ВВЕДЕНИЕ
Реализация генетического потенциала сельскохозяйственных животных определяется, прежде всего, полноценностью кормления. Кормление – сложный процесс взаимодействия между организмом животного и поступающим в него кормовыми средствами. В этом процессе питательные вещества кормов взаимодействуют на организм животного не изолированного друг от друга, а в комплексе. Основной показатель этого комплекса – его сбалансированность в соответствии с потребностями животных при определенном физиологическом состоянии и уровне продуктивности.
Поступление в организм животных питательных веществ, необходимых для формирования их тела зависит от многих факторов, важнейшим из которых является их переваримость, которая в большей степени зависит от наличия соответствующих ферментов в пищеварительных соках. Исследованиями установлено, что более одной трети органического вещества не переваривается в пищеварительном тракте животных, поэтому снижение этих потерь хотя бы на несколько процентов, за счет введения в рационы биологически активных веществ, позволит получить дополнительную продукцию. Особенно это актуально, когда рационы не соответствуют получению высоких приростов и не сбалансированы по энергии и протеину.
В настоящее время в животноводстве страны используется большая группа как отечественных, так и импортных ферментных препаратов нового поколения. Сами препараты различаются по ферментной активности, дозе ввода, внешнему виду, набору энзимов в препарате и цене.
Учитывая вышеизложенное, учёные ФГБОУ ВПО Государственный аграрный университет Северного Зауралья провели исследования по использованию биологически активных веществ в кормлении сельскохозяйственных животных. Результаты исследований обобщены и подробно изложены в данной монографии.
Авторский коллектив считает, что высокая эффективность полученных результатов исследований позволит повысить объемы животноводческой продукции с одновременным снижением затрат без негативного влияния на качественные показатели.
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ФЕРМЕНТОВ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ
1.1. Из истории учения о ферментах
Ещё в древности человек использовал некоторые ферментативные процессы, не понимая их сущности. Так, например, давно было известно, как готовить хлеб, вино и сыр, как обрабатывать кожу и т.д. В основе этих хозяйственных мероприятий лежат ферментативные реакции.
Попытки проникнуть в сущность ферментативных процессов относятся только к XVII столетию. Первые высказывания по этому вопросу принадлежат выдающемуся учёному средних веков Я. Ван-Гельмонту (1600), который, пытаясь объяснить механизм пищеварения, сравнивал его с процессом спиртового брожения. В 1781 г. итальянец Л. Спаланцани произвел первый научный опыт по изучению пищеварения. Он давал ястребу глотать кусочки мяса, заключенные в металлическую сетку. В желудке ястреба мясо растворялось. На основании этих опытов Спаланцани пришел к выводу, что в желудке птицы происходит процесс химического разложения пищи под действием каких-то веществ, содержащихся в соке желудка.
В 1811-1814 гг., впервые были открыты специальные соединения, вызывающие ферментативный распад веществ в организме, приоритете их открытия принадлежит русскому ученому Петербургской академии наук К.С. Кирхгофу, который по справедливости считается основоположником научной ферментологии. Кирхгоф изучал процесс разложения крахмала под действием экстракта из солода и нашел, что в нем содержатся вещества, быстро разлагающие крахмал и сахар. Он показал также, что аналогичное действие на крахмал оказывает и разведенный раствор серной кислоты при нагревании. Эти работы Кирхгофа имели выдающееся значение в науке. Однако они были подтверждены значительно позднее. Только через 19 лет – в 1833 г. Пайен и Персо выделили из солода фермент амилазу. В 1876 г. Т. Шванн описал фермент желудочного сока – пепсин, разлагающий белки. В это же время знаменитый ученый Франции Л. Пастер подробно
изучил процесс брожения углеводов, совершающийся под действием дрожжей.
Луи Пастер, изучая превращение углеводов в этиловый спирт под действием дрожжей, пришёл к выводу, что этот процесс (брожение) катализируется некой жизненной силой, находящейся в дрожжевых клетках.
Более ста лет назад термины фермент и энзим отражали различные точки зрения в теоретическом споре Л. Пастера с одной стороны, и М. Бертло и Ю. Либиха - с другой, о природе спиртового брожения.
«Ферменты» относили к белкам, способным оказывать каталитическое действие. По мере тщательного изучения этих явлений теоретическая сторона вопроса приобретала все большее значение и создавалась почва для теории действия ферментов – «теория распада» Либиха. Сущность ее заключается в том, что ферментативный процесс является следствием сотрясения молекулы, которое само вызывается химическим распадом ферментирующего вещества, а не только контактом, как полагал Берцелиус. Теория Либиха в свое время имела большое значение для объяснения процессов брожения и гниения, но теоретически (нарушение молекулярного равновесия вследствие химического процесса разложения) она оказалась совершенно не состоятельной. Учение о химическом расщеплении ферментов было ошибочным, так как дрожжи при вызванных ими превращениях химически не изменяются (К. Оппенгеймер, Р. Кун, 1932).
Во второй половине XIX в. Либих придерживался того взгляда, что брожение и сходные с ними процессы обусловлены действием химических веществ, а Л.Пастер утверждал, что брожение неотделимо от жизнедеятельности клеток. Отсюда возникло разделение ферментов на «неорганизованные» и «организованные», то есть на экстрагируемые ферменты и ферменты, функционирующие в живой клетке (М.Диксон, Э. Уэбб, 1966).
Собственно ферментами (от лат. fermentum —закваска) называли «организованные ферменты» (то есть сами живые микроорганизмы), а термин энзим (от греч. ένζυμο— дрожжи, закваска) предложен в 1878 году В. Кюне для «неорганизованных ферментов», секретируемых клетками, например, в желудок (пепсин) или кишечник (трипсин, амилаза). Через два года после смерти Л.
