16.7. Рациональное использование белка
Потребность в белке – потребность в аминокислотах
С развитием исследований по аминокислотному питанию определился принципиально новый подход к пониманию и приактическому осущствлению белкового питания животных. По своему существу потребность в белке сводится к потребности в незаменимых и заменимых аминокислотах. Эффективность использования белка, а следовательно и потребность в нем, зависит от степени соответствия между содержанием аминокислот в корме и потребностью в них животных. На этой основе есть все основания говорить о том, что современные нормы белка (протеина) для животных могут быть существенно снижены.
Прогнозирование потребности животных в белке
Для обоснования оптимальной потребности необходимо проанализировать те процессы, которые определяют затраты белка в организме животных. К этим затратам необходимо отнести следующие:
а)на биосинтез белка в производимой продукции – живой массе, молоке, яйце, плодах при беременности и др.;
б)на обновление белка в процессе основного обмена (поддержание);
в)на образование биологически активных веществ: ферментов, гормонов, иммунных тел, медиаторов, нейропептидов и др.
Затраты белка на его обновление составляют около2 г на кг метаболической живой массы в степени 0,75 (кг0,75 ) за сутки (Рядчиков В.Г., 1981). У свиньи живой массой 70 кг (обменная масса – 24,2 кг0,75 ) ежедневно на обновление расходуется 48,4 г белка. При продуктивности 800 г среднесуточного прироста в теле прирастает 108 г белка (содержание белка в приросте 13,5%). Суммарная потребность на прирост и обновление, таким образом, достигает 156,4 г в сутки биологически доступного белка. Кроме того необходим белок на синтез биологически активных веществ. Можно принять, что на это в среднем требуется около 10% от суммы белка на поддержание и продукцию, т.е. 15,6 г. Следовательно, общая потребность в биологически доступном белке составит 156,4 + 15,6 = 172 г в сутки. Если принять, что коэффициент переваримости сырого белка корма равен 75%, и эффективность использование всасавшихся аминокислот на биосинтез белка составляет 70%, то у свиньи массой 70 кг и среднесуточном приросте 800 г потребность в сыром белке составит 172/(0,75×0,70)=327 г в сутки. В то же время по рекомендуемым нормам Россельхозакадемии (2003) требуется 459 г сырого белка, что на 40% больше расчетных норм.
О потребности в белке можно судить также по нормам потребности в «сырых» аминокислотах. Например, по нашим нормам сумма незаменимых аминокислот для свиней живой массой 25-48 кг (табл. 21.3) составляет всего лишь 6,25% от массы стандартного комбикорма.Помимо незаменимых, необходимы еще заменимые аминокислоты. В теле поросят, цыплят-бройлеров, в молоке свиней, курином яйце отношение незаменимых аминокислот к заменимым составляет 1:1,15. Оптимальное соотношение в приросте живой массы свиней оно равно 1:1,22. Следовательно, прибавив к сумме потребности незаменимых количество заменимых, будет получена суммарная потребность аминокислот без избытка и недостатка. Она составит 6,25+(6,25×1,22)=13,9% вместо 17,5% по нормам.
Потребность может оказаться еще ниже, так как источниками заменимых аминокислот могут быть соединения азота небелкового характера, например, ацетатных и цитратных солей аммония. Синтез заменимых аминокислот может происходить за счет продуктов распада незаменимых в процессе основного обмена, а также нуклеиновых кислот. Продукты обмена углеводов, например, пировиноградная, альфакетоглютаровая и щавелевоуксусная кислоты служат углеродным материалом для синтеза заменимых аминокислот при наличии источников аминных групп.
Возникает вопрос, почему получаются столь значительные расхождения между расчетными и практическими нормами, и какие будут получены результаты применения прогнозируемых норм в практических условиях на животных.
Лимитирующая аминокислота по закону «минимума» – причина неэффективного использования белка
Главной причиной высоких затрат белка в практике животноводства является неудовлетворительная сбалансированность рационов по незаменимым аминокислотам.
Аминокислоты по степени дефицита (недостатка) относят в порядковом ряду к 1-ой, 2-ой, 3-ей и т.д. лимитирующим аминокислотам. В белке зерна злаковых культур (пшеницы, ячменя,риса, сорго) первой лимитирующей аминокислотой является лизин, второй – треонин и метионин. В белке зерна кукурузы лизин и триптофан почти в равной мере являются первыми лимитирующими аминокислотами, второй – изолейцин (табл. 16.6).
Таблица 16.6 – Степень соответствия белка зерна, злаков потребности свиней 3-4-мес. возраста в аминокислотах
| Аминокис- лоты | Потреб- ность, г/кг сухого корма | Пшеница | Кукуруза | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Содер- жится, г/кг | Недостаток- избыток | Порядок лимити- рования аминокис- лот | Содер- жится, г/кг | Недоста- ток- избы- ток | Порядок лимити- рования амино- кислот | ||||
| г | % | г | % | ||||||
| Лизин | 8,4 | 3,5 | -4,9 | -58 | 1 | 2,8 | -5,4 | -64 | 1 |
| Метионин + цистин | 5,0 | 3,8 | -1,2 | -24 | 3 | 4,0 | -1 | -20 | 4 |
| Триптофан | 1,5 | 1,6 | +0,1 | +7 | - | 0,7 | -0,8 | -53 | 2 |
| Треонин | 4,8 | 3,5 | -1,3 | -27 | 2 | 3,2 | -1,6 | -33 | 3 |
| Изолейцин | 4,2 | 4,6 | +0,4 | +10 | - | 3,5 | -0,7 | -17 | 5 |
| Лейцин | 8,5 | 9,3 | +0,8 | +9 | - | 12,3 | +3,8 | +45 | - |
| Валин | 5,0 | 5,0 | 0 | 0 | - | 4,6 | -0,4 | -8 | - |
| Аргинин | 3,0 | 6,2 | +3,2 | +107 | - | 4,2 | +1,5 | +40 | - |
| Гистидин | 2,5 | 2,3 | -0,2 | -8 | 4 | 2,2 | -0,3 | -12 | 6 |
| Фенилала- | - | - | |||||||
| нин +тирозин | 7,0 | 9,5 | +2,5 | +36 | 7,2 | +0,2 | +3 | ||
Значительный перерасход белка обусловлен, прежде всего, потерями неутилизованных аминокислот по причине их избытка относительно уровня первой лимитирующей. Это наблюдается как на низкобелковых монозерновых (пшеница, ячмень, кукуруза), так и сбалансированных по уровню белка рационах.
Например, в кг зерна ячменя (10% сырого белка) суммарное количество незаменимых аминокислот составляет 50,1 г. Оно чуть меньше суммарной потребности в них, равной 52,9 г для свиней 50-70 кг жм. (табл. 16.7). Количество лизина в ячмене недостаточное, всего на уровне 44% от потребности, поэтому 1-ой лимитирующей аминокислотой является лизин, 2-ой – треонин (67% от потребности), 3-ей – метионин + цистин (82%). Содержание остальных аминокислот близко к норме или превышает ее: аргинина – в два с лишним раза, лейцина – на 10%, валина – на 16%. Можно полагать, что при кормлении свиней по рациону, состоящему только из ячменя, использование незаменимых аминокислот по назначению будет ограничиваться на уровне 44 % содержания первой лимитирующей аминокислоты, т.е. суммарно в количестве 23,4 г. Значительная часть незаменимых аминокислот, неадекватная уровню лизина, 50,1-23,4=26,7 г или 53,3%, должна быть дезаминирована и использована в организме животных на небелковые нужды. Все «излишнее» количество аминокислот видно над желтой линией на рисунке 16.3.
