozás kivételével a teljes termékpályán jelen van a sikeres fejlesztési eredmény elvárásában több kardinális pontot határoztunk meg:

• az újszölött malacok folyamatos vizsgálata, és kontrollálása
• a felvehető takarmány összetétele, konzisztenciája, minősége, homogenitása
• a mikrobiom kialakulásának folyamata, emésztést nehezítő körülmények
• a tartás során felveendő takarmány mennyiség emészthetősége és felszívódása
• az alkalmazott takarmányok fehérje/energia arány-változásának hatása a homogenitásra és a porfrakció mennyiségére

Alap hipotézisünk szerint a sokszor nehezen magyarázható termelés csökkenésben, és az esetleges selejtezésben, és elhullás következtében előálló gazdasági kár kiváltó oka a sertés genetikai potenciáljában és az ennek érvényesítéséhez vezető takarmányozási technológiában keresendő.
Ezért fejlesztési célként olyan takarmánysorokat terveztünk kialakítani, mely az alkalmazott technológia során az állatok vitalitásának növelését, az a kritikus betegségek csökkenését és ezen keresztül a jövedelmezőség javulását eredményezi. A sertés mindenevő, szüksége van, lenne, állati eredetű fehérjére is. A táplálkozás üteme, módja nagyon hasonlít a humán táplálkozáshoz. A nem megfelelő táplálkozás miatt hasonló betegségek alakulhatnak ki, mint az embereknél. Nagyon elterjedt például a tenyészsertéseknél a 2-es típusú diabétesz, amely humán vonatkozásban is népbetegségnek számít.

Az állattenyésztési genetika fejlődésével korábban elképzelhetetlen eredmények születtek, születnek. A genetikai cég ajánlása szerint magasabb születéskori testtömeg, magasabb alomszám, magasabb fialási átlag érhető el. Ez egyértelműen az intenzív és rentábilis sertéstartás preferálását is jelenti egyben. A vehem építés, szoptatás, és szárazonállás rendkívül megterhelő a tenyészállomány számára, feltételezhetően, a megfigyelhető „yo-yo” effektusnak köszönhető szinte minden egészségügyi probléma, de főleg a 2-es típúsú cukorbetegség kialakulása.

A takarmányozással kapcsolatban több probléma is felmerül:
• Az állati eredetű fehérjehordozók alkalmazását néhány kivételtől eltekintve (halliszt, tejipari és egyes véralapú melléktermékek- melyek használatának szigorú előírásai vannak) az Európai Bizottság 999/2001/EK-rendelete a szivacsos fertőző agyvelőgyulladás (BSE) járvány miatt betiltotta. Az állati eredetű fehérjehordozók ( pl. halliszt) nyersfehérje tartalmuk, aminosav összetételük és emészthetőségük miatt optimálisabbak lehetnének a sertések számára, de szinte mindenhol – esetünkben is – csak szója a fehérjeforrás, a takarmánykeverők nem vállalják az állati eredetű fehérje felhasználásának kockázatát, tekintettel arra, hogy a felhasználás nagyon nagy bürokratikus előírásokat kényszerít a felhasználóra, és nagyon beszűkíti a működési lehetőségeket.
• A szójafehérjék felszívódása – szerkezete, ellenálló képessége a fehérjebontó enzimekkel szemben és az izoflavon tartalma miatt nem olyan jó, mint más fehérjeforrásé, össze sem hasonlítható az állati eredetű fehérje forrásokkal.
• a szója - egyik oldalon megfelelő mennyiségű fehérje bevitelt biztosít -, ugyanakkor több , emésztési zavart okozó antinutritív anyagot tartalmaz (proteáz enzim gátlók, fitát, lektin, szaponin, stb.). Kiemelkedik ezek közül a tripszin inhibítor mennyisége, amely kezelés nélkül komoly fehérje emésztési problémákat okoz.
• A szójabab hőkezelése során alkalmazott eljárások a proteáz gátlók egy részét semlegesítik, azonban még így is az eredeti mennyiség egy hányada megmarad. Ez a hőkezelés nagy nyomáson, un. kondenzációs eljárással történik.
• A fitát meggátolja különböző fémek, így a kalcium, a vas, a jód, a réz, a cink felszívódását. A fitátok nem reagálnak a hőkezelésre és komoly felszívódási zavarokat okoznak, okozhatnak. Ilyen esetben a fém ionok komplexet alkotva kiürülnek a szervezetből.
• A szójának jelentős lektin tartalma is van. A szójalektin a bélbolyhokat károsítja.
• A szójában lévő fehérje szálak lényegesen hosszabbak, mint az optimális fehérje struktúra 80-100kda, 20-40 kda helyett, amely a felszívódást nehézzé teszi a vékonybélben. A vastagbélbe került fehérjék pedig nagy problémát okozhatnak az ottani patogén flóra segítségével, sejtmérgek diaminok képződhetnek (kadáverin, putreszcin)

Összességében elmondható, hogy az egyoldalúan növényi eredetű, kizárólagosan szója fehérjeforrás alkalmazása antinutritív komponenseinek következtében a mikrobiomra és a tápanyag felszívódásra gyakorolt hatásán keresztül közvetve és közvetlenül is befolyásolja a termelési paramétereket. A folyamatosan kialakuló bélgyulladásokat kezelnünk kell, általában ZnO hozzákeverésével próbálták megoldani a problémát azonban ez komoly gondokat okozhat főleg a tenyészállományokban. A ZnO alkalmazása folyamatos bélgyulladásokat okozhat, amelyek, ha nem is vezethetőek vissza patogén baktériumokra károsan befolyásolják az egyedek fejlődését.

Mivel jelen tudásunk szerint a szója, mint egyedüli, nagy mennyiségben beszerezhető és alkalmazható fehérjeforrás kiváltására nincs megfelelő alternatívánk, ezért fejlesztésünk keretében megoldásokat kerestünk az alkalmazása kedvezőtlen hatásainak csökkentésére.
A Távol-Keleten a humán szójafogyasztásnak évszázados hagyományai vannak és fontos étrendi alapanyag – bár a feldolgozottsága nem merül ki a hőkezelésben, de a szója antinutritív hatásait jelentősen kiküszöbölik, a fermentációs technológiát hívják segítségül, és az így elkészült terméket „nattónak” nevezik –, igyekeztünk hasonló, vagy élettanilag hatásos eljárásokat találni a sertések takarmányozásához, mellyel a felszívódást növelhetjük,az antinutritív hatását pedig csökkenthetjük.
Elképzelésünk szerint fermentációs eljárással alkalmazva a szója takarmányba történő keverése a kedvezőtlen hatások részben-, vagy egészben megszüntetethetőek.
A takarmány-kezelési eljárások mellett kerestünk olyan adalékokat, melyek a mikrobiom fenntartásában és a diszbiózis csökkentésében, valamint a jobb tápanyag-felszívódásban jótékony hatásúak lehetnek.

Az ipari kutatási fázisban a fermentum összetételének kialakítását; adalékokkal kiegészítve és a takarmányba keverve azok hatásvizsgálatát végeztük el; kialakítottuk és in vitro, valamint in vivo teszteltük a takarmány receptúrákat.

A Csorvási Gazdák Zrt. Rudolf majorában egy kísérleti fermentorban különböző táptalaj összetételek mellett, baktériumkultúrákkal fermentációs kísérlet-sorozatokat állítottunk be és elemeztünk egy optimális fermentációs adalék kidolgozása érdekében.

A cél egy olyan fermentációs adalék kialakítása volt, mellyel kiegészítve a jelenlegi takarmányokat, a kívánt céljainkat elérhetjük.

Az összeállított fermentumok vizsgálata a takarmánykeverőben is zajlott: kísérleti sorokat állítottunk be, a létrejött takarmányokat vizsgálatra küldtük a homogenizálhatóság, a takarmánygyártás során adagolt gőz mennyisége és a granulálás hatása a hőre érzékeny fermentált fehérje láncokra; a fermentum és a porfrakció összetételének elemzésére.
Vizsgáltuk a gőzölés/granulálás hatását a porfrakció mennyiségi képződésére a kísérleti- és kontroll takarmányok esetében is.

A telepen etetési kísérlet sorozatokat állítottunk be kontroll, - és a kiegészített takarmányokat fogyasztó állatok számára, a különböző fermentumokkal, és növényi adalékokkal kiegészített takarmányok alkalmazásával.
A jó állattartási gyakorlatnak megfelelően vizsgáltuk az állatok szervezeti szilárdságát, rögzítettük a takarmányfogyasztási-, elhullási-, tömeggyarapodási adatokat. Vizsgáltuk a vemhesítés, valamint az ellés eredményeit. Mintát vettünk a bélsárból a mikrobiom összetételének meghatározásához, valamint vizsgáltuk az anyatej összetételét, valamint rendszeres vérkémiai vizsgálatokat végeztünk.

Mintát szolgáltattunk a vizsgáló laboratóriumok részére a meghatározott életnapokon; ill. az ellátó állatorvos a telepi elhullásokból szükség szerint patológiai-mikrobiológiai vizsgálatokat kezdeményezett.
Az ipari kutatási fázis során a szakmai szolgáltatók által elvégzett vizsgálatok is segítették a fejlesztés kivitelezését.
Vizsgálták a
• a kontroll takarmányok összetételének és toxin tartalmát
• a kontroll takarmányok mikrobiológiai összetételét
• a kontroll takarmánnyal etetett állatok mikrobiomját
• a fermentum mikrobiológiai összetételét
• a fermentált fehérje diszbiózisra való hatása
• fermentált fehérje – és szója arány változásának hatását a felszívódásra patkányban
• fermentációs adalék és egyéb összetevők közötti interakciót
• felszívódási, fiziológiai, kardiális folyamatok változását állatkísérletes modellekben a kontroll és az új takarmányokkal
• fiziológiai és szövettani folyamatokat szervek szintjén is (szív, aorta, belek) az új takarmányokkal
• kardiális reakciókat a a 28., 42., 56., 84., 112. életnapon és vágás előtt
• takarmány felszívódást és ezek interakcióit patkányokban; a szója felszívódását, majd a fermentált fehérje és a szója arány változásának hatását a felszívódásra. A fermentum hatását a többi tápanyag felszívódására.
• a szója bomlástermékeinek hatását a vérparaméterekre.
• a sertések mikrobiom összetételének fontosabb elemeit; diszbiózis esetén a patogén baktériumok jelenlétét, a későbbiekben a fermentum ezekre történő hatását

A kapott vizsgálati eredmények alapján meghatároztuk azt az optimális fermentum,- adalék és takarmányösszetételt, melynek üzemi méretű adaptálását a kísérleti fejlesztés során hajtottuk végre.

A konzorciumi partner Szegedi Tudomány Egyetem feladatai közé az adalékanyagok és fermentumok közötti kapcsolat (interakció), valamint a fermentum és az adalékanyagok összefüggéseinek, interakciójának és a tápanyagok összetételének változtatása miatti hatások kutatása tartozott. A tevékenység célja patkány kontroll (vemhes és nem vemhes állatok), valamint cukorbeteg állatmodelleken (40%-os zsírtartalmú étrend, STZ kezelés), a jelenlegi és a tervezett adalékok és fermentumok hatásainak (vérkémiai, hormon és stressz hatások, enzimológiai, felszívódási, szövettani és gyulladási paraméterek vizsgálata különböző mintákon) mérése volt. Cél az anyakocákon alkalmazandó, inzulinrezisztenciát csökkentő és a felszívódási folyamatokat segítő folyamatok tanulmányozása.
A kísérletek alapján kapott eredmények szerint sem a kontroll, sem a fejlesztendő tápok nem okoztak az állatokban stressz hatásokat. Így az etetési modellek alkalmazhatóak lettek a további vizsgálatokra.
A kardiológiai vizsgálatok során nem tapasztaltak lényeges eltérést a kezelt csoportok között. A felszívódási vizsgálatok kismértékű javulási tendenciát mutattak a fermentumot tartalmazó tápok esetében. Hasonló eredményeket tapasztaltak a vércukorszabályozást mutató hormonok mennyiségének változása terén is. Az alkalmazott adalékanyagok (inozitol és kolin-klorid) javították a felszívódási és metabolikus paraméreket patkányban. A kísérleti eredmények alapján a fermentum és az adalékanyagok nem befolyásolják egymás fiziológiai hatását.
Precíziós vizsgálatokat végeztek a fermentummal kezelt vemhes, és diabéteszes és kontroll patkányok izolált nyálmirigyeinek, hasnyálmirigyének, szívének, és ileumának vizsgálatára. Megállapították, hogy a fermentum 6 hetes orális adagolása hatékonyan fenntartja a fontos antioxidáns és gyulladáscsökkentő molekulák expresszióját, amelyek részt vesznek az oxidatív és gyulladásos folyamatokban illetve a testsúly szabályozásában.
A konzorcium vezetőtől kapott sertés vér és sertés tej mintákból meghatározásra kerültek a következők: gyulladási paraméterek, stresszfaktorok, immunglobulinok, vércukor szabályozás hormonjai (inzulin, glukagon), laktációs hormonvizsgálatok (progeszteron, prolaktin, ösztrogén), metabolikus hormonok (adiponektin, grelin, leptin). Az eredmények segítették az etetési kísérletek hatásosságának nyomkövetését.
Részletes mikrobiológiai vizsgálatoknak vetették alá a sertések etetésére használt eredeti (kontroll) tápokat és a különböző kísérleti fermentumok felhasználásával előállított kísérleti tápokat. Igazolták, hogy a fermentumok használata nem befolyásolja negatívan a tápok mikrobiológiai minőségét. Részletesen vizsgálták több kísérleti fermentum mikrobiológiai sajátosságait: meghatározták mikrobiológiai jellemzőiket, tesztelték potenciális antimikrobiális hatásukat, domináns mikroorganizmusokat izoláltak, az izolátumokat szekvenciaalapú eljárásokkal azonosították, a törzseket deponálták.
A projekt partnertől kapott, különböző összetételű tápközegen, különböző fermentációs paraméterekkel előállított (fagyasztott formában tárolt) fermentumokból baktériumokat izoláltak, illetve meghatározták a fermentlevek anaerob CFU értékét. A tenyésztési/izolálási körülmények elsősorban a fermentációban potenciálisan szerepet játszó baktériumok izolálását célozták meg. Az izolált törzsekből tisztatenyészeteket készítettek, illetve ezeket molekuláris módszerekkel azonosították (Izoláltak egy Leuconostoc (Leuconostoc mesenteroides) és kettő Lactobacillus (1-1 Lactobacillus acidophilus és Lactobacillus helveticus) törzset.
Analitikai vizsgálatokat végeztek (metabolomikai vizsgálatok) kontroll és kísérleti fermentummal kiegészített kísérleti tápokon. A kapott fermentumok, tápok és fermentummal kiegészített tápok összetételét vizsgálták UHPLC-HRMS-módszerrel. A minták metabolit profiljának összehasonlító elemzésével 12 716 vegyületet különítettek el pozitív ionizációs módban. Kizárólag a fermentumokat összehasonlítva a detektált összes metabolit alapján, megállapítható, hogy a különböző fermentumok összetétele jelentősen eltér egymástól. Vizsgálták és összehasonlították a metabolomokat, illetve a domináns összetevőket. Kizárólag a tápokat összehasonlítva a detektált összes metabolit alapján elmondhatjuk, hogy összetételét tekintve a vemhes koca kontroll és a fermentummal adagolt táp tér el legjelentősebben a többi táptól.
Hasonlóképpen analitikai vizsgálatoknak vetették alá kísérleti fermentumokat: meghatározták, elemezték és összehasonlították a kapott metabolomokat.
HPLC-HRMS módszerrel vizsgálták a sertés tápok összetételét a fermentáció előtt és után. Eredményeik szerint összetételük alapján a tápok 4 nagy csoportra oszthatók. A csoportosítás elsősorban a táp táptalajtartalmától függött, külön csoportot képeztek azok a tápok, melyekben a táptalaj mennyisége 2% alatt, 3-8% között, illetve 10% felett volt, függetlenül a táptalaj típusától. A fermentáció minden táp esetén hatással volt a tápok összetételére: elsősorban a táptalajhoz adott víz mennyiségétől és a hozzáadott mikroba kultúra arányától függően befolyásolta az összetételt. Különösen kiemelkedő változást tapasztaltak a 10% feletti mennyiségű táptalajt és 1% mikrobakultúrát tartalmazó fermentált tápok esetén. Ezekben a tápokban a telített és telítetlen hidroxi-zsírsavak mennyisége több mint egy nagyságrenddel megnőtt fermentáció hatására.
Mikrobiológiai kísérleteket végeztek potenciális táp adalékanyagok közé tartozó vegyületekkel:
Tesztelték fahéj illóolaj, illetve az apigenin (apigenin-gikozid a Taraxacum officinale egyik fő komponense) hatását. Az apigenint, mint hatóanyagot Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Serratia marcescens, Bacillus cereus és Staphylococcus aureus ellen tesztelték. Kimutatták az apigenin erőteljes antibakteriális (növekedésgátló) hatását.
Szelektált fonalasgomba izolátumok (Cochliobolus hawaiensis, Fusarium graminearum, Fusarium culmorum, Fusarium verticillioides, Aspergillus nomius, Aspergillus parasiticus, Aspergillus westerdijkiae, Aspergillus longivesica, Aspergillus albertensis, Aspergillus awamori) növekedését illóolaj tartalmú gőztérben tesztelték. Kiszámították az antifungális indexet (%) és a telepnövekedés sebességét (mm/nap). A fahéj illóolaj hatékonyan gátolta az egyes izolátumok növekedését mind az Aspergillus, mind a Fusarium fajok esetén. Meghatároztuk a MIC értéket (minimális gátló koncentráció) agar hígításos módszerrel. A törzseket összehasonlítva a Fusarium izolátumok jóval érzékenyebbnek bizonyultak, mint az Aspergillusok.
Patkányokon végzett etetési kísérletekhez kapcsolódóan székletmintákat (vastagbél tartalom) gyűjtöttünk és elemeztek. A mintákból anaerob és aerob tenyésztéseket, illetve teljes metagenom elemzéseket végeztek. A metagenom eredményeket összevetették a kontroll, illetve az adalékolt takarmányon nevelt patkányokból. Feltárták a mikroorganizmus összetétel különbségeit.

Az ipari kutatási fázis eredménye, hogy elkészült az új takarmány termékcsalád receptúrája és meghatározásra került a szükséges összetevők köre és mennyisége.

A kísérleti fejlesztés fázisában:
A Csorvási Gazdák Zrt esetében megtörtént a kifejlesztett új takarmányok végleges összeállítása és a Topigs Norsvin ajánlása szerinti alkalmazása a kísérleti állományoknál.
Folytatódtak az etetési kísérletek, melyeknek az állományok termelési paramétereire gyakorolt hatásait rögzítettük. Valamint a fermentum mennyiségének meghatározását néztük a kifejlesztett takarmányokban 5-10% közötti mennyiségben.
Folyamatosan küldtük a mintákat vizsgálatra, a kapott eredményeket elemeztük és szükség szerint változtattunk.

A szakmai szolgáltató laborok a kísérleti fejlesztés során
• ellenőrizték az új takarmányok összetételét és mikrobiológiai állapotát; avasodási- és eltarthatósági paramétereit; toxin tartalmát
• vizsgálták az új takarmánnyal etetett állatok mikrobiomját
• Kardiális és felszívódási méréseket végeztek különböző etetési időpontokból származó sertés mintákból.


A Szegedi Tudomány Egyetem feladata volt a kísérleti fejlesztés során az etetési rend megváltoztatását követő ellenőrző analitikai és mikrobiológiai, valamint fiziológiai vizsgálatok kivitelezése.
Vizsgálták a fermentáló baktériumok és élesztőgombák egymásra hatását. Tesztelték az izolált Leuconostoc törzs (L. mesenteroides) hatását a takarmány alapanyagokon is potenciálisan előforduló élesztőgombák (Zygosaccharomyces bailii, Zygosaccharomyces rouxii, Zygosaccharomyces mellis, Debaryomyces vindobonensis növekedésére. A Leuconostoc mesenteroides serkentő hatást gyakorolt mind a négy élesztőgomba törzs növekedésére. Később további, potenciálisan a takarmány alapanyagokon előforduló további élesztőgombákat vontak be a tesztekbe: vizsgálták a Leuconostoc törzs Debaryomyces prosopidis, Debaryomyces hansenii M8, Debaryomyces hansenii III/1, Debaryomyces hansenii M19 és Hansenula anomala törzs növekedésére gyakorolt hatását.
A tesztekben a L. mesenteroides serkentő hatást gyakorolt a D. prosopidis, D. hansenii M8 és a D. hansenii III/1 növekedésére, viszont gátolta a H. anomala növekedését
Ellenőrizték a fermentumok antimikrobiális hatásait. Fermentum 1, 2, 3, 4, 5 antimikrobás hatását tesztelték SZMC 0582 E. coli, SZMC 6270 Staphylococcus aureus, SZMC 0227 Streptococcus faecalis, SZMC 23430 Lactobacillus caseii, SZMC 0209 Bacillus subtilis, SZMC 0342 Saccharomyces kluyveri ellen. A kórokozó baktériumok intenzívebb növekedése nem volt tapasztalható, tehát alkalmazásuk ilyen kockázatot nem generál.
Elvégezték a kísérleti fermentumok antibakteriális és élesztőgomba-ellenes hatásának tesztelését. A projekt partnertől kapott ötféle kísérleti fermentum antibakteriális hatását is tesztelték baktériumok (G-negatív: Escherichia coli; G-pozitív: Bacillus subtilis) és élesztőgomba (Saccharomyces kluyveri) ellen. A lyukdiffúziós tesztek eredményei azt mutatták, hogy Az 1, 2, 3 típusú fermentlevek nem befolyásolták a teszt mikroorganizmusok (E. coli, B. subtilis és S. kluyveri) növekedését.
A 4-es típusú fermentációs közegben készült fermentlevek mindegyike gátolta a B. subtilis és az E. coli növekedését, viszont egyikük sem gyakorolt hatást a S. kluyveri növekedésére.
A Csorvási gazdák által biztosított fermentlevek prebiotikus hatását is tesztelték L. lactis és L. crustorum törzsekre vonatkozóan. Lactobacillus lactis esetében egyértelmű prebiotikus serkentő hatást detektáltak az E és F jelű fermentumoknál. Lactobacillus crustorum esetében a fermentum jelenléte a közegben szinte minden esetben serkentette a L. crustorum növekedését. A legerőteljesebb prebiotikus hatást a C, G, és H fermentumok mutatták.
Vizsgálták a kísérleti sertéstápok antimikrobiális hatását. Négy fermentum adalékolt kísérleti sertéstápot vizsgáltak be, antimikrobiális hatásuk vonatkozásában. Tesztelt mikroorganizmusok: SZMC 0582 E. coli, SZMC 0209 Bacillus subtilis, SZMC 0644 Saccharomyces cerevisiae. Alkalmazott módszer: lyukteszt. Egy fermentlé a Bacillus subtilis növekedésére serkentő hatást eredményezett, a másik két mikroba esetén nem detektáltak növekedés megváltoztatásával kapcsolatos hatást. A másik 3 számú fermentlé a B. subtilis és az E. coli növekedését serkentették, az élesztő növekedésére nem gyakoroltak hatást.
Mérték a kísérleti premix adalékok prebiotikus hatásait. A csorvási gazdáktól beérkezett, négyféle kísérleti premix adalékok prebiotikus hatását tesztelték L. lactis, L. crustorum és L. sakeii törzseken. A Lactobacillus lactis-ra vonatkozóan, a négy premix egyike sem gyakorolt prebiotikus hatást. L. crustorum esetén a két premixeknél gyenge prebiotikus hatást írhattak le. A L. sakeii alkalmazásakor két adaléknál gyenge prebiotikus hatást mutattak ki.
A fermentumokat előállították laboratóriumi körülmények között is és a kísérleteket ezen fermentumokkal újra modellezték. A fermentációhoz a korábban izolált Leuconostoc és Lactobacillus baktériumtörzseket használták fel. A fermentációkat az eredetileg használt, a partnertől megkapott receptúrák szerinti összeállításban és paraméterekkel hajtották végre.
A fermentum esetében mind az üzemtől kapott, mind a laboratóriumi körülmények között létrehozott fermentumokkal végzett kísérletek megközelítőleg azonos eredményt adtak. Ezeknél a kísérleti mikroorganizmusokra vonatkozóan prebiotikus hatás detektálható. Ez bizonyította a fermentációs folyamat reprodukálhatóságát.
A laboratóriumi körülmények között előállított legjobb összetételű sertéstáp fermentlevet alkalmazták a laborállatokon végzett etetési kísérletekben, tekintettel arra, hogy az előkísérletek sok bioaktív anyag jelenlétét mutatták ki. A cukorbeteg teszt állatoktól székletmintát gyűjtöttek, a teszt kezdete előtt és annak végén. DNS kivonást követően metagenom vizsgálatot végeztek.
A projekt során Kurkumin és kurkumin származék (GGC44.1) antimikrobiális hatásvizsgálatát is vizsgálták. Tesztelt mikroorganizmusok: Bacillus cereus, Candida albicans, E. coli, Cryptococcus neoformans IFM, Cryptococcus neoformans IFO, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus. A kurkumin gátlólag hatott a tesztelt patogén/opportunista patogén mikroorganizmusokra. Kevésbé volt hatékony a GGC 441 kurkumin származék.
Kísérleteket végeztek bioaktív vegyületek jelenlétének detektálására a fermentlevekben. A biolumineszcencia gátlását mérve megállapítottuk, hogy a fermentációban képződött bioaktív anyagok mennyisége erőteljesen függött a fermentációs rendszertől.
A protoflavonoidok egyedülálló természetes flavonoidok melyek nem aromás Β-gyűrűvel rendelkeznek. Potenciális rákellenes tulajdonságokkal bírnak. Kísérleteik során tesztelték néhány ilyen vegyület antimikrobiális hatását is.
A helmintiázis, vagyis a férgek okozta megbetegedések világszerte súlyos problémákat okoznak. Állatoknál a fejlődés elmaradását, továbbá a fertőzöttség mértékétől függően az állat elhullását is okozhatja. A tápadalékanyagokkal kapcsolatos vizsgálataik részeként megvizsgálták az apigenin és négy félszintetikus protoflavonoid (Pa, PaBut, PaHi1, PaHi2) származék féregellenes hatását Caenorhabditis elegans modellrendszerben. Az apigenin és PaBut hatására az F1 és F2 utódnemzedékekben egyre kisebb testhosszt figyeltek meg, ez a hatás a többi vegyület esetében kevésbé volt kifejezett. A letalitás a félszintetikus vegyületek esetében nagyobb volt, mint a kiindulási apigenin vegyület esetében. Pa és PaHi2 anyagok késleltették a peték lerakását.
Az analitikai és mikrobiológiai vizsgálatok mellett az etetési rend megváltoztatása során validációs (fiziológiai, biokémiai, mikrobiológiai, felszívódási, hormon, szövettani) mérésekkel igyekeztek alátámasztani az új táptermékcsalád hatásosságát a konzorciumvezető által meghatározott új etetési időszakokban.
Az új táp-termékcsalád (fermentum és különböző adalékok) hatásait vizsgálták a biokémiai paraméterek tekintetében, patkánymodelleken. Munkájukat kontroll és cukorbeteg állatmodelleken (vemhes, 40%-os zsírtartalmú étrenden nevelt, STZ kezelt) végezték. A mérések során a gasztrointesztinális és kardiovaszkuláris rendszert érintő gyulladásos és oxidáns/antioxidáns paraméterekre fókuszáltak. Szív, vékonybél és vastagbél szövetmintákból meghatározták az antioxidáns védelemben kiemelt jelentőséggel bíró hem-oxigenáz (HO) enzimek aktivitását, továbbá a HO-1 és HO-2 izoformák expresszióját Western blott módszerrel. Gyulladásos markerek közül meghatározták a mieloperoxidáz enzim aktivitását, az interleukin-6 (IL-6) és IL-1-béta, tumor nekrózis faktor-alfa koncentrációkat, továbbá a nukleáris faktor kappa B transzkripciós faktor expresszióját. A kardiológiai vizsgálatokhoz Langendorff perfúziós oszlopon meghatározták az iszkémia/reperfúziós sérülés mértékét patkányok szívében. A gasztrointesztinális fiziológiai méréseik során az ileum vékonybélszakasz kontrakciós változásait rögzítették.
A cukorbeteg/inzulinrezisztens nőstény állatok etetési periódusának befejeztével összehasonlító méréseket végeztek a vércukorértékek, valamint az inzulin, glukagon és a laktációs hormonok (ösztrogén és progeszteron) értékek tekintetében. Azon csoportoknál, ahol az állatok az új táp-termékcsaláddal történő etetésben részesültek, kedvezően alakultak a szénhidrát metabolizmust igazoló hormonális értékek.
A feladat során külön validálták az élelmiszerfiziológia folyamatokat.
Az új tápok adagolási idejére vonatkoztatott biokémiai és élelmiszerfiziológiai sajátosságokat vizsgálták nőstény patkánymodellen. Munkájuk során különböző hosszúságú etetési periódusokat határozták meg, ezzel lehetőségük nyílt, hogy meghatározzák a modellállatra jellemző optimális táplálási körülményeket.
Mivel az étrend és az etetési mintázat jelentősen befolyásolhatja az állatok stresszre adott válaszát és a gyulladásos folyamatait, ezen paraméterek meghatározására enzimológiai vizsgálatokat és ELISA és Western blott méréseket is végeztek. Meghatározták a hem-oxigenáz (HO) enzim aktivitást, továbbá a HO-1 és HO-2 izoformák, a glutathion (GSH) koncentrációját szív, vékonybél és vastagbél , valamint hasnyálmirigy és nyálmirigy szövetmintákból. A HO enzimrendszer kiemelt fontosságú a sejtek oxidatív stresszre és gyulladásos ingerekre adott válaszaiban, továbbá szoros összefüggés figyelhető meg a nem megfelelő táplálkozási mintázat és a sejteket érintő stressz válaszban.
Gyulladásos paraméterek közül meghatározták a nukleáris faktor-kappa B (NF-kB) expressziót, valamint a különböző szövetek citokin mintázatát: tumor nekrózis faktor-alfa (TNF-α), interleukin (IL-6, IL-1β, IL-8, iNOS.)
A különböző etetési protokollok és tápok nem gátolták szignifikánsan a szív és a gasztrointesztinális szervek gyulladásos állapotát jelző citokineket.
Méréseik során az új etetési rendek és tápok alkalmazása után az antioxidáns rendszer molekuláinak emelkedett mértékét és aktivitását tapasztalták.
Az új tápok különböző hosszúságú etetési protokolljaink hatásait is vizsgálták a metabolikus és laktációs hormonok tekintetében.
A nőstény állatokon orális glükóz tolerancia tesztet (OGTT) végeztek, amellyel lehetőségük nyílt, hogy különböző időpontokban vizsgálják a glükóz, valamint inzulin hormonok változását. A metabolikus homeosztázis teljes vizsgálatára meghatározták a glukagon és szomatosztatin hormonszinteket is.
Nemcsak laborállatok, hanem a konzorcium vezető által biztosított, az új etetési rend szerint nevelt kocák és malacok mintáin is végeztek vizsgálatokat.
A laktációval összefüggő nemi hormonok közül meghatározták a szérum progeszteron és ösztrogén szinteket. A táplálkozási mintázat jelentősen befolyásolja a nemi hormonok termelődését és metabolizmusát is, ezáltal pedig a termékenységi mutatókat.
A metabolikus és a nemi hormonszintekben javuló trendeket tapasztaltak mind a sertés, mind a patkányok mintáinak esetében.
A vizsgálatok eredményeként került meghatározásra a legoptimálisabb etetési rend.

Összefoglalás, eredmények

Fejlesztési elképzelésünk azon alapult, hogy megfelelően alkalmazott tartástechnológia esetén – a nem bakteriális, ill. egyéb patogén ágensek alapján okozott – elhullás egyik kiváltó oka a főként szójára épülő fehérjebevitelnek; ill. a takarmányozás következtében fellépő diszbiózisnak köszönhető.
Mivel a szóját nem tudjuk kiváltani, megoldásokat kerestünk az emészthetőség javítására- elsősorban takarmány összetétel oldaláról; másrészt a homogenitás növelésével és a porfrakció csökkentésével.
A szója emészthetőségének növelésére Lactobaccilus kultúrával erjesztett fermentumot alakítottunk ki, további adalékként inozitol és kolin klorid kiegészítést használtunk.
Az új termékcsalád javítja az állatok kardiológiai paramétereit. Növeli az antioxidáns paramétereket s javítja az állatok stressztűrő képességét. A fejlesztés eredményeképpen javult a takarmány emészthetősége és a tápanyagok felszívódási paramétereinek értékei. A kettes típusú diabétesz jelentősen csökkenthető a „yo-yo” effektus megelőzésével tapasztalataink alapján a vemhesülés is lényegesen jobb hatásfokkal történik, valamint a genetikai cég paramétereit elérjük, és néhány vonatkozásban meg is haladjuk.

A fejlesztés során kialakított új takarmány család az adalékokkal kiegészített:
• szoptató koca táp
• tenyész süldő táp
• vemhes koca táp

Csorvás, 2025.05.31.

Kelemen Mihály

Igazgatósági Elnök
Csorvási Gazdák Zrt.