“Жвачные животные, а именно молочные коровы, творят настоящие чудеса, превращая несъедобный низкокачественный протеин в составе грубых кормов и концентратов в высококачественный протеин, содержащийся в молоке и мясе. Какую же роль в этом процессе играет азот (N) и как, собственно, мочевина попадает в молоко? И каким образом могут натуральные растительные кормовые добавки внести свою лепту для решения данной проблематики?“
Как и белки, экосистема рубца очень сложна по своей структуре и функциям. В состав белков входят свыше 50 аминокислот, которые доставляют материал для строительства и обновления клеток и тканей. Коровам требуется определенное количество аминокислот для поддержания организма, включая мышцы и кости, развитие плода-теленка и выработку молока. Существует два основных источника, способствующих образованию аминокислотного запаса в двенадцатиперстной кишке жвачных:
Во-первых, это микробиальный протеин, синтезируемый микробами рубца и на 50-75 процентов составляющий основной объем протеина, поступающего в организм коров. С помощью извлекаемой из углеводов энергии микроорганизмы синтезируют из азота и аминокислот собственный ценный белок еще до момента попадания в двенадцатиперстную кишку коровы, где они перевариваются.
Тем не менее, синтез микробиального протеина обеспечивается только при условии одновременного поступления аммиака, получаемого гидролизом источников расщепляемого протеина (или N), и углеродных скелетов из сбраживаемых углеводов.
В случае дефицита энергии и избытка протеина, микроорганизмы используют белок, предназначенный для производства энергии, что приводит к излишней потере N. Эти потери выводятся из организма коровы с мочой и проявятся в повышенном уровне азота мочевины в крови и молоке.
Во-вторых, нерасщепляемый протеин (UDP) - часть кормового белка, который не подвергается разложению в рубце и, следовательно, доступен для коровы непосредственно в тонком кишечнике.
Что касается UDP, важно убедиться, что аминокислотный баланс сырья в рационе соответствует потребностям коров. Хотя высокопродуктивным коровам требуется больше UDP для удовлетворения потребностей в белке, именно микробиальный протеин всегда остается для них самым важным источником белка.
Все зависит от правильной дозы
Это объясняет потребность кормления высокопроизводительных молочных коров наиболее оптимальным способом, с учетом их нужд. Помимо структурной сырой клетчатки, энергии и питательных веществ, наличие достаточного количества азота (N) является важнейшей предпосылкой для высокоэффективного синтеза протеина у жвачных животных.
В свою очередь, неэффективное использование азота неизбежно ведет к более высоким затратам на корма и экологическим проблемам. Однако не только экономические и экологические аспекты заставляют задумываться об оптимизированном использовании азота. Не последнюю роль ведь играет благополучие животных.
Сбалансированное снабжение азотом снижает риск нехватки энергии и оказывает положительное воздействие на фертильность коровы. Избыток азота затрудняет работу печени как главного органа метаболизма, чего, по возможности, следует избегать. И, наконец, поскольку выведение азота также влияет на микроклимат коровника, необходимо поддерживать низкий уровень его концентрации, максимально поддерживая благополучие животных.
Белковый обмен веществ у жвачных животных
При кормлении молочных коров желателен эффективный синтез протеина в рубце (микробиального) и вымени с одновременными низкими потерями NH3 из рубца, в результате которого из организма коров выводилось бы как можно меньше мочевины на килограмм произведенного молока.
Чтобы разобраться в механизме азотного обмена у жвачных и сделать использование азота максимально эффективным, важно понять процессы, происходящие в рубце и в тканях внутренних органов (см. рис. 1).
У жвачных животных поступивший в организм протеин разлагается, а содержащийся в нем азот расходуется в процессе синтеза ценных пищевых продуктов (молока или мяса), что достаточно для поддержания процессов жизнедеятельности животного и частично выводится с калом и мочой (30-50%).
Избыток аммиака в рубце, который превращается в мочевину и выделяется с мочой, составляет одну его часть.
Непереваримый протеин, содержащийся в клетчатке рациона (нейтрально-детергентный нерастворимый азот = NDIN, кислотно-детергентный нерастворимый азот = ADIN) и определяемый при анализе фекалий, составляет его другую часть.
Хотя выведение эндогенного протеина (экскреция пищеварительных ферментов, слизи, отслоение стенки пищеварительного тракта), которое можно установить при анализе кала и мочи животного, также следует рассматривать как составную часть целого.
Наконец, нельзя забывать о расходе поглощенного протеина на обмен веществ животного (поддержание жизнедеятельности, продукция молока, рост), что также идет в зачет потерей протеина через экскрецию. Эффективность процессов обмена веществ зависит от качества аминокислотного баланса переваренного протеина.
Рубцово-печеночный цикл и мочевина в молоке
Рубцово-печеночный цикл описывает циркуляцию азота между рубцом и печенью жвачных, обеспечивающую более эффективное использование азота корма.
В рубце аммиак образуется в процессе дезаминирования аминокислот или небелковых соединений (например, мочевины и амидов).
Аммиак может использоваться для роста микроорганизмов, при условии доступности энергии. Аммиак, выделяющийся в преджелудке, абсорбируется, попадает с кровью в печень, где превращается в мочевину и так детоксифицируется.
Через слюнные железы и посредством обратной диффузии через стенку рубца образующаяся в печени мочевина возвращается в рубец, где под действием бактериальной уреазы расщепляется на аммиак (NH3) и углекислый газ (CO2). Таким образом, аммиак снова может использоваться бактериями рубца для синтеза аминокислот. Мочевина, которую невозможно использовать повторно, выводится через почки. Часть мочевины также выделяется с молоком. Содержание мочевины в молоке определяется количеством мочевины в миллиграммах на литр молока (мг/л).
Содержание мочевины в молоке (или мочевины в крови) представляет собой вспомогательный инструмент для мониторинга полноценности кормления коровы. Будучи ненужным продуктом метаболизма аминокислот, она позволяет делать выводы о снабжении организма животного протеином и энергией.
Кормление - замок, природа – ключ
Менеджмент кормления несомненно является важнейшим инструментом для предотвращения потерей протеина. Наряду с высоким качеством грубых кормов, первостепенное значение также имеют оптимизированные кормовые рационы, поддерживающие баланс рубца и одновременно обеспечивающие поступление необходимых питательных веществ и протеина в двенадцатиперстную кишку коровы.
Когда речь идет об экологическом бремени из-за избыточного снабжения животных азотом, тут вступает в игру Матушка-природа. На протяжении многих лет фитогенные (растительные) кормовые добавки (PFA) применяются для существенного улучшения рациона жвачных животных.
Тщательно подобранные кормовые рецептуры, адаптированные к потребностям животных, нацелены на поддержание эффективности протеина и снижение его потерь. Delacon - ведущий специалист в области фитогеников - обладает огромным ноу-хау в подборе, комбинировании и составлении рецептур из растительных соединений, предлагая эффективные решения, адаптированные к конкретным проблемам в животноводстве.
Существует доказательство того, что эти натуральные, целостные решения на основе эфирных масел, сапонинов, острых веществ и конденсированных танинов, воздействуют на трех уровнях и в различных отделах пищеварительного тракта:
Сначала в рубце. Улучшение функции рубца приводит к улучшению соотношения эффективности использования энергии и протеина, увеличивая долю переваримого транзитного протеина и микробиального протеина (наличие последнего свидетельствует о хорошем балансе аминокислот для образования казеина в молоке). В последствии это приведет к снижению потерь аммиака из рубца через печень (где он превращается в мочевину) в мочу.
Во-вторых, в результате снижения степени расщепления протеина в рубце уровень транзитного протеина повышается и, следовательно, уменьшаются потери протеина.
В-третьих, натуральные ингредиенты тщательно подобранных PFA положительно влияют на переваримость и всасывание белка в тонком кишечнике. Увеличением соотношения переваримого транзитного протеина и микробиального протеина достигается снижение доли нерасщепляемого в рубце протеина. Тем самым минимизируется содержание неусвоенного протеина в фекалиях животных и концентрация аммиака.
Положительные эффекты фитогенных кормовых добавок на продуктивность показаны на рис. 2. Доказано, что фитогенные вещества снижают потери протеина как в моче, так и в фекалиях.
Это означает, что переваримость в кишечнике можно улучшить, и, таким образом, снизить количество аммиака, превращаемого в мочевину. Более эффективное использование азота для производства молока, поддержания жизнедеятельности и роста животного привело к повышению эффективности использования протеина на 2,7 процента.
Оптимизация эффективности использования протеина и корма у жвачных животных улучшает качество молока за счет повышения содержания молочного белка и одновременного снижения концентрации мочевины. Уровень азота мочевины в молоке понизился с 261 мг/л у животных в контрольной группе до 219 мг/л у коров, получавших фитогеники (PFA) (данные не приведены).
Milling and Grain – Сентябрь 2019
Заключение
Во всем мире жвачные животные, особенно молочный скот, ежедневно снабжают нас «белым золотом». Они превращают несъедобный низкокачественный белок грубых кормов в высококачественный белок, содержащийся в молоке. Сложная система, требующая оптимального менеджмента кормления во избежание потерей протеина или азота, имеет не только экономические, но и экологические последствия.
Уже многие годы кормовые добавки, в том числе фитогеники, существенно улучшают кормовые рационы жвачных. С активным синергизмом тщательно подобранных, высококачественных фитогенных веществ, проблемы животноводства можно решать в поддержку природы.
Фитогенные кормовые добавки продемонстрировали многообещающие эффекты, как, например, повышение уровня расщепляемого в рубце протеина, а, следовательно, увеличение переваримого протеина, улучшение синтеза микробиального протеина и общего протеинового метаболизма, снижение потерь NH3 и, наконец, улучшение усвояемости протеина в тонком кишечнике.
Предполагается, что продукты растительного происхождения имеют многообещающее будущее в секторе производства кормов, поскольку они поддерживают экологическое мышление и высоко ценятся потребителями, удовлетворяют строгим требования содержания и кормления скота, и, с другой стороны, обеспечивают рентабельное животноводство.