Решение болезней домашней птицы и многое другое

Паразиты, плохие бактерии или инфекционные заболевания, было бы здорово, если бы животноводы могли выявлять эти заболевания у своей птицы, пока не стало слишком поздно. Электронный нос должен обеспечить решение.

Саксонский университет прикладных наук в Энсхеде и Университет Утрехта начали шестилетнее исследование с партнерами из науки и промышленности по разработке такого электронного носа. В настоящее время многие птицеводы страдают от заражения цыплят паразитами и бактериями. В результате требуется больше куриного корма, а иногда используются антибиотики и пестициды. Электронный нос может на ранней стадии обнаружить болезни домашней птицы. Это лучше не только для ферм, но и для кур и, в конечном счете, для людей.

Касс Дамен, профессор прикладных нанотехнологий в Saxon, объясняет Науки. нл Он объясняет, как ему пришла идея электронного носа от остроносого ветеринара. Он сказал мне: «Когда мне звонит фермер, я сразу чувствую, что происходит: кровяные клещи. Жаль, что у фермера нет возможности обнаружить кровяных клещей на ранней стадии по запаху, чтобы он мог вмешаться раньше. Он спросил меня: нельзя ли разработать что-то подобное? «

устойчивое производство продуктов питания
Этот красный клещ или красный клещ является паразитом, наносящим большой вред домашней птице. Электронный нос может быть для этого. Есть еще приложения. Мы также сейчас ищем способ измерения нарушений кишечных бактерий путем улавливания газов. Это не только лучше для благополучия животных, но и для устойчивого производства продуктов питания».

Франческа Вилкерс, птицевод и эпидемиолог из Утрехтского университета, объясняет, почему здоровая кишечная флора важна с точки зрения устойчивости. «Низкорослые куры едят много корма. Он должен поступать из Южной Америки, например. Когда кишечник разбалансирован, пищеварение плохое. Пища плохо переваривается, а затем выводится из организма. Поэтому вам нужно много еды. Остатки белков также остаются в кале, что увеличивает вредные выделения».

система
Чтобы решить эти проблемы, исследователи хотят разработать сенсорную систему с чипом, который содержит различные пластиковые слои, поглощающие газы. На чипе собрано несколько датчиков, и каждый сенсорный слой содержит свой полимер. Это позволяет системе обнаруживать различных паразитов, бактерий и других патогенов. Устройство посылает сигнал, например, при обнаружении заражения паразитами. Деймен поясняет: «Появляется узор, который мы можем анализировать. Он работает так же, как человеческий нос. В нем есть рецепторы, через которые создается узор, который отправляется в мозг. Они его узнают и говорят: это кофе или это роза».

легко использовать
Понятно, что фермеры принимают эту систему, но это не так. Вилкерс: «Он должен быть прост в применении и не слишком сложен. И затраты должны перевешивать выгоды. Сейчас ветеринар вскрывает мертвое животное и исследует кишечник, чтобы определить причину смерти. Новый метод должен быть лучше того, что вы уже есть.»

В курятнике из 30 000 цыплят также трудно сделать датчик достаточно четким, чтобы распознавать потенциальные нарушения запаха. «В таком сарае много пыли и много других запахов. Техника должна уметь распознавать по этому шаблону».

Что отличает электронный нос, так это то, что датчик знает, какой газ обнаруживать, и может соответствующим образом подстраиваться, выбирая полимеры. Деймен: «Что-то не так с Covid. В то время система в лаборатории могла отличать здоровых людей от людей с Covid, но было неясно, какие газы измерялись. Когда мы вышли из лаборатории, в дело вступили другие газы. и перестал работать».

Преимущества
В конце концов, преимущества электронного носа, который может на ранней стадии обнаруживать нарушенные кишечные бактерии, многочисленны. «Если кишечник сильно разбалансирован, вы можете восстановить его, изменив питание», — говорит Вилкерс. «Если уже слишком поздно, много корма и прироста уже потеряно, и иногда приходится использовать антибиотики. А этого не очень хочется, потому что мы работаем над кампанией по устойчивому развитию. Фермеры получают меньше денег за свое мясо если курица растет меньше, а иногда и если используют антибиотики».

Велкерс также говорит о переходе к более органическому земледелию: «Риск заболеваний увеличивается, если животные часто находятся на улице. Тогда они вступают в контакт с птичьим пометом или грязной дождевой водой, которая летом сжигает траву. Например, могут передаваться паразиты и бактерии. легко. Гораздо больше, чем то, что передается в закрытой системе содержания».

Электронный нос может сделать так, чтобы это происходило реже. «Кишечные заболевания можно обнаружить на ранней стадии, даже до того, как болезнь нанесет большой вред многим животным», — говорит Вилкерс. «Но, возможно, можно пойти дальше: если какой-то корм вызывает дисбаланс у животных, вы можете дать обратную связь производителю, и тогда они могут немного изменить корм, например, добавив фермент, чтобы другие фермеры также защищены от воздействия».

Производители кормов уже не без оснований проявляют интерес, как, например, Philips и различные сельскохозяйственные организации. «Они хотят помочь продать продукт или увидеть преимущества для фермера». Отчасти это связано с тем, что они планируют перейти на круговое сельское хозяйство. «Если цыплятам дают остатки продукта в качестве корма, вы хотите знать, как это влияет на их кишечник. Затем вы можете соответствующим образом скорректировать корм».

Лесные пожары и скотобойни
Но тот же принцип масштабирования можно применять и в более широком смысле. Это также может быть полезно, например, для обнаружения лесных пожаров в Южной Европе. «Теперь они обнаруживают возгорание только тогда, когда над деревьями поднимается дым, — говорит Деймен. «Возможно, будет полезно через каждые несколько метров повесить устройство, определяющее запах горящих материалов». Вилкерс добавляет, что датчик, который измеряет аномальные запахи, также может играть роль в хранении сельскохозяйственных культур. «На скотобойнях уже используют датчик для обнаружения мяса, которое уже не совсем вкусное. Это также может быть полезно для фермеров в странах третьего мира, где ветеринар не всегда доступен. Если наши устройства будут экономически эффективными, они могут предотвратить многие болезней скота в этих странах».

Велкерс: «Технически это применимо ко всему, что производит газы. Преимущество применения у цыплят в том, что ситуация такая же, как у свиней. Это похоже на расстройство кишечника у цыплят. Если все идет хорошо, это вопрос адаптации».

куриная ферма. Фото: Onyinye Photography

Уверенная в себе
Ученые очень уверены, что датчик придет. Они сосредоточены на четырех методах измерения. Чем более эмпиричны методы, тем более они чувствительны. «Обнаружение красных клещей, вероятно, будет успешным, а измерение кишечного дисбаланса является неопределенным».

Деймен объясняет: «Вы должны быть в состоянии адаптировать конкретный химический состав газов, которые вы хотите поглощать. Вы можете использовать бесконечное количество полимеров и выбирать, для чего вы хотите их использовать. требуется много датчиков».

Каким должно быть это устройство? Это может быть просто датчик, который фермер прикрепляет к своему сараю. Деймен: «Но я также могу представить, что у фермера это устройство висит на шее, и он может измерять запахи, когда идет по амбару». «Фермер заходит в сарай по крайней мере два раза в день, чтобы проверить, все ли в порядке, а иногда и подобрать яйца с земли», — добавляет Вилкерс. Так что это не займет никакого дополнительного времени.

потенция
Электронный нос имеет большой потенциал. Об этом также свидетельствуют многочисленные партнеры и другие заинтересованные стороны. Если все пойдет хорошо, через несколько лет у каждого фермера будет электронный нос на шее или в сарае.