Jakość mięsa zwierząt zestresowanych ciepłem

Stres cieplny jest jednym z najbardziej obciążających etapów w życiu zwierząt gospodarskich, który niesie za sobą poważne konsekwencje nie tylko dla zdrowia zwierząt, ale i jakości produktu końcowego. Wzrost globalnego ocieplenia, który niesie za sobą częstsze fale upałów, a także przenoszenie produkcji zwierzęcej do nieznanych środowisk tropikalnych (aby sprostać zwiększonemu zapotrzebowaniu na produkty pochodzenia zwierzęcego), niewątpliwie mają wpływ na występowanie stresu cieplnego u zwierząt gospodarskich.

Straty ekonomiczne w przemyśle hodowlanym związane ze stresem cieplnym wynikają przede wszystkim z wolniejszego tempa wzrostu zwierząt, zmniejszonej płodności, zwiększonych kosztów weterynaryjnych, niespójności w jakości i składzie tuszy, ale także niższych mas rynkowych i zwiększonych problemów z dobrostanem zwierząt. Powołując się na amerykański przemysł hodowlany, prawie dekadę temu straty dla sektora wołowiny i drobiu (ze względu na stres cieplny) oszacowano odpowiednio na 369 milionów dolarów i 128 milionów dolarów. Natomiast (w tym samym czasie) straty gospodarcze dla przemysłu trzody chlewnej w USA w okresie letnim oszacowano na 900 milionów dolarów. Z powodu braku danych, możemy założyć, że obecne koszty są zdecydowanie wyższe, zwłaszcza gdy konsekwencje zmian klimatycznych stają się bardziej widoczne. Obecnie wciąż prowadzona jest selekcja pod kątem cech produkcyjnych. Jest to priorytet w stosunku do tolerancji termicznej czy adaptacji do panującego klimatu.

Świnie, drób czy przeżuwacze są podatne na stres cieplny z powodu szybkiego tempa przemiany materii, charakteryzują się szybkim wzrostem i wysokim poziomem produkcji. Jednak dlaczego akurat te zwierzęta są podatne na wystąpienie tego rodzaju stresu? Trzoda chlewna i drób z powodu braku funkcjonalnych gruczołów potowych i izolację skóry, którą zapewnia tłuszcz podskórny (w przypadku świń) oraz pióra (w przypadku drobiu). W przypadku przeżuwaczy ciepło uwalniane podczas fermentacji paszy w żwaczu przyczynia się do zwiększenia metabolicznej produkcji ciepła i zagraża ich termoregulacji. Z kolei ostry stres cieplny tuż przed ubojem przyspiesza glikogenolizę w mięśniach, zwiększa stężenie kwasu mlekowego i powoduje szybki spadek pH mięsa we wczesnym okresie poubojowym. Konsekwencją tego zjawiska jest blade, miękkie i cieknące mięso (PSE), które charakteryzuje się mniejszą zdolnością utrzymania wody (WHC). Zjawisko to jest powszechnie obserwowane u trzody chlewnej i drobiu, ale w ostatnich latach zaobserwowano je także u bydła. Z kolei zwierzęta poddawane chronicznemu upałowi mają zmniejszone rezerwy glikogenu mięśniowego, co prowadzi do mniejszej produkcji kwasu mlekowego, a to skutkuje ciemnym, twardym i suchym (DFD) mięsem. Mięso z wadą DFD charakteryzuje się wysokim końcowym pH i wyższym WHC, jest to wada powszechnie obserwowana u przeżuwaczy, ale także u świń.

 

 

Co więcej, zapotrzebowanie na wodę wśród zwierząt zestresowanych ciepłem wzrasta nawet dwukrotnie. Zwiększenie spożycia wody ma kluczowe znaczenie w prawidłowej termoregulacji. Niedostarczenie wystarczającej ilości wody zwierzętom w stresie cieplnym prowadzi do odwodnienia i wzmocnienia reakcji na stres adrenergiczny (układ adenergiczny wpływa na ciśnienie krwi, podwyższając je, a także rozszerza oskrzela i źrenice).  

W przypadku drobiu reakcja na silny stres obejmuje odpowiedź hormonalną, co jest związane bezpośrednio z uszkodzeniem mięśni szkieletowych (miopatii), w którym pośredniczy zaburzenie przepuszczalności i funkcji błon komórkowych mięśni oraz zwiększona glikoliza i proteoliza. W konsekwencji po uboju w mięsie obserwuje się szybki spadek pH i wylew krwi do mięśni.

Oprócz wspomnianej wcześniej najczęściej występującej wady DFD w mięśniach przeżuwaczy (spowodowanej stresem cieplnym) można zaobserwować odwodnienie zwierząt, które w znacznym stopniu dotyka jagniąt. Młode zwierzęta wytwarzają ciemniejsze mięso (niezależnie od kwasowości mięsa) poprzez kurczenie się miofibryli. Jednak to, jak podają naukowcy nie wpływa na cechy smakowe mięsa. Niemniej jednak wysoka temperatura sprzyja niektórym rynkom. Mięso mieszańców ras Angus x Charolais narażonych na stres cieplny (u których schemat żywienia był zróżnicowany) charakteryzowało się wyższą marmurkowatością, co było najprawdopodobniej wynikiem zmian w profilach hormonalnych i redukcji podskórnie odkładanego tłuszczu (w celu poprawy rozpraszania ciepła).

Stres cieplny niewątpliwie wpływa negatywnie na jakość tłuszczu i mięsa wieprzowego. Poza wspomnianymi wcześniej wadami istnieje szereg metabolicznych zmian. Dostępne są także badania, w których stwierdzono, iż ciepło i stres z nim związany wpływa na jakość boczku wieprzowego - warstwa tłuszczu staje się cieńsza. Zjawisko to wyjaśnione jest poprzez zwiększoną wilgotność tkanki tłuszczowej tuszy ze względu na zmniejszoną zawartość spożytych składników odżywczych. Podobnie świnie, które utrzymywane były przez 35 dni (w końcowym okresie tuczu) w temperaturze 32,2 °C zmniejszyły końcową masę ciała, ADG (średni przyrost dzienny) i wykazały zmiany w metabolizmie lipidów.  

Według dostępnej literatury naukowej, jedną z metod walki ze stresem cieplnym jest zbadanie metabolicznego wpływu stresu cieplnego na jakość mięsa. Ponadto sugerowane są kontrole ilości spożywania paszy przez zwierzęta oraz zmiany spożycia suchej masy. Co więcej naukowcy sugerują, że brakuje danych na temat związku między podwyższonym poziomem HSP (białka szoku cieplnego) u zwierząt w warunkach stresu cieplnego, a jakością mięsa mierzoną instrumentalnie (pH, WHC, kolor itp.) oraz analiz sensorycznych w celu określenia percepcji konsumenta. Co więcej brakuje wyników badań dotyczących wpływu stresu cieplnego na potomstwo przeżuwaczy i świń. W sektorze mleczarskim zauważono dowody negatywnych skutków tego zjawiska na wyniki produkcyjne jałówek. Naukowcy uważają, że podobne zmiany mogą wystąpić u samic ras mięsnych.

Fizjologiczne i metaboliczne reakcje związane ze stresem cieplnym u różnych gatunków zwierząt hodowlanych mają głęboki związek z jakością mięsa poprzez powstanie ostrych lub przewlekłych reakcji na stres, takich jak zmniejszenie ilości glikogenu i białka w mięśniach. Odwodnienie z kolei zmniejsza żywą wagę i wpływa na kruchość, a także na soczystość surowca mięsnego. Stres cieplny dodatkowo wpływa na stres oksydacyjny, czyli uszkodzenie komórek i zwiększoną ekspresję HSP (białka szoku cieplnego), co wiąże się bezpośrednio z obniżoną jakością mięsa i jego produktów. Jeśli nie zostaną podjęte środki, które będą prowadzić do większej adaptacji zwierząt na warunki, szkodliwe konsekwencje stresu cieplnego będą dalej występować, a to z kolei będzie generowało ogromne koszty dla hodowców, producentów, ale i konsumentów.