Sammenhæng mellem spæktykkelse og kødindhold målt ved ultralyd, dissektion og CT-skanning af Duroc-grise

I avlsbesætninger gennemføres individprøver, hvor tilvækst, kødindhold og styrke måles på avlsdyrene. Individprøverne gennemføres i slagtesvinestalden, hvor hver sti fyldes med grise af samme køn og størrelse (ca. 30 kg). Individprøverne afsluttes samtidig for alle dyr i en sti. Dyrene vejes, ultralydsskannes og bedømmes. Med ultralydsskanningen måles rygspæktykkelsen, og ud fra rygspæktykkelse og vægt beregnes grisenes kødindhold; dette indgår i avlsmålet. Da kødindholdet således måles indirekte via spæktykkelsen, er det nødvendigt med nogle års mellemrum at kalibrere sammenhængen mellem spæktykkelsen og kødindhold, idet sammenhængen vil kunne ændres i takt med, at der avles for mere kød i grisene.

Sammenhængen mellem spæktykkelsen og kødindholdet i avlsdyr blev analyseret i to tidligere forsøg. I det ene forsøg indgik en avlsbesætning med Duroc, hvor der blev fundet en signifikant forskel i forholdet mellem dissektionsskødprocent og spæktykkelse i so- og ornegrise [2]. Dette er i modsætning til den model, der indtil da blev brugt til at kalibrere kødindholdet hos Duroc-grise [2]. I det andet forsøg indgik to avlsbesætninger med Landrace [1]. Denne undersøgelse viste, at der var signifikant forskel i sammenhængen mellem spæktykkelsen og kødindholdet hos grisene i de to besætninger og mellem samtlige so- og ornegrise. Dog blev der ikke fundet en forskel inden for besætningerne mellem so- og ornegrise. 

På baggrund af resultaterne fra forsøget med Duroc [2] og til dels forsøget med Landrace [1] blev et nyt forsøg sat i værk medio 2004. Her er sammenhængen mellem spæktykkelse og henholdsvis dissektionskødprocent eller CT-skanning analyseret med henblik på at fastlægge nye estimater for kalibreringskurven brugt til at finde kødprocenten i det enkelte dyr.

Dette notat beskriver forholdet mellem dissektionskødprocent eller CT-skanning og ultralydsskanning i Duroc-grise.

Formål

Undersøgelsens formål er:

• For Duroc-grise med en slagtevægt på ca. 100 kg; at kalibrere sammenhængen mellem spæktykkelsen målt ved ultralydsskanning af levende dyr og dyrets "sande" kødindhold.
• Det "sande" kødindhold bestemmes ved to metoder, dels CT-skanning af slagtekroppen og dels totaldissektion af slagtekroppen.

Datamaterialet omfatter 403 Duroc-grise fra to besætninger, hvorpå der tilsammen gennemføres 1119 ultralydsskanninger og vejninger. Ud af de 403 grise blev der slagtet 40 grise, som blev valgt ud fra deres spæktykkelse på den sidste skanningsdag, det vil sige dagen inden slagtning, og resten udgik af forsøget. Udvælgelsen af de 40 dyr er foregået med henblik på at opnå størst mulig variation i spæktykkelsen og kødindhold, da dette ville give størst styrke i forsøget. Disse grise fordeler sig med 23 sogrise og 17 ornegrise, hvorpå der tilsammen gennemføres 133 ultralydsskanninger og vejninger samt totaldissektion og CT-skanning. Da det viste sig, at tre ornegrise ved en fejl ikke var vejet og skannet dagen før slagtning, blev disse grise udelukket fra beregningerne.

I den periode, grisene indgik i forsøget, vejede de mellem 65 og 110 kg. Der blev foretaget ultralydsskanninger af dyrenes spæktykkelse mellem 1 og 5 gange på dyrene med en uges mellemrum, hvor den sidste skanning var foretaget dagen før slagtning.

Før og efter CT-skanningen opbevares slagtekroppene i en kølevogn (+5°C), og CT-skanningen tager maksimalt 45 minutter pr. halvdel. Hver slagtekrop placeres ens (±½ cm) i længderetningen i CT-skanneren. Skambenet benyttes i dette tilfælde som fikspunkt, med sværsiden mod lejet og bagbenet mod skanneren. Der blev skannet med 10 mm afstand, i alt ca. 130 skanninger pr. halvdel. Dagen efter skanning blev grisene dissekeret af professionelle slagtere, som opdelte grisene i kød, ben og fedt.

Statistiske modeller

Data fra forsøget analyseres i to trin. I første trin anvendes en lineær regressionsmodel med tilfældige parametre, hvor observationerne fra samtlige grise indgår:

            Model A:   z = a_i + b_iv + e   (1)

hvor z er målinger af spæktykkelsen til forskellige tidspunkter på samme dyr i, v er tilhørende vægt, a_i og b_i er tilfældige parametre for hvert enkelt dyr, og e er residualværdier. I modellen gælder at

            a_i ~ N(a_i, sigma²_a),  b_i ~ N(b_i, sigma²_b)  og e ~ N(e_, sigma²_e).

Ud fra (1) bestemmes den korrigerede spæktykkelse, z*, dagen før slagtning med tilhørende varians sigma²_z.

I andet trin, hvor de 37 udvalgte grise indgår, anvendes den lineære regressionsmodel:

            Model B:    Y_ijk = µ + beta_1iz* + beta₂x + alfa_i + gamma_j + delta_k + rest_ijk (2)

hvor Y_ijk er kødindholdet, m er en gennemsnitsværdi, beta_1i er en regressionskoefficient for den korrigerede spæktykkelse, z* dagen før slagtning, beta₂ er regressionskoefficient for vægten, x er sidste skanningsdag dagen før slagtning, alfa_i er en systematisk kønseffekt, gamma_j er en tilfældig effekt af den jte mor, delta_k er tilfældig effekt af den kte far, og rest_ijk er residualafvigelsen.

For de tilfældige effekter gælder at gamma_j ~ N(0_, sigma²_j),  delta_k ~ N(0_, sigma²_k) og rest_ijk ~ N(0_, sigma²_ijk/sigma²_z), der alle antages for at være uafhængige, og hvor rest_ijk vægtes i forhold til prædiktionsvariansen sigma²_z af z*. De tilfældige effekter for mor og far er med i modellen for at korrigere for korrelationen mellem beslægtede dyr, det vil sige hel- og halvsøskende. Som respons analyseres grisenes kødindhold både som målt ved dissektionskødprocent og som kødprocenten fundet ved CT-skanning.

Alle modelparametre blev estimeret med PROC MIXED i SAS®. 

Den forventede spæktykkelse for alle grisene plottet mod det enkelte dyrs vægt ses i figur 1. Antallet af observationer per gris varierer fra en til fem med gennemsnitlig 3,3 observationer (std. = 0,88). Ud fra regressionslinierne i figur 1 bestemmes den forventede spæktykkelse dagen for slagtning. Kødindholdet (%) for de enkelte grise plottet mod den forventede spæktykkelse (mm) indikerer, at grise med stor spæktykkelse har lavere kødprocent (figur 2).

Figur 1. Spæktykkelse plottet op mod vægten

Figur 2. Kødindhold plottet mod forventet spæktykkelse dagen
før slagtning af de 37 grise

Ud fra observationer af kødindhold, vægt og forventet spæktykkelse, som korrigeret ud fra dagen før slagtning, estimeres parametrene i model (2). Den endelige model blev fundet ud fra reduktion af model (2). Modellen blev reduceret ad flere omgange ved hver gang at udelukke det mindst signifikante parameter. I den reducerede model med dissektionskødindhold som respons fandtes, at interceptet, spæktykkelsen og vægten var stærkt signifikante (p<0,0001, p < 0,0001 og p = 0,001, tabel 1). Herved bliver slutmodellen for dissektionskød-indhold:

            Y = 48,59-1,34z* + 0,23x

Tabel 1. Estimater og signifikansniveauer for parametre i modeller for sammenhængen mellem kødindhold, spæktykkelse og vægt

Ligeledes for modellen med kødindhold fundet ved CT-skanning som respons, fandtes stærk signifikans for interceptet, spæktykkelsen og vægten (p<0,0001, p<0,0001, p=0,0011, tabel 1). Den endelige model for CT-skanning af kødindhold (slutmodellen) er:

            Y = 49,72-1,27z* + 0,21x

Figur 3. Residualværdi plottet mod prædikteret kødprocent for 37 Duroc-grise

Figur 4. Kødindhold (%) i forhold til spæktykkelse ved 100 kg:

Residualplottet efter anvendelse af model (2) viser, at residualværdierne ligger mellem –0,8 og 1,3 (Figur 3). En observation med en værdi på 1,3 viser tendens til at afvige fra resten (gris med ID 216159603). Dog viser en analyse uden denne observation, at observationen kun har minimal indflydelse på modellens estimerede parametre, og derfor medtages observationen i de efterfølgende analyser. Resten af residualerne viser, at residualvariansen er homogene over prædiktionsintervallet.

Figur 4 viser kødindhold (%) plottet mod den forventede spæktykkelse (mm), hvor der er tegnet en regressionslinie for hver af de to målemetoder for kødindhold: dissektion og CT-skanning. Endvidere viser en regressionslinie i figur 4 den sammenhæng mellem spæktykkelse og kødindhold, der bruges i dag.

De to nye regressionslinier, der beskriver sammenhængen mellem spæktykkelsen og kødprocenten fundet henholdsvis ved totaldissektion og ved CT-skanning, er tæt på at være sammenfaldende (figur 4), og hældningerne er ikke signifikant forskellige. Det ses yderligere, at kalibreringskurven, der bruges på nuværende tidspunkt [2] har lidt mindre hældning i forhold til de nye regressionslinier. Forskellen er dog ikke signifikant. Mindre hældning på regressionslinien betyder risiko for at overvurdere dårlige dyr med høj spæktykkelse ved at tildele dem en for høj kødprocent. Ligeledes er der risiko for at undervurdere gode dyr ved at tildele dem en for lav kødprocent. Den nye kalibreringskurve giver en større variation af kødprocenten end den hidtidige anvendte kalibreringskurve, da større hældning betyder, at kødindholdet øges hurtigere, når spæktykkelsen falder. Dette har den konsekvens, at der kommer en større spredning mellem dyr med høj og lavt kødindhold.

At der ikke er fundet signifikant forskel mellem den tidligere regressionslinie [2] og de nye regressionslinier kan indikere, at der ikke er sket radikale forandringer i forholdet mellem spæktykkelsen og kødindholdet for Durocracen. Det kan ikke afvises, at forskellene mellem hældningerne beror på tilfældigheder, som f.eks. måleusikkerhed. Større styrke kan opnås ved at dissekere flere dyr.

Vores analyse viser, at hvis spæktykkelsen øges med 1 mm, falder kødprocenten med 1,34 procentenhed (tabel 1). Palmø og Pedersen [2] fandt, at kødprocenten falder med 0,93 procentenhed, når spæktykkelsen øges med 1 mm i ornegrise, og tilsvarende betød en øgning af en sogrises spæktykkelse på 1 mm, at kødprocenten faldt med 1,13 procentenhed. For den hidtidige brugte kalibreringskurve [2] er der ingen forskel mellem so- og ornegrise, og når spæktykkelse øges med 1 mm, falder kødprocenten med 0,9 procentenhed.

Vores undersøgelse viser, i modsætning til undersøgelsen udført af Palmø og Pedersen [2], at forholdet mellem dissektionsskødprocenten og spæktykkelsen ikke er forskellig mellem disse so- og ornegrise. Derimod er de nye resultater bedre i overensstemmelse med den kalibreringskurve, der bruges i øjeblikket.

Regressionskvotienterne for sammenhængen mellem kødindhold og grisens vægt estimeres til 0,23 og 0,21 for henholdsvis dissektionsdata og CT-data. For praktisk anvendelse af resultaterne omregnes regressionsestimater (tabel 1) til en ny kalibreringskurve, der kan bruges til bestemmelse af kødindholdet (%) i Duroc-grise. Kalibreringskurven omregner skanningsmål og vægt til en slutvægt på 100 kg, inden de indgår i indeksberegningen:

            Kødprocent₁₀₀ = 71,59 – 1,34 × ((z + (100 – x) × 0,1716))

hvor z er spæktykkelsen, og x er grisens vægt.

For en gris, der vejer 90 kg, medfører den nye model en korrektion på 1,716 mm for at få spæktykkelsen ved 100 kg. Denne værdi er noget højere end den hidtidige kalibreringskurve, som ligger på 1 mm, og er mere end dobbelt så høj, som værdien fundet i Palmø og Pedersen [2], der fandt 0,72 mm. Forskellen kan skyldes, at sammenhængen mellem vægt og kødindhold ikke er lineær, men at vægtintervallet for de 37 slagtede grise i dette forsøg er for lille til med tilstrækkelig styrke at vise, at sammenhængen ikke er lineær. Ikke viste analyser af data antyder, at sammenhængen mellem vægt og spæktykkelse har tendens til ikke at være retlinet. Palmø og Pedersen [2] anvendte et større vægtinterval (60 kg til 100 kg) med flere målinger per dyr mellem start- og slutvægten, end der er anvendt i den aktuelle undersøgelse.

Residualvariansen for dissektionskødindholdet (sigma²_rest) er fundet til 54,30, og for kødindholdet fundet ved CT-skanning er residualvariansen 50,07 (tabel 1). Dermed er residualvariansen større ved analyse af dissektionsdata end ved analyse af CT-data. Dette indikerer en større usikkerhed af kødindholdet fundet ved dissektion end ved CT-skanning. En del af forskellen kan forklares ved større usikkerhed fra en subjekt måleteknik, hvor slagteren vurderer de tre fraktioner af kød, fedt og ben ved udskæringen. Der skal desuden tages højde for, at der er gået et døgn mellem CT-skanning og totaldissektion, hvilket medfører et kølesvind, som er systematisk og af samme størrelse for alle grise.

Der er estimeret parametre i to kalibreringskurver for beregning af kødprocenten i Duroc-grise ud fra den enkelte gris’ spæktykkelse og vægt. Kalibreringskurverne er fundet dels ud fra data af totaldissektion og dels ud fra data af CT-skanning. Begge kurver medfører større variation på kødprocenten mellem gode og dårlige dyr, i forhold til den hidtidige anvendte kalibreringskurve. Desuden er der en større afhængighed af vægten i den nye kalibreringskurve i forhold til tidligere, når kødprocenten i Duroc beregnes.

Der var dog ikke signifikante forskelle mellem de nye og gamle kalibreringskurver, og derfor kan det ikke afvises, at forskellene er tilfældige. Der er ikke forskel i kalibreringskurven for so- og ornegrise.

Resultaterne indikerer mindre residualvarians og dermed større sikkerhed ved at bestemme den sande kødprocent ud fra CT-skanning i forhold til at bruge totaldissektion som reference.