Libamáj zsírtartalmának mérése

A lúdtenyésztők egyik fő célkitűzése a lehető legnagyobb májtérfogat elérése a töméses hizlalás során, úgy, hogy emellett annak zsírtartalma a fogyasztók és az ipari feldolgozás számára is megfelelő legyen. Bizonyos mértékű steatosis természetes körülmények között is előfordul a vadon élő viziszárnyasokban, a vándorlást megelőző felkészülési periódusban. Ezt az élettani folyamatot hasznosítják a baromfitenyésztésben a májelőállítás során. Ismert, hogy az egyes lúdfajták, illetve ezek hibridjei jelentősen különböznek májuk elzsírosodási hajlamában (Hermier és mtsai, 1991). A jelen vizsgálatban szereplő szürke landeszi májliba a tömésre adott reakció szempontjából egyike a legjobbaknak (Mourot és mtsai 2000).

Töméses hizlalás során a takarmány eredetű trigliceridek nagy mennyiségét a máj akkumulálja, nagyfokú májsejt hipertrofia mellett (SCAHAW, 1998). A tömött libamáj összes zsírtartalma eléri az 50-55 %-ot. Lehetőség van ugyanakkor a májsejtek nagyfokú adaptációs képességének kihasználásával nagy májtömeg elérése mellett is olyan minőségű máj előállítására, melyből hőkezelés során az összes zsírtartalom veszteség nem haladja meg a 14 %-ot (Guy, 2000).

Az itt bemutatásra kerülő vizsgálatok a töméses hizlalást megelőző előkészítő szakaszra koncentrálnak és új szelekciós módszer kidolgozására irányulnak (Bogenfürst 1992), különös figyelemmel az úgynevezett töméses-hizlalás mentes, állatbarát eljárásokra. A kísérleteket két részre osztottuk. Az első metodikai célú vizsgálatokban három landeszi libát (A, B, C) vittünk CT-re, összesen hat alkalommal (11, 15, 16, 17, 18 és 20 hetesen), a töméses hizlalást megelőzően négy héttel, annak során és két héttel befejezését követően. A második vizsgálatba összesen 70 gunarat vontunk be. Először az előkészítő szakasz végén, majd a tömés 13., 18., 19., 20., 21. és 22. napján történt CT felvételezés a máj zsírtartalom in vivo meghatározása céljából.

A módszertani kísérlet során az ismételt CT felvételezés nem befolyásolta a májbeépülést, mivel a tömést követő végső májtömeg a töméses hizlalásban résztvevő, de CT-n nem vizsgált egyedekével azonos volt. A tömés során mért májtömeget és májfelszínt a 48. ábra szemlélteti.

Az előkészítő szakasz végén (1), illetve a töméses hizlalás kezdetén (2) mért értékek hasonlóak. A 21 napos periódus végére (5) a májtérfogat a háromszorosára nőtt a kezdőértékhez képest. Ekkor a tömést abbahagytuk, a visszafogyasztás vizsgálata érdekében. Két héttel később a takarmánymegvonás következtében a „B” és

“C” jelű madár májtérfogata és felszíne a kiindulási értéknek felelt meg. Hasonló, megközelítően négy hétig tartó regenerációs szakaszt írt le Prehm (1996) a töméses hizlalás befejezését követően. Az „A” jelű gúnár gyors, kezdeti májszövet beépülést követően (3) visszaesett, egy az egyedi érzékenységre visszavezethető enteritis következtében. Az adott vizsgálati időpontokban a májakról készített 3D rekonstrukciókat az 47. ábra szemlélteti (4.1.3.2. fejezet).

48. ábra A máj felszín és térfogat változása a tömés előtt, alatt és után

A kvantitatív és morfológiai jellemzés mellett a májszövet kvalitatív leírása is lehetséges volt. Normális élettani állapotban a libamáj jellemző denzitás értéke 80 körül van. A kezelés (tömés) során a legnagyobb gyakorisággal előforduló HU értékben mért igen kifejezett változásokat a 49. ábra szemlélteti. Hasonlóan a térfogatos és geometriai változásokhoz, a denzitás értékek követték a töméses hizlalás folyamatát. Az előkészítés szakaszában (1-2), valamint az utolsó vizsgálati időpontban (6) a jellemző HU értékek közel azonosak (55-80 HU) voltak. A töméses hizlalás során (3, 4 és 5) a denzitásértékek gyorsan csökkenetek (80, -20 és -50 HU érték). Az utóbbi, a tőmés végpontját jellemző érték közelít a tipikus zsírszövet denzitáshoz, jelezve a tömött máj igen magas zsírtartalmát. Bizonyos esetekben a zsírdepozíció, a májsejt állomány nagyfokú károsodása miatt irreverzibilissé válik, különösen akkor, ha a töméses hizlalás időtartamát három-négy nappal meghosszabbítják (SCAHAW, 1998). Hazai viszonyok között a feldolgozásra kerülő libamájak 6-10 %-a tekinthető érintettnek ilyen szempontból.

A második kísérleti szakaszban (70 gúnár) a vizsgálati időpontokhoz tartozó májtömeg és máj kémiai analízis adatokat a 19. táblázat tartalmazza.

19. táblázat A máj tömegének és összetételének változása a töméses hizlalás során

Máj súly (g) Szárazanyag (g) Nyzsír (g/100g DM) Nyfehérje (g/100g DM)

nap n Átlag SD Átlag SD Átlag SD Átlag SD

0 20 64 15 29 1,4 13 3.4 76 6.7

13 8 331 131 54 7.9 70 11 23 9.1

18 11 391 122 61 5 77 7.8 18 4

19 7 428 94 60 6 79 5.3 18 4.7

20 7 515 213 63 4.6 83 4.5 14 4.4

21 7 429 146 60 8.7 79 12 18 10

22 8 518 156 61 9.5 78 12 18 9.7

A májtömeg és a kémiailag meghatározott nyerszsírtartalom összefüggését különböző modellekkel próbáltuk leírni. A legszorosabb összefüggést (R²=0.91) az „S” görbe alkalmazása esetén értük el (50. ábra).

Figyelemreméltó, hogy a 350 g-ot meghaladó májtömeg felett a zsírtartalom alig változott.

49. ábra A máj jellemző dentzitásértékének változása

50. ábra A májtömeg és a nyerszsír tartalom összefüggése

A máj zsírtartalmát első közelítésben a legnagyobb gyakoriságú HU változó értékkel jellemeztük, felhasználva a 49. ábrán bemutatott összefüggést. A 51. ábra szoros lineáris kapcsolatot mutat (R²=0.97) a legnagyobb gyakoriságú voxel denzitás érték és a nyerzsírtartalom között.

Gyakorlatilag azonos erősségű az összefüggés (R²=0.96) a HU változók és a nyersfehérje tartalom között. Amennyiben a legnagyobb gyakorisági érték helyett az átlagos HU denzitással számolunk a becslési pontosság mindkét kémiai összetevő esetében változatlan.

A korábbiakban ismertetett vizsgálatokban (nyúl, brojlercsirke, pulyka, hal) a becslőegyenletek általában az eredeti Hounsfield skála -200 és +200 közötti szakaszának denzitásértékeiből fejlesztett 40 változón alapultak. A lúdvizsgálatoknál ezt az intervallumot -80 és +100 közé szűkítettük, továbbá elmaradt a szomszédos értékek összevonása. A 4.1.1.2. fejezetben tárgyalt multikollinearitás problematikáját jelen vizsgálatban a legfejlettebbnek tekinthető PLS regresszióval csökkentettük. A 20. táblázat tartalmazza a számított főkomponenseket, a hozzájuk tartozó variancia értékekkel, külön a nyersfehérjére és külön a nyerszsírra.

20. táblázat A latens változók által magyarázott kalibrációs és validációs variancia

Nyersfehérje Nyerszsír Kalibráció Validáció Kalibráció Validáció PC1 67.32 66.96 70.70 69.87 PC2 82.29 81.05 84.54 83.10 PC3 90.63 89.13 92.12 91.11 PC4 94.13 92.63 95.30 94.25 PC5 94.75 93.43 95.81 94.90 PC6 95.67 93.60 96.42 94.91 PC7 95.88 94.14 96.60 95.07 PC8 96.44 93.75 97.12 94.72 PC9 96.61 93.59 97.17 94.74 PC10 96.68 93.39 97.23 94.72

Általában minél közelebb van a kalibrációhoz tartozó variancia numerikus értéke a validációhoz tartozóhoz, annál megbízhatóbb a modellünk. A táblázatban jól látható módon, mindkét esetben (nyersfehérje és nyerszsír) a hetedik főkomponens felett (PC7) a validációs variancia értéke csökken, ami az ún. „zajszint” elérését mutatja.

Az 52. ábrán a mért és a becsült fehérje, illetve zsírtartalom közötti összefüggés látható. Az egyenletek a PLS regresszióval számított hét főkomponensből származnak az MGLH stepwise módszerével.

51. ábra A legnagyobb gyakorisággal előforduló voxel denzitások és a zsírtartalom

kapcsolata

52. ábra A máj becsült és mért zsír-, illetve fehérje tartalma közötti összefüggés

A fenti egyenletek becslési pontosságának ellenőrzésekor a kalibráció standard hibája (SEC) 5.64, illetve 6.73 % a nyerzsír és a nyersfehérje esetében.

Saját képalkotási gyakorlatunkban a libamáj volt az első olyan vizsgálati minta, amelynél a legnagyobb gyakoriságú, illetve az átlagos HU változók használatán alapuló becslés hasonló pontosságú volt a kémiai összetétel meghatározásában. A tomográf felbontásának szintjén homogénnek tekinthető májszövet ideális a CT alapú analízishez, miután annak minden összetétel változása jelentős denzitásváltozással jár. A vizsgálataink során a gunarak között tapasztalt nagy variabilitás a jellemző HU értékben jó alapot nyújt a szelekcióra, amit megkönnyít az, hogy néhány CT felvétel már elegendő a hízott máj in vivo minősítéséhez.

_______________

A fentieket összefoglalva a kidolgozott in vivo módszertan alkalmas a májtérfogat és a májminőség egy lépésben történő jellemzésére a tömésre való előkészítés, illetve a töméses hizlalás során. A PLS regresszió alkalmazása a májszövet kémiai összetételének becslésére igen hatékonynak bizonyult. Szemben a 4.1.2.2. fejezetben leírtakkal a nyersfehérje tartalom becslés pontossága (R²=0.96) elérte a nyerszsírét (R²=0.97). A vizsgálatoknak nagy gyakorlati jelentőséget ad, hogy az állatvédelmi előírások szigorodása miatt a töméses hizlalás 2012 után várhatóan megszűnik. Ennek megfelelően alternatív májelőállító technológiák fejlesztése várható, melyek hatékonyságának elbírálására az ismertetett képalkotó vizsgálatok kitűnően használhatók.