刻んだわらとコーヒーの殻は、敷料の化学組成、ブロイラー鶏のパフォーマンスと足蹠の状態に影響を与えます。

Mar 30, 2023

Scientific Reports volume 13、記事番号: 6600 (2023) この記事を引用

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メトリクスの詳細

床材は鶏にとって重要な環境要因です。 コーヒーの殻は業界から出る廃棄物であり、再利用することができます。 この研究は、さまざまな種類の床材の化学組成を分析し、それらがブロイラー鶏の能力特性と足蹠皮膚炎（FPD）の発生率に及ぼす影響を評価することを目的としていました。 この研究にはロス 308 ブロイラーが使用されました。 鳥を 3 つのグループに分けました (216 羽、各グループ 72 羽)。 グループ 1 は、刻んだわら (S) 上で飼育されました。 グループ 2 はコーヒー殻 (CH) 上で飼育され、第 3 グループ (PB) は S と CH を 1:1 の比率で作ったペレット床の上で飼育されました。 寝具の乾物（DM）、粗繊維（CF）、窒素（N）、リン（P）、カリウム（K）含有量、pHを分析しました。 42日間の飼育で生産成績を調べた。 FPD はポイントスケールで評価されました。 枝肉の組織組成、肉の定性的な物理化学的特性（pH、色、保水力、ドリップロス）および骨破壊強度を分析しました。 わらの方が CF 含量が高かった。 合計すると、CH の N 含有量が最も高いことがわかりました。 Ｐ含量はＳ群で低く、ＫはＣＨ群で最も高く、次いでＳ、ＰＢであった。 床敷の pH は CHs グループで低く、PB で高く、S 床で最も高かった。 DM は飼育数日以内に減少しました。 敷料の種類と敷料（肥料）組成の飼育日数の間には、有意な相互作用が示されました。 1 ～ 14 日目では、S グループと比較して PB グループの FCR が悪化しました。 FPD の存在は、PB グループでは他のグループよりも有意に低かった。 PB グループでは、ニワトリのと殺量は S グループよりも高く、体重と肝臓の割合は CHs グループよりも低かった。 体重と腹部脂肪の割合は、CH よりも S を維持したグループの方が高かった。 ペレットの成分としてのコーヒー殻は、鶏の FPD とその屠殺量の削減に有益な効果があり、養分が豊富な敷料を与え、鶏糞と一緒に飼育後の農業土壌の優れた肥料となる可能性があると結論付けることができます。 ペレット状の寝具を使用することをお勧めします。

家禽生産はダイナミックに発展している畜産分野であり、多くの課題に直面しています。 まず重要なのは、効果的な定量的および定性的な結果を取得することです。 ブロイラー鶏の生産では、その福祉にますます注目が集まっています1。 福利厚生に関しては、足蹠皮膚炎（FPD）が生産管理上大きな問題となっています2。 鶏の足蹠の接触皮膚炎（足皮膚炎）は、短期間でのダイナミックな成長と不適切な寝具の品質によって引き起こされる疾患です3。 Kuter et al.4 によると、FPD 重症度の発生率の増加は、熱ストレスなどの他の要因とも関連しています。 それは鶏の成長能力と床材の品質に悪影響を及ぼしました。

寝具は、飼育中の鶏を高湿度や低い床温度から保護し、有毒化合物や排泄物の一部を吸収できる必要があります5、6。 寝具の化学組成は、吸収性や放湿性などの物理的特性に影響を与える可能性があります。 食物繊維の含有量も重要です。 繊維は寝具の比吸収表面積を調節できます。 寝具は鶏の腸内微生物叢の組成、成長、健康状態にも影響を与える可能性があります7。 数週間の飼育後、寝床は鶏糞で覆われます。これは微生物（細菌、真菌、ウイルス、寄生虫）にとって良い栄養素であるため、微生物（細菌、真菌、ウイルス、寄生虫）の発育を促進します8。 また、材料の水分含有量が高いと、微生物の代謝に関連するアンモニア (および窒素) の蓄積が増加する可能性があり、これらは鳥の福祉と生産性に影響を与える可能性があります9。 濡れた寝具と常に接触しているため、フットパッドが損傷します。

続いて、足裏の表皮に角化溶解が起こります。 これは壊死性病変（足蹠および足趾の足底表面の表面および深部）、潰瘍形成、そして最終的にはFPD10を引き起こします。 それは鳥の快適さを低下させ、移動や餌や水の摂取などの機能に影響を与えます11。 FPD の症状のある鶏の足は、経済的損失、パフォーマンスの低下、枝肉の品質の低下をもたらします 12,13。

さまざまな住宅システムから収集された敷料の化学組成に関する研究では、高レベルの栄養素（窒素、リン、カリウムなど）を含む敷料が肥料として農地土壌で使用するのに適していることが判明しました14。

上記の問題を回避するには、適切な寝具素材を選択する必要があります。 ポーランドでは頻繁に使用されるカットシリアルストロー (ライ麦または小麦) またはペレット状の材料。 高い吸湿性がペレット寝具の特徴です。 無菌です（高温高圧での製造のため）15。 ペレット状寝具の有益な効果が判明しました16。 引用した著者らは、刻んだわらや細断した紙よりもペレットの方が優れた特性を示しました。 ペレット化したわらで飼われた鳥の FCR は改善され、足蹠病変の発生率が低下したことが認められました。 さまざまな国 (ブラジルなど) では、コーヒー殻 (CH) を含むさまざまな敷料が使用されています。 それは地元の機会と高度に発達したコーヒー産業に関係しています17。 コーヒーは最も普及している製品の 1 つです。 その生産量は増加しており、ポーランドにも地元のコーヒー焙煎業者が設立されています。 殻に含まれる化合物は、抗菌作用と抗炎症作用、および細胞毒性と神経系の保護特性を特徴としています。 フラボノイドは、必須の細胞機能に有益な効果をもたらします18。

CH は処分に費用がかかり、環境を脅かす廃棄物ですが、再利用できる可能性があります。 CH には、鶏の飼育（肥料で）後に植物作物にとって貴重な肥料となり得る要素を含む、多くの栄養素が含まれています19,20。 コーヒー生産や、鶏糞を含むその他の農業および食品産業からの廃棄物の合理的な管理により、環境保護と持続可能な開発が可能になります。 さまざまな種類の廃棄物を利用する試みは、その安定性、生産量、環境への影響によって異なります。 文献によると、CH を飼料添加物として使用する可能性は低いことが示されています。 廃棄物を寝具として、またはエネルギー産業（メタン生成）に利用する可能性もあります21、22、23、24、25。

コーヒー加工は成長産業とみなされています。 さらに、詳細な調査が必要であり、生産者、経済、人々、環境に影響を与えます26。 CH を敷料またはペレットの成分として使用することに関する文献は限られています。 したがって、検証された仮説は次のとおりです。刻んだ小麦わらやコーヒーの殻を含むさまざまな種類の床材が、ブロイラー鶏の飼育中の床材の化学組成、性能特性、および足蹠病変の発生率に影響を与えます。

この研究は、刻んだ小麦わら、生のコーヒーの殻、およびペレットの形の両方の材料の混合物（50:50）を含む寝具材料の化学組成を分析および比較し、性能特性を評価することを目的としました。ブロイラー鶏の肉質とFPD。

実験は、科学または教育目的で使用される動物の保護に関する適用規制に従って行われました。 この研究と方法は、部門の動物福祉チームの意見とブィドゴシュチュ科学技術大学実験ユニットの許可を得た後に実施されました（No.2/2022）。 ブィドゴシュチュ科学技術大学の倫理委員会は、この研究で提示された実験プロトコルを承認しました。

研究には生後 1 日のロス 308 ブロイラー鶏が使用されました。 飼育は42日間続いた。 鳥を 3 つの等しいグループに分けました。 各グループは 6 つの囲いに 12 羽の鳥 (216 羽、各グループあたり 72 羽) を入れて飼育されました。 家畜密度は最大でした。 33kg/1平方メートル。 各ペンは 1.4 m2 (1 m2 - 使用可能な表面、0.4 m2 はデバイス用) でした。 ペンのレイアウトのランダム化は維持されました。 最初のグループは、刻んだ小麦わらの敷料 (S) 上にありました。 寝具の深さは5～7cm。 2 番目のグループは、敷層の深さが約 5 cm の生のコーヒー殻 (CH) 上でした。 3番目のグループはペレット状の寝具(PB)を使用しました。 ペレット床の深さは約１ｃｍであった。 各囲いには 5 kg のペレットが使用されました。 ペレットは、50% の刻んだ小麦わらと 50% の CH から作られました。 CH は地元のコーヒー焙煎業者 (ポーランド、クヤヴィ・ポメラニア県) から来ました。 それはポストプロダクションの無駄でした。 ペレットの調製は、特許出願係属中の手順番号２に基づいて行われた。 P.44383。 RTH-150 造粒機 (ポーランド、ポズナンの Pelleto) を使用しました。

ニワトリは、初日の温度が 30 °C の建物内で飼育され、飼育の最後の 1 週間には 20 °C に下がりました。 4週間にわたり、鶏には建物内よりも2℃以上高い温度の追加の熱源が与えられました。 湿度は約 60% でした。 飼育の 24 時間前に建物の準備 (暖房、寝具) を行いました。 照明プログラムは、18 時間の照明と 6 時間の暗闇でした。 飼育の最初と最後の 3 日間では、照明時間を 23 時間に延長しました。 ニワトリには淡水と飼料を（自由に）与えた。 囲いの壁にあるベル型のドリンカーとフィーダーが各囲いに配置されました。 飼料は飼料会社から購入しました。 飼料はブロイラー鶏の栄養基準に従ってバランスをとりました27。 3 つの給餌段階、すなわち飼育 1 日目から 14 日目までのスターター給餌、15 日目から 35 日目までの成長者給餌、および飼育 36 日目から 42 日目までの仕上げ給餌を考慮しました。 給餌は市販の飼料に基づいていたため、基準は会社の推奨に従っていました。

飼育中に、寝具サンプルを滅菌ストリングバッグに収集しました。 囲いの中心、囲いの壁付近、およびフィーダーおよびドリンカーのスペースからの材料を 1 つの袋に集めました (囲いごとに 2 袋)。 敷料は 1 日目 (新鮮)、14 日目、35 日目、および 42 日目 (飼料交換および屠殺) に収集されました。 新たに収集したサンプルは、実験室での分析が開始されるまで凍結されました。 分析は、ポーランド標準化委員会のポーランド標準 (https://www.pkn.pl/) の方法に従って実行されました。 乾物含量は、PN-ISO 6496:2002 法 (重量法および材料の予備乾燥) を使用して測定されました。 前乾燥係数の平均値は、1 (1 日目、新しい寝具)、0.710 (14 日目)、0.341 (35 日目)、および 0.440 (42 日目) でした。 乾物含有量はこの係数に基づいて計算されました。 粗繊維含有量は、PN-ISO 6965:2002 重量法により測定されました。 寝具材料中の窒素含有量は、ケルダール法 (PN-EN ISO 6492:2005) を使用して分析されました。 リンは測光法 (2009 年 1 月 27 日の委員会規則 (EC) No. 152/2009、附属書 IIIP) によって測定され、カリウムは分光光度原子吸光法によって測定されました (ASA、PN-EN ISO 6869:2002)。 寝具材料の pH は、電位差計を使用して測定されました。 各形質について、グループ内で 12 回の繰り返しを実行しました (6 ペンで 2 回の繰り返し)。

鶏の体重を飼育初日に測定し、その後飼料交換の日(14日目と35日目)に測定した。 鳥の最後の体重測定は、42日目の屠殺前に行われました。 体重 (BW) に基づいて、体重増加 \((BWG=最終 \; 体重 \; 体重 - 初期 \; 体重 \; 体重 (g)\)) を計算しました。 成長率 (%) は次の式に基づいて計算されました: \(GR= \frac{(最終 \; 体重 \; 体重 \left(g\right) - 初期 \; 体重 \; 体重 (g))}{0.5 (最初の \; 本体 \; 重量 (g) + 最終 \; 本体 \; 重量 (g))}\times 100\)。

毎日の飼料摂取量 (FI) は、飼料と食べ残しの重量を量ることによって監視されました。 データに基づいて、1 日の平均体重増加 \((ADBWG=\frac{BWG (g)}{days})\)、1 日の平均飼料摂取量 \((ADFI= \frac{FI (g)}{days }\))、および体重増加 kg あたりの飼料変換率 \((FCR= \frac{FI \left(kg\right)}{BWG \left(kg\right)})\) を計算しました。 飼育中に死亡を記録し、グループ内の鳥の生存率 (%) を計算しました。 欧州生産効率係数 (\(EPEF=\frac{生存率 \left(\%\right)\times BW(kg)}{age(days)\times FCR(\frac{kg \;飼料}{kg \; 増加})}\times 100)\) と欧州ブロイラー指数 \(\left( {EBI = \frac{{生存率\left( \% \right) \times ADG\left( {\frac {{\frac{{\text{g}}}{chick}}}{day}} \right)}}{{FCR\left( {\frac{{{\text{kg}}\;feed}} {{{\text{kg}}\;ゲイン}}} \right) \times 10}}} \right)\)。 方法と計算は、Biesek et al.28 の説明に従って実行されました。

飼育後、鶏の足蹠の状態を評価した。 この方法は、Rushen et al.29 によって記載された、welfare Quality Project (英国、ノースサマセットのブリストル大学、Butterworth, A. の、welfare Quality、2009 年の写真に基づく) に基づいています。 スコアスケールは 0 から 4 の範囲でした。スコア 0 は目に見える皮膚の変化がないことを意味し、スコア 1 と 2 は皮膚の変化が最小限であることを意味します (色素沈着過剰、足蹠の軽度の角質溶解、1 のスケールではその点)スコア 3 と 4 は、重度の足皮膚炎 (びらん、潰瘍形成、角質溶解性変化、変色、4 段階で変化が足蹠と足趾に重なっている) を意味します。1 人が、得られた結果を標準化するために評価していました。

42日目にニワトリの体重を測定し、囲い内の平均と同様の体重を有するニワトリを各囲いから2羽選択した。 屠殺前、鳥の餌へのアクセスは制限されていました（8時間絶食）。 屠殺が行われた。 屠体を水中で65℃(10秒)で熱湯処理した。 自動毛抜き機を使用して羽毛を取り除きました。 足は足首の関節で切断され、死骸は内臓を取り出された。 心臓、肝臓、砂嚢はさらなる分析のために分離されました。 冷却するために、屠体を 4 °C の冷蔵庫に 24 時間入れました。

枝肉と内臓の重量を測定した（ポーランド、ラドワグ、ラドム）。 解剖は Ziołecki と Doruchowski の方法に従って実施されました 30。 首（皮膚なし）、胸筋（大胸筋および小胸筋）、脚の筋肉（ドラムスティックおよび太もも）、皮下脂肪のある皮膚（首の皮膚あり）、腹部の脂肪、皮膚のある翼、および死骸の残骸（胴体および胴体）足の骨）が切断されました。 すべての要素に重みが付けられました。 屠殺歩留まりは \(\left( {屠殺\;収量\left( \% \right) = \frac{{枝肉\;重量\;\left( {\text{g}} \right)\;or\ と計算されました。 ;要素\;\left( {\text{g}} \right)}}{{live\;body\;weight\left( {\text{g}} \right)\;または\;枝肉\;重量\;\left( {\text{g}} \right)\;}} \times 100\% } \right)\)。

２４時間後の筋肉組織のｐＨ（胸筋）を、ダガー電極を備えたｐＨメーター（Ｅｌｍｅｔｒｏｎ、ザブジェ、ポーランド）を使用して測定した。 物理化学的特性を分析するために、胸筋 (大胸筋および小胸筋) および脚の筋肉 (太い筋肉とドラムスティック、骨のない筋肉) を使用しました。 右脚の骨（脛骨と大腿骨）も研究のために収集されました。 右胸筋と脚の筋肉（外側）の色は、CIE Lab の方法 31 に従って測定されました。 Ｌ * −明度、ａ * −赤み、およびｂ * −黄色度の値が決定された。 右胸筋の重量を量り、紐バッグに入れ、点滴減少量の測定を行った 32。 水分損失の割合を計算した。 左の筋肉は、Grau and Hamm33 法を使用した保水能力分析 (WHC) のために肉挽き機 (Hendi、ポズナン、ポーランド) で細かく刻まれました。

脚の骨の重量を量り（右）、Bluehill 3 ソフトウェアを備えた Instron 3345（Instron、バッキンガムシャー、英国）を使用して破壊強度を測定しました。 脛骨/大腿骨を破壊するのに必要な最大の力 (N) を測定しました。 Instron Bend Fixture 10 mm アンビルおよび速度 250 mm/min を使用しました。 相対的な破骨強度(N/g)を計算した。 各特徴はグループごとに 12 回反復して分析されました。

取得したデータは Statistica 13.3 プログラムで処理されました。 (TIBCO、Statsoft、クラクフ、ポーランド)。 グループ内の平均値 (S、CHs、PB) が従属変数の各特徴について計算されました。 平均値の標準誤差 (SEM) を計算しました。 最初のステップとして、データ分布 (コルモゴロフ-スミルノフ検定) とサンプルの均一性 (レベン検定) がチェックされました。 統計的に有意な差は、一元配置分散分析を使用して検証されました。 事後テスト (Tukey) を実行しました。 3 つのグループを相互に比較しました。 生産結果には 6 つの複製が使用され、床材の特徴と肉の品質には 12 つの複製が使用されました。 各鳥の足裏のスコアは囲いごとのパーセンテージとして計算されたため、グループごとに 6 つの反復を使用しました。 グループ間の差異の有意性は、P 値 < 0.05 で仮定されました。 敷材の化学組成とpH値について、交互作用分析（二元配置分散分析手順）を実施した（敷材×飼育日、敷材3本×飼育4日：12群）。

実験は、科学における動物の使用に関する適用規制 (指令番号 2010/63/EU、ARRIVE ガイドライン) に従って実施されました。 この研究と方法は、部門の動物福祉チームの意見とブィドゴシュチュ科学技術大学実験ユニットの許可を得た後に実施されました（No.2/2022）。

表 1 は、飼育日に応じて、刻んだ小麦わら、コーヒー生の殻、および両方の材料を 50:50 の比率で混合したペレットで作られた敷料の化学組成と pH 値に関するデータを示しています。 粗繊維（CF）含有量は寝具の種類により大きく異なり、S＞PB＞CHsの順であった。 コーヒー殻は他のグループよりも窒素 (N) 含有量が著しく高かった。 グループＳは、同様にグループＰＢと比較して、最も低いＮ含量を示した。 一方、リン（P）含有量は、CHs および PB 群に比べて S 群で有意に低かった。 カリウム (K) 含有量は、PB < S < CH の順ですべてのグループ間で有意に異なりました。 他のグループと比較して、最も高い pH 値 (アルカリに近い) はわら敷き (S) の特徴でした。 CHs グループは S および PB グループよりも pH が最も低かった (P < 0.001)。

飼育日数に関する敷床の特性を分析すると、1日目に乾物（DM）含量が著しく高いことがわかり、次の日以内に減少しました（P < 0.001）。 他の特徴は非常に有意に異なっていました (P < 0.001)。 CF 含量は飼育 1 > 14 > 35 > 42 と連続的に減少した。次に、N、P、および K の含量は増加した (1 日目 < 14 < 35 < 42)。 飼育３５日目は他の日に比べてｐＨが著しく低下した。

両方の要因、すなわち寝床と飼育日数の影響を考慮すると、群間に有意差（相互作用）が見られました（P < 0.001）。 DM 含有量が最も高かったのは飼育 1 日目で、PB グループでは 35 日目でした。 ただし、相互作用を考慮すると、35 日目と 42 日目のすべてのグループで DM が最も低かった (P < 0.001)。 1 日目に刻んだ小麦わら (S) を与えたグループの CF 含有量は、14 日目の CH グループ、35 日目の S グループと CH グループ、およびすべてのグループ (S、CH、PB) で有意に最も高く、最も低かった。 N 含有量を分析すると、35 日目と 42 日目の CHs グループで最も高い含有量が見られ、1 日目の PB グループと 14 日目の S グループで最も低いことがわかりました。 P 含有量は、1 日目の CHs グループで最も高かったです。 42日目はS群とPB群で量的に類似し、1日目はS群とCH群で最も低かった。次に、K含量が最も高かったのはCH群（42日目）、S群（35日目）、CH群であった。 （14日目）、PBおよびS（42日目）の順に。 有意に低いリン含量は、1 日目の PB グループで記録されました。有意に高い pH 値と最も低い pH 値を比較すると、これらの違いは、42 日目のグループ S (7.11) と 35 日目の CH (5.40) の間で見つかりました。

ブロイラー鶏の生産結果を分析すると、最初の給餌段階（1 ～ 14 日目）における FCR が S グループよりも PB グループで統計的に有意に高いことがわかりました（P = 0.027）。 他の機能には大きな違いは見つかりませんでした。 ニワトリはバランスのとれた成長成績を示しました (表 2)。

ブロイラー鶏の足裏の状態は、使用する床材の種類によって大きく変化することがわかりました（表３）。 PB で飼育されたニワトリのグループでは、52.40% が足蹠に皮膚病変を示さなかったことが実証されました。 一方、CH グループではスコア 0 の鳥が大幅に少なく (18.33%)、S グループではさらに低いパラメーターが示されました (5.68%)。 差異は統計的に有意でした (P = 0.005)。 わら敷きで飼育されたニワトリのグループ (S) では、PB グループと比較して、2 段階評価で足蹠に皮膚病変を有する鳥の割合が最も高かった (グループの 45.08%)。スコア 2 の鳥は 5.32% (P = 0.005) でした。 残りの点では、ペレットの有益な効果が定量的に実証されました。 他のグループと比較して、グループのPBでは3ポイントおよび4ポイントレベルでの変化はありませんでした。

表４は、ブロイラー鶏枝肉の組織組成および屠殺歩留まりに関する結果を示す。 PB 群では S 群よりも屠殺収量 (枝肉および内臓付き枝肉) が有意に高いことが実証されました (それぞれ P = 0.015; 0.021)。 同時に、屠殺前の重量と屠殺体はすべてのグループで同様でした（P > 0.05）。 CHs グループでは PB グループよりも肝臓の重量と屠体中の割合が高いことがわかりました (P = 0.041)。 腹部脂肪重量と屠体中の脂肪の割合は、コーヒー殻（CH）を与えられたグループ（CH）と比較して、刻んだ小麦わらを与えられたグループ（S）で有意に高かった（それぞれ P = 0.019; 0.010）。 他の屠体の特徴には有意差は見られなかった(P > 0.05)。

胸筋と脚の筋肉の物理化学的特性を分析したところ (表 5)、グループ間に有意差は見つかりませんでした。 脛骨と大腿骨の破壊強度もすべてのグループで同様でした（P > 0.05）。

私たちの研究では、敷料の種類と飼育期間が敷料の化学組成に与える影響を示しました。 ペレットが両方の材料で作られていたため、ペレット化された敷料の特性は、刻んだ小麦わらとコーヒー殻の間の中間でした。 Potapov et al.34 による研究では、家禽の排泄物、つまり使用済みの寝具からの水分の削減を扱っています。 著者らは、さまざまな寝具の湿度が異なることを発見しました。 寝具の化学組成は、鶏の種類と飼育システムによっても異なります。 Omeira et al.14 は、放し飼いシステムと比較して集約システムの床床は、N と P の含有量が高く、K 含有量が低いことが特徴であることを示しました。 元素含有量の高い肥料は、農業土壌での使用に有益な解決策となります。 生の CH を使用すると、飼育期間の終わりには N、P、K の含有量が大幅に高くなることがわかりました。

Souza ら 35 は、さまざまな化学添加物 (過リン酸塩、石膏、石灰) を使用したおがくずとコーヒー殻の敷料の品質を研究しました。 我々の研究と同様に、コーヒー殻にはNが多く含まれており、提案された敷材は飼育後の肥料として有利であることがわかりました。 ただし、N 含有量は寝具が保管されるにつれて変化することに注意してください36。 私たちの研究では、刻み麦わら敷料中の窒素含有量は飼育14日目まで減少し、その後増加しました。 これは、新鮮な敷料から N が失われ、敷料と肥料や飼料または羽毛の残留物が混合したためにその含有量が増加したことを示している可能性があります 36。

試験した敷料のアルカリ性 pH は、肥料用途の可能性を示しました 37。 著者らは、鶏糞堆肥化への添加物としてバイオ炭を使用する可能性を調査しました。 肥料にはバイオ炭、CH、おがくずが混合されました。 著者らは、生の CH の pH (4.81) が我々の研究 (5.58) よりもはるかに低いことを示しました。 それは、保管場所や加工されるコーヒーの種類に関係している可能性があります。 CH は、易溶性の炭水化物の存在により、肥料の分解を早めることもわかっています。 私たちの研究では、可溶性炭水化物が含まれる CH の繊維含量が低いことも示しました。 Dias et al.37 は、寝具/肥料中の CH が材料の微生物活動をサポートしている可能性があることを発見しました。 堆肥化の際には欠かせません。 Dalolio ら 38 は、エネルギー源としてコーヒー殻の家禽床材を使用する可能性が分析されたことを文献レビューで報告しました。 バイオガス生産システム用に選択された有機廃棄物ストリームの湿式アラニン発酵のための基質の混合比の最適化に関する研究では、鶏床材中の CH 濃度の増加が発酵槽の栄養素にプラスの影響を与えることが示されました。 C/N比（炭素対窒素）とリグニン濃度が向上しました。 基質の消化性に影響を与える可能性があります39。 私たちの研究で判明した飼育数日以内の床床DMの大きな変化は、排泄された鶏糞と水の量に依存している可能性があります40。

私たちの研究では、飼育の最初の期間（1〜14日目）では、PBグループのFCRがSグループよりも高かった。 FCR および FI パラメータは、体温を一定に維持することに関連している可能性があります41。 Kheravii et al.16 は、さまざまな敷料 (もみ殻、木くず、ペレット、わら、刻んだわら、細断紙) がブロイラーの成長成績に及ぼす影響を比較しました。 著者らは、最初の飼育期間（1～10日）のみにFCRが影響を受けることを発見しており、これは我々の結果と一致している。 これは、床床の状態と、飼育初期の鶏による餌の摂取が原因である可能性があります。 2週間後、寝具は汚れてきて、よりコンパクトになりました。 わらは最初の数日で粘着力のある床層を形成し、鳥の快適さ（床温度）に影響を与えました。 ペレットの構造により、鳥が初期温度を維持することが困難になる可能性があります。 体温を一定に保つために餌の摂取量が増えた可能性がある。 寝具の深さも関係している可能性があります。 ただし、文献ではまだ確認されていません。

Bilgili et al.12 は、FPD の存在に対するさまざまな寝具 (松の削りくず、松の樹皮、松の削りくず、モルタル砂、広葉樹パレットの粉砕、わらの刻み、ドアの充填材の粉砕、および綿繰りのゴミ) の影響を調査しました。 寝具の乾物と鶏の足の状態との間に関係があることが判明した。 湿った敷料は、鶏の FPD を引き起こす主な要因の 1 つです13。 著者らは、飛節や胸の火傷の形成と、鳥の福祉の減少、あるいは生産効率の低下につながる影響を指摘しました。 私たちの研究では、FPD発生率がPBグループで最も低く、次にCHsの寝具で、刻んだ小麦わらで最も高いことが示されました。 また、42日目には、PBが定量的に最も高い乾物(43.27%)を有し、次いでCH(42.27%)、S(38.87%)となる傾向があった。

ピートモスと小麦刈りわらの効果も研究されました42。 著者らの説明によると、わらはFPDに関してあまり好ましくないとのこと。 同様の結論が、小麦わらを代替材料 (クローバーわら、トウモロコシ茎チップ、サトウキビ上部チップ、刻んだヤシの棘、およびトウモロコシの耳の殻) と比較した Farghly らによって報告されました 43。 ペレットで飼われているブロイラーでは FPD 発生率が低いことも Kheravii らによって報告されています 16。 もう 1 つの研究では、標準品質のわら、低品質のわら、木の削りくず、おがくず、および作物残渣を調査しました44。 床材がブロイラーの足蹠の状態に大きく影響することが判明した。 FPD は、寝具の湿気に関連する寝具内のアンモニア燃焼の化学反応の影響を受けた可能性があります6。 生の CH とペレットは、排泄される N をよりよく吸収し、安定させます。CH を使用する利点は、サルモネラ属菌の存在の減少にも影響を与える可能性があります。 または大腸菌45、木くずと比較。 したがって、CH は鳥の健康状態に潜在的に有益な効果をもたらします。

同様に、Zikic ら 46 は、FPD の存在に対する、刻んだ麦わら敷料と刻んでいない小麦わら敷料の影響を研究しました。 著者らは、刻んだ床の上で飼育されている鶏ではFPD発生率が低いことを示した。 寝具の品質とアンモニア排出量の減少が影響しました。 FPDの発生と寝具の関係には、素材の厚みやクッション性も関係していました。 適切な床材特性により、鶏の生産能力が向上します。 さらに、寝具材料の粒子サイズが FPD の開発において重要な役割を果たすことが判明しました [46,47]。 したがって、我々の研究は、CH、特にペレットで飼われている鶏のFPD発生率が低いことは、小麦で刻んだわらと比較してその大きさにも起因することを示唆しました。

生のCHs床材を使用したグループでは、より高い肝臓重量と屠体中の肝臓の割合が判明した。 同様に、刻んだ小麦わらを食べたニワトリの体重と腹部脂肪の割合は、CH グループよりも高かった。 Farghly ら 43 は、寝具の素材が腹部の脂肪、ドラムスティック、砂肝の部分に影響を与えることを発見しました。 砂嚢重量の増加と寝具の摂取量およびその種類との関連性が議論されています。 私たちの研究では、鳥類はCHs床材を摂取したために肝臓重量が増加した可能性があります。 CHには少量のタンニンとカフェインが含まれています。 Webb と Fontenot48 は、ブロイラー鶏の肝機能 (ヒ素と銅の蓄積) と鳥の寝具摂取量との関係を示しました。

また、私たちの研究における腹部脂肪率の違いは、鳥の行動とその活動（動き）に関連していると推測できます。 鶏は刻んだわらの上でより多くの時間を過ごすかもしれません。 体内のより高い腹部脂肪が蓄積されました。 Toghyani et al.49 は、使用した寝具の種類 (砂、木の削りくず、紙、もみ殻) に応じたニワトリの行動を研究しました。 著者らは、籾殻を食べた鶏の活性がより高いことを発見した。 生産現場では、内臓除去中に脂肪が失われ、枝肉の収量に影響を与える可能性があるため、鶏による腹部脂肪の蓄積には問題があります50。 Costa ら 51 は、(稲わらと比較して) 木の削りくずを食べている鳥の腹部脂肪の割合が高い特徴があり、その違いは屠殺量に影響を及ぼさないことを示した。 私たちの研究では、グループ間の違いにもかかわらず、枝肉収量と腹部脂肪率の間に相関関係は観察されませんでした。

経済調査が行われるべきだった。 ただし、刻んだ小麦わら材料は農場から調達され、CH は廃棄物として無料で入手できました。 唯一のコストは、ペレット製造機を使用してペレットを製造する際の電気代と人件費に関係します。 Kheravii ら 16 は、代替ブロイラー床材としてのペレット小麦わらの可能性を研究しました。 著者らは、ペレット化寝具には潜在的な利点があるが、ペレット化にかかるコストが高いため、生産には不経済であると考えられると結論付けました。

結論として、生の CH を敷料として、またはペレットを製造するための構成要素として、刻んだ小麦わらと 50:50 の割合で使用しても、ブロイラー鶏の生産結果に悪影響はありませんでした。 CH の床材を使用すると、屠殺体における腹部脂肪の割合が減少しました。 床の温度と寝具の厚さを考慮する必要があります。 CH、特にペレットの有益な効果は、屠殺歩留まりを高め、鳥の福祉と健康状態の本質であるFPDを減少させることが示されています。 CH と鶏糞には豊富な栄養成分（N、P、K が増加）が含まれているため、コーヒー生産からの廃棄物を農業用土壌の肥料として再利用できる可能性があります。

現在の研究中に分析されたデータセットは、合理的な要求に応じて責任著者から入手できます。 ご質問がございましたら、著者にお気軽にお問い合わせください。

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この研究は、動物育種生物学部（BN-WHiBZ-1/2022）の資金提供による科学研究の一環として実施されました。 著者らは、実験室分析における技術的支援について、化学研究および機器分析研究所および動物育種栄養局チームに感謝します。 研究は補助金を受けて実施されました。 同時に、プロジェクト番号 2021/05/X/NZ9/00820 (ポーランド国立科学センター) に基づくパイロット研究の継続でもあります。 上記のプロジェクトではペレットが製造され、特許出願 (第 P.44383) の対象となりました。

PBS ブィドゴシュチュ科学技術大学動物育種・栄養学科、Mazowiecka 28、85-084、ブィドゴシュチュ、ポーランド

ヤクブ・ビセク、ミロスワフ・バナシャク、マウゴルジャタ・グラボヴィッチ、セバスティアン・ヴラウラク

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著者全員が記載された実験に参加しました。 JB - 研究コンセプト、JB、SW、MB - 鶏の飼育中の作業管理と肉の品質分析。 JB、MG - 寝具の化学組成分析。 JB —統計分析。 JB、SW —原稿草稿。 JB、MB、MG — 原稿の改訂。 著者全員が原稿の最終版に参加し、承認しました。

ヤクブ・ビーセクへの通信。

著者らは競合する利害関係を宣言していません。

シュプリンガー ネイチャーは、発行された地図および所属機関における管轄権の主張に関して中立を保ちます。

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転載と許可

Biesek、J.、Banaszak、M.、Grabowicz、M. 他。 刻んだ藁やコーヒーの殻は、敷料の化学組成やブロイラー鶏の成績や足蹠の状態に影響を与えます。 Sci Rep 13、6600 (2023)。 https://doi.org/10.1038/s41598-023-33859-9

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受信日: 2023 年 1 月 14 日

受理日: 2023 年 4 月 20 日

公開日: 2023 年 4 月 23 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-33859-9

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