A sertéseket gyakran hasonlítják az olimpikonokhoz: az istállóban töltött 5-6 hónap alatt kiválóan kell teljesíteniük. Ehhez friss levegőre van szükségük. A kutatások kimutatták, hogy a szúrós ammóniával teli sertésólak nem nyújtanak a kiváló teljesítményhez szükséges elhelyezést. A sertéstenyésztés intenzívebbé válása a kereskedelmi sertéstelepek ammóniakibocsátásának magas koncentrációjához vezetett.
Az ammónia a természetes és számos antropogén forrásból származó egyik legfontosabb környezetszennyező anyag, amely káros hatással van a közegészségügyre, valamint a sertések egészségére, jólétére és termelési teljesítményére. Ezenkívül az ammónia jelentős szerepet játszik a légköri szálló por kialakulásában, a láthatóság romlásában és a nitrogén légköri lerakódásában az érzékeny ökoszisztémákban.
Ezért fontos, hogy tisztában legyünk az ammónia forrásaival, hatásaival és a kihívás megoldására irányuló megközelítésekkel.
Mi az ammónia?
Az ammónia az összes reaktív nitrogén egyik fő összetevője. Ezenkívül a légkörben oldódó alkáli gáz, és könnyen átalakulhat finom részecskés ammónium-aeroszollá. Az ammónia színtelen, a levegőnél könnyebb gáz. 5-18 ppm-nél éles, szúrós szaga van. A karbamid lebomlása és elpárolgása során ammónia keletkezik. Vízben oldódik, és ammóniumionná alakul. Alacsony pH-n (<7, savas körülmények között) 99%-a folyékony formában marad. Magas pH-nál (>7, bázikus körülmények) az ammónium egy része gáznemű ammóniává alakul, és szabad levegőn kiszabadul. Ha a pH 9,25, az ammónia 50%-a gáz, 50%-a pedig folyékony formában van.
Melyek az ammónia forrásai?
Az ammónia természetes és antropogén forrásokból egyaránt származik. Az antropogén források, amelyek az ammóniakibocsátás legnagyobb forrását jelentik, magukban foglalják a mezőgazdasági tevékenységet, az állattenyésztést és a hulladékot. Ide tartozik továbbá az ammónia alapú műtrágyák kijuttatása, a vegyi műtrágyák elpárolgása, a biomassza elégetése, a benzinüzemű autók katalizátorai, a hulladéklerakók, a szennyvíztisztító telepek, a szerves anyagok komposztálása, a fosszilis tüzelőanyagok elégetése és az ipari folyamatok.
Az ammóniakibocsátás természetes forrásai közé tartoznak a vadon élő emlősök és madarak, a talajból és az óceánból való elpárolgás, valamint a szerves anyagokat lebontó mikroorganizmusok. Az antropogén forrásokból származó ammónia a közegészségre és a környezetre, valamint az állatok egészségére, jólétére és termelési teljesítményére is káros hatást gyakorol.
A sertéságazat ammóniakibocsátása
A sertések a hús előállítása érdekében fehérjét és más nitrogénformákat fogyasztanak a takarmányban. A takarmány húsokká történő átalakítása azonban nem hatékony. A sertések a takarmányban lévő nitrogén mintegy 50-80%-át ürítik ki a bélsárral és a vizelettel. A trágyafehérje, a húgysav és a karbamid biológiai és kémiai lebontása során ammónia keletkezik. Ez azt jelenti, hogy a sertéstelepek, a trágyatárolás és a trágya földi kijuttatása a kibocsátások fő forrásai.
Az állattenyésztési ágazatok közül a sertéstenyésztés az összes ammóniakibocsátás mintegy 12%-át adja a légkörbe. A trágya nedvességtartalma, a hőmérséklet, a nitrogéntartalom, a levegőztetés körülményei, a trágya pH-értéke, valamint a kémiai és mikrobiológiai tevékenységek befolyásolják az ammónia képződését és kibocsátását.
Milyen káros hatásai vannak az ammóniának a sertésekre?
2022-ben a kínai Wuhanban található Huazhong Mezőgazdasági Egyetem Wenhao Qin vezette kutatócsoportja tanulmányában megállapította, hogy malacoknál 50 ppm ammóniaexpozíció nyilvánvaló tüdőelváltozásokat okoz, beleértve az interstitialis megvastagodást, a gyulladásos sejtek beszűrődését és a fokális vérzést.
Ezenkívül az ammóniaexpozíció a malondialdehid tartalom növekedéséhez vezetett, az antioxidáz és a gyulladásszabályozók mRNS-expressziójának csökkenésével kombinálva t oxidatív stresszt és csökkent gyulladásgátló választ is kiváltott a tüdőszövetekben.
Továbbá, az ammóniának kitett csoportokban felhalmozódott a borostyánkősav, a linolsav és a foszforil-etanolamin, valamint a glükóz, a kinolinsav és az aszparaginsav fogyasztása. Ez azt jelezte, hogy a glükóz aerob oxidációjából származó energiaellátás elnyomott, a glikolízis és a lipolízis pedig aktiválódott a tüdőszövetekben, amit a krónikus ammóniaexpozíció indukált.
2020-ban, szintén a Huazhong Mezőgazdasági Egyetemen Xiaotong Wang és munkatársai arról számoltak be, hogy a 80 ppm ammónia rövid távú expozíciója orrnyálkahártya-hiperpláziát okoz. Emellett csillók diszfunkcióját és epithel-mesenchymális átalakulását is előidézi, tüdőkárosodást okozva. Emellett a hosszú távú ammóniaexpozíció gátolja a Krebs-ciklust. és aktiválja a glikolízist malacok tüdejében.
Az ammónia még alacsony koncentrációban is mérgező gáznak számít az emberek és az állatok számára. Az ammónia vízben való nagyfokú oldhatósága miatt belélegezve irritálhatja és marhatja a légutakat. Ezenkívül az ammónia a nyálkahártyán és a vérkeringésen keresztül a belekre, a lépre, a májra, a vesékre, a szívre és az agyra is hatással van.
Káros baktériumok és kóros elváltozások
2019-ben a Huazhong Mezőgazdasági Egyetemen a Tongxin Wang és munkatársai által készített tanulmány kimutatta, hogy a 20 ppm feletti koncentrációjú ammóniaexpozíció csökkentheti az orrmikrobióta bőségét, és növelheti a káros baktériumok kolonizációját a növésben lévő sertések orrüregében. Továbbá az orrmikrobióta egyensúlyhiánya légúti nyálkahártya immunfunkciós zavarokat és légúti betegségeket okoz. Ezenkívül a magas ammóniakoncentrációnak való krónikus expozíció megváltoztatja a bél mikrobióta diverzitását, és gyulladásos választ vált ki a befejező sertésekben.
2021-ben Chunli Xia és munkatársai a kínai Harbinban található Északkeleti Mezőgazdasági Egyetemen végzett tanulmányukban különböző mértékű patológiás elváltozásokat említettek az ammóniaexpozíciónak kitett befejező sertések májában, veséjében, hipotalamuszában, jejunumában, tüdejében, lépében, szívében és légcsövében. Különösen a máj, a vese, a tüdő, a hipotalamusz és a légcső károsodásának mértéke súlyosabb, mint a szív és a lép károsodása.
2011-ben Andi Mushawwir és munkatársai, akik akkoriban a dél-koreai Mezőgazdasági és Élettudományi Kutatóintézethez kapcsolódtak, egy tanulmányukban arra a következtetésre jutottak, hogy az ammóniaexpozíció csökkenti a szaglóreceptorok működését, csökkenti a kalciumkapcsolt kloridcsatorna aktivitását, csökkenti az agyba érkező elektromos jeleket és befolyásolja a kocák véranyagcseréjét.
Hogyan kezelhetik a gazdák a problémát?
A felület, a felületi légáramlás, a levegő hőmérséklete, a relatív páratartalom és a trágyában lévő ammónia légkoncentrációjának különbségei mind befolyásolják az ammónia levegőbe történő kibocsátását. Ezért az ammóniakibocsátás csökkenthető a vizelet és az ürülék elkülönítésével, a trágya oxigéntől való elválasztásával, a trágya kis mértékű zavarásával és a trágya feletti alacsony sebességű légáramlással.
Ezenkívül a hígítással a hígtrágya ammóniakoncentrációjának csökkentése, a hígtrágya hőmérsékletének csökkentése, a kibocsátó felület csökkentése és a pH csökkentése csökkenti az ammóniakibocsátást.
Az ammóniakibocsátás csökkentése érdekében végzett étrendi manipuláció magában foglalja a takarmány-nyersfehérje csökkentését és a kristályos aminosavak kiegészítését, rostforrások, például kis mennyiségű szójababhéj vagy szárított cukorrépapép hozzáadását, valamint kalciumsók kiegészítését.
Záró megjegyzések
Az ammónia jelentős légszennyező anyag, problémákat okoz a környezet és a közegészségügy, valamint a sertések egészsége és jóléte szempontjából. Bár az ammóniaexpozíció káros hatásai minden korú sertésnél jelentkeznek, a molekuláris mechanizmusok továbbra is tisztázatlanok, és további kutatások tárgyát képezik. Az ammóniakibocsátás és -szórás megértése kritikus fontosságú a sertéstenyésztő létesítmények ammóniakibocsátásának csökkentése, a közegészségügy és a környezet, valamint a sertések egészségének, jólétének és termelési teljesítményének javítása érdekében.
(Forrás: pigprogress.net)
