«Защищенные» белки. Принцип работы

Дмитрук С.М., канд. с.-х. наук

Каширин Д.В., канд. с.-х. наук

ООО «Центр Соя»

ООО «Кубаньагропрод-Т»

Главной особенностью протеинового питания жвачных животных является то, что большая часть кормовых азотистых соединений (в том числе белков) в рубце разрушаются рубцовой микрофлорой до аммиака, а затем только вновь образуются специфические аминокислоты и белки самих микроорганизмов. Таким образом, источниками протеина и аминокислот служат кормовые белки, избежавшие распада в рубце и достигающие кишечника, а также вновь синтезированный микробный белок. Задачами сбалансированного кормления является обеспечить максимально эффективный микробный синтез за счет менее ценных кормовых белков, а наиболее ценные кормовые белки напрямую направить в кишечник. Поэтому протеиновая потребность обеспечивается за счет протеина, который поступает из сложного желудка в кишечник, и там переваривается и всасывается. Снабжение аминокислотами организма жвачных зависит от количества, состава и переваримости той части кормового протеина, которая избегает распада в рубце и от уровня синтеза микробного протеина в преджелудках.

На распадаемость кормового протеина в преджелудках и на интенсивность процессов синтеза микробного белка оказывает влияние количество кормового протеина, химический состав и физические свойства кормов, наличие в рационе достаточного количества легкодоступных источников энергии. Нормирование рационов только по содержанию в кормах сырого и переваримого протеина, без учета его качества и уровня ферментативных процессов в преджелудках, часто приводит к перерасходу кормового протеина, недополучению и удорожанию продукции,  нарушению обмена веществ. Особую значимость эти вопросы приобретают в кормлении высокопродуктивных коров. Поскольку синтез микробного белка в рубце ограничен, у таких животных он может обеспечить 40-50% потребности, а остальное количество белка должно поступать с кормом, избегая распада в рубце. К тому же микробный синтез белка сопровождается значительными потерями азотистых веществ, которые не просто всасываются и выводятся с мочой, но и требуют дополнительного расхода энергии для обеспечения этих процессов. Достичь этого можно подбором кормов, протеин которых устойчив к распаду в рубце, а так же обработкой корма физическими или химическими способами с целью «защиты» протеина. Поэтому оптимизация протеинового питания жвачных  животных  базируется на создании условий для эффектив­ного синтеза микробного белка в преджелудках  и  максимального поступления полноценного кормового белка в тонкий кишечник.

Распадаемость протеина кормов в преджелудках

Распадаемость протеина в преджелудках является одним из главных критериев, характеризующих качество кормового протеина, и определяющих в целом обмен азота у животных. Под распадаемостью имеется ввиду микробный ферментативный гидролиз белковой составляющей орма до образования конечных продуктов — пептидов, аминокислот и аммиака.

Показатель распадаемости сырого протеина кормов в рубце является основополагающим для всех современных систем протеинового питания жвачных животных, так как он во многом определяет общее количество и состав аминокислот, поступающих в двенадцатиперстную кишку. Процесс распада СП в рубце является трехфакторым, зависящим от физико-химических  свойств самого протеина, активности  рубцовой  микрофлоры  и скорости эвакуации содержимого из преджелудков.

Обобщенные данные о степени распадаемости, наиболее широко используемых кормов для жвачных, приведены в таблице 1. Вместе с тем, на распадаемость протеина кормов в рубце оказывает влияние целый ряд  других факторов, которые невозможно отразить в показателях распадаемости — это различная агротехника возделывания культур, сроки уборки, вид и метод заготовки и обработки кормов и т.д. В этой связи, разработан и издан стандартный метод определения распадаемости протеина корма у жвачных  (ГОСТ 28075-89). Этот метод требует наличия оперированных животных и может быть не всем доступен (Харитонов Е.Л., Агафонов В.И., Харитонов Л.В. 2007 ).

Одним из важных моментов в протеиновом питании жвачных яв­ляется возможность регулирования степени распада протеина в преджелудках. В большинстве случаев требуется снизить распадаемость протеина корма, не изменяя резко его  переваримость в кишечнике. Достигать этого можно двумя способами. Первый сводится к подбору в рационе натуральных кормов, протеин которых устойчив к расщеплению в рубце. Этот путь нашел сравнительно широкое применение, но он не всегда возможен, так как практически набор кормовых средств для жвачных ограничен или экономически не оправдан (например, применение мясокостной, кровяной или рыбной муки). Мясокостная мука может использоваться в кормлении животных, но только при выполнении в процессе ее производства и транспортировки определенных условий. А так как они часто не соблюдаются, то мясокостная мука во многих случаях поступает на комбикормовые предприятия низкого качества: содержит 30-40% сырой золы. Часто мука перегревается, что приводит к снижению доступности аминокислот, особенно лизина и цистина. А высокое содержание фибриллярного белка: кератина, коллагена и эластина, являющихся неполноценными и плохо перевариваемыми белками, еще больше снижает ценность этого продукта. Другой характерный отрицательный фактор связан с ее санитарным состоянием. Так, по исследованиям ВНИИКП, общая бактериальная обсемененность мясокостной муки, отобранной в ряде комбикормовых предприятий, составляла в среднем 2397 тыс. микробных клеток в 1 г, кишечную палочку содержали 60% проб, в том числе с колититром 0,1 в 36,4% проб. Обсемененность стафилококками выявлена в 90,6%. Из других видов бактерий обнаруживались сальмонелла, компилобактер, литерия, клостридия. Такая высокая обсемененность мясокостной муки носит вторичный характер, т.е. развитие бактерий происходит после ее изготовления в основном по причине плохого санитарного состояния тары и условий хранения как на мясокомбинатах, так и на комбикормовых предприятиях. Наличие существенных отрицательных факторов в мясокостной муке настораживает зооветспециалистов, и они с большой опаской относятся к ее использованию.

Таблица 1.

Классификация кормов по распадаемости протеина в рубце жвачных

71 — 90%	61 — 70%	30 — 50%
Трава однолетних культур (рожь, овес, рапс, вика, подсолнечник и др.)	Трава злаковых пастбищ	Кукуруза (зерно)
	Сено злаковое посевное	Кукурузный глютен
	Сено злаковое активного вентилирования	Резка злаковая
Трава злаково-бобовых пастбищ		Свекловичный жом
	Травяные брикеты	Рыбная мука
Силос кукурузный	Травяная мука бобовых	Сорго
Силос из бобовых и злако­вых трав	Пшеничные отруби
	Соевый шрот
Сенаж бобовых	Льняной жмых
Свекла кормовая	Сено люцерновое
Ячмень (зерно)
Пшеница (зерно)
Горох
Рапсовый шрот
Хлопковый шрот
Подсолнечный шрот

Другой способ заключается в различного рода воздействиях на протеин корма — физических или химических. Из физических методов — воздействие высокой температуры наиболее известный прием с целью изменения качества протеина.  Такие приемы, как активное вентилирование влажного сена горячим воздухом, гранулирование и брикетирование, не только  способствуют  сохранению питательных веществ в кормах, но снижают растворимость и распадаемость протеина в них. Тепловая обработка высокобелковых кормов (жмыхи, шроты) может снизить растворимость и распадаемость протеина в 1,5-2 раза. Понижение распадаемости протеина без изменения его переваримости в кишечнике получается при умеренных кратковременных воздействиях температуры 80-120 С. Технологически тепловая обработка белковых кормов может осуществляться на предприятиях комбикормовой и перерабатывающей промышленности путем автоклавирования,  тостирования или экструдирования.

«Защищенный» белок предназначается для скармливания лактирующим коровам в дополнение к сочным, грубым и другим кормам, путем непосредственного введения в рацион животных  в количествах, исходя из состава основного рациона, стадии лактации, живой массы и молочной продуктивности коровы.

Норма ввода  «защищенного» белка в зависимости от уровня продуктивности

Продуктивность, л/день.	20	25	30	35	40	45
«Защищенный» белок, кг	0,9	1,6	2,0	2,3	2,5	2,9

В последнее время и в скотоводстве, особенно молочном, стали уделять внимание потребностям коров в аминокислотах. Дело в том, что если при составлении рациона учитывается только переваримый протеин (а зачастую и просто сырой протеин), практически не удается рассчитать предполагаемый уровень молочной продуктивности коров и получить максимальный надой.

 Закон «бочки Либиха»

Характерными особенностями всех аминокислот являются, во-первых, их быстрая всасываемость в кровь, во-вторых, синтез белка в организме происходит только тогда, когда все необходимые аминокислоты поступают в организм одновременно и в нужном количестве.

Рационы, которые содержат незаменимые аминокислоты в соотношении и количестве, оптимальном для удовлетворения потребности  животных, полноценны по протеину и при прочих благоприятных условиях используются ими с наибольшим эффектом. Если рацион не сбалансирован хотя бы по одной незаменимой аминокислоте, то, согласно закону минимума, содержащаяся в недостаточном количестве аминокислота ограничивает использование всех остальных аминокислот и протеина в целом. По имени учёного названо образное представление этого закона — так называемая «бочка Либиха». Суть модели состоит в том, что вода при наполнении бочки начинает переливаться через наименьшую доску в бочке и длина остальных досок уже не имеет значения.

Где тонко, там и рвётся…

Балансирование рационов по незаменимым аминокислотам метионину и лизину позволяет повысить содержание белка в молоке и уровень надоя в целом при оптимальном расходе белковых источников корма. Введение лизина и метионина в рацион в необходимых количествах также предотвращает нарушение обмена веществ и улучшает репродуктивную функцию животных. Это связано с повышением уровня прогестерона до и после овуляции при даче кормов, сбалансированных по данным аминокислотам. В результате сокращается число осеменений на одно оплодотворение. Оптимизация содержания лизина в рационе также позволяет снизить риск инфицирования вымени и уменьшить уровень соматических клеток в молоке коров.

В начале периода лактации организм использует собственные резервы для получения энергии, что может привести к различным нарушениям обмена веществ. Если рационы сбалансированы по лизину и метионину, риск развития таких нарушений снижается. С одной стороны, меньше энергии требуется для выведения излишка азота аминокислот с мочой благодаря лучшему усвоению переваримого протеина. С другой стороны, метионин играет большую роль в обмене веществ, происходящем в печени, и способствует снижению риска жировой инфильтрации этого органа, а также вероятности развития кетоза.

Согласно последним исследованиям, соотношение лизина и метионина в рационе должно быть примерно 3:1(т.е. 7,2 и 2,4 % от переваримого протеина, соответственно).

Используя достижения Всероссийского научно-исследовательского института физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных (ВНИИФБиП)  и зарубежный опыт таких компаний как «Soy Best», «Soy Plus», «Amino Plus» (США) были разработаны отечественные «защищенные» белки.

«Защищенный» протеин отечественного производства (ТМ «Белкофф»), обеспечивает высокий уровень нераспадаемого в рубце протеина (НРП) — 72 %, а также оптимальное содержание и правильное соотношение наиболее критичных аминокислот – лизина и метионина. Постоянный контроль распадаемости Белкофф в ВНИИФБиП позволяет говорить о стабильности этого показателя  (в отличие от соевого шрота, где содержание НРП колеблется в широком диапазоне от 20 до 40%). Изготавливается он на  заводе ООО «Центр Соя», ст. Тбилисская Краснодарского края, путем специальной температурно-влажностной технологической обработки соевого или подсолнечного жмыхов. В продуктовой линейке компании есть разные виды «защищенного» белка, включающие в свой состав как чисто соевые или подсолнечниковые компоненты, так и смешанного состава. Это разнообразие продуктов предназначено для включения в различные типы рационов для максимальной оптимизации протеинового питания КРС во всех возможных условиях.