ГЛАВА 5. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ПИТАТЕЛЬНОСТИ КОРМОВ
5.1. ПРОТЕИНОВАЯ ПИТАТЕЛЬНОСТЬ КОРМОВ
К середине XIX века в исследованиях на живот ных были получены первые экспериментальные данные о неоди наковой питательности различных белков. Однако до начала XX века продолжало существовать мнение, что протеины раз личных кормовых продуктов одинаковы по питательности. При этом для оценки белковой питательности корма необходимо было знать содержание в нем переваримого белка. И только благодаря классическим исследованиям Осборна, Менделя и академика Д.Н. Прянишникова была определена химическая природа белков. Ус тановлено, что различные белки по своей питательности неоди наковы и обусловлено это их аминокислотным составом и струк турой. В дальнейших исследованиях авторам удалось установить благоприятное воздействие аминокислот триптофана и лизина на рост лабораторных животных при добавлении их к основному рациону, состоящему из неполноценного белка зерна кукурузы.
Значительный вклад в выяснение влияния отдельных амино кислот на рост животных внес Роуз (1936). Им были установлены незаменимые аминокислоты и доказана возможность замены кор мового протеина смесями чистых аминокислот в питании жи вотных.
Первые данные об аминокислотном составе кормов в нашей стране были получены в 1934 году Д.Н. Прянишниковым. В последующем под руководством академика И.С. Попова были состав лены и в 1962 году опубликованы таблицы по аминокислотному со ставу различных кормов.
Протеиновая питательность кормов определяется качеством протеина, которое для свиней и птицы характеризуется уровнем, соотношением и доступностью незаменимых аминокислот, а для жвачных животных — растворимостью, расщепляемостью и ами нокислотным составом белков. Следовательно, под протеиновой питательностью следует понимать свойство корма удовлетворять потребность животных в аминокислотах.
Протеиновую питательность кормов измеряют для жвачных животных в сыром, переваримом и распадаемом протеине, для свиней — в сыром, переваримом протеине и незаменимых аминокислотах и для птицы – в сыром протеине и незаменимых аминокислотах.
Наукой и практикой животноводства накоплен большой фактический материал о неодинаковой питательной ценности про теина разных кормов. Для оценки качества протеина кормов пред ложено много биологических и химических методов. Основным способом определения качества протеина является биологичес кий метод, который позволяет определить биологическую ценность протеинов или белков при скармливании растущим животным на фоне стандартного рациона и их влияние на синтез белков в орга низме и приросты массы тела .
Впервые биологический метод оценки качества протеина пред ложен Томасом-Митчеллом (1924, 1944). В основе метода лежит определение отложенного азота (в %) в организме животного, используемого на поддержание жизни и рост, который опреде ляется по формуле:
Используя данный метод в опытах на свиньях, получили следующие показатели биологической ценности белков отдельных кормов: молоко — 84–95, казеин молока — 78–92, рыбная мука — 74, ячмень — 71, кукуруза — 54, соевый шрот — 67, льняной шрот — 61, картофель — 73, люпин — 55 и сено люцерновое, клеверное — 79–81. Однако надо отметить, что применение метода Томаса-Митчелла для определения биологической ценности протеинов является очень сложным и основано на двух независимых формах белкового обме на в организме животного (экзогенном — распаде кормового про теина и эндогенном — распаде тканевых белков), что является неверным (И.С. Попов, 1957).
В нашей стране Всероссийским научно-исследовательским институтом животноводства разработан способ определения био логической ценности протеина различных кормов (1967), осно ванный на балансе азота в организме животного:
Коэффициент использования протеина корма показывает сте пень использования переваренного азота в организме животного и характеризует биологическую ценность протеина.
Наряду с биологическими методами оценки питательности протеина кормов существуют и химические методы, основанные на определении аминокислотного состава протеинов методом хроматографических и микробиологических анализов. Один из таких методов предложили Блок и Митчелл (1946), в его основе лежит сравнительный анализ аминокислотного состава протеина кормов и белков яйца.
Исследованиями установлена высокая степень корреляции между аминокислотным составом протеина и данными, полученными в опытах на животных. Мак-Лаугланом и др. (1963) разработан более упрощенный химичес кий метод, позволяющий оценивать питательность протеина кор мов по сравнительному содержанию в них и в полноценном бел ке яйца лизина, метионина и лейцина. За эталон идеального белка принято также содержание аминокислот в полноценном белке мышц животного, а для рыб – содержание аминокислот в их икре.
Приведенные выше методы оценки питательной ценности протеина кормов имеют один очень существенный недостаток, свя занный с отсутствием данных о доступности и усвояемости аминокислот тех или иных протеинов для животных разных видов, разного направле ния продуктивности, возраста, физиологического состояния и особенностей белкового обмена в организме в зависимости от способов и технологии заготовки кормов, их хранения и подго товки к скармливанию. Доступность аминокислот определяется скоростью и полнотой отщепления аминокислот от протеина корма под действием пищеварительных соков и интенсивности их всасывания в кровь. Усвояемость аминокислот определяется степенью использования той или иной аминокислоты от общего их количества в кормовом рационе.
Поступающие в пищеварительный тракт животного белки растительного, микробного и животного происхождения представ ляют собой сложные полимерные химические соединения, состоящие в основном из 22 аминокислот различного сочетания. Переварива ются кормовые белки неодинаково. Наибольшей переваримостью отличаются протоплазматические белки, а наименьшей — белки ядерных элементов растительных, микробных и животных кле ток.
Аминокислоты протеинов натуральных кормов и микробиологического синтеза представляют собой оптически активные l -формы и используются организмом животного на синтез соб ственно белков. Аминокислоты химического синтеза представ лены двумя оптическими изомерами — l и d -форм, d -формы ами нокислот биологически не активны и разрушаются в организме.
На переваримость протеина отдельных кормовых средств, в частности зерен бобовых растений (сои, гороха и др.), оказывают отрицательное влияние содержащиеся в них ингибиторы, кото рые снижают активность протеолитических ферментов. Разруше ние ингибиторов протеолитических ферментов бобовых зерновых достигается методом их тостирования — нагревания до 100 °С при высоком давлении.
Образовавшиеся в процессе переваривания протеина кормов различные аминокислоты всасываются в кровь и используются в основном животными для образования необходимых аминокис лот в процессе биосинтеза собственных белков, а также ферментов, гормонов, антител и др.
