Глава 17. Качество белка для жвачных
17.1. Переваримость белка
Оценка белковой питательности кормов по уровню сырого и переваримого белка (протеина) недостаточна для организации эффективного питания. С ростом молочной продуктивности выявилась необходимость более глубокого изучения процессов переваривания и использования белка в связи с особенностью пищеварительной системы жвачных животных. В отличие от моногастричных, у жвачных интенсивная переработка корма происходит в рубце под воздействием микроорганизмов, где до 70% и более белка корма перерабатывается в микробный белок (МБ), который по содержанию аминокислот заметно отличается от состава корма. В сычуг и тонкий кишечник поступают следующие формы белка: а) микробный сырой белок (МСБ), б) нераспавшийся в рубце кормовой белок (НРБ), доля которого составляет около 25-40% белка корма, в) некоторое количество эндогенного белка (ЭБ). Все они под воздействием сычужных и кишечных ферментов, аналогично, как у моногастричных, перевариваются до аминокислот, которые всасываются через кишечную стенку в кровь и используются на основной обмен (поддержание) и производство продукции – молока, мяса и других веществ. Нормирование по переваримому белку (протеину) не дает представления о количестве аминокислот всосавшихся из кишечника в кровь и степени обеспеченности потребности животных в аминокислотах. Жвачным животным, как и моногастричным (свиньям, птице и др.) белок требуется не сам по себе, а как источник аминокислот. Оценить их количество возможно по вкладу белков, поступивших в тонкий отдел кишечника.
Используя изотопы аминокислот, было показано, что классификация их на незаменимые и заменимые у коров и овец сходна с таковой у моногастричных (Black et al., 1957; Downes et al., 1961). Таким образом, из 20 аминокислот, присутствующих в естественных белках, 10 – аргинин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин – являются незаменимыми для жвачных.
В настоящее время для свиней и птиц установлен состав идеального белка, который используется с высокой эффективностью. Поэтому разработка норм потребности в незаменимых аминокислотах и состава идеального белка и для жвачных животных является актуальной.
Источниками аминокислот, поступающих в обменный фонд организма, как уже указывалось, являются МСБ, НРБ и ЭБ после переваривания в тонком кишечнике. Важно знать вклад каждого из них в истинно переваримый белок, названный обменным (метаболическим) белком (ОБ), который является источником всосавшихся из кишечника в кровь аминокислот. Чтобы определить количество ОБ, необходимо понять судьбу общего белка корма и его белковых фракций, в процессе пищеварения у жвачных.
17.2. Деградация белка в рубце
Наиболее используемая модель, определяющая кинетику распадаемости белка в рубце, делит СБ на три фракции А, В и С. Каждая фракция выражается в процентах от СБ (табл. 17.1).
Таблица 17.1 – Характеристика фракций сырого белка (NRС–2001)
| Фракции | Состав | Рубцовая распадаемость, %/час | Кишечная переваримость, % |
|---|---|---|---|
| А | Небелковые азотсодержащие вещества, а также небольшое количество белка, быстро покидающего капроновый мешочек (при определении переваримости в рубце у канюлированных жвачных) - in situ, это, в основном, легкорастворимые альбумины. | 200 – 300 | не достигают кишечник |
| В | Остаток сырого белка в мешочке - in situ. Этот белок потенциально распадаем, что зависит от продолжительности его нахож- дения в рубце и скорости убытия из рубца. | 0,1 – 15 | 80 – 100 |
| С | Не распадается в рубце, остается в мешоч- ке после длительной инкубации in situ. | 0 | 0 |
Фракция А – это небелковый азот (НБN), который быстро (сразу) распадается, в эту фракцию входит некоторое количество истинного белка (легкорастворимые альбумины) и очень мелких белковых частиц, которые проходят через поры капронового мешочка при оценке методом in situ. Эта фракция представляет распадаемый в рубце белок (РРБ).
Фракция В является нераспадаемой фракцией (НРБ) и включает белки, которые потенциально распадаемы, поэтому В-фракцию следует рассматривать с точки зрения скорости ее убытия из рубца в сычуг. Часть фракции В, которая распадается в рубце, определяют по скорости распадаемости (Кр) и скорости убытия из рубца (Ку).
Фракция С – рассматривается как нераспадаемые в рубце и практически непереваримые в кишечнике белки клеточных стенок- кислотнодетергентный нерастворимый сырой белок (КДНСБ) и нейтральнодетергентный нерастворимый сырой белок (НДНСБ), связанные с лигнином, танином, а так же пораженные теплом белки с образованием продуктов реакции Майларда (Maillard). Эта фракция определяется как СБ, остающийся в in situ мешочке после 48 часовой инкубации в рубце.
Эта модель используется в США (NRС–2001) и ряде западных стран для нормирования рационов по РРБ, НРБ, расчета потребности в обменной белке (ОБ) и количестве доступных аминокислот.
Многочисленные факторы влияют на количество деградируемого белка в рубце. Два наиболее важных химических фактора: а) концентрация небелкового азота (НБN) и истинного белка, б) физические и
химические свойства истинных белков (чем выше количество дисульфидных связей, тем ниже распадаемость). Компоненты небелкового азота (свободные аминокислоты, пептиды, амиды) деградируются быстро в рубце, так что деградация НБN принята за 100%. Когда животных кормят только грубыми кормами, размеры перехода азота (НРБ+эндогенный белок) из рубца в кишечник часто бывают менее 30% от потребленного.
Скорости деградации белков различных кормов сильно различаются (Харитонов Е. Л., 2011). Например, различия в Кр, представленные в приложении 2, составляют от 1,4%/час для селедочной муки до 29,2%/час для подсолнечного шрота. Принимая Ку для каждого корма в размере 7%/час, размах в деградируемости В-фракции может быть от 16,7 до 80,7%. Различия белков по скорости распадаемости связаны с различиями в трехмерной структуре, различиями внутренних и внешних молекулярных связей, особенностями клеточных стенок и присутствием антипитательных факторов.
17.3. Образование и переваримость микробного белка
Синтезированный в рубце микробный сырой белок (МСБ) обеспечивает наибольшую часть аминокислот, поступающих в организм из тонкого кишечника. МСБ является белком бактерий, протозоа, микроскопических грибов, среди которых бактериальный белок составляет наибольшее количество. Протозоа составляет значительную биомассу в рубце, но из-за замедленного размножения, они дают всего около 10% поступающего из рубца МСБ.
Источниками синтеза МСБ являются: а) небелковые азотсодержащие вещества, б) распадаемый в рубце белок (РРБ) и в) эндогенный белок пищеварительного тракта.
Расчет образования МСБ по сухому веществу. На основе опытов установлено, что образование микробного сырого белка (МСБ) у взрослого крупного рогатого скота, в т. ч лактирующих коров, составляет 130г/кг переваримых питательных веществ (ППВ), при кормлении на уровне поддержания. При продуктивном кормлении коров, которое в 2- 4 раза превышает поддерживающее, делают поправки путем снижения количества ППВ на 8%: МСБ(г)=130 г×(СППВ-8%) кг. (1)
Расчет образования МСБ из РРБ. Установлено, что коэффициент эффективности использования в рубце азота РРБ составляет 0,9, поскольку некоторая часть (около 10%) аммиака и мочевины всасывается через стенку рубца в кровь и теряется с мочой, среднее отношение трансформации РРБ в МСБ составляет 1,18:1, или 1:0,85 (1:1,18=0,85).
Таким образом, выход МСБ по количеству РРБ рассчитывают: МСБ=0,9РРБ×0,85=РРБ×0,765 (2)
