Oszałamianie gazowe świń przy użyciu dwutlenku węgla – przegląd potencjalnych alternatywnych metod

Oszałamianie jest bardzo ważnym etapem uboju zwierząt rzeźnych. Jest to zgodne z definicją zawartą w ustawodawstwie, każdy celowo wywołany proces prowadzący do utraty przytomności i tym samym wrażliwości na ból, w tym także każdy proces, który skutkuje natychmiastową śmiercią zwierzęcia. Podstawowe znaczenie ma tu zachowanie dobrostanu zwierząt i zapewnienie humanitarnych warunków. Z punktu widzenia technologicznego również istotne jest prawidłowe przeprowadzenie tej czynności, by ograniczyć powstawanie dalszych wad surowca i strat finansowych dla zakładu ubojowego, wynikających z mniejszej przydatności mięsa wadliwego do dalszego przetwórstwa.

 

W przypadku świń stosowane są dwie główne metody oszałamiania, tj. elektryczne oraz gazowe (farmakologiczne). Ten drugi sposób jest zwykle stosowany w przypadku rzeźni o  dużej skali ubojów, gdyż wymaga dostosowania infrastrukturalnego zakładu, które w przypadku mniejszych producentów przestaje być opłacalne finansowo. Ten sposób oszałamiania, głównie z wykorzystaniem dwutlenku węgla w wysokim stężeniu w praktyce znalazł zastosowanie głównie do uboju świń.
Początkowo w celu wywołania narkozy ogólnej w procesie uboju próbowano zastosować środki farmakologiczne, powszechnie dostępne w postępowaniu przedoperacyjnym w szpitalach. Takie rozwiązanie nie sprawdziło się w warunkach przemysłowych, głównie ze względu na długi czas od aplikacji do uzyskania efektu a także trudność, jaką sprawiało ich podawanie żywym zwierzętom. Dodatkowo istniała potencjalna możliwość pozostania w mięsie tych związków chemicznych w aktywnej formie lub ich metabolitów. W 1950 r. opracowano bardzo prostą metodą do farmakologicznego oszałamiana przedubojowego świń za pomocą dwutlenku węgla. Obecnie oszałamianie gazowe jest jednym z bardziej powszechnych metod oszałamiania świń stosowanych w Europie. Niektórzy autorzy jako zalety tej metody wskazują, że świnie poruszają się w małych grupach, a nie indywidualnie, jak w przypadku oszałamiania elektrycznego, co minimalizuje kontakt zwierzę-człowiek i wpływa na pewną redukcję stresu u zwierząt.

 

Dwutlenek węgla, jako najczęściej stosowany gaz, wprowadzony do organizmu wiąże się z hemoglobiną we krwi a następnie w wyniku tej reakcji powstaje pewnego rodzaju deficyt tlenowy, na który najbardziej wrażliwe są komórki nerwowe. W rezultacie, gdy zwierzę jest poddane działaniu CO2 przez pewien określony czas szybko traci przytomność i świadomość oraz wrażliwość na ból. Zbyt długi czas może jednak doprowadzić do śmierci zwierzęcia przez uduszenie, natomiast zbyt krótki może spowodować całkowity powrót wszystkich funkcji życiowych i reakcji na bodźce, gdyż proces wiązania hemoglobiny z tym gazem jest odwracalny. Przyjęto, że skuteczne oszałamianie gazowe jest, gdy zwierzę przebywa ok. 60 – 90 s w pomieszczeniu wypełnionym mieszanką 80-90% dwutlenku węgla i 10-20% powietrza. Niektórzy badacze również wskazują, że oszałamianie świń z utratą przytomności wywołaną 95% udziałem CO2 następuje w krótszym czasie, w porównaniu do tego procesu przy zastosowaniu 80% CO2 (odpowiednio 33 ± 7 s i 47 ± 6 s). Początkowa utrata świadomości w takich warunkach następuje po około 15 sekundach i utrzymuje się jeszcze przez około 2 minuty, w czasie których musi nastąpić kolejny proces – wykrwawianie. Jednakże zanim nastąpi utrata przytomności, jak pokazują badania i obserwacje, często świnie wykazują objawy behawioralne, takie jak: dyszenie, próby ucieczki, wokalizacja, szczególnie gdy są poddane ekspozycji na zbyt niskie stężenia gazu. Dodatkowo stwierdzono, że wysokie stężenie dwutlenku węgla może wywoływać podrażnienie górnych dróg oddechowych oraz hiperwentylację. Wydaje się zatem zasadne, jak wskazują również raporty np. EFSA, poszukiwanie alternatywnych sposobów na oszałamianie gazowe, poprzez zastosowanie innych mieszanek związków chemicznych wywołujących efekt narkozy u zwierzęcia.
W wyniku przeglądu literatury naukowej stwierdzono kilkanaście przeprowadzonych badań i prób wykorzystania innych gazów lub ich mieszanek do skutecznego oszałamiania świń. Pozytywne efekty, w zakresie zapewnienia dobrostanu zwierząt i jego poprawy oraz zaobserwowano przy zastosowaniu w szczególności: argonu (100%), mieszaniny azotu i CO2, helu (100%), mieszaniny tlenku diazotu (N20) i powietrza oraz możliwości (w warunkach laboratoryjnych) zastosowania dwufazowej kombinacji mieszaniny azotu i tlenu (I faza) oraz dwutlenku węgla (druga faza), w porównaniu do stosowania wyłącznie dwutlenku węgla w wysokim stężeniu. Potwierdzono, że jeśli mieszanka gazów zawiera nie mniej niż 70% azotu a resztą stanowi dwutlenek węgla wpływ na dobrostan zwierząt jest pozytywny. Najczęściej badana była mieszanina o składzie: azot i dwutlenek węgla w stosunku 80 : 20%.

 

Pewną nowością są opublikowane badania, w których podjęto próbę zastosowania azotu w stężeniu powyżej 98% i postaci piany. Nie ma dostępnych zbyt wielu doniesień na ten temat, prawdopodobnie ze względu na trudności w utrzymaniu stabilnej i kontrolowanej atmosfery z wysokim stężeniem azotu i uniemożliwieniu mieszania się tego gazu z powietrzem. Oszałamianie świń gazem obojętnym, jakim jest azot (N2) jest już zatwierdzoną metodą do przeprowadzenia tego procesu, zgodnie z Rozporządzeniem Rady Europejskiej 1099/2009, dlatego też nie było konieczności przeprowadzania badań dodatkowych, do potwierdzenia skuteczności oszałamiania świń tą metodą. Jednak do chwili obecnej nie ma opublikowanych zbyt wielu badań wykorzystujących wyłącznie azot, który wywoła efekt oszałamiania i zapewni większy dobrostan zwierząt, niż zastosowanie wyłącznie dwutlenku węgla. W opisywanych badaniach badano przede wszystkim reakcje fizjologiczne i behawioralne świń na widok i kontakt z dodatkową, nieznaną substancją, jaką była wytworzona piana. Na podstawie wyników stwierdzono umiarkowane reakcje stresowe u zwierząt, które w znacznej większości wynikały ze stresu spowodowanego nowym nieznanym środowiskiem a próby ucieczki nie wydawały się być rezultatem paniki. Potwierdzono specyficzne reakcje fizjologiczne, tj. przyśpieszenie akcji serca i oddechów, jako odpowiedź na stres, ale było to na dość łagodnym poziomie.

 

Prawdopodobną przyczyną zwiększonego tętna u świń w grupie poddanej oszałamianiu przy użyciu azotu nie był raczej stres behawioralny a raczej, zdaniem autorów, fizjologiczna reakcja na niedotlenienie. Świnie narażone na kontakt z azotem o wysokim stężeniu nie wykazywały sapania, co jest dość powszechnie uznawane za wskaźnik wystąpienia duszności i jest jednym z podstawowych, opisywanych w literaturze, objawów występujących przy zastosowaniu wysokiego stężenia dwutlenku węgla. Zastosowanie gazów obojętnych lub ich mieszaniny z dwutlenkiem węgla o niskim stężeniu zmniejsza dyszenie u świń przed utratą przytomności, w porównaniu do użycia wysokiego stężenia CO2. Obserwowane reakcje behawioralne świń w porównaniu do grupy kontrolnej, w której również generowana była piana ale bez dodatku azotu pozwoliły przypuszczać, że świnie nie odczuwały bólu ani widocznych i znacznych zaburzeń oddechowych, po ekspozycji na wysokie stężenia azotu.
Z punktu widzenia dobrostanu zwierząt ważne jest również, by utrata przytomności przez zwierzęta była w jak najkrótszym czasie aby zminimalizować okres potencjalnego niepokoju. W przypadku zastosowania proponowanego rozwiązania, czas jaki upłynął do utraty postawy, jako pierwszego widocznego wskaźnika wystąpienia utraty przytomności, wynosił średnio 57 sekund (minimalnie 43 s a maksymalnie 76). Ponadto, w wyniku wypełniania azotem pomieszczenia, w którym znajduje się zwierzę, dochodziło do sytuacji zwiększenia mieszania się gazów i obniżania stężenia tlenu, co również mogło mieć wpływ na przyśpieszenie utraty przytomności.

 

Istnieje jednak obawa, potwierdzona w literaturze, że pełna utrata przytomności u świń może nastąpić nieco później po utracie postawy (nawet do 10 sekund, w przypadku stosowania wysokich stężeń dwutlenku węgla). Ponadto, zanotowano skurcze mięśni w tym okresie, bez zmian w funkcjonowaniu ośrodkowego układu nerwowego, określonego na podstawie badania EEG, co może wskazywać, że świnie były przytomne w tym okresie. Występowanie skurczów mięśni i drgawek ciała zwykle nie wskazuje na negatywny wpływ na dobrostan o ile występują po utracie świadomości. Konieczne są dokładniejsze badania w tym zakresie.
Badania wykazały, że ogłuszanie gazami obojętnymi wywołuje cięższe drgawki w porównaniu z ogłuszaniem CO2 ale nie wiadomo, w jaki sposób wiąże się to z utratą przytomności i dobrostanem zwierząt. Średni czas od utraty postawy do ostatniego zaobserwowanego skurczu mięśnia wyniósł w opisywanych badaniach 131 s. Po upłynięciu pięciu minut od rozpoczęcia wytwarzania piany z wysokim stężeniem azotu oceniono, że świnie są głęboko nieprzytomne lub martwe. Żadna ze świń nie wykazywała dodatkowych oznak wskazujących na możliwość odzyskania przytomności podczas wykrwawienia.
Dla przemysłu mięsnego istotny jest także wpływ tej metody oszałamiania przy użyciu azotu na jakość mięsa i tuszy, szczególnie w porównaniu z innymi stosowanymi powszechnie metodami oszałamiania. W zastosowanej technice wątpliwości może budzić też fakt, czy pozostałości użytego środka pieniącego nie będą stanowić problemu z punktu widzenia bezpieczeństwa żywności, jeśli np. wnikną do układu oddechowego zwierząt. Autorzy wskazują również na konieczność przeprowadzenia dalszych badań nad wykorzystaniem tej techniki w warunkach przemysłowych oraz na większej liczbie zwierząt poddawanych procesowi oszałamiania w tym samym momencie. Potrzebne są także badania, na większej ogólnej liczbie zwierząt i bardziej zróżnicowanych (tu: n = 20), aby ocenić skuteczność tej metody dla świń o większej, niż badana masie ciała (tu: 30 kg) i doprecyzować czas ekspozycji na azot, by zapewnić trwały efekt utraty przytomności i czucia bólu. Całość artykułu (również z opisem i zdjęciami pomieszczeń) jest ogólnie dostępna pod następującym linkiem: https://doi.org/10.3390/ani10122210.

 

W artykule opisano alternatywne metody oszałamiania gazowego bez wykorzystania dwutlenku węgla w wysokim stężeniu. Podkreślono możliwość stosowania azotu, który stanowi 78% powietrza atmosferycznego, a jego odzyskiwanie jest dość ekonomiczne, co sprawia, że jest on konkurencyjną ekonomicznie alternatywą dla dwutlenku węgla. Wskazano na konieczność prowadzenia dalszych prac badawczych nad stosowaniem tej metody do uzyskania wysokiej skuteczności procesu oszałamiania świń i zapewnienia dobrostanu zwierząt poddanych ubojowi.

 

 

dr Piotr Janiszewski
Wykaz literatury znajduje się u autora