животных в вышеназванных незаменимых аминокислотах. Гораздо сложнее сделать это в отношении трех других незаменимых аминокислот - лизина , метионина и триптофана . Это - наиболее дефицитные из незаменимых аминокислот и потому их называют « критическими », или « лимитирующими » (зачастую дефицитным для свиней бывает и треонин).
Лизин чаще всего находится на грани недостаточности. В природе встречается только L-форма, и животный организм может использовать только эту форму лизина. При химическом синтезе получают рацемическую смесь – DL – лизин.
Лизин необходим для синтеза всех белков и довольно инертен к превращениям, не связанным с синтезом белков. Он оказывает влияние на минеральный обмен (способствует усвоению кальция, фосфора, железа), на кроветворную функцию костного мозга, на превращение каротина в ретинол, на активность ферментов. Дефицит лизина в кормах ведет к снижению аппетита, проявлению анемии, ухудшению использования протеина, отставанию в росте и истощению, нарушению кальцификации костей, огрубению и сухости волосяного покрова и оперения. С обеспечением животных лизином связаны скорость овуляции и развитие эмбрионов, объем эякулята у производителей, молочность маточного поголовья.
Лизином богаты корма животного происхождения (рыбная, мясная, мясокостная мука, молоко и отходы молочной промышленности), кормовые дрожжи, зернобобовые (соя, горох и др.), соевые жмых и шрот. Для восполнения дефицита лизина промышленность вырабатывает кормовые формы лизина.
Метионин относится к группе серосодержащих аминокислот. Он входит в состав многих белков, принимает участие во многих процессах, связанных с синтезом витаминов, гормонов, ферментов, участвует в образовании таких соединений, как креатин, серин, цистин, играющих большую роль в обмене веществ. Метионин является донором метильных групп для синтеза холина и кератина, препятствует окислению белковых веществ, предотвращает жировое перерождение печени, обеззараживает в печени ядовитые вещества, участвует в образовании гемоглобина.
Установлена связь метионина с витамином В12: хорошая обеспеченность животных этим витамином снижает их потребность в метионине.
Недостаток метионина в кормах приводит к снижению уровня плазменных белков, ухудшению аппетита, задержке роста, анемии, общей вялости, истощению животных; теряется блеск и изреживается волосяной покров. При патологоанатомическом вскрытии у животных обнаруживают жировое перерождение печени, геморрагии в почках, изменения в поджелудочной железе, селезенке и других органах.
Потребность животных в метионине зависит от наличия в кормах другой серосодержащей аминокислоты - цистина , которым может быть заменена примерно половина (40-53%) потребности в метионине, и поэтому учитывают их совместное содержание.
В протеине большинства кормов находится умеренное количество серосодержащих аминокислот (метионина и цистина). Дефицитны по ним протеины кормовых дрожжей, кровяной, мясной, мясокостной муки, зерновых бобовых, соевого жмыха и шрота. Хорошими его источниками служат протеины рыбной муки, куриного яйца, подсолнечникового жмыха и шрота, кукурузы. В практике животноводства применяют кормовой DL-метионин, из которого используются организмом оба его изомера.
Избыток метионина или цистина может вызвать токсикоз и привести к смертельному исходу.
Триптофан необходим для нормального функционирования эндокринной, кроветворной и половой систем. Он частично может расходоваться в организме на синтез витамина РР – ниацина (но обратное превращение невозможно).
При недостатке в кормах триптофана у животных пропадает аппетит, снижается упитанность, появляется анемия, наблюдается огрубение волосяного покрова; нередко обнаруживают атрофию семенников и яичников. У беременных животных наблюдают эмбриональную смертность потомства. При дефиците этой аминокислоты понижаются иммунные свойства организма животных.
Дефицит триптофана чаще всего проявляется при избыточном кормлении кукурузой, протеин которой особенно беден этой аминокислотой. Компенсируют дефицит триптофана использованием кормов животного происхождения, кормовых дрожжей, муки из виноградных выжимок.
Оценка качества протеина кормов по содержанию незаменимых аминокислот, прежде всего лизина, метионина и триптофана (в кормах для свиней – треонина), и обеспечение животных протеином с нужным набором аминокислот позволяет повысить эффективность использования как протеина, так и кормов в целом.
Недостаток любой незаменимой аминокислоты является фактором, лимитирующим синтез белка в организме, так как все остальные аминокислоты, поступившие в достатке, не могут быть использованы для синтеза белка, становятся избыточными и избыточная их часть дезаминируется. Азот дезаминированных аминокислот выводится из организма в виде мочевины. Освободившаяся после дезаминирования карбоксильная группа аминокислот в результате ряда превращений используется организмом в качестве источника энергии или превращается в жир. Синтез мочевины сопровождается значительными потерями энергии в организме. Следовательно, скармливание протеина, дефицитного по незаменимым аминокислотам, не только ухудшает использование протеина, снижает синтез белка, но и увеличивает затраты корма.
Содержание аминокислот в разных кормах колеблется в очень широких пределах, и потребности животных в них удовлетворяют путем комбинирования кормов. В результате так называемого дополняющего действия протеинов различных кормов биологическая ценность протеина кормосмеси с правильно подобранным аминокислотным составом выше, чем среднеарифметический показатель их полноценности в отдельных кормах.
Потребность животных в аминокислотах выражается в граммах (птицы – в миллиграммах), а содержание аминокислот в кормах - как в этих единицах измерения, так и в процентах от сухого вещества корма или от сырого протеина.
Чтобы обеспечить потребность животных в аминокислотах, нормируют и сырой протеин (этим гарантируется обеспечение суммарной потребности в заменимых аминокислотах), и незаменимые аминокислоты.
Потребность животных в аминокислотах зависит от многих факторов: вида, пола, возраста, физиологического состояния, направления продуктивности, уровня и качества производимой продукции, уровня протеина в поедаемых кормах, от обеспечения потребностей животных в энергии, витаминах, минеральных и других веществах.
Так, суточная потребность в аминокислоте лизине ремонтных свинок с живой массой 50-60 кг составляет 15,5, а такой же массы хрячков – 16,1 г. Потребность в той же аминокислоте поросят-отъемышей в возрасте 2,5 мес. (живая масса 25 кг) составляет 10,4, а в возрасте 3,5 мес. (живая масса 35 кг) – 12,5 г. Мужские особи нуждаются в большем количестве аргинина, чем женские. Молодняку свиней при интенсивном откорме требуется больше незаменимых аминокислот, чем при умеренном.
С повышением уровня протеина в скармливаемых кормах у животных увеличивается потребность в аминокислотах. Так, при содержании в рационе курнесушек 16% сырого протеина лизина в нем должно содержаться 0,75%, а при 17% протеина – 0,8%. Если при увеличении концентрации протеина не повысить уровень незаменимых аминокислот, в нем возрастает доля заменимых аминокислот; они будут дезаминированы; ухудшится использование протеина и корма в целом.
Большое значение в обеспечении животных аминокислотами имеет их доступность .
Под доступностью понимается способность аминокислот освобождаться из белковой молекулы, всасываться и поступать в обменный фонд аминокислот организма. Чем выше доступность, тем больше вероятность полного обеспечения животного аминокислотой. Доступность аминокислот снижается при жесткой тепловой обработке кормов, в процессе продолжительного их хранения, под влиянием антипитательных веществ, снижающих переваримость протеина, и других условий. Так, в мясокостной муке, полученной при мягкой сушке (1000 С в течение 45 минут), используется 80% содержащегося в ней лизина, а при жесткой (при 1400 С и давлении 5-6 атм.) – только 60-70%. Аминокислоты зерновых бобовых, в которых не инактивирован нагреванием ингибитор антитрипсин, из-за пониженной переваримости протеина становятся менее доступными, чем подвергнутых нагреванию кормах.
Наблюдается антагонизм между некоторыми незаменимыми аминокислотами; в частности, между лейцином и изолейцином, лейцином и валином, треонином и триптофаном, лизином и метионином, лизином и аргинином. Повышение содержания в кормах одной аминокислоты – антагониста, ведет к увеличению потребности в другой. В связи с этим необходимо соблюдать требуемое соотношение незаменимых аминокислот в поедаемых животными кормах.
При кормлении животных контролируют обеспеченность незаменимыми аминокислотами, в первую очередь теми из них, которых, как правило, не достает в кормах (т.е. лимитирующих).
У жвачных животных большое количество аминокислот, в том числе незаменимых, поступает с микробным белком, обладающим высокой полноценностью. За счет микробного белка пищевой протеин существенно дополняется незаменимыми аминокислотами, и, тем не менее, они должны получать с кормами определенное количество лимитирующих аминокислот.
Как уже отмечалось, для синтеза микробного белка в рубце жвачных животных могут использоваться не только белки, но и небелковые азотистые вещества кормов. В связи с этим часть сырого протеина в кормах для них может быть заменена такими азотсодержащими добавками, как мочевина и аммонийные соли. Важнейшее условие эффективного их использования - наличие в потребляемых кормах
