 |
  |
|||
 |
 |
|||
|---|---|---|---|---|
|
Действие защищённых аминокислот - лизина и метионина - на показатели молочной продуктивности и здоровья коровУДК636.2.087.74:591-133 Рядчиков В.Г., Шляхова О.Г., Тантави А.А., Филева Н.С. Введение. Белковое питание жвачных, как и других видов животных, следует рассматривать как аминокислотное питание, поскольку не белок как таковой, а аминокислоты являются основными участниками образования белков молока и тела животных. У жвачных определить обеспеченность незаменимыми аминокислотами по их содержанию в корме невозможно, так как пищеварение у них происходит в сложном четырехкамерном желудке, которое существенно отличается от пищеварения у животных с простым однокамерным желудком.
На сегодняшний день накоплено достаточно прямых доказательств того, что первыми лимитирующими незаменимыми аминокислотами в обменном белке кукурузно-соевых рационов жвачных являются лизин и метионин. По данным National Research Council [15] потребность в обменном лизине (далее, ОЛ) и метионине (далее, ОМ) на биосинтез белка молока и поддержание у лактирующих коров составляет 7,2 и 2,4% от обменного белка, соответственно. В других работах отмечено, что потребность в ОЛ была от 6,8 до 7,5%, в ОМ - от 2,3 до 2,5%. Обеспечение столь высокой потребности в лизине и метионине, несмотря на большой вклад синтезируемого в рубце богатого лизином (до 8%) микробного белка, часто становится проблемой при кормлении высокопродуктивных коров [18]. Поэтому перед наукой и практикой возник вопрос использования препаратов синтетических аминокислот для обогащения кормовых рационов, как это делается в практике свиноводства и птицеводства. Однако, использование тех же самых препаратов аминокислот для жвачных, которые применяют для свиней и птиц, невозможно, поскольку они разрушаются бактериями рубца до аммиака и пользы не дают. Эти препараты могут действовать эффективно лишь при пострубцовом их введении в сычуг или дуоденум (через канюлю), где действие бактерий незначительно. В настоящее время установлено положительное влияние обогащенных (лизином и метионином) рационов на возможность снижения расхода белковых кормов без ущерба для продуктивности коров [7, 10, 14].
В ряде опытов не наблюдали какого-либо положительного действия добавок защищенных аминокислот на продуктивность коров. Так, при оценке эффективности коммерческих препаратов защищенного лизина (PR-Lys) на значительное поголовье голштинских коров в ранней лактации (157 коров, надой 54 кг/д) и в середине лактации (230 коров, надой 42 кг/д) к рациону на кукурузной основе добавляли чистый лизин из расчета на 9-10 г на голову в день. Добавка не оказала заметного влияния на молочную продуктивность. Эти данные свидетельствуют о необходимости внимательного подхода к вопросу использования препаратов аминокислот в рационах коров с точки зрения их возможного дефицита [18]. Обоснованность использования защищенных аминокислот (лизина и метионина) в типичных для нашего животноводства рационах и установление величин их добавок может реально обеспечить дальнейшее повышение продуктивности на лучших фермах Краснодарского края и России, что позволит снизить затраты на белковые компоненты рациона, повысить рентабельность отрасли, и также будет способствовать улучшению экологической ситуации за счет снижения экскреции азота. Цель настоящего исследования состоит в изучении влияния защищенных от распада в рубце лизина и метионина на показатели молочной продуктивности и здоровья коров.
Материалы и методы исследования. В опыте участвовали четыре высокопродуктивные коровы-первотелки голштинской породы в период лактации (150 дней после отела) с канюлями на рубце. Эксперимент был разделен на 4 периода и организован по методу (4*4) латинского квадрата. Общая длительность эксперимента составила 50 дней: 10 дней длился подготовительно-адаптационный период и 40 дней - опытный период. Через каждые 10 дней опытного периода животных переводили с предыдущего на последующий вариант рациона. Таким образом, каждая корова проходила все четыре варианта рациона, обогащенного аминокислотами. Изучали эффективность добавок защищенных аминокислот к основному рациону: 1) основной рацион (далее, ОР) - контрольная группа без добавок аминокислот; 2) ОР+Лизин (ОР+Л); 3) ОР+Метионин (ОР+М); 4) ОР+Лизин+Метионин (ОР+М+Л) (табл. 1).
На момент проведения эксперимента среднесуточный надой молока на корову в первой половине лактации составлял 35 кг при потреблении сухого вещества 21-22 кг/день. Таблица 1. Схема опыта
Согласно схеме, все опытные группы получали одинаковую по составу кормосмесь (табл. 2). Добавки аминокислот лизина в составе препарата ЛизиПерл и метионина - препарат Метасмарт вносили в кормосмесь путем тщательного перемешивания из расчета 0,9 г лизина и/или 0,45 г метионина (чистого вещества) на 1 кг сухого вещества (далее, СВ) рациона. Суточное количество добавки препарата ЛизиПерл в рацион на голову/день составило 47 г, препарата Метасмарт - 21 г. В группе с объединенными добавками лизин + метионин - 47 г + 21 г, соответственно. Заданное количество защищенных аминокислот было основано на анализе данных зарубежных авторов [18, 19, 20]. Анализ химического состава кормов выполнен в лаборатории BlggAgroXpertus (г. Москва), аминокислотного состава - на кафедре физиологии и кормления сельско-хозяственных животных Кубанского госагроуниверситета имени И.Т. Трубилина. Таблица 2. Состав основного рациона
Примечание: СВ - сухое вещество; НВ - натуральное вещество; * - структура по НВ включает дополнительный процент влаги (содержание воды 14,2%).
В 1 кг премикса содержится: витамин А - 1,8 млн МЕ, витамин Д3 - 0,36 млн МЕ, витамин Е - 10 г, витамин Н - 0,1 г, медь - 3 г, цинк3 - 8 г, марганец - 3,5 г, кобальт - 0,05 г, йод - 0,3 г, селен - 0,05 г, магний - 175 г, фосфор - 21,7 г, натрий - 40 г, кальций - 102,1 г, антиоксидант - 2,5 г, отруби - 130 г, известняк - 242 г, защищенный жир - 70%.
Расчет потребности каждой коровы в сухом веществе, НРБ и РРБ, обменном белке и обеспеченности коров обменными лизином и метионином, производили факториальным методом [4, 5].
Ежедневно вели учёт потребленного корма и остатков, надоенного молока и его состав. В конце каждого 10-дневного опытного периода брали кровь для анализа на биохимические показатели и аминокислотный состав. Подготовку проб плазмы крови крупного рогатого скота для определения состава свободных аминокислот производили по разработанной нами методике [3]. Химический анализ молока проводили на приборе милкоскан. Водородный показатель рубцового содержимого и мочи определяли портативным рН-метром, сразу после взятия проб. Результаты исследований и их обсуждение. Отмечено, что добавки аминокислот неодинаково влияли на потребление сухого вещества корма. Наибольшее потребление корма было в группе с добавками лизина и метионина (ОР+Л+М), наименьшее - в группе с метионином. Эти результаты частично согласуются с результатами исследований других авторов [16] и не согласуются с данными исследований Swanepoel N. et al. [18], показавших влияние защищенных добавок, как метионина, так и лизина на поедаемость сухого вещества корма.
По сведениям ряда авторов [1, 15], наиболее лимитирующими аминокислотами в рационах высокопродуктивных коров являются лизин и метионин, потребности которых находятся на уровне 7,2 (лизин) и 2,5% (метионин) от обменного белка. Результаты наших исследований показали, что содержание лизина и метионина в 100 г сырого белка находятся на уровне 5,44% и 2,19%, соответственно. В пересчете на обменный белок лизина - 6,25% и метионина - 2,5%. Количество последней аминокислоты согласуется с данными общеизвестных норм, что касается лизина, то в наших исследованиях его содержание в обменном белке оказалось ниже, это также согласуется с проведён -ными ранее исследованиями [6].
Последовательность незаменимых аминокислот после лизина и метионина неоднозначна. Некоторые авторы утверждают, что гистидин является третьей незаменимой аминокислотой [11, 14]. Согласно отечественным источникам [2], лимитирующей аминокислотой после лизина и метионина является триптофан. По нашим данным, количество триптофана в сыром белке составило 1,43%, в обменном - 1,64. Количество гистидина было на уровне 3,05% в сыром белке и 3,5% в обменном белке. Количественная последовательность ряда других аминокислот (валин, изолейцин) согласуется с данными зарубежных авторов [12]. Однако, нам известно, что эффективность использования белка определяется количеством первой лимитирующей аминокислоты. Поэтому установление степени дефицита первой лимитирующей аминокислоты в рационе было первостепенной задачей.
На первоначальном этапе был произведен расчет обеспеченности коров усвояемыми аминокислотами. Это позволило установить количество усвоенных в тонком кишечнике аминокислот и определить степень обеспеченности коров аминокислотами в соответствии с их потребностью (табл. 3). Таблица 3. Количество истинно обменных (усвоенных) лизина и метионина из 1 кг сухого вещества рациона коров в тонком кишечнике
Образование микробного сырого белка (далее, МСБ) и обменного белка (далее, ОБ) в 1 кг потребленного сухого вещества рассчитывали при содержании в нем 95% органического вещества и 75% коэффициентов переваримости: сумма переваримых органических питательных веществ в 1 кг СВ: СППВ = 0,95 х 0,75 = 0,713 кг; МСБ = 130 х 0,713 х 0,92 = 85,3 г; ОБ = 85,3 х 0,64 = 54,6 г.
Расчет образования МСБ и ОБ на основе распадаемого в рубце белка (далее, РРБ): ОБ = 99,77 х 0,49 = 48,88. Цифры образования ОБ по потребленному сухому веществу и РРБ близкие, в среднем: ОБ = (54,6 + 48,8) / 2 = 51,7 г.
Используя данные по содержанию аминокислот в микробном белке [4], рассчитали содержание истинно всосавшегося лизина и метионина из обменного белка микробного происхождения. Количество истинно переваримого НРБ в 1 кг СВ рациона равняется 61,49 г, а суммарные количества обменных лизина и метионина - 2,72 г и 1,09 г, соответственно (табл. 3). С учетом обменных лизина и метионина, количество микробного сырого белка составило 85,3 г. Общее количество этих аминокислот при потреблении коровой 1 кг сухого вещества составило: лизин: 4,18 + 2,72 = 6,9 г; метионин: 1,30 + 1,09 = 2,39 г. При потреблении коровой в день 21,4 кг сухого вещества в тонком кишечнике всосалось: лизина 6,9 х 21,4 = 147,6 г; метионина 2,39 х 21,4 = 51,2 г. Общее количество обменного белка: ОБ = (51,7 + 61,49) х 21,4 = 2 422 г.
При определении потребности на поддержание и продукцию молока использовали, соответственно, данные аминокислотного состава суммарного белка тела крупного рогатого скота и белка молока [4].
Рассчитав потребность ОБ на поддержание (926 г) и лактацию (1 764 г), установили, что баланс лизина равен -23,2 г (147,6 - 170,8), то есть потребность в усвояемом лизине не удовлетворена. Недостаток метионина составил - 5,9 г (51,2 - 57,1).
Таким образом, из представленных выше расчетов можно сделать вывод, что питательность основного рациона не покрывает потребность лактирующих коров в лизине и метионине. Рацион не сбалансирован по лимитирующим аминокислотам.
Учитывая, что к составу основного рациона три группы получали дополнительную добавку защищенных аминокислот, установлено, что итоговое поступление незаменимых аминокислот (лизин и метионин) частично покрывало их дефицит. В группе с лизином (ОР+Л), добавка вносилась в количестве 47 г, с учетом имеющегося дефицита (-23,2 г) она ее компенсировала бы с избытком (+24 г). Однако нам известно, что содержание чистого лизина (г/кг добавки) из 47 г эквивалентно 18,8 г. Таким образом, используемая добавка частично покрывала дефицит лизина в рационе. Недостаток с учетом добавки, по нашим расчетам, составил -4,4 г.
Имеющийся незначительный дефицит метионина в рационе полностью покрыт добавкой защищенного метионина (группа ОР+М), более того есть его «излишек» +7,9 г.
Данные по молочной продуктивности за период эксперимента отличались. Самый высокий надой молока получен на рационе с совмещенной добавкой лизина и метионина (ОР+Л+М) (табл. 4), что согласуется с результатами работ зарубежных авторов [7, 19]. Добавки защищенных аминокислот в группах с лизином (ОР+Л) и объединенными аминокислотами (ОР+Л+М) снизили затраты СВ и ОЭ на кг молока, при более высоком потреблении СВ. В группе контроля (ОР) и метионина (ОР+М), при невысокой поедаемости СВ, затраты на ОЭ и СВ на кг молока оказались выше. В наших исследованиях, защищенный метионин (ОР+М) не оказал влияния на выход жира и белка в молоке. Данные были аналогичны контрольной группе (ОР). При этом молокостандарт жирности и белка молока, равно как и среднесуточный надой, в группе с метионином, оказался выше на 0,8% по отношению к контролю. Таблица 4. Эффективность добавок препаратов аминокислот, защищенных от распада в рубце
Примечание: * - молокостандарт жирности молока - 3,4%, молокостандарт белка - 3,1%. Поэтому невысокое влияние метионина на продуктивность имеется. К этому заключению пришли многие авторы [11, 13, 16, 21].
Значительные различия по среднесуточному надою, содержанию жира и белка в молоке, наблюдали в группе с лизином (ОР+Л) и объединенными добавками (ОР+Л+М). По отношению к контролю (ОР) среднесуточный надой молока в группе с лизином (ОР+Л) выше на 2,7%, содержание жира выше на 5,6%, белка на 9,1%. В группе с объединенными добавками (ОР+Л+М) превышение уровня от стандарт-контроля (ОР) составило 4,3%, 10,3% и 10,8%, соответственно. Эти результаты оказались вполне предсказуемы, учитывая факт дефицита лизина в рационе, тем не менее, ряд зарубежных авторов пришли к аналогичным результатам и заключениям, в своих исследованиях они сообщают об эффективности использования объединенной добавки лимитирующих аминокислот, при условии снижения уровня сырого протеина в рационе [7, 9, 15].
Концентрация молочного белка более отзывчива на дополнительные порции защищенных аминокислот, чем производство молока [15]. Результаты наших исследований показали, что на продуктивный молочный ответ и его составляющие влияет количество первой лимитирующей аминокислоты в рационе. Так как первой недостающей аминокислотой был лизин, то в группах с защищенным лизином (ОР+Л) и объединенными добавками (ОР+Л+М) мы наблюдали повышение молочной продуктивности, молочного белка и жира. В группе с защищенным метионином (ОР+М) влияние на качество молока не было отмечено.
Контроль кислотности рубцового содержимого и мочи проверяли ежедневно на протяжении всего опытного периода. Показатели последних в пределах нормы: рН мочи в среднем по группам от 8,3-8,5 единиц, рН рубца в диапазоне 6,5-6,6.
Наблюдаются незначительные отклонения в показателях общего белка, глобулиновых фракций, холестерина, триглицеридов, как правило, в пределах 10-20%. Показатели в-глобулинов были понижены в рационах с защищенными добавками: ОР + Л - на 10%, ОР + Л + М - 15%, ОР+М - 35%, соответственно. Повышение холестерина отмечено в группах с метионином (ОР+М) и совмещенной добавкой (ОР+Л+М) на 17% и 19%, соответственно. Кальций-фосфорное отношение у всех коров на уровне 1-1,2:1. Показатели AST и ALT существенно повышены во всех группах и превышают стандарт для AST на 40% в среднем по группам. Исключением оказались результаты группы животных, потребляющих защищенный метионин (ОР+М), повышение AST составило 9% от нормы. Соотношение AST/ALT в среднем по всем группам составило 3:1.
В наших исследованиях наиболее низкая концентрация мочевины в сыворотке крови была отмечена в группе с защищенным лизином. В группе с объединёнными добавками (ОР+Л+М) показатель мочевины незначительно превышен на 0,1% от нормы. Это частично согласуется с данными других авторов, в исследованиях которых отмечается более низкая концентрация мочевины в группах, где использовались защищенные добавки аминокислот [21].
Анализ плазмы крови на свободные аминокислоты показал положительный ответ на добавки защищенных аминокислот. Исключением были концентрации треонина и изолейцина - во всех опытных группах по отношению к контролю они были понижены. В группе с объединенными добавками (ОР+Л+М) положительно из 20 плазменных аминокислот повысились (от показателей группы контроля) - 18, из них 8 - незаменимые аминокислоты (НАК): валин, метионин, лизин, лейцин, фенилаланин, триптофан, гистидин, аргинин. В группе с защищенным метионином (ОР+М) повышались 17 аминокислот, из них НАК - 7: валин, метионин, лизин, лейцин, фенилаланин, триптофан, аргинин. Наименьший ответ от добавки защищенных аминокислот наблюдали в группе с лизином (ОР+Л) - 9 аминокислот, из них НАК - 6: метионин, лизин, лейцин, фенилаланин, триптофан, гистидин. Эти наблюдения согласуются с данными зарубежных авторов [8, 11], и частично согласуются с данными N. Swanepoel et al. [16].
По сведениям W.R. Yang et al. [20] добавка метионина к рациону не оказывала существенного влияния на концентрацию сывороточных аминокислот крови. Это не согласуется с результатами наших исследованиях, в которых наблюдаем закономерность между добавкой защищенного метионина и повышение концентрации метионина в плазме крови коров. Аналогично, как и в группе с лизином (ОР+Л) - положительный ответ на концентрацию плазменного лизина крови.
Концентрация метионина в группе ОР+М и лизина в группе ОР+Л, аналогично как и в группе с объединенными добавками (ОР+Л+М) повышалась. Это согласуется с результатами других исследований, в которых также описано повышение концентрации аминокислот в плазме в группах, где использовались защищенные добавки лизина и метионина, но не во всех случаях. Например, Trinacty, J. et al. [19], изменения в концентрации лизина в плазме крови с добавлением защищенного лизина не наблюдали. В наших исследованиях, поставки защищенного лизина изменили концентрацию плазмы крови животных и улучшили доступность аминокислот для синтеза молочного белка. В группе с лизином (ОР+Л) ряд НАК по отношению к контрольной группе повысились: фенилаланин, лейцин, триптофан, лизин, метионин и гистидин. Возможно реакция на добавку лизина, в наших исследованиях, была вызвана ее недостаточностью в составе основного рациона.
Заключение. Проведенный анализ и результаты исследований показывают положительное влияние защищенных аминокислот на стимуляцию молокоотдачи при условии детального изучения базового рациона хозяйства. В частности, добавка лизина и метионина к основному рациону позволила частично его сбалансировать. Однако, учитывая, что эффективность использования белка определяется количеством первой лимитирующей аминокислоты, в нашем случае лизином, рекомендуется к составу основного рациона добавить защищенный лизин в количестве 63 г натуральной добавки на голову (содержание чистого лизина г/кг добавки составит 24 г). Это позволит сбалансировать рацион по лимитирующим аминокислотам, увеличив выработку молока от каждой коровы.
Список литературы:
Резюме. Использования защищенных аминокислот (лизина и метионина) в Краснодарском крае и типичных для животноводства региона рационах может реально обеспечить дальнейшее повышение продуктивности. Это позволит снизить затраты на белковые компоненты рациона, повысить рентабельность отрасли, а также способствовать улучшению экологической ситуации за счет снижения экскреции азота. В одном из хозяйств Краснодарского края был проведен эксперимент, общая длительность которого составила 50 дней. В опыте участвовало 4 коровы, каждая из которых проходила три варианта рациона (по методу латинского квадрата), обогащенных аминокислотами (лизином, метионином, лизин+метионин), и один стандартный без использования защищенных добавок. Было установлено, что стандартный (основной) рацион хозяйства не сбалансирован по лимитирующим аминокислотам. Кроме того, первой лимитирующей аминокислотой в рационе является лизин. С учетом вносимой добавки (ОР+Л) недостаток лизина не компенсировался. Метионин в составе основного рациона являлся второй лимитирующей аминокислотой. В группе с защищенным метионином недостаток покрывался с излишком. Самый высокий надой молока получен на рационе с совмещенной добавкой лизина и метионина. По отношению к контролю (ОР) среднесуточный надой молока в группе с объединенными добавками (ОР+Л+М) составил 38,4 кг/сутки или превышал уровень стандарт-контроля (ОР) на 4,3%. В группе с лизином (ОР+Л) превышение от ОР составило 2,7%. Отмечено положительное влияние лизина и объединенной добавки на показатели белка и жира в молоке. Защищенный метионин не оказывал влияния на выход жира и белка в молоке. Добавки защищенных аминокислот в группах с лизином и объединенными аминокислотами снизили затраты СВ и ОЭ на кг молока. Результаты наших исследований показали, что на продуктивный молочный ответ и его составляющие влияет количество первой лимитирующей аминокислоты в рационе. Также, поставки защищенного лизина изменили концентрацию плазмы крови животных и улучшили доступность аминокислот для синтеза молочного белка.
Ключевые слова: крупный рогатый скот, высокопродуктивные коровы, аминокислоты, защищенные аминокислоты, лизин, метионин, лактационный период, аминокислоты плазмы крови, факториальный метод.
Сведения об авторах:
Рядчиков Виктор Георгиевич, академик РАН, доктор биологических наук, профессор ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина»; 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13, e-mail: ryadchikovv@mail.ru.
Тантави Абуелькассем Абубакр, аспирант ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина»; 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13; e-mail: kasem1988bakr@gmail.com.
Филева Нина Сергеевна, аспирант ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина»; 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13.
Ответственный за переписку с редакцией: Шляхова Оксана Германовна, кандидат биологических наук, доцент ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина», 350044, Краснодарский край, г. Краснодар, ул. Калинина, 13, тел.: 8-989-7777007; e-mail: ganch3030@mail.ru.
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2011 © Ветеринария Кубани | Разработка сайта - Интернет-Имидж | |
|---|---|---|