Úvod / Pôdohospodárstvo podľa tém / Živočíšna výroba / Ošípané

Perspektívy ultrazvukovej metódy a počítačovej analýzy obrazu pri odhade podielu intramuskulárneho tuku vo svalovine ošípaných

09-10-2013
Ing. Ivan Bahelka, PhD.; Ing. Ján Tomka, PhD.; Ing. Peter Demo, PhD. | bahelka@cvzv.sk

Šľachtiteľské ciele a stratégie v chove ošípaných preferujú v poslednom období kvalitatívne ukazovatele mäsa pred parametrami intensity rastu, efektívnej konverzie krmiva a podielom celkovej svaloviny v jatočnom tele. Kvalita čerstvého bravčového mäsa sa stala veľmi významnou z pohľadu konzumenta a na túto skutočnosť museli reagovať aj producenti ošípaných a spracovateľský priemysel.

Viaceré kvalitatívne ukazovatele sa považujú za indikátory akceptovateľnosti kvality bravčového mäsa. Okrem farby, pH, schopnosti mäsa viazať vodu, jemnosti, vône a pod., je to predovšetkým obsah intramuskulárneho (IMT), čiže vnútrosvalového tuku v mäse ošípaných. Ten svojím množstvom ako aj chemickým zložením prispieva k rozvoju typických vlastností bravčového mäsa, ako je šťavnatosť, jemnosť, chuť.

Väčšina štúdií skúmajúcich optimálny obsah intramuskulárneho tuku z pohľadu kvality bravčového mäsa a jeho maximálnej akceptovateľnosti sa zhoduje v názore, že úroveň 2-4 % je ideálna. Nižšia úroveň, ktorá bola pozorovaná vo viacerých prípadoch v dôsledku intenzívnej selekcie na zvýšenie mäsovej úžitkovosti, má negatívny dopad na kvalitatívne vlastnosti bravčového mäsa. Pokles pod úroveň 1 % už znamenal stratu charakteristických vlastností bravčoviny a bol signálom pre šľachtiteľské spoločnosti venovať otázke intramuskulárneho tuku náležitú pozornosť. Keďže merania úrovne intamuskulárneho tuku sa mohli vykonávať len po zabití zvierat, priama selekcia nebola možná a šľachtiteľské programy boli založené na testovaní potomstva alebo súrodencov. To si vyžadovalo značnú spotrebu práce, času a techniky boli nadôvažok invazívne, čiže poškodzovali sval, resp. mäso ošípaných. Z tohto dôvodu sa hľadali nové metódy, ktoré by nemali uvedené nedostatky a umožňovali by priamu selekciu jedincov (predovšetkým mladých plemenných zvierat) s požadovaným podielom intramuskulárneho tuku zisťovaným in vivo, t.j. za živa.

Ultrazvuková metóda v chove a šľachtení HZ

Jednou z moderných biotechnických metód spĺňajúcou požadované kritériá je ultrazvuková ("real time ultrasound") metóda. Možnosťami využitia tejto techniky pri odhade množstva intramuskulárneho tuku vo svaloch ošípaných a hovädzieho dobytka sa už niekoľko rokov zaoberá kolektív pracovníkov na Ústave šľachtenia zvierat a kvality produktov CVŽV Nitra.

Dizajn experimentov

V našom príspevku sa zmienime o niektorých výsledkoch, ktoré sme dosiahli pri použití ultrazvuku u ošípaných. V prvej fáze pokusov sme testovali 52 hybridných ošípaných z nášho experimentálneho chovu s využitím prístroja ALOKA SSD-500 so sondou s frekvenciou 3,5 MHz. Po dosiahnutí porážkovej hmotnosti (cca 110 kg) boli zvieratá jeden až tri dni pred zabitím sonografované, t.j. bola im kolmo na os chrbta v oblasti pravého posledného rebra prikladaná sonda s couplerom, takže sme získali snímky (tzv. sonogramy) priečnych rezov svalom musculus longissimus dorsi (m.l.d.). Každá ošípaná bola zmeraná pri piatich rôznych intenzitách ultrazvuku (70, 75, 80, 85 a 90 % celkového zosilnenia, označené ako UIMT70-90). Sonogramy boli digitalizované a uložené v PC pre neskoršie vyhodnotenie.

Na druhý deň po zabití, bola vykonaná rozrábka pravých jatočných polovíc a odobratá vzorka m.l.d. (100 g) presne z miesta sonografovania na laboratórnu analýzu skutočného obsahu intramuskulárneho tuku (LAIMT).

Na základe dosiahnutých výsledkov (tabuľka 2) sme v druhej časti experimentov použili na predikciu podielu IMT už iba jednu intenzitu zosilnenia ultrazvuku (80 %). Z technických dôvodov sme sa rozhodli zhotovovať pozdĺžne rezy svalom m.l.d. namiesto priečnych. V tomto prípade bola sonda prístroja prikladaná na pravú časť chrbta ošípanej rovnobežne s osou chrbta asi 10 cm bočne. Okrem prístroja ALOKA SSD-500 sme v tejto fáze využili aj ďalší ultrazvukový prístroj SONOVET 2000 (zakúpený v priebehu pokusu) so sondou rovnakej frekvencie 3,5 MHz. Prístrojom ALOKA bolo zmeraných 66 a SONOVET-om 33 ošípaných. Sonogramy pozdĺžnych rezov svalom m.l.d. boli opätovne digitalizované a uložené do PC. Taktiež bola na druhý deň po zabití urobená rozrábka jatočných tiel a odobraté vzorky svaloviny pre laboratórnu analýzu IMT.

Tabuľka 1: Základná charakteristika súboru (exp. 1)

Ukazovateľ
Priemer
S.D.
Min. - Max.
Jatočná hmotnosť, kg
90,39
7,14
69,00 - 105,00
Hrúbka slaniny, mm
27,66
5,21
16,67 - 42,00
Podiel svaloviny, %
55,41
4,31
45,63 - 66,37

Tabuľka 2: Korelačné koeficienty medzi ultrazvukom zisteným a laboratórne stanoveným IMT (exp. 1)

Ukazovateľ
UIMT75 UIMT80 UIMT85 UIMT90 LAIMT
UIMT70
0.62a 0.46a 0.30b 0.22c 0.36b
UIMT75
- 0.55a 0.51a 0.40a 0.42a
UIMT80
  - 0.47a 0.32b 0.57a
UIMT85
    - 0.46a 0.40a
UIMT90
      - 0.14
LAIMT
       
-

aP<0,001, bP<0,01, cP<0,051

Tabuľka 3: Obsah IMT pri pozdĺžnych rezoch m.l.d. (exp. 2)

Ukazovateľ
Priemer S.D. Min. Max.
Laboratórny IMT - ALOKA
2,35 0,723
1,00
4,30
Ultrazvukový IMT - ALOKA
2,22 0,928 0,75 4,50
         
Laboratórny IMT - SONOVET
2,49 0,559 1,60 4,00
Ultrazvukový IMT - SONOVET
2,48 0,874 0,67 4,30

Tabuľka 4: Korelačné koeficienty medzi ultrazvukom zisteným a laboratórne stanoveným IMT (exp. 2)

  LAIMT
ALOKA
0,494b
SONOVET
0,441a

aP<0,05, bP<0,001

VIA - počítačová analýza obrazu

Pre odhad množstva IMT bola použitá počítačová analýza obrazu ("video image analysis") použitím programu LUCIA (Laboratory Imaging, Praha). Obsah IMT bol odhadnutý ako podiel plochy intramuskulárneho tuku k celkovej ploche skúmaného svalu (pri priečnych rezoch). Pri rezoch pozdĺžnych bola využitá iná technika, tzv. ROI ("region of interest") - oblastí 100x100 pixelov v blízkosti 10.-11. rebra.

Obr. 1

Obr. 1: Sonogramy priečnych rezov m.l.d. s princípom stanovenia obsahu IMT

Obr. 2

Obr. 2. Sonogramy pozdĺžnych rezov m.l.d. s vyznačením "ROI"

Záver

Prezentované výsledky vedú k záverom, že predikcia obsahu intramuskulárneho tuku u živých ošípaných pri použití ultrazvukovej metódy je možná a perspektívna, pričom ako najvhodnejšia sa javí intenzita zosilnenia ultrazvuku 80 % pri prístroji ALOKA SSD 500. Taktiež možno povedať, že presnosť predikcie pri porovnaní priečnych a pozdĺžnych rezov týmto prístrojom bola veľmi podobná, iba mierne v prospech priečnych záberov. Meranie pomocou sonografu SONOVET 2000 preukázalo o niečo nižšiu presnosť, avšak to môže byť spôsobené aj nižšou početnosťou súboru ošípaných a z toho dôvodu aj nižšou zručnosťou pri zhotovovaní sonografických záberov.

Spojenie ultrazvukovej metódy s počítačovou analýzou obrazu by bolo možné využiť v selekcii plemenných zvierat, predovšetkým mladých kančekov, samozrejme za predpokladu, že intramuskulárny tuk bude určený ako selekčný znak pri stanovovaní celkovej plemennej hodnoty ošípaných (M-BLUP Animal model).

Vystavené 10.1.2013