Datatomograf og produktkvalitet

Datatomograf og produktkvalitet

Kan datatomograf måle kjøttkvalitet på levende gris? Dette undersøkes i et prosjekt som nå gjennomføres ved Institutt for husdyr- og akvakulturvitenskap (IHA) ved UMB på Ås.

Så langt har det ikke vært mulig å trekke noen entydige konklusjoner i prosjektet, som er ett av flere som skal undersøke datatomografi som metode for å måle kjøtt- og fettkvalitet på levende griser. Foreløpige enkeltresultater viser imidlertid at intramuskulært fett (IMF) har klart lavere prosentandel flerumetta fettsyrer enn spekk. Indre spekklag synes å ha noe mer metta fettsyrer enn det ytre, men ellers er det små forskjeller. Hos ett og samme dyr er det nær sammenheng mellom fettsyreinnholdet i de to spekklagene. For avlsarbeidet kan dette bety sparte analysekostnader.

Bakgrunnen for prosjektet

Det systematiske avlsarbeidet med norsk gris har skapt en effektiv kjøttproduksjon og bidratt til redusert fettinntak i kostholdet. Avlsarbeidet har imidlertid gitt uønskede endringer i kjøtt og spekk kvalitet som bør tas mer hensyn til framover.

Svinekjøttet har blitt lysere, med dårligere vannbindingsevne og redusert innhold av intramuskulært fett (IMF). Dette gjør at kjøttet kan bli mer smakløst, tørt og hardere å spise. Det er vist at IMF har klar betydning for spisekvaliteten, og et visst fettinnhold i kjøttet er ønskelig. IMF har høg arvegrad (ca 0,5), og registreres i halvsøskentesten. Det er imidlertid ønskelig å finne en rimeligere målemetode enn dagens kjemiske analyse.

Avlsarbeidet har også endret spekkets fettsyresammensetning, med en økning i forholdet mellom umetta og metta fettsyrer. Endringer i foring har virket i samme retning. Mer umettet fett i kostholdet er ønskelig, men det er ikke uvesentlig hvilke umettede fettsyrer man øker andelen av. Forholdet mellom de umetta omega-6 (ω – 6) og omega-3 (ω – 3) fettsyrene har økt i svinespekk. Ny forskning har vist at et høgt ω – 6/ω – 3 forhold er en viktig årsak til både hjerte/kar- og kreftsykdommer. Det ideelle ω-6/ω-3 forholdet er på ca 3:1. Svinekjøtt har et ugunstig ω – 6/ ω – 3 forhold på ca 13:1. Både avls- og fôringsmessige tiltak som kan bedre fettsyresammensetningen i svinekjøtt er derfor av stor interesse framover.

Økningen i ω – 6/ω – 3 forholdet skyldes i hovedsak en økning av ω-6 fettsyren linolsyre. Linolsyre er livsviktig, men ugunstig for helsen i store mengder. Arvegrad for prosent linolsyre i spekk er ca 0,30, i likhet med flere andre viktige fettsyrer. Det er funnet klare negative arvelige sammenhenger (ca – 0,8) mellom linolsyre og de to viktigste metta fettsyrene (palmitin- og stearinsyre), mens det er en klar positiv sammenheng (0,7) mellom linolsyre og den gunstige enumetta oljesyre.

Avlsarbeid og målemetoder

Avlsmessig oppnår man mye med spisekvalitet i svinekjøtt ved å sikre innholdet av IMF. Skal dette økes gjennom avl, må vektleggingen på tilvekst og kjøttprosent reduseres, ettersom de arvelige sammenhengene mellom disse egenskapene og IMF er negative.

Størrelsen på arvegrader og arvelige sammenhenger mellom ulike fettsyrer viser at det er mulig å endre fettsyresammensetningen gjennom avl. Det kan imidlertid bli en utfordring å endre den i helsemessig gunstig retning, fordi de arvelige sammenhengene mellom fettsyrene er sterke og uønskede.

En avgjørende forutsetning for å inkludere fettsyrer i avlsarbeidet er uansett at man kan finne enkle og sikre målemetoder som kan måles på et stort antall dyr med moderate kostnader. Produktkvalitet i avlsarbeidet med gris kan måles på slakt, som i dagens halvsøskentest, eller på levende dyr, som i rånetesten. Fordelene med å måle egenskaper i rånetesten er raskere avlsmessig endring og sparte kostnader ved søskentesten. Per i dag er det bare mulig å måle fettsyrer med kjemisk analyse. Det er derfor av stor interesse å teste ut ny målemetodikk for å måle fettsyrer på levende dyr.

Utvalget av instrumenter for måling på levende dyr er begrenset. Ultralyd måler slaktekvalitet nært opp mot EUROP systemet, og metoden brukes også for å måle IMF på levende storfe. Datatomografen måler kroppssammensetning svært nøyaktig på mindre arter (svin og sau). Om tomografen også kan benyttes for å måle IMF og fettsyrer på gris har ikke vært undersøkt tidligere. Den nye datatomografen på IHA/UMB (Siemens Somatom Emotion), som ble etablert ved IHA/UMB i 2000/2001, skal benyttes i prosjektet.

Gjennomføring

Prosjektet omfatter ca 115 slaktegris (purker og råner, LY-purker x D-råner) fra tre ulike fôringsforsøk ved UMB (2005 – 2006) som inngår i forskningsprogrammet.

Dyra ble tomografert ved ca 100 kg levende vekt 3 – 5 dager før slakting. Etter nedskjæring ble prøver av ryggmuskel og spekk ved 0-punktet (v/siste ribbein) analysert kjemisk for IMF% og fettsyresammensetning. Det ble også gjort andre kvalitetsmål på kjøtt og spekk. Alle kvalitetsmålene skal sammenholdes med analyser av datatomografbilder tatt på de samme anatomiske steder på den levende grisen.

Datatomografen måler tetthet i de ulike kroppsvevene, som oppgis i såkalte CT-verdier. Fett har lavest og bein høgest tetthet, med protein imellom. CT-verdiene blir forskjellige, og kan derfor brukes til å skille disse tre vevene fra hverandre. Pixlene i tomografbildet representerer de ulike tetthetsverdiene. I bildet er dette visualisert som ulike varianter gråtoner (hvit-svart) for fett, vann/protein og bein. En gitt gråtone tilsvarer en bestemt CTverdi. De regionene man velger analyseres nærmere (se Fig. 1).

Hovedprinsippet ved bildeanalysen er at man måler CT-verdier eller ulike tettheter innenfor den regionen man er interessert i. Fettvev har negative CT-verdier, som kan skilles fra positive CT-verdier for muskel. For hvert bilde får man oppgitt antall pixler med negative CT-verdier. En gris med mye IMF vil ha lavere tetthet i muskelen, og dermed flere negative CT pixler enn en gris med lite IMF. Med grunnlag i slike sammenhenger kan man utvikle såkalte prediksjonslikninger. Disse likningene beskriver sammenhengen mellom CT-verdier fra levende dyr og kvalitetsmål (f.eks. IMF) på samme dyr etter slakting. Dersom sammenhengen er god nok, kan likningen seinere brukes til å forutsi IMF på nye tomograferte dyr (rånetesten).

Foreløpige resultater

Tomograferingen ble avsluttet i november 2006. Foreløpig foreligger noen enkle resultater fra CT-bilder av ca 1/3 av dyra. Tabell 1 viser gjennomsnitt IMF % i ryggmuskelen samt prosentvis innhold av de ulike gruppene fettsyrer i hhv. ryggmuskel, ytre og indre spekklag. Tabellen viser at IMF inneholder en klart lavere prosentandel flerumetta fettsyrer (PUFA) enn spekk. Det indre spekklaget inneholdt noe mer metta fettsyrer enn det ytre spekklaget, forøvrig var det små forskjeller. Nederst i tabellen ser man gjennomsnittlig CT-verdi i hhv. ryggmuskelen (positive CT-verdier for muskel) og de to spekklagene (negative CT-verdier for fett).

Beregningene viste at det var klar sammenheng (korrelasjoner; ca 0,9) mellom fettsyreinnhold i IMF og i de to spekklagene. Dette gjaldt alle typer fettsyrer. Korrelasjonene mellom fettsyreprosent i indre og ytre spekklag var enda høgere (0,93 – 0,99). Dette vil si at hos ett og samme dyr er det nær sammenheng mellom fettsyreinnhold i de to spekklagene. Den praktiske konsekvensen av dette kan bli sparte analysekostnader i avlsarbeidet. Ved å gjøre fettsyreanalyser av spekk kan man få nok informasjon om dyrets fettsyrenivåer i IMF, og man trenger kanskje ikke å skille mellom ytre og indre spekklag for å få nok info om fettsyresammensetningen i spekket.

De foreløpige analysene av tomografbildene viste videre at det var liten sammenheng mellom CT-mål av muskel og IMF%. Det var en svak sammenheng mellom CT-mål i spekk og fettsyreprosent i spekk, mens den var klart bedre til fettsyreprosent i IMF.

Det kan ikke trekkes klare konklusjoner fra prosjektet foreløpig. Datamaterialet er lite, og det er bare gjort enkle analyser av tomografbildene. De sammenhengene vi faktisk fant var interessante, og gjør det spennende å gå videre med arbeidet. De detaljerte måleverdiene fra tomografen skal utnyttes bedre i videre analyser. Endelige resultater fra prosjektet vil foreligge når forskningsprogrammet avsluttes i 2008.