Srovnání kvality proteinu psích granulí na základě in vitro stravitelnosti proteinu

Bc. Adéla Kůrková

Master's thesis

Comparison of protein quality of canine granules based on in vitro protein digestibility

Abstract:

Cílem diplomové práce bylo provedení analýzy stravitelnosti proteinu in vitro metodou. Vyhodnocení bylo provedeno u 30 vzorků běžně dostupných suchých komerčních krmiv. Obsah základních živin v jednotlivých vzorcích byl stanoven pomocí Weendenské analýzy. Na základě zjištěných výsledků bylo možné dopočítat hodnoty bezdusíkatých látek výtažkových a množství metabolizovatelné energie pro jednotlivé vzorky. Následovalo stanovení obsahu jednotlivých aminokyselin kyselou a oxidativní hydrolýzou. Dále byla provedena in vitro metoda, na základě jejíchž výsledků byla vyhodnocena stravitelnost hrubého proteinu a jednotlivých aminokyselin. In vitro metoda měla za cíl simulovat trávení v žaludku pomocí hydrolýzy pepsinem a tenkém střevě prostřednictvím pankreatinu. Po inkubaci při 39 °C po dobu 4 hodin byly vzorky centrifugovány, čímž došlo k oddělení supernatantu a peletu. Supernatant by v danou chvíli měl obsahovat strávený protein, kdežto pelet naopak protein nestrávený. Supernatant byl následně využit pro stanovení stráveného hrubého proteinu pomocí metody dle Kjeldahla. Pelet byl poté hydrolyzován kyselou a oxidativní hydrolýzou pro stanovené obsahu aminokyselin. Výsledky in vitro metody stravitelnosti posloužily k zhodnocení využitelnosti dané metody v praxi. Vyzkoušení nové in vitro metody stravitelnosti by mělo přispět k rozvoji možností analýz pro relativně rychlou a jednoduchou predikci stravitelnosti komerční stravy pro psy. Využití takovéto metody by do budoucna mohlo výrazně snížit potřebu in vivo pokusů s trávením u psů. Průmysl zabývající se výrobou krmiv často využívá širokou škálu zdrojů bílkovin, od bílkovin živočišného i rostlinného původu, přes bílkoviny z masových, kostních a sójových mouček. Dostupnost jednotlivých živin je tak ovlivněna jak kvalitou vstupních surovin, tak také metodou jejich zpracování. Dopad na stravitelnost samotnou má tedy nejen kvalita využitých zdrojů bílkovin, ale zejména nadměrná teplota používaná v rámci procesu výroby. Z výsledků lze vyvodit, že i přes rozdílné hladiny proteinů mezi jednotlivými vzorky, je úroveň stravitelnosti stejná. Stravitelnost tak není nijak limitována rozdílným obsahem tuku, vlákniny a ani hrubého proteinu. Významné statistické rozdíly je tak možné pozorovat pouze mezi celkovým obsahem hrubého proteinu v rámci jednotlivými krmivy na základě obchodního označení vzorků. Zároveň u některých aminokyselin byla určena vysoká závislost stravitelnosti mezi konkrétními dvěma aminokyselinami. Lze tedy usoudit, že suchá komerční krmiva i přes extruzi probíhající při vysokých teplotách, jsou z pohledu bílkovin a jednotlivých aminokyselin snadno stravitelná. Rozdíl však může hrát jejich využitelnost v rámci organismu konkrétního jedince.

Abstract:

The aim of the diploma thesis was to perform the analysis of protein digestibility by the in vitro method. The evaluation was performed on 30 samples of commonly available dry commercial feeds. The content of basic nutrients in individual samples was determined using Weenden's analysis. Based on the results, it was possible to calculate the values of nitrogen-free extractives and the amount of metabolizable energy for individual samples. This was followed by determination of the content of individual amino acids by acidic and oxidative hydrolysis. In addition, an in vitro method was performed, on the basis of which the digestibility of crude protein and individual amino acids were evaluated. The in vitro method aimed to simulate digestion in the stomach using hydrolysis by pepsin and the small intestine by pancreatin. After incubation at 39 ° C for 4 hours, the samples were centrifuged to separate the supernatant and pellet. The supernatant should contain digested protein at the moment, while the pellet should contain undigested protein. The supernatant was then used to determine the digested crude protein using the Kjeldahl method. The pellet was then hydrolyzed by acidic and oxidative hydrolysis for the determined amino acid content. The results of the in vitro digestibility method were used to evaluate the applicability of the method in practice. The testing of a new in vitro digestibility method should contribute to the development of analytical options for relatively fast and simple prediction of the digestibility of commercial dog food. The use of such a method could significantly reduce the need for in vivo digestive experiments of dogs in the future. The feed industry often uses a wide range of protein sources, from animal and vegetable proteins from meat, bone and soy meal proteins. The availability of individual nutrients is thus affected both by the quality of the input raw materials and by the method of their processing. The digestibility itself is therefore affected not only by the quality of the protein resources used, but especially the excessive temperature used in the production process. From the results it can be concluded that despite the different protein levels between the individual samples, the level of digestibility is the same. Digestibility is not limited by the different content of fat, fiber or crude protein. Significant statistical differences can thus only be observed between the total crude protein content within each feed based on the trade name of the samples. At the same time, for some amino acids, a high dependence of digestibility between specific two amino acids was determined. It cantherefore be concluded that dry commercial feeds, despite extrusion at high temperatures, are easily digestible from the point of view of proteins and individual amino acids. However, the difference can be played by their usability within the organism of a particular individual.

Keywords

pes, granule, in vitro, hrubý protein, stravitelnost, krmivo

Keywords

granules, in vitro, feed, dog, crude protein, digestibility

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Vladimír Plachý, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Companion Animal Management