PROJEKT - ProRapeSeed · i indyków. Szacuje się, że w ciągu najbliższych dziesięciu lat...

17
PROJEKT - ProRapeSeed „INNOWACYJNA TECHNOLOGIA PRZETWÓRSTWA RZEPAKU DO ŻYWIENIA DROBIU” AUTOR ZDJĘĆ: ADAM STĘPIEŃ

Transcript of PROJEKT - ProRapeSeed · i indyków. Szacuje się, że w ciągu najbliższych dziesięciu lat...

Page 1: PROJEKT - ProRapeSeed · i indyków. Szacuje się, że w ciągu najbliższych dziesięciu lat produkcja mięsa będzie rosła globalnie o 1,6% rocznie, przy czym wkład mięsa drobiowego

PROJEKT - ProRapeSeed „INNOWACYJNA TECHNOLOGIA

PRZETWÓRSTWA RZEPAKU DO ŻYWIENIA DROBIU”

AUTO

R ZD

JĘĆ:

AD

AM

STĘ

PIEŃ

Page 2: PROJEKT - ProRapeSeed · i indyków. Szacuje się, że w ciągu najbliższych dziesięciu lat produkcja mięsa będzie rosła globalnie o 1,6% rocznie, przy czym wkład mięsa drobiowego

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

PROJEKT - ProRapeSeed „INNOWACYJNA TECHNOLOGIA

PRZETWÓRSTWA RZEPAKU DO ŻYWIENIA DROBIU”

Page 3: PROJEKT - ProRapeSeed · i indyków. Szacuje się, że w ciągu najbliższych dziesięciu lat produkcja mięsa będzie rosła globalnie o 1,6% rocznie, przy czym wkład mięsa drobiowego

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

32 Izba Zbożowo-Paszowa, będąc organizacją branżową, zrzeszającą zarówno producentów pasz, jak i firmy sektora handlu zbożem i oleistymi, zaangażowała się w projekt realizowany w ramach inicjatywy CORNET, współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju pod nazwą „Innowacyjna technologia przetwórstwa rzepaku do żywienia drobiu” o akronimie ProRapeSeed (Umowa nr CORNET/22/2/2017).

Projekt prowadzony był w ramach polsko-niemieckiego konsorcjum, w którym partnerami były instytuty naukowe, zarówno z Polski, jak i z Niemiec. Po stronie krajowej w projekt ProRapeSeed zaangażowane były: Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - PIB, Uniwersytet Warmińsko - Mazurski w Olsztynie oraz Instytut Chemii Bioorganicznej PAN w Poznaniu. Ze strony niemieckiej w projekcie uczestniczyły: Gemeinschaft zur Förderung der Privaten Deutschen Pflanzenzüchtung e.V., Freie Universität Berlin oraz Versuchs- und Lehranstalt für Brauerei in Berlin (VLB) e.V.

Projekt opierał się także na ścisłej współpracy z firmami z sektora małych i średnich przedsiębiorstw (MŚP), które tworzyły Komitet Użytkowników Projektu. Komitet ten był „ciałem doradczym” dla wykonawców projektu i miał za zadanie wspierać strony w jego realizacji i wdrożeniu, tak aby był on optymalnie dostosowany dla grupy MŚP.

Rosnące zapotrzebowanie na opłacalne ekonomicznie produkty mięsne powoduje bardzo szybki wzrost produkcji mięsa, zwłaszcza drobiowego, kurcząt brojlerów i indyków. Szacuje się, że w ciągu najbliższych dziesięciu lat produkcja mięsa będzie rosła globalnie o 1,6% rocznie, przy czym wkład mięsa drobiowego w tym wzroście będzie stanowił około 75% (AVEC, 2014). Roczna produkcja pasz w UE wyniosła około 161,5 mln ton w roku 2018, w 2019 roku wyprodukowano około 55,5 mln pasz dla drobiu. Polska, obok Niemiec, zaliczana jest do największych w Europie producentów pasz dla drobiu. Sukces europejskiego rynku paszowego i produkcji zwierzęcej zależy od opłacalnego ekonomicznie wykorzystania składników paszy o wysokiej jakości, gwarantujących bezpieczeństwo zdrowotne. Słabością tego rynku jest oparcie produkcji w dużej mierze na importowanej poekstrakcyjnej śrucie sojowej, głównie genetycznie zmodyfikowanej.

Zmniejszenie uzależnienia się krajów europejskich od importu genetycznie zmodyfikowanej poekstrakcyjnej śruty sojowej wymagało podjęcia inicjatywy, nakierowanej na zwiększenie wykorzystania rodzimych źródeł białka roślinnego; co jest również w pełni zgodne z polityką rządu. Aby to się stało, rodzime produkty białkowe, jako zamienniki importowanej śruty sojowej, muszą być produkowane w ilości wystarczającej, w sposób kontrolowany i ciągły. Muszą być także ekonomicznie opłacalne dla MŚP zaangażowanych na tym polu.

Rzepak, a właściwie produkty otrzymywane po ekstrakcji lub tłoczeniu oleju, dają wyjątkowe możliwości jako rodzime źródło białka oraz gwarantują dostępność surowca w dużych ilościach, bez sezonowych niedoborów. Jednakże problemy związane z wysoką zawartością włókna oraz innych składników antyżywieniowych, brak jednolitości i jednorodności w jakości dostępnej na rynku poekstrakcyjnej śruty oraz makuchu rzepakowego są czynnikami ograniczającymi pełne ich

wykorzystanie w żywieniu zwierząt. Można to rozwiązać w sposób dwojaki, (i) poprzez zastosowanie innowacyjnych strategii w hodowli rzepaku oraz (ii) metodami obróbki technologicznej, które przyczynią się do istotnej poprawy wartości paszowej komponentów rzepakowych. Poprawa wartości paszowej produktów rzepakowych podniesie ich wartość rynkową i stworzy nowe możliwości biznesowe dla hodowców i producentów nasion siewnych rzepaku, a także rolników, producentów pasz i żywności. W szczególności powinny zyskać na tym MŚP, które są najbardziej zainteresowane wysoką jakością śruty, makuchów oraz wytłoków.

Najważniejszymi celami badań w niniejszym projekcie były: • selekcja i kategoryzacja dostępnych odmian/linii rzepaku najbardziej

odpowiednich do żywienia drobiu, oparta na kompleksowych analizach chemicznych i badaniach in vitro strawności białka oraz opracowanie i adaptacja innowacyjnych narzędzi molekularnych, selekcja markerów i zastosowanie mapowania asocjacyjnego do identyfikacji regionów genomu, odpowiedzialnych za cechy determinujące wartość żywieniową i jakość nasion rzepaku, co pozwoli na skrócenie cyklu hodowlanego rzepaku o poprawionych cechach jakości,

• opracowanie właściwej dla śruty rzepakowej technologii ulepszania i specyficznych procesów enzymatycznych do otrzymania produktów o wysokiej wartości żywieniowej dla drobiu, a następnie analiza ich jakości i wartości paszowej z użyciem brojlerów kurzych i indyków,

• ocena aspektów ekonomicznych, ekologicznych i społecznych nowatorskich prototypowych produktów.

Realizacja tych celów została zaplanowana w 3 pakietach roboczych, co obrazuje poniższy schemat:

Page 4: PROJEKT - ProRapeSeed · i indyków. Szacuje się, że w ciągu najbliższych dziesięciu lat produkcja mięsa będzie rosła globalnie o 1,6% rocznie, przy czym wkład mięsa drobiowego

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

54 RYNEK PASZ W POLSCE

W Polsce produkuje się ponad 23 mln ton wszelkiego rodzaju pasz - pełnoporcjowych i koncentratów/premiksów paszy dla trzody, drobiu, bydła, owiec czy ryb.

Pasze te są produkowane przez przemysłowe mieszalnie pasz (pasze przemysłowe), jak również przez gospodarstwa zajmujące się hodowlą (pasze gospodarskie) bezpośrednio w gospodarstwach na własny użytek.

Pasz przemysłowych wytwarza się ponad 11 mln ton rocznie, pasz gospodarskich ponad 12 mln ton.

Aktualny stan użycia surowców białkowych przedstawia poniższa tabela.

Tabela 1. Bilans surowców białkowych w produkcji pasz ogółem (przemysłowych i gospodarskich)

SUROWCE BIAŁKOWEzużycie łącznie

w tys. ton

zawartość białka

w procentach

przeliczenie na białko w tys. ton

udział poszczególnych

surowców w procentach

w bilansie białka

śruta sojowa i nasiona soi (w tym import nasion soi

w ekwiwalencie śruty)2500 47% 1175 64,0%

śruta słonecznikowa i słonecznik 340 35% 119 6,5%

śruta rzepakowa i nasiona rzepaku (produkcja około 1550 tys ton minus eksport ok 550 tys ton)

1000 34% 340 18,5%

bobowate / strączkowe (produkcja około 445 tys ton

minus eksport 90 tys ton)355 31% 110 6,0%

DDGS (w przeliczeniu na suchy) 300 27% 81 4,4%

pozostałe 25 40% 10 0,5%

łącznie 4520 1835 100,0%

Jak wynika z tabeli 1 ponad 70% białka używanego do produkcji pasz w Polsce pochodzi z importu (śruta sojowa/soja oraz śruta słonecznikowa). Tym niemniej należy zaznaczyć, iż Polska co roku importuje, jak i eksportuje nasiona rzepaku (także z powodów optymalizacji logistyki). Bilans netto importu/eksportu rzepaku bywa dodatni lub ujemny, tak więc część śruty rzepakowej zużywanej w Polsce pochodzi z importowanych nasion rzepaku.

Krajowy rynek paszowy nie jest w stanie zużyć całości produkowanej w Polsce poekstrakcyjnej śruty rzepakowej, w związku z tym około 0,5 mln ton śruty rocznie jest eksportowane.

Struktura produkcji pasz przemysłowych jest znacząco różna od struktury produkcji

Badania zaplanowane w WP1 miały pozwolić na identyfikację odmian i linii rzepaku (Brassica napus) najbardziej odpowiednich do wykorzystania w żywieniu drobiu na podstawie kompleksowej analizy składników, ze szczególnym zwróceniem uwagi na składniki antyżywieniowe. MŚP będą mogły wykorzystać bazy danych, w których wyniki te będą dostępne, co powinno wpłynąć na zwiększenie stopnia wykorzystania poekstrakcyjnej śruty lub innych produktów powstałych po obróbce nasion rzepaku w mieszankach paszowych dla drobiu. Wiedza uzyskana w ramach tego projektu powinna być przydatna również hodowcom i rolnikom w ich działaniach na rzecz poprawy jakości nasion rzepaku. Ważną częścią tego pakietu były badania umożliwiające wykorzystanie w hodowli rzepaku markerów molekularnych, sprzężonych lub zasocjowanych z badanymi cechami jakościowymi, celem znacznego skrócenia cyklu otrzymania nowej odmiany hodowlanej o poprawionej wartości paszowej, poprzez zwiększenie precyzji selekcji i jej skuteczności. W tym celu zaplanowano mapowanie asocjacyjne i genotypowanie metodą DArTseq, kolekcji co najmniej 200 zróżnicowanych genotypów, w celu identyfikacji regionów genomu odpowiedzialnych za różne, istotne dla hodowli, cechy jakościowe.

Celem WP2 było otrzymanie finalnych prototypów produktów białkowych z wykorzystaniem trzech różnych technologii, tj. obróbki mechanicznej, hydrotermicznej oraz biotechnologicznej, w której na drodze fermentacji powinny ulec enzymatycznemu podtrawieniu składniki obniżające wartość paszową śruty rzepakowej. Gotowe produkty miały zostać następnie scharakteryzowane pod względem chemicznym, a przede wszystkim żywieniowym w doświadczeniach na kurczętach brojlerach i indykach.

Rzepak oferuje wyjątkowe możliwości jako rodzime alternatywne źródło białka w żywieniu drobiu, przy założeniu, że obecne problemy związane z wysoką zawartością w nim włókna i innych czynników antyżywieniowych będą wyeliminowane poprzez innowacyjne strategie genetyczno-hodowlane i innowacyjne technologie jego przetwórstwa. Równolegle z poprawą jakości produktów rzepakowych, można oczekiwać także nowych, ekonomicznie atrakcyjnych, możliwości dla krajowych producentów drobiu, przemysłu paszowego, rolników i producentów żywności. Było to zakresem badań w WP3.

Otrzymanie innowacyjnych składników paszy, jako efektu końcowego niniejszego projektu, powinno mieć pozytywny wpływ na wydajność i zdrowie zwierząt, z równoczesnym uwzględnieniem w pełni aspektu środowiskowego. Wzrost udziału poekstrakcyjnej śruty rzepakowej w paszy dla drobiu tylko do 15% (co stanowi ekwiwalent około 8,25 mln ton) mógłby zastąpić na rynku europejskim co najmniej 40% importowanej poekstrakcyjnej śruty sojowej, z ilości ogółem wykorzystanej w roku 2015/2016 (zaimportowano 20,7 mln ton poekstrakcyjnej śruty sojowej GM).

Polscy partnerzy uczestniczący w niniejszym projekcie są liderami pakietów roboczych WP1 (prof. D. Boros, IHAR-PIB) oraz WP3 (prof. T. Twardowski, ICHB PAN) oraz głównymi wykonawcami prac 4 zadań badawczych w 3 pakietach roboczych WP1, WP2, WP3.

Page 5: PROJEKT - ProRapeSeed · i indyków. Szacuje się, że w ciągu najbliższych dziesięciu lat produkcja mięsa będzie rosła globalnie o 1,6% rocznie, przy czym wkład mięsa drobiowego

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

76 WP1. ZRÓŻNICOWANIE GENETYCZNE I STRATEGIA HODOWLANA POPRAWY JAKOŚCI NASION RZEPAKU

Celem głównym była ewaluacja i kategoryzacja odmian i linii rzepaku ozimego pod względem przydatności paszowej (T1) oraz identyfikacja markerów zasocjowanych z określonymi cechami, do wyznaczenia regionów genomu, odpowiedzialnych za wartość żywieniową i jakość nasion rzepaku (T2).

WP1.T1. ZRÓŻNICOWANIE GENOTYPÓW RZEPAKU POD WZGLĘDEM ZAWARTOŚCI SKŁADNIKÓW ODŻYWCZYCH I ANTYŻYWIENIOWYCH

Badano stopnień zróżnicowania genotypów (odmian i linii hodowlanych) rzepaku ozimego (Brassica napus), w odniesieniu do zawartości składników pokarmowych i antyżywieniowych, celem wskazania źródeł ich naturalnej zmienności, niezbędnej w pracach hodowlanych, prowadzonych w kierunku poprawy przydatności paszowej nasion rzepaku. Badania miały również na celu identyfikację odmian najbardziej odpowiednich do żywienia drobiu, które mogłyby być wykorzystane w większym stopniu w przemyśle paszowym. Prace opierały się na analizie fizyko-chemicznej nasion odmian aktualnie uprawianych w Polsce oraz kolekcji zróżnicowanych genotypów rzepaku ozimego, wytypowanych do badania determinacji genetycznej składników pokarmowych i związków antyżywieniowych za pomocą mapowania asocjacyjnego i genotypowania metodą DArTseq, a także analizie śruty uzyskanej z tych nasion.

Materiałem badawczym były nasiona 66 odmian czarnonasiennych rzepaku ozimego ze zbioru w roku 2017, z doświadczenia porejestrowego COBORU, przeprowadzonego w województwie pomorskim w Stacji Oceny Odmian (SOO) Karzniczka oraz kolekcji zróżnicowanych genotypów, z doświadczenia założonego na polach Poznańskiej Hodowli Roślin (PHR) w Wiatrowie w Wielkopolsce. Kolekcja genotypów, wybrana do mapowania asocjacyjnego i genotypowania metodą DArTseq, składała się z czarnonasiennych odmian populacyjnych, form mieszańcowych, linii resyntetycznej, linii o zróżnicowanej zawartości kwasów tłuszczowych i glukozynolanów, linii podwojonych haploidów (DH) wyprowadzonych z odmiany odpornej na kiłę kapusty, linii żółtonasiennych oraz materiału z banku genów IHAR-PIB. Miejsce wyprodukowania nasion odmian uprawnych rzepaku ozimego zostało wybrane po konsultacji z pracownikami COBORU. W SOO Karzniczka w 2017 r. uzyskano najwyższe średnie plony rzepaku ozimego, na poziomie 57,3 dt/ha, podczas gdy średni plon czterech odmian wzorcowych (ES Valegro i Marcelo - odm. populacyjne oraz Atora i DK Expiro - odm. mieszańcowe) ze wszystkich 25 doświadczeń porejestrowych wyniósł 44,1 dt z ha (dane COBORU, Wyniki PDO, Oleiste, 2017).

Zakres prac. W nasionach oznaczono cechy fizyczne jak: masę tysiąca nasion (MTN), masę objętościową (MHL) oraz barwę, a także zawartość białka, tłuszczu, glukozynolanów (GLS), neutralne (NDF) i kwaśne (ADF) włókno detergentowe. W śrutach, uzyskanych laboratoryjnie po ekstrakcji heksanem na gorąco, oprócz składników odżywczych oznaczono nieskrobiowe polisacharydy (NSP), kwasy uronowe, oligosacharydy, włókno pokarmowe (TDF), związki fenolowe (TPC),

pasz gospodarskich. Pasze przemysłowe to blisko 65% pasz dla drobiu, ponad 20% dla trzody chlewnej, nieco mniej niż 10% dla bydła; pozostałe ponad 5% to pasze dla koni, owiec, zwierząt futerkowych i ryb. Pasze gospodarskie to przede wszystkim pasze dla trzody chlewnej i w drugiej kolejności dla bydła. Na uwagę zasługuje fakt, że Polska jest liderem w produkcji i eksporcie mięsa kurcząt brojlerów w Europie, a wartość eksportu mięsa i przetworów z drobiu wyniosła w 2017 roku ponad 9 miliardów złotych (9 135 868 537 PLN). Jest to bardzo istotna pozycja w polskim dodatnim bilansie handlu zagranicznego żywnością.

Przy produkcji pasz przemysłowych i gospodarskich używa się zbóż, jak i surowców białkowych. W paszach gospodarskich używa się nie tylko surowców własnych, ale także kupowanych na rynku, w tym białkowych importowanych. Różnice w strukturze produkcji powodują różne zapotrzebowanie na surowce białkowe (pasze dla drobiu zawierają znacznie więcej białka), jak również są stosowane różne surowce białkowe z uwagi na inne wymagania żywieniowe drobiu i trzody chlewnej. Różnice w bilansach białkowych pasz przemysłowych i gospodarskich są przedstawione w tabeli 2.

Tabela 2. Bilans surowców białkowych w produkcji pasz ogółem (przemysłowych 11 mln ton i gospodarskich 12 mln ton)

SUROWCE BIAŁKOWE

zużycie łącznie w tys. ton w paszach

zawartość białka w %

przeliczenie na białko w tys. ton w paszach

udział poszczególnych surowców w %

w bilansie białka

przemysłowych gospodarskich przemysłowych gospodarskich przemysłowych gospodarskich

śruta sojowa i nasiona soi (w tym

import nasion soi w ekwiwalencie

śruty)

1980 520 47% 931 244 70,2% 48,0%

śruta słonecznikowa i słonecznik

275 65 35% 96 23 7,3% 4,5%

śruta rzepakowa i nasiona rzepaku (produkcja około

1550 tys ton minus eksport ok 550 tys

ton)

578 422 34% 197 143 14,8% 28,2%

bobowate / / strączkowe

(produkcja około 445 tys ton minus eksport 90 tys ton)

110 245 31% 34 76 2,6% 14,9%

DDGS (w przeliczeniu na suchy)

220 80 27% 59 22 4,5% 4,2%

pozostałe 22 3 40% 9 1 0,7% 0,2%

łącznie 3185 13350 1326 509 100,0% 100,0%

Page 6: PROJEKT - ProRapeSeed · i indyków. Szacuje się, że w ciągu najbliższych dziesięciu lat produkcja mięsa będzie rosła globalnie o 1,6% rocznie, przy czym wkład mięsa drobiowego

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

98 Włókno pokarmowe jest uznane za główny czynnik obniżający strawność białka śruty rzepakowej dla drobiu. W badanych śrutach zawartość tego składnika była w zakresie od 36% do 43%, odpowiednio w odmianach Mentor i Birdy, przy wartości średniej równej 39%. Mimo małego zróżnicowania różnice w ilości TDF między śrutami były istotne (NIR=0,86, p=0,01). Włókno pokarmowe ma charakter kompleksowy, składa się z nieskrobiowych polisacharydów (NSP), oligosacharydów, kwasów uronowych oraz ligniny. Spośród badanych odmian, odmiana Trumpf wyróżniała się nie tylko największą ilością białka, ale także najmniejszą ilością NSP ogółem (13,8%) oraz była w grupie odmian o małej zawartości kwasów uronowych (4,7%), przy wartości średniej dla odmian 5,7% (Tab. 4).

Tabela 4. Zmienność zawartości włókna pokarmowego (TDF) i jego składników w śrutach otrzymanych z nasion odmian uprawnych rzepaku ozimego [w % smbt]

DaneT-NSP

Odmiany

Oligo- sacharydy

Odmiany

Kwasy uronowe

Odmiany

LigninaOdmiany

TDFOdmiany

TPC [mg/g ]

Odmiany

Wartość średnia

15,8 1,65 5,7 16,0 39,3 22,9

Wsp. Zmienność [%]

6 7 10 8 4 8

Wartość min. 13,8 Trumpf 1,38 Marcopolos 4,5 Sy Medal 12,8 Alexander 36,4 Mentor 19,1 Lohana

Wartość max. 18,0 Alexander 1,97 Archibald 7,2 Alvaro KWS 18,5 Birdy 43,0 Birdy 27,1 PT 211

SEM* 0,291 0,049 0,076 0,212 0,318 0,281

NIR (p≥ 0,01) 0,72 0,02 0,05 0,38 0,86 0,67

Skład włókna pokarmowego rzepaku różni się znacznie od składu włókna śruty sojowej i niewątpliwie wpływa na różnice w strawności białka między tymi śrutami. Wyniki uzyskane dla 66 odmian wykazały, co ilustruje rysunek 1, że włókno pokarmowe rzepaku składa się głównie z NSP i ligniny, występujących w prawie równych proporcjach (po około 40%), relatywnie dużego udziału związków pektynowych, mierzonych jako kwasy uronowe (15%), a tylko z niewielkich ilości oligosacharydów (4%). W śrucie sojowej natomiast, w której zawartość TDF jest znacznie niższa niż w śrucie rzepakowej, średnio o 25,4%, największy udział ma NSP (59%), a następnie oligosacharydy (16%). W śrucie sojowej lignina ma trzykrotnie mniejszy udział, aniżeli w śrucie rzepakowej (13% vs 41%) (Rys. 1).

a w kolekcji mapującej także fityniany. Wszystkie analizy wykonano metodami uznanymi, aprobowanymi przez AACC (2011). Wyniki opracowano statystycznie jednoczynnikową analizą wariancji, przy użyciu oprogramowania STATISTICA 9.1 oraz wyliczono współczynniki zmienności (CV) i współczynniki korelacji Pearsona.

Wyniki – odmiany uprawne. Stwierdzono niewielkie zróżnicowanie odmianowe, nieprzekraczające 10%, zarówno cech fizycznych nasion, jak i składników warunkujących przydatność paszową otrzymanej śruty, z wyjątkiem glukozynolanów. Wśród odmian uprawnych zmienność GLS alkenowych wyniosła 23%, a 13% w odniesieniu do sumy GLS. Należy podkreślić, że zawartość GLS w nasionach odmian obecnie uprawianych była niska, średnio 12,4 µM/g, w zakresie od 8,3 do 15,8 µM/g. Niska zawartość GLS w nasionach, składnika rzepaku o największym działaniu niekorzystnym u zwierząt, jest wynikiem przyjętego w naszym kraju w 1996 roku limitu dopuszczalnej zawartości GLS, na poziomie 15 µM/g nasion, dla odmian wpisywanych do Krajowego Rejestru Odmian. Wyznaczony poziom dopuszczalności GLS w nowych odmianach rzepaku wpisywanych do KRO jest w dalszym ciągu niższy, o 3 µM/g nasion, od limitu obowiązującego od 2013 roku w Katalogu Europejskim.

Mimo małej zmienności odmianowej białka w nasionach (5%) i śrucie (4%), różnica między skrajnymi wartościami była znacząca, odpowiednio 4 i blisko 6 jednostek procentowych. Odmianą o największej zawartości białka w śrucie była odmiana mieszańcowa Trumpf (39,7%), a z hodowli polskiej odmiana populacyjna Metys (38,4%). W śrutach zawartość składników mineralnych była średnio na poziomie 8,0%, w zakresie od 7,5 do 9%, odpowiednio w odmianach Arango i Birdy, a sacharozy średnio około 8%, w zakresie od 6 do 9%, odpowiednio w odmianach Xenon i Oriolus (Tab. 3).

Tabela 3. Zmienność zawartości składników odżywczych w śrutach otrzymanych z nasion odmian uprawnych rzepaku ozimego [w % smbt]

DaneBiałko

Odmiany

Składniki mineralne

Odmiany

SacharozaOdmiany

SSOOdmiany

Wartość średnia 36,6 8,00 7,6x 52,2

Wsp. zmienności [%]

4 4 9 3

Wartość max. 39,7 Trumpf 8,90 Birdy 9,3 Oriolus 55,2 Alexander

Wartość min. 33,8 DK Ektract 7,50 Arango 6,4 Xenon 49,4 DK Extract

SEM* 0,060 0,120

NIR (p≥ 0,01) 0,03 0,12

Suma zawartości białka, składników mineralnych i sacharozy wyznacza zawartość składników odżywczych (SSO) w badanych śrutach. Największą ilość tych składników stwierdzono w odmianie Alexander (55%), a najmniejszą w odmianie DK Extract (49%), przy wartości średniej około 52%.

Page 7: PROJEKT - ProRapeSeed · i indyków. Szacuje się, że w ciągu najbliższych dziesięciu lat produkcja mięsa będzie rosła globalnie o 1,6% rocznie, przy czym wkład mięsa drobiowego

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

1110Tabela 5. Zakres zmienności zawartości składników antyżywieniowych w śrutach uzyskanych z nasion populacji mapującej rzepaku ozimego [w % mbt]

Składnik śruty (n=259) Wartość średnia Minimum Maximum CV [%]

Niecelulozowe polisacharydy 8,62 6,48 10,73 9

Arabinogalaktany 3,35 2,50 4,32 10

Arabiniany 3,14 2,37 3,94 10

Kwasy uronowe 4,56 3,58 5,95 10

Zw. fenolowe ogółem 1,62 0,96 2,33 16

Kwas fitynowy 3,48 2,59 4,70 10

Śruty otrzymane z nasion rzepaku ozimego, stanowiących kolekcję genotypów do mapowania asocjacyjnego oraz genotypowania metodą DArTseq, wykazały większe zróżnicowanie pod względem zawartości składników o charakterze antyżywieniowym, aniżeli śruty z odmian uprawnych. Największe zróżnicowanie stwierdzono w odniesieniu do zawartości związków fenolowych i wynosiło ono 16%, w zakresie od blisko 1% do 2,3%, a najmniejsze w przypadku NCP - równe 9%, w zakresie od 6,5% do 10,7%. Zmienność zawartości pozostałych składników była na poziomie 10% (Tab. 6, Tab. 7).

Tabela 6. Zróżnicowanie zawartości polisacharydów w śrutach uzyskanych z nasion populacji mapującej rzepaku ozimego

Kolekcja NCP Arabinogalaktany Arabiniany Kwasy uronowe

[% mbt] CV % [% mbt] CV % [% mbt] CV % [% mbt] CV %

Odmiany (n=148) 8,91 8 3,39 10 3,31 9 4,67 8

Linie o różnych cechach (n=26)

8,21 6 3,37 10 2,84 6 4,60 11

Linie DH n=54 8,42 6 3,32 8 3,00 6 4,36 9

Kolekcja z Banku Genów (n=31)

7,92 7 3,22 9 2,80 8 4,32 10

Tabela 7. Zróżnicowanie zawartości związków fenolowych oraz fitynianów w śrutach uzyskanych z nasion populacji mapującej rzepaku ozimego

Kolekcja

TPC Kwas fitynowy P-fitynowy

[mg/g mbt]

CV % [%] CV %[mg/g mbt]

CV %

Odmiany (n=148) 16,3 13 3,42 9 9,6 9

Linie o różnych cechach (n=26) 13,4 14 3,15 11 8,9 11

Linie DH n=54 17,3 16 3,80 9 10,7 9

Kolekcja z Banku Genów (n=31) 16,2 18 3,47 9 9,8 9

Rysunek 1. Skład włókna pokarmowego

śruta rzepakowa śruta sojowa

Różnica w zawartości ligniny między śrutami rzepakową i sojową odzwierciedla różnice w zawartości NDF oraz ADF, gdyż ilość składników włókna nierozpuszczalnych w detergencie neutralnym i kwaśnym jest podobna w obu śrutach. Wysoki poziom NDF w mieszance negatywnie wpływa na jej pobranie, zaś zbyt duża ilość ADF obniża ogólną strawność paszy.

Na podstawie wyników korelacji Pearsona możemy wnioskować, że MTN może być wskaźnikiem wyboru odmian najbardziej przydatnych do żywienia drobiu. Cecha ta była istotnie dodatnio skorelowana (p<0,01) z zawartością białka w nasionach, a ujemnie z zawartością ligniny i TDF w śrucie. Takim wskaźnikiem jakości może być również zawartość tłuszczu. Im mniej tłuszczu w nasionach, tym więcej było w nich białka (r=-0.69), a z kolei zawartość białka w nasionach przekłada się na jego zawartość w śrucie (r=0,87). Na zawartość TDF w śrucie w największym stopniu wpływ miała ilość ligniny (r=0,67), a w mniejszym NSP oraz kwasów uronowych (r=0.46).

Wyniki – populacja mapująca. W grupie genotypów rzepaku ozimego, wybranych do mapowania asocjacyjnego, oznaczenie chromatograficzne nieskrobiowych polisacharydów pozwoliło na wyliczenie zawartości arabinogalaktanów i arabinianów, uznanych za jedne z głównych składników obniżających wykorzystanie białka śruty rzepakowej. Uważa się je za składniki, które mają duże powinowactwo do tworzenia niestrawnych kompleksów z białkami (Bjergegaard i in., 1991). Śruty rzepakowe nie różnią się w zawartości celulozy, stąd badania składników antyżywieniowych oparto na zawartości niecelulozowych polisacharydów (NCP) dla wykazania większego zróżnicowania między genotypami pozostałych składników NSP (Tab. 5).

Page 8: PROJEKT - ProRapeSeed · i indyków. Szacuje się, że w ciągu najbliższych dziesięciu lat produkcja mięsa będzie rosła globalnie o 1,6% rocznie, przy czym wkład mięsa drobiowego

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

1312(0,7-5,3 µmol/g nasion), glukobrassycyna (0,1-0,4 µmol/g), glukozynolany alkenowe - glukobrassicanapina (0,07-3,6 µmol/g), glukonapina (0,6-17,3 µmol/g), napoleiferyna (0,04-0,5 µmol/g), progoitryna (0.04-47,5 µmol/g). W szklarni IHAR-PIB Poznań rozmnożono 93 linie DH, wyprowadzone ze skrzyżowania linii żółto- i czarnonasiennych Z114xH226 oraz 73 linie DH, pochodzące z odwrotnego skrzyżowania tych linii.

Ponadto w ramach zadania międzysekcyjnego T2 w Stacji Doświadczalnej Oceny Odmian Masłowice rozmnożono linie żółtonasienne rzepaku ozimego i czarnonasiennej odmiany Chrobry. Nasiona zostały wyprodukowane w dostatecznej ilości, niezbędnej do przeprowadzenia zaplanowanych doświadczeń żywieniowych. Z nasion tych wyprodukowano wytłok w Zakładzie Produkcyjnym firmy VitaCorn w Łagiewnikach Kościelnych (www.vitacorn.com.pl), który został przekazany do wykorzystania przy realizacji zadania WP 2.

METODYKA

Analizę podobieństwa cech oraz różnicowania genotypów populacji asocjacyjnej na podstawie badanych cech wykonano wykorzystując analizę czynnikową oraz analizę skupień (XlStat).

Zmienność genetyczna kolekcji genotypów rzepaku rozmnożonych w warunkach polowych w sezonie wegetacyjnym 2017/2018 została zbadana przy zastosowaniu technologii DArTseq bazującej na sekwencjonowaniu nowej generacji (Next Generation Sequencing) (Wenzl i in., 2004; Carling i in., 2015). Określono zmienność badanych cech w przypadku genotypów przeznaczonych do badań asocjacyjnych (powiązania marker - cecha).

Izolację DNA wykonano za pomocą zestawu Plant DNAeas Kit wg metodyki producenta. Czystość oraz jakość uzyskanych preparatów badano spektrofotometrycznie. Integralność DNA weryfikowano na żelu agarozowym.

Mapę sprzężeniową opracowano za pomocą oprogramowania MultiPoint UltraDense. Grupy sprzężeń przypisano do odpowiednich chromosomów wykorzystując udostępnione nam dane, dotyczące ich lokalizacji na chromosomach gatunku. Mapę sprzężeniową zestawiono z mapą fizyczną. Na tej podstawie opracowano połączoną mapę, w skład której włączono markery aproksymowane. Określono korelacje chromosomów gatunku poszczególnych map celem weryfikacji ich kolinearności. Niezależnie sprawdzono, czy w przypadku markerów reprezentujących poszczególne chromosomy nie występuje strukturyzacja danych. W tym celu konano analizę UPGMA (rys. 6) i PCA stosując oprogramowanie XlStat.

W przypadku zróżnicowanych genotypów, składających się na populacje do badań asocjacyjnych (powiązania marker - cecha), weryfikowano obecność struktury genetycznej oraz pokrewieństwo genotypów. Zebrane wyniki badań fenotypowych i genotypowych kolekcji posłużyły do identyfikacji markerów asocjowanych z badanymi cechami (oprogramowanie TASSEL) oraz dla określenia w genomie obszaru odpowiedzialnego za cechy znaczące w selekcji i pracach hodowlanych.

Większe zróżnicowanie zawartości składników antyżywieniowych można było obserwować w poszczególnych podkolekcjach, w szczególności w odniesieniu do związków fenolowych. Zmienność zawartości polifenoli ogółem w kolekcji genotypów z Banku Genów była nawet na poziomie 18%.

Opracowane wyniki były następnie wykorzystane do mapowania asocjacyjnego i wskazania rejonów na chromosomach rzepaku odpowiedzialnych za syntezę tych związków.

WP1.T2. OPRACOWANIE INNOWACYJNYCH NARZĘDZI SELEKCJI W HODOWLI RZEPAKU DO OCENY WARTOŚCI ODMIAN I JAKOŚCI NASION ORAZ SKRÓCENIA CYKLU HODOWLANEGO

Zadanie T2 obejmowało: ocenę i genotypowanie metodą DArT materiału do mapowania genetycznego i asocjacyjnego regionów chromosomów odpowiedzialnych za cechy warunkujące jakość śruty rzepakowej.

W tym celu w sezonie wegetacyjnym 2017/2018 założono doświadczenie polowe z 317 genotypami rzepaku ozimego, na poletkach PHR Wiatrowo (52.7500 °N, 17.1333°E). Kolekcja 317 genotypów rzepaku składała się z 51 odmian populacyjnych (podwójnie ulepszonych, typu canola), 56 mieszańców (podwójnie ulepszonych), 93 linii o zróżnicowanych cechach jakościowych, 44 odmian tradycyjnych (o wysokiej zawartości kwasu erukowego i glukozynolanów) oraz 73 genotypów uzyskanych z banku genów IHAR-PIB (Rys. 2).

Rysunek 2. Doświadczenie polowe z 317 genotypami rzepaku ozimego w sezonie wegetacyjnym 2017/2018 na poletkach PHR Wiatrowo

marzec 2018 maj 2018 - zaizolowane rośliny

W celu zapewnienia czystości genetycznej materiału roślinnego zaizolowano około 5000 roślin, a dojrzałe nasiona poddano wstępnej analizie metodą NIRS (Prac. Biochemii IHAR-PIB Poznań). Analiza ta wykazała zmienność następujących cech: zawartość białka (19,6-27,4%), tłuszcz (32,7-48,3%), barwa nasion (0,5-3,8), włókno ADF (10,9-23,5%) i NDF (17,9-24,1%), glukozynolany indolowe - 40H glukobrassycyna

Page 9: PROJEKT - ProRapeSeed · i indyków. Szacuje się, że w ciągu najbliższych dziesięciu lat produkcja mięsa będzie rosła globalnie o 1,6% rocznie, przy czym wkład mięsa drobiowego

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

1514Genotypowanie dwu rodzicielskiej populacji mapującej linii DH oraz genotypów,

składających się na populację do badań asocjacyjnych, wygenerowało ponad 100000 markerów DArTseq i silicoDArT.

Opracowano mapę składającą się z 19 grup sprzężeń (Tab. 8). Każdą z grup sprzężeń przypisano do odpowiednich chromosomów rzepaku. Na mapie łącznie umieszczono 10 898 markerów DNA, rozciągających się na obszarze 1844.68 cM. Bazując na informacji o przyporządkowaniu markerów DNA do chromosomów rzepaku oraz wykorzystując dane o ich rozmieszczeniu na mapie fizycznej wszystkie grupy sprzężeń przypisano do chromosomów gatunku (Rys. 4, Tab. 8). Analiza UPGMA i PCA relacji linii DH populacji mapującej na bazie markerów dla danego chromosomu gatunku wykazała występowanie strukturyzacji danych. Może to być wynikiem sposobu wyprowadzenia populacji sprzężeniowej poprzez kultury in vitro lub też presji hodowlanej w obrębie gatunku (Rys. 4).

Tabela 8. Zestawienie danych dotyczących mapy sprzężeniowej oraz mapy syntetycznej (połączenie mapy sprzężeniowej i mapy fizycznej) na bazie populacji mapującej składającej się ze 153 linii DH

Chromo-som

Mapa genetyczna

Mapa połączona

(liczba mar-kerów)

PCA UPGMAAnaliza korelacji

(mapa genetyczna vs mapa połączona)

Liczba markerów

Gęstość wszystkich markerów

Markery szkiele-

towe

Gęstość markerów szkieleto-

wych

Markery redun-dantne

Gęstość markerów redundant-

nych

Markery dodane

Gęstrość markerów dodanych

Długość grupy

sprzężeń (cM)

Suma-ryczna

wariancja 3 składowych

(%) - PCA

Cronbach’s alpha -

PCA

Cophenetic correlation (UPGMA)

Korelacja Pearson, p<0.0001

Współ-czynnik

determina-cji R2

A01 544 0,24 40 3,22 128 1,01 376 0,34 128,93 185 68,009 1,007 0,904 0,921 0,849

A02 555 0,22 32 3,76 96 1,25 427 0,28 120,41 185 73,961 1,007 0,888 0,856 0,732

A03 859 0,09 42 1,81 268 0,28 549 0,14 76,13 360 77,888 1,007 0,927 0,979 0,959

A04 709 0,1 18 4,01 61 1,18 630 0,11 72,19 203 82,117 1,007 0,576 0,966 0,933

A05 1162 0,1 41 2,83 295 0,39 826 0,14 115,97 1162 78,711 1,007 0,939 0,922 0,849

A06 479 0,25 37 3,2 97 1,22 345 0,34 118,57 286 72,166 1,007 0,894 0,931 0,867

A07 524 0,2 32 3,32 106 1 386 0,28 106,18 309 54,236 0,727 0,904 0,941 0,886

A08 259 0,27 14 4,94 76 0,91 169 0,41 69,21 164 59,756 0,498 0,747 0,953 0,907

A09 472 0,27 29 4,41 115 1,11 328 0,39 127,86 300 69,277 1,007 0,889 0,976 0,953

A10 380 0,08 15 2,01 78 0,39 287 0,1 30,09 212 84,477 1,007 0,696 0,83 0,69

C01 1097 0,04 18 2,56 193 0,24 886 0,05 46,04 489 87,382 1,007 0,8 0,874 0,764

C02 520 0,23 26 4,62 279 0,43 215 0,56 120,22 335 76,059 1,007 0,94 0,902 0,814

C03 189 0,43 14 5,79 84 0,97 91 0,89 81,12 117 83,121 1,007 0,704 0,913 0,833

C04 604 0,21 37 3,48 192 0,67 375 0,34 128,63 294 72,687 1,007 0,991 0,954 0,911

C05 413 0,22 26 3,5 90 1,01 297 0,31 90,94 283 73,531 1,007 0,864 0,803 0,644

C06 726 0,15 40 2,76 134 0,82 552 0,2 110,41 482 73,324 1,007 0,88 0,97 0,941

C07 635 0,22 51 2,73 237 0,59 347 0,4 139,44 453 67,65 1,007 0,891 0,98 0,961

C08 400 0,23 10 9,34 84 1,11 316 0,3 93,43 232 94,652 1,007 0,696 0,996 0,981

C09 371 0,19 13 5,3 170 0,41 188 0,37 68,91 84 87,048 1,007 0,986 0,891 0,794

Średnia 574 0,2 28 3,87 146 0,79 399 0,31 97 323 76 0,97 0,85 0,92 0,86

Total 10898 535 2783 7590 1844,68 6135

Mapowanie asocjacyjne umożliwiło identyfikację licznych markerów asocjowanych z badanymi cechami. Na podstawie informacji o występowaniu markerów asocjowanych z cechą i występujących na mapie sprzężeniowej gatunku określano prawdopodobną lokalizację QTLi tych cech (Rys. 5). Badane cechy oraz ich lokalizację zaznaczono kolorowymi prostokątami wraz z nazwą cechy. Wielkość prostokątów odpowiada prawdopodobnemu obszarowi genomu kodującemu cechę.

WYNIKI

Analiza podobieństwa badanych cech wykonana za pomocą analizy czynnikowej ujawniła, że znaczna część tych cech jest ze sobą skorelowana (Rys. 3).

Rysunek 3. Analiza skupień ilustrująca grupowanie genotypów populacji asocjacyjnej wykonana na podstawie badanych cech. F1 i F2 odpowiadają składowym głównym, tłumaczącym ok. 67% wariancji

Analiza genotypów tworzących populację do badań asocjacyjnych wykonana na podstawie badanych cech za pomocą analizy skupień pokazuje, że badane materiały tworzą dwie grupy skupień (Rys. 4).

Rysunek 4. Analiza skupień genotypów populacji asocjacyjnej wykonana na podstawie badanych cech. Przerywana linia pozioma określa punkt odcięcia dla p=0,05.

Page 10: PROJEKT - ProRapeSeed · i indyków. Szacuje się, że w ciągu najbliższych dziesięciu lat produkcja mięsa będzie rosła globalnie o 1,6% rocznie, przy czym wkład mięsa drobiowego

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

1716Rysunek 6. Wynik analizy UPGMA ilustrujący przykładową strukturę populacji linii DH opracowaną z wykorzystaniem markerów DArTseq/silicoDArT przypisanych do tego chromosomu. Widoczne są trzy wyraźne skupienia linii DH

WNIOSKI

Analiza grupowania badanych cech wykazała, że przynajmniej niektóre z nich są ze sobą silnie skorelowane.

Genotypy tworzące populację asocjacyjną, grupowane na podstawie badanych cech z wykorzystaniem analizy skupień, tworzą dwa duże skupienia.

Uzyskana mapa sprzężeniowa wykazuje cechy strukturyzacji danych dla poszczególnych chromosomów, co jest wynikiem sposobu wyprowadzenia populacji mapującej poprzez kultury in vitro lub/i presji hodowlanej w obrębie gatunku.

Mapa sprzężeniowa jest dostatecznie zagęszczona markerami DNA i może być wykorzystana do ilościowego badania cech jakościowych.

Mapowanie asocjacyjne umożliwiło identyfikację markerów zasocjowanych z badanymi cechami.

Wykorzystując markery asocjowane, występujące na chromosomach gatunku opracowanej mapy sprzężeniowej, wstępnie zidentyfikowano obszary genomu odpowiedzialne za ekspresję badanych cech.

Opracowana mapa sprzężeniowa, po zbadaniu cech fenotypowych dla linii DH tej mapy, może w przyszłości posłużyć do określenia lokalizacji chromosomowej QTL cechy.

Rysunek 5. Mapa sprzężeniowa składającą się z 19 grup sprzężeń (A01-A10 oraz C01-C09) powstała na bazie 10 898 markerów DarTseq/silicoDArT wraz z zaznaczonymi obszarami chromosomów, które determinują badane cechy

Page 11: PROJEKT - ProRapeSeed · i indyków. Szacuje się, że w ciągu najbliższych dziesięciu lat produkcja mięsa będzie rosła globalnie o 1,6% rocznie, przy czym wkład mięsa drobiowego

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

1918Tabela 9. Współczynniki standaryzowanej strawności białka i aminokwasów (%)

Składniki pokarmoweGrupy doświadczalne

SEM Wartość PT1 T2 T3 T4 T5

Białko ogólne 71,1 68,5 74,0 69,1 72,6 0,770 0,101

Alanina 73,7ab 73,7ab 81,7a 68,7b 76,5ab 1,222 0,010

Arginina 87,6 86,8 82,2 81,9 83,0 0,896 0,121

Cysteina 66,0ab 66,5ab 73,3a 59,9b 65,0ab 1,400 0,043

Glutamina 81,6ab 82,4ab 84,7a 77,8b 82,5ab 0,747 0,047

Glicyna 75,4 77,7 75,1 72,7 71,6 1,220 0,556

Histydyna 87,0ab 88,0a 78,8cd 72,0d 80,5bc 1,210 <0,001

Izoleucyna 74,7ab 76,8a 69,6ab 73,3ab 65,4b 1,339 0,047

Leucyna 78,8 79,6 76,0 72,4 73,5 1,029 0,102

Lizyna 77,7 77,0 75,0 70,4 75,4 1,096 0,254

Metionina 79,1ab 83,0a 79,0ab 75,8b 85,5a 0,909 0,003

Fenyloalanina 81,0 81,5 80,5 75,0 78,6 0,884 0,117

Prolina 69,1 73,2 66,9 63,4 58,4 1,668 0,050

Seryna 75,4a 77,6a 75,8a 56,5b 71,3a 1,676 <0,001

Treonina 74,1ab 76,5a 70,4ab 58,7c 65,3bc 1,535 <0,001

Walina 77,9 74,4 73,9 66,6 68,4 1,371 0,050

SEM = Błąd standardowy; a, b, c, d - wartości średnie oznaczone różnymi literami różnią się statystycznie istotnie przy P£0,05

Zastosowane zabiegi technologiczne poprawiały lub nie miały wpływu na strawność jelitową białka ogólnego i większości aminokwasów makuchu rzepakowego (Tab. 9). Najwyższe wartości standaryzowanych współczynników strawności Ala, Cyst, Glu, His, Iso, Ser i Thr odnotowano w grupach indyczek żywionych ekspandowanym oraz inkubowanym z wodą makuchem rzepakowym (T2, T3).

W grupach indyczek żywionych produktami rzepakowymi z Niemiec (T1-T3) zabieg ekspandowania makuchu poprawiał w większości przypadków standaryzowaną strawność aminokwasów (oprócz Arg, Lys i Val; T2 vs T1). Natomiast inkubacja makuchu rzepakowego z wodą skutkowała pogorszeniem współczynników strawności w przypadku większości analizowanych aminokwasów (T3 vs T1), jednak nie uzyskano statystycznego potwierdzenia (oprócz His) tych obliczeń.

W grupach indyczek żywionych produktami rzepakowymi z Polski (T5 i T6) zabieg ekspandowania makuchu poprawiał w większości przypadków standaryzowaną strawność aminokwasów (oprócz Gly, Iso i Pro; T6 vs T5), statystycznie istotnie w przypadku histydyny, metioniny i seryny.

WP2.T2. OZNACZENIE WŁAŚCIWOŚCI ŻYWIENIOWYCH I PRODUKCJA PROTOTYPOWEJ PASZY – DOŚWIADCZENIE ŻYWIENIOWE Z UŻYCIEM KURCZĄT BROJLERÓW I INDYKÓW RZEŹNYCH

Głównym celem doświadczeń prowadzonych w UWM było sprawdzenie efektywności stosowania innowacyjnych produktów wysokobiałkowych z makuchu rzepakowego w żywieniu indyków rzeźnych.

DOŚWIADCZENIE STRAWNOŚCIOWE

W okresie maj - czerwiec 2019 roku przeprowadzono doświadczenie strawnościowe. Celem doświadczenia była ocena strawności jelitowej składników pokarmowych, w tym białka i aminokwasów, pięciu innowacyjnych produktów wysokobiałkowych z makuchu rzepakowego u indyków.

Doświadczenie przeprowadzono na 200 jednodniowych indyczkach. Ptaki do 4. tygodnia życia żywiono do woli mieszankami komercyjnymi (pokrywającymi zapotrzebowanie indycząt na wszystkie składniki pokarmowe). W wieku 28 dni ptaki podzielono na 6 grup doświadczalnych, po 8 powtórzeń (klatek) w każdej. Indyczki z pięciu pierwszych grup żywiono jednym z pięciu innowacyjnych produktów wysokobiałkowych z rzepaku z dodatkiem składników mineralnych i witaminowych. W grupach T1-T3 użyto produktów rzepakowych z Niemiec, natomiast w grupach T4-T5 - produktów z Polski. Ptaki z grupy T1 otrzymywały surowy makuch rzepakowy, z grupy T2 - ekspandowany makuch rzepakowy, z grupy T3 - makuch rzepakowy inkubowany z wodą, z grupy T4 - makuch rzepakowy nieekspandowany, a z grupy T5 - ekspandowany. W celu standaryzacji otrzymanych współczynników strawności utworzono grupę T6, w której ptaki żywiono paszą bezbiałkową.

Badania strawnościowe prowadzono przy użyciu metody wskaźnikowej (wskaźnik TiO2). Po 7 dniach żywienia doświadczalnego wszystkie ptaki ubito, pobrano od nich jelita cienkie, zgodnie z metodyką stosowaną w poprzednich doświadczeniach (Kozłowski i in., 2011 i 2012). Treść jelit zliofilizowano, rozdrobniono i przygotowano do analiz. W celu obliczenia współczynników strawności została przeprowadzona analiza zawartości składników pokarmowych oraz tytanu w treści jelit oraz paszy. Analizy wykonano w Department of Veterinary Medicine, Institute of Animal Nutrition, Free University Berlin, Niemcy.

Page 12: PROJEKT - ProRapeSeed · i indyków. Szacuje się, że w ciągu najbliższych dziesięciu lat produkcja mięsa będzie rosła globalnie o 1,6% rocznie, przy czym wkład mięsa drobiowego

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

2120Najwyższą masę i przyrosty masy ciała indyczek doświadczvalnych uzyskano

w grupie T1 (kontrolnej) i T2 (makuch rzepakowy produkcji niemieckiej) (Tab. 10). Ptaki z grupy kontrolnej (T1) charakteryzowały się najwyższym spożyciem paszy, istotnie wyższym w porównaniu do ptaków z grup T2-T5. Najniższe zużycie paszy obliczono dla ptaków z grupy T2, istotnie niższym niż ptaków z grup T1 oraz T4-T6. Zastosowane zabiegi obróbki makuchu z Niemiec skutkowały istotnym pogorszeniem wyników odchowu indyczek, natomiast w przypadku makuchu z Polski poprawą przyrostów masy ciała, przy zbliżonym zużyciu paszy.

Tabela 11. Wyniki analizy rzeźnej indyków

GrupaMasa ciała

kgMasa tuszki

kg

Wydajność rzeźna

%

Mięsień piersiowy

%

Mięsień udowy

%

T1 9,230a 7,505a 81,32 21,09 10,65

T2 9,190a 7,463a 81,22 20,53 10,58

T3 8,790b 7,084b 80,60 20,65 10,34

T4 8,650b 7,027b 81,20 20,25 10,56

T5 8,680b 6,986b 80,47 19,86 10,56

T6 8,900b 7,163b 80,48 20,10 10,47

SEM 0,047 0,042 0,155 0,141 0,080

Wartość P <0,001 <0,001 0,349 0,148 0,918

SEM = Błąd standardowy; a, b - wartości średnie oznaczone różnymi literami różnią się statystycznie istotnie przy P£0,05

Tabela 12. Udział tłuszczu i podrobów jadalnych w tuszce

GrupaPodudzie

%Serce

%Żołądek

%Wątroba

%Tłuszcz

%

T1 8,166 0,337 0,697 1,351 1,449

T2 8,224 0,320 0,726 1,301 1,786

T3 7,953 0,316 0,739 1,345 1,599

T4 8,065 0,328 0,700 1,251 1,512

T5 8,357 0,325 0,739 1,433 1,390

T6 8,112 0,340 0,644 1,313 1,400

SEM 0,071 0,004 0,015 0,020 0,075

Wartość P 0,695 0,545 0,432 0,155 0,126

SEM = Błąd standardowy; a, b - wartości średnie oznaczone różnymi literami różnią się statystycznie istotnie przy P£0,05

Nie stwierdzono istotnego wpływu zastosowanych zabiegów technologicznych na wydajność rzeźną, udział mięśni, podrobów jadalnych oraz tłuszczu (Tab. 11, Tab. 12). Istotnie wyższa masa ciała oraz masa tuszek w grupach T1 i T2 wynikała z wyboru do analizy rzeźnej ptaków o masie ciała zbliżonej do średniej grupy.

DOŚWIADCZENIE WZROSTOWE

Doświadczenie wzrostowe rozpoczęto w czerwcu 2019 roku. Materiał doświadczalny stanowiło 420 indyczek utrzymywanych na ściółce przez okres 91 dni. Ptaki zostały podzielone losowo na 6 grup doświadczalnych, po 7 powtórzeń (kojców) w każdej. W każdym kojcu o powierzchni 4 m2 zostało umieszczonych po 10 indycząt. Ptaki były odchowywane według obowiązujących w kraju i UE wymogów technologicznych. Przez cały okres odchowu indyczki były utrzymywane w budynku z regulowanym dniem świetlnym, pojone i żywione do woli. Mieszanki we wszystkich okresach żywieniowych były izobiałkowe i izoenergetyczne. W paszach dla grupy T1 (kontrolnej) jedynym komponentem wysokobiałkowym była poekstrakcyjna śruta sojowa. W mieszankach dla grup T2-T4 użyto produktów rzepakowych z Niemiec, a w grupach T5-T6 - produktów rzepakowych z Polski, w ilości 20%. Ptaki z grupy T2 otrzymywały surowy makuch rzepakowy, z grupy T3 - ekspandowany makuch rzepakowy, z grupy T4 - makuch rzepakowy inkubowany z wodą, z grupy T5 - makuch rzepakowy nieekspandowany, a z grupy T6 - makuch ekspandowany.

W doświadczeniu oceniano: masę ciała, spożycie i zużycie paszy w kolejnych okresach doświadczalnych oraz przeżywalność ptaków. W celu określenia zawartości suchej masy w kałomoczu na koniec każdego okresu żywieniowego, z każdego kojca pobrane zostały próby świeżych odchodów. W doświadczeniu badano także cechy związane z dobrostanem ptaków. Na koniec doświadczenia z każdej grupy wybranych zostało po 10 ptaków, o masie ciała zbliżonej do średniej grupy. Od tych ptaków zostały pobrane próby krwi w celu określenia wskaźników biochemicznych w osoczu krwi.

Tuszki ubitych ptaków poddane zostały analizie rzeźnej. Oceniono wydajność rzeźną, udział mięśni piersiowych i nóg oraz podrobów jadalnych (serce, żołądek mięśniowy i wątroba) w odniesieniu do masy ciała. Wyniki poddano obróbce statystycznej.

Tabela 10. Wyniki odchowu indyków rzeźnych (1-91 dni)

GrupaMC, 1. dzień

kgMC, 91. dzień

kgDPMC

gDSP

gWZPkg/kg

T1 0,061 9,265a 101,14a 208,82a 2,045c

T2 0,061 9,199ab 100,41ab 198,85b 1,915a

T3 0,061 8,804c 96,07c 193,73b 1,987ab

T4 0,061 8,672c 94,62c 193,82b 2,030bc

T5 0,061 8,697c 94,89c 197,67b 2,044c

T6 0,061 8,914bc 97,29bc 200,61ab 2,056c

SEM <0,001 0,054 0,597 1,409 0,010

Wartość P 0,575 0,001 0,001 0,014 <0,001

SEM = Błąd standardowy; MC = masa ciała; DPMC = dobowy przyrost masy ciała; DSP = dzienne spożycie paszy; WZP = współczynnik zużycia paszy; a, b, c - wartości średnie oznaczone różnymi literami różnią się statystycznie istotnie przy P£0,05

Page 13: PROJEKT - ProRapeSeed · i indyków. Szacuje się, że w ciągu najbliższych dziesięciu lat produkcja mięsa będzie rosła globalnie o 1,6% rocznie, przy czym wkład mięsa drobiowego

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

2322to również zmniejszeniem aktywności katalazy w osoczu krwi w odniesieniu do indyczek, otrzymujących mieszankę paszową zawierającą poekstrakcyjną śrutę sojową (grupa T1). W odniesieniu do grupy T1, jedynie zastosowanie w mieszance paszowej 20% ekspandowanego makuchu rzepakowego (produkt z Polski) spowodowało istotne zwiększenie poziomu cynku w osoczu krwi indyków.

Tabela 14. Poziom wskaźników biochemicznych w osoczu krwi indyczek, cd.

GrupaKatalaza

U/mlSODU/ml

Znµmol/L

Cuµmol/L

Feµmol/L

T1 5,086a 1,772e 30,27b 5,850 13,68

T2 1,083b 2,793de 30,26b 6,022 14,89

T3 1,029b 4,449d 30,14b 5,807 11,05

T4 1,240b 7,048c 30,15b 7,549 12,75

T5 1,094b 11,167b 30,39b 7,678 11,68

T6 1,571b 17,692a 30,67a 6,818 9,63

SEM 0,221 0,734 0,034 0,238 0,573

Wartość P <0,001 <0,001 <0,001 0,051 0,099

SEM = Błąd standardowy; SOD = dysmutaza ponadtlenkowaa,b,c,d,e - wartości średnie oznaczone różnymi literami różnią się statystycznie istotnie przy P£0,05

WNIOSKI

Zarówno w przypadku makuchu rzepakowego z Niemiec, jak i z Polski, zabieg ekspandowania makuchu poprawiał w większości przypadków standaryzowaną strawność aminokwasów. Inkubacja makuchu rzepakowego z wodą (produkt z Niemiec) skutkowała pogorszeniem, aczkolwiek nieistotnym statystycznie, współczynników strawności w przypadku większości analizowanych aminokwasów.

Zastosowanie w mieszance paszowej indyków 20% udziału makuchu rzepakowego, poddanego obróbce technologicznej w Niemczech, wpłynęło negatywnie na wyniki odchowu indyczek (T3 & T4 vs T2), natomiast w przypadku zastosowania w mieszance paszowej analogicznego udziału makuchu rzepakowego, jednak poddanego obróbce technologicznej w Polsce, zaobserwowano zwiększoną końcową masę ciała indyczek (o 2,51%) przy zbliżonym zużyciu paszy (T6 vs T5).

Biorąc pod uwagę odnotowany najniższy poziom końcowego produktu peroksydacji lipidów, tj. dialdehydu malonowego oraz najwyższą aktywność dysmutazy ponadtlenkowej i najwyższy poziom białka całkowitego i cynku w osoczu krwi indyczek, otrzymujących w mieszance paszowej 20% udziału makuchu rzepakowego poddanego ekspandowaniu w Polsce, jego zastosowanie wydaje się być korzystniejsze niż nieekspandowanego makuchu rzepakowego z Polski oraz od pozostałych zastosowanych makuchów rzepakowych, poddanych obróbkom technologicznym w Niemczech.

Tabela 13. Poziom wskaźników biochemicznych w osoczu krwi indyczek

GrupaBiałko

całkowiteg/L

Kwas moczowymmol/L

Mocznikmmol/L

Cholesterolmmol/L

MDAµmol/ml

T1 26,58b 0,696a 3,076 2,77 0,799b

T2 28,41b 0,510b 3,952 2,37 0,837ab

T3 27,84b 0,555ab 3,606 2,74 0,852ab

T4 29,40b 0,503b 3,076 2,22 0,900a

T5 37,62ab 0,494b 2,852 2,75 0,864ab

T6 41,80a 0,561ab 3,422 2,93 0,798b

SEM 1,307 0,017 0,117 0,081 0,009

Wartość P <0,001 0,004 0,065 0,093 0,004

SEM = Błąd standardowy; MDA = dialdehyd malonowy;a, b - wartości średnie oznaczone różnymi literami różnią się statystycznie istotnie przy P£0,05

W porównaniu do grupy kontrolnej (T1) wprowadzenie do mieszanki paszowej dla indyków 20% udziału makuchu rzepakowego (produkty z Niemiec; grupy T2-T4), nie miało wpływu na poziom białka całkowitego w osoczu krwi (Tab. 13). Z kolei wprowadzenie do mieszanki paszowej 20% udziału makuchu rzepakowego (produkty z Polski; grupy T5-T6), szczególnie makuchu poddanego ekspandowaniu (grupa T6) spowodowało zwiększenie poziomu białka całkowitego w osoczu krwi indyków. Żywienie indyczek mieszankami paszowymi z zastosowaniem 20% makuchu rzepakowego (zarówno produktów niemieckich, jak i polskich) spowodowało korzystne obniżenie zawartości kwasu moczowego w osoczu krwi w porównaniu do indyczek, otrzymujących w paszy poekstrakcyjną śrutę sojową jako komponent wysokobiałkowy. Na podkreślenie zasługuje fakt, że najniższy poziom kwasu moczowego w osoczu krwi stwierdzono u indyczek otrzymujących mieszankę paszową z 20% udziałem nieekspandowanego makuchu rzepakowego wyprodukowanego w Polsce.

Wprowadzenie do mieszanki paszowej dla indyków 20% makuchu rzepakowego, zarówno w formie surowej, jak i poddanej obróbce technologicznej (T2-T4), skutkowało niekorzystnym zwiększeniem poziomu dialdehydu malonowego w osoczu krwi, szczególnie u indyków otrzymujących makuch rzepakowy inkubowany z wodą (grupa T4), w porównaniu do grupy kontrolnej (T1). W przypadku zastosowania w diecie indyków 20% nieekspandowanego makuchu rzepakowego, z Polski i z Niemiec, odnotowano niekorzystną tendencję zwiększenia dialdehydu malonowego w osoczu krwi. Jednak w przypadku zastosowania w mieszance paszowej 20% ekspandowanego makuchu rzepakowego (grupa T6), poziom dialdehydu w osoczu krwi indyczek nie uległ podwyższeniu i był porównywalny do stwierdzonego u indyczek z grupy T1.

Wprowadzenie do mieszanki paszowej indyków 20% makuchu rzepakowego, zarówno pochodzenia polskiego (grupy T5-T6), jak i niemieckiego (grupy T2-T4), skutkowało zwiększeniem aktywności dysmutazy ponadtlenkowej (Tab. 14). Skutkowało

Page 14: PROJEKT - ProRapeSeed · i indyków. Szacuje się, że w ciągu najbliższych dziesięciu lat produkcja mięsa będzie rosła globalnie o 1,6% rocznie, przy czym wkład mięsa drobiowego

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

25242. Warunki dopuszczania GMO do obrotu w UE są na tyle restrykcyjne, że niekiedy

występują wątpliwości co do ekonomicznego sensu ubiegania się o autoryzację. W procesie autoryzacji należy spodziewać się wieloletnich przestojów i wysokich kosztów postępowania, liczonych w milionach euro. Dotyczy to w szczególności organizmów przeznaczonych do uprawy. W ich przypadku dodatkowym czynnikiem zniechęcającym do podejmowania wysiłków w celu uzyskania dopuszczenia ich do obrotu jest swobodna możliwość zakazania uprawy danego GMO na terenie poszczególnych państw członkowskich Unii. Dotyczy to również rzepaku. GMO nie mogą być stosowane w produkcji ekologicznej. Ww. czynniki stwarzają przewagę konkurencyjną po stronie hodowców spoza UE, gdzie przepisy nie są tak restrykcyjne jak w Unii, a postępowania w sprawie dopuszczenia do obrotu nie charakteryzują się podobną przewlekłością.

3. Dodatkową niepewność tworzą wątpliwości co do znaczenia pojęcia „GMO” i co za tym idzie, zakresu przedmiotowego, stosowania restrykcyjnych uregulowań. W szczególności dotyczy to produktów tzw. nowych technik hodowlanych. Analiza orzecznictwa (w tym sprawa C-528/16) wskazuje na tendencję ku rozszerzającemu interpretowaniu przepisów o GMO i stosowaniu ich także do produktów niektórych nowych technik hodowlanych, aczkolwiek samo ww. orzeczenie budzi wiele wątpliwości interpretacyjnych.

Przeprowadzone prace dostarczyły wyników, które zostały wykorzystane w następujących publikacjach naukowych poświęconych ww. zagadnieniom:

1. T. Zimny, S. Sowa, A. Tyczewska, T. Twardowski - Certain new plant breeding techniques and their marketability in the context of EU GMO legislation - recent developments New Biotechnology 2019, 51, 49-56;

2. E. Wozniak, E. Waszkowska, T. Zimny, S. Sowa, T. Twardowski - The Rapeseed Potential in Poland and Germany in the Context of Production, Legislation, and Intellectual Property Rights Frontiers in Plant Science 2019, 10, 1423;

3. T. Zimny, T. Twardowski - Szczególna sytuacja pasz GM w Polsce w świetle najnowszego orzecznictwa Trybunału Sprawiedliwości Unii Europejskiej Nowe techniki hodowli roślin w świetle najnowszego orzecznictwa Trybunału Sprawiedliwości Unii Europejskiej, szczególna sytuacja pasz GM w Polsce Nauka 2019, 1, 159-171

W 2019 r. przeprowadzono analizę produkcji i powierzchni upraw roślin oleistych (rzepaku, słonecznika i soi) w Polsce i UE oraz ocenę ryzyka i akceptacji społecznej dla innowacyjnych rozwiązań upraw roślin i pasz GM (w tym soi i rzepaku GM). Ponadto, przeprowadzona została analiza własności intelektualnej w Polsce i UE poprzez określenie liczby patentów, dotyczących rzepaku w UP RP oraz EPO. Stanowiły one niezbędne części publikacji w czasopiśmie Frontiers (E. Wozniak, E. Waszkowska, T. Zimny, S. Sowa, T. Twardowski The Rapeseed Potential in Poland and Germany in the Context of Production, Legislation, and Intellectual Property Rights Frontiers in Plant Science 2019, 10, 1423).

WP3. OKREŚLENIE POTENCJAŁU KOMERCYJNEGO NOWYCH PRODUKTÓW W WARUNKACH WOLNEGO RYNKU

Produkcja żywności, leków, bio-materiałów i bio-energii to najstarsze obszary biogospodarki. Głównym celem jest pozyskanie surowców, a następnie gotowych produktów/usług o możliwie jak najwyższej jakości, przy spełnieniu wymogów środowiskowych określanych dzisiaj terminem zrównoważonej gospodarki. O kształcie przemysłu, a zwłaszcza farmaceutycznego, wytwarzania biomateriałów, ochrony środowiska, nowoczesnego przetwórstwa i przemysłu rolno-spożywczego w dużej mierze decyduje biotechnologia. To ona właściwie jest źródłem wielu innowacyjnych rozwiązań technologicznych i nowych produktów (A. Aguilar, T. Twardowski, R. Wohlgemuth Bioeconomy for Sustainable Development Biotechnology Journal 2019, 14, 1800638). Wykorzystanie i rozpowszechnianie innowacji w sektorach biogospodarki nie jest jednak możliwe bez jasnych regulacji prawnych oraz zaangażowania czynników politycznych w promowanie technologii, które służą inteligentnemu i zrównoważonemu rozwojowi (T. Zimny, S. Sowa, A. Tyczewska, T. Twardowski Certain new plant breeding techniques and their marketability in the context of EU GMO legislation - recent developments New Biotechnology 2019, 51, 49-56 oraz T. Zimny, T. Twardowski Szczególna sytuacja pasz GM w Polsce w świetle najnowszego orzecznictwa Trybunału Sprawiedliwości Unii Europejskiej Nowe techniki hodowli roślin w świetle najnowszego orzecznictwa Trybunału Sprawiedliwości Unii Europejskiej, szczególna sytuacja pasz GM w Polsce Nauka 2019, 1, 159-171). Zasadnicze znaczenie dla wzrostu produkcji żywności i biosurowców ma tworzenie nowych odmian roślin uprawnych, szczególnie wobec zmieniającego się klimatu, rosnącej presji ze strony szkodników i patogenów oraz wymagań jakościowych produktów; w odniesieniu do medycyny, weterynarii i farmacji - to nowe leki, metody diagnostyczne, środki opatrunkowe. Nowe techniki hodowlane (ang. new breeding techniques, NBT) to zespół metod, w których modyfikacje genetyczne wykorzystuje się w innowacyjny sposób. Nie zawsze są to innowacje per se ponieważ mogą to być nowe zastosowania istniejących już technologii. Ważnym aspektem wdrażania tych innowacji do praktyki są odpowiednie regulacje prawne oraz akceptacja społeczna (E. Wozniak, E. Waszkowska, T. Zimny, S. Sowa, T. Twardowski The Rapeseed Potential in Poland and Germany in the Context of Production, Legislation, and Intellectual Property Rights Frontiers in Plant Science 2019, 10, 1423).

W 2019 r. przeprowadzona została analiza prawnych aspektów rozwoju roślin GM (zwłaszcza rzepaku) na świecie i w krajach UE. W ramach pracy nad zadaniem poddano analizie prawo i orzecznictwo dotyczące wykorzystania organizmów genetycznie zmodyfikowanych - GMO.

Analizie poddano również literaturę naukową z tego zakresu. Wyciągnięto następujące wnioski:

1. GMO stanowią jedno z podstawowych źródeł paszy stosowanej w żywieniu zwierząt w Europie, natomiast ich wykorzystanie w uprawach jest w skali kontynentu marginalne. Marginalne jest również wykorzystanie ich jako żywności.

Page 15: PROJEKT - ProRapeSeed · i indyków. Szacuje się, że w ciągu najbliższych dziesięciu lat produkcja mięsa będzie rosła globalnie o 1,6% rocznie, przy czym wkład mięsa drobiowego

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

2726paszami genetycznie zmodyfikowanymi mogą być szkodliwe dla życia i zdrowia ludzi. Ponad połowa opowiada się za zakazem stosowania pasz genetycznie zmodyfikowanych, nawet jeśli wiązałoby się to ze wzrostem kosztów produkcji mleka, jaj i drobiu. Jedynie co trzeci stwierdza, że w Polsce powinno się uprawiać rośliny genetycznie zmodyfikowane dla zapewnienia bezpieczeństwa żywieniowego i paszowego.

5. Ponad połowy Polaków żadna cecha żywności transgenicznej nie przekonałaby do jej zakupu. Najbardziej zachęcającą właściwością takiej żywności okazały się lepsze wartości odżywcze, które zachęciłyby 31% badanych.

6. Wśród Polaków panuje przekonanie o przewadze tradycyjnych metod produkcji przemysłu rolno-spożywczego nad metodami inżynierii genetycznej. Metody tradycyjne za lepsze uważa 42% badanych, podczas gdy za gorsze jedynie 12%.

Wyniki tych badań nie zostały jeszcze opublikowane. Obecnie przygotowywany jest artykuł odnoszący się do analizy i oceny akceptacji społecznej dla biotechnologii i innowacyjnych zastosowań w rolnictwie.

OGÓLNE WNIOSKI Z PROJEKTU PRORAPESEED:

Badania umożliwiły poznanie zróżnicowania zawartości składników uznanych za antyżywieniowe w nasionach odmian rzepaku ozimego znajdujących się w Krajowym Rejestrze Odmian.

Wskazano cechy fizyko-chemiczne nasion umożliwiające wybór odmian najbardziej przydatnych do żywienia drobiu. Odmiany powinny charakteryzować się dużą masą 1000 nasion, dużą zawartością białka a małą tłuszczu. Nasiona takich odmian zawierają mniej ligniny, a otrzymana śruta będzie charakteryzowała się mniejszą ilością włókna pokarmowego.

Oznaczono zawartości składników antyżywieniowych w nasionach ponad 250 genotypów rzepaku ozimego stanowiących kolekcję genotypów do mapowania asocjacyjnego.

Zsekwencjonowano kolekcję genotypów rzepaku ozimego metodą DArTseq.

Opracowano mapę sprzężeniową gatunku oraz wykonano mapowanie asocjacyjne, które umożliwiło identyfikację markerów zasocjowanych z cechami warunkującymi wartość paszową nasion i śruty rzepakowej.

Oznaczono różnice we właściwościach żywieniowych paszy zawierającej makuch rzepakowy przygotowany przy użyciu różnych technologii, wykorzystując indyki rzeźne.

Zarówno w przypadku makuchu rzepakowego z Niemiec, jak i z Polski, zabieg ekspandowania makuchu poprawiał standaryzowaną strawność aminokwasów. Zastosowanie polskiego makuchu rzepakowego poddanego ekspandowaniu korzystnie wpłynęło na wyniki odchowu oraz poziom wskaźników biochemicznych we krwi indyczek.

Zgodnie z danymi DG AGRI (2018) w 2017 r. w UE produkcja roślin oleistych (rzepaku, słonecznika, soi, lnu) wyniosła 35 mln ton, z czego rzepak stanowił 22 mln ton (63% roślin oleistych). UE była największym producentem rzepaku (około 30% światowej produkcji). Produkcja rzepaku w Polsce w 2017 r. wyniosła 2,7 mln ton, natomiast w Niemczech 4,3 mln ton. Wielkość produkcji zmieniała się znacząco w latach 2008-2017. Produkcja rzepaku w Niemczech była większa niż w Polsce, jednakże różnice między krajami zmniejszały się z roku na rok. W 2017 r. w krajach UE powierzchnia upraw rzepaku obejmowała 6,7 mln ha. W Polsce wynosiła 0,91 mln ha (co stanowiło 14% powierzchni uprawy w UE), w Niemczech - 1,3 mln ha (19,4% powierzchni w UE). Powierzchnia uprawy i produkcja rzepaku w ostatnich latach utrzymywała się na stałym poziomie.

Analiza danych, dotyczących liczby patentów i praw do ochrony odmian roślin, pokazała, że potencjał rzepaku jest znaczący w przemyśle żywnościowym i paszowym, jak również przy wykorzystywaniu jako substrat w produkcji biodiesla (na podstawie Międzynarodowej Klasyfikacji Patentowej - ang. IPC).

Polska, Niemcy, jak i UE nie są samowystarczalne w przypadku zapotrzebowania na białko paszowe, dlatego UE importuje rocznie około 30 mln ton soi GM. Jeśli importowana soja GM miałaby być zastąpiona innymi roślinami oleistymi w UE, wymagałoby to dodatkowej powierzchni upraw.

W sierpniu 2019 r. na zlecenie ICHB PAN zostało przeprowadzone badanie opinii publicznej (ze środków finansowych tego grantu) w zakresie biotechnologii i inżynierii genetycznej. Badania te pozwoliły na ocenę stanu świadomości i poziomu akceptacji innowacyjnych rozwiązań biotechnologicznych w odniesieniu do rolnictwa w Polsce. Badanie opinii Polaków o biotechnologii i inżynierii genetycznej zostało zrealizowane techniką wywiadów bezpośrednich (CAPI) w domach respondentów. Wywiady zrealizowano w dniach 23-28 sierpnia 2019 roku, w ramach cyklicznego badania typu omnibus. Próba w badaniu omnibus liczyła 1005 osób w wieku 15 lat i więcej. Najważniejsze wnioski z badania są następujące:

1. Nieco ponad połowa Polaków zauważa dostępność na polskim rynku produktów otrzymanych z wykorzystaniem technik inżynierii genetycznej, takich jak leki, produkty wykorzystywane w przetwórstwie artykułów spożywczych oraz dodatki do żywności.

2. Poparcie dla badań z zakresu biotechnologii i inżynierii genetycznej waha się w naszym kraju od 47% do 69% w zależności od przedmiotu badań. Największym poparciem społecznym cieszą się badania dotyczące wykorzystania mikroorganizmów do oczyszczania ścieków i innych odpadów. Z większym oporem spotykają się badania, mające na celu wykorzystanie biotechnologii i inżynierii genetycznej w hodowli i do zmiany właściwości (ulepszenia) produkowanej żywności.

3. Ponad połowa Polaków chce, aby produkcja i sprzedaż żywności transgenicznej była w naszym kraju zakazana.

4. Polacy w dużej części są także przeciwnikami genetycznie zmodyfikowanych pasz. Prawie dwie trzecie uważa, że produkty pochodzące od zwierząt żywionych

Page 16: PROJEKT - ProRapeSeed · i indyków. Szacuje się, że w ciągu najbliższych dziesięciu lat produkcja mięsa będzie rosła globalnie o 1,6% rocznie, przy czym wkład mięsa drobiowego

Projekt ProRapeSeed współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy CORNET (umowa CORNET/22/2/2017)

28Przeprowadzono analizę potencjału komercyjnego produktów uzyskiwanych

z nasion rzepaku, która wskazała na zasadność rozwoju hodowli nowych odmian i wzrostu produkcji nasion rzepaku.

AUTORZY POSZCZEGÓLNYCH PAKIETÓW BADAWCZYCH:

WP1. prof. dr hab. Iwona Bartkowiak-Broda, prof. dr hab. Piotr Bednarek prof. dr hab. Danuta Boros, dr Katarzyna Gacek, dr Kinga Gołębiewska

WP2. dr Aleksandra Drażbo, dr hab. Krzysztof Kozłowski

WP3. prof. dr hab. Tomasz Twardowski, dr Ewa Woźniak

Page 17: PROJEKT - ProRapeSeed · i indyków. Szacuje się, że w ciągu najbliższych dziesięciu lat produkcja mięsa będzie rosła globalnie o 1,6% rocznie, przy czym wkład mięsa drobiowego

Wykonawcy: