Физиолого-биохимическое обоснование коррекции рационов для свиней по количеству истинно доступных аминокислот кормов на уровне терминального илеума
ГНУ ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ, БИОХИМИИ И ПИТАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК
На правах рукописи
ГОЛОВКО ЕЛЕНА НИКОЛАЕВНА
ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОРРЕКЦИИ РАЦИОНОВ ДЛЯ СВИНЕЙ ПО КОЛИЧЕСТВУ ИСТИННО ДОСТУПНЫХ АМИНОКИСЛОТ КОРМОВ НА УРОВНЕ ТЕРМИНАЛЬНОГО ИЛЕУМА
03.03.01 – физиология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора биологических наук
г. Боровск-2011
Работа выполнена
в лаборатории испытания биологически активных веществ ГНУ Северо-Кавказского научно-исследовательского института животноводства
Российской академии сельскохозяйственных наук
| Научный консультант | академик РАСХН, доктор биологических наук, профессор Рядчиков Виктор Георгиевич |
| Официальные оппоненты: | доктор биологических наук, профессор Епифанов Виктор Геннадьевич доктор биологических наук, профессор Крапивина Елена Владимировна доктор биологических наук Ниязов Нияз Саид-Алиевич |
| Ведущая организация: | Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства Россельхозакадемии |
Защита диссертации состоится « » 2011г.
в часов на заседании диссертационного совета Д 006.030.01
при Всероссийском научно-исследовательском институте физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных.
Адрес института: 249013, г. Боровск Калужской обл., п.Институт, ВНИИФБиП E-mail: [email protected]
Телефон (48438) 4-30-26 факс: (48438) 4-20-88
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных.
Автореферат разослан « » 2011г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
кандидат биол. наук В.П. Лазаренко
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследований.
С развитием интенсивного свиноводства эффективное использование животными кормового белка выдвигает определенные требования к его полноценности, оптимальному соотношению в нем аминокислот, лимитирующих продуктивность, их доступности к всасыванию и использованию в метаболических процессах организма. Для разрешения этих вопросов необходимы определенные методические подходы, которые также требуют совершенствования.
Под доступностью аминокислот корма к всасыванию в кишечнике свиней мы подразумеваем их количественный однонаправленный перенос из полости тонкой кишки через слой клеток в кровь в результате активного транспорта и под действием физических факторов. Истинная доступность аминокислоты корма - это доступность, скорректированная с учётом количественно идентифицированных эндогенных её потоков по схеме: аминокислота корма – аминокислота содержимого кишечника + аминокислота эндогенного потока этого содержимого. Определение доступности аминокислот традиционным методом на уровне конца пищеварительного тракта не позволяет получить фактические её показатели из-за существенного изменения качественного и количественного состава азотсодержащих веществ под воздействием микроорганизмов, населяющих толстый кишечник. Поэтому применяется метод определения доступности аминокислот по разнице их, потреблённых с кормом и количественно идентифицированных в непереваренных остатках содержимого на уровне терминальной части подвздошной кишки – илеума (ileum). Выполняется на илеостомированных животных (Zebrowska T., Buraczewska L., Buraczewski S., Horszczaruk F., 1975). Метод получил название - илеальный (Эггум В., 1977).
Имеющиеся сведения о количественном и качественном составе эндогенного потока аминокислот в терминальном илеуме свиней, учет которого необходим для определения истинной илеальной доступности аминокислот корма (ИИДА; thrue ileal digestibility - TIDА), весьма противоречивы.
В отечественной практике кормления свиней балансирование рационов по количеству доступных аминокислот в кормах до сих пор не нашло широкого применения. Это обусловлено тем, что до недавнего времени не было разработанных норм потребности в истинно доступных аминокислотах и базы данных по ИИДА кормов, используемых в кормлении свиней.
Поэтому является актуальным и представляет научный и практический интерес новый подход в корректировке рационов для свиней по содержанию в кормах истинно илеально доступных аминокислот с применением базы данных по ним, полученной усовершенствованным илеальным методом оценки ИИДА. В соответствии с актуальностью вопросов, поставленных для разрешения, сформулированы цель и задачи исследований.
Цель исследований заключается в рационализации белкового питания свиней путём конструктивно нового подхода к балансированию рационов по количеству истинно доступных незаменимых аминокислот к всасыванию из просвета тонкого кишечника на уровне терминального участка подвздошной кишки, способствующему повышению эффективности использования кормового протеина и росту продуктивности свиней.
Задачи исследований.
- разработка модифицированного метода оценки ИИДА кормов, используемых в кормлении свиней;
- сравнительная оценка илеального и традиционного методов получения количественных показателей истинной доступности аминокислот для растущих свиней;
- изучение влияния природных и технологических факторов на ИИДА;
- создание базы данных по ИИДА кормов, используемых в практике кормления свиней;
- обоснование эффективности коррекции рационов свиней по количеству ИИДА в соответствии с нормами потребности в них.
Научная новизна исследований.
На основе начатого нами в 1986 г. первичного мониторинга по качественной и количественной оценке аминокислот кормов создана база данных по их составу и истинной илеальной доступности, определённой модифицированным методом оценки ИИДА. Он имеет преимущества перед предшествующим методом: в проведении хирургических операций по установке илео-цекального анастомоза (авт. св. № 1547812, 1987) и простой канюли из инертного титана с конструктивными преимуществами, заключающимися в обеспечении длительной и эффективной её эксплуатации на оперированном животном в течение всего периода доращивания и откорма (патент № 2302841, 2007). Создан справочник, включивший все имеющиеся сведения об аминокислотном составе кормовых средств растительного, микробного и животного происхождения, нормах потребности свиней в аминокислотах (Рядчиков В.Г., Головко Е.Н. Бескаравайная И.Г., 2003).
Практическая значимость реализации результатов исследований. Создана база данных по содержанию истинно илеально доступных аминокислот в кормах, используемых в свиноводстве, на основе начального мониторинга ресурсов растительного и животного белка и его аминокислотного состава. Она позволила корректировать практические рационы в соответствии с потребностью свиней разных возрастных категорий в доступных аминокислотах, совершенствовать программное обеспечение по расчёту аминокислотного состава рационов.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на заседаниях методической комиссии по физиологии и кормлению сельскохозяйственных животных и учёных советах СКНИИЖ (Краснодар, 1986-2010 г.), научно-практических конференциях институтов страны в городах: Гродно, Ставрополе, Краснодаре, Волгограде, Боровске на: второй международной конференции «Актуальные проблемы биологии в животноводстве» (5-8 сентября 1995, Боровск, ВНИИФБиП); международной конференции «Актуальные проблемы научного обеспечения увеличения производства, повышения качества кормов и эффективного их использования» (Краснодар, 15-16 мая 2003г.); международной конференции, посвящённой 70-летию академика РАСХН, В.Г. Рядчикова «Аминокислотное питание животных и проблема белковых ресурсов» (март, 2004 г.); 8-й региональной научно-практической конференции «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (КубГАУ, г. Краснодар, 2006 г.); всероссийской научно-практической конференции «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (КубГАУ.-Краснодар.-2009г).; международной научно-практической конференции «Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных» (СКНИИЖ-Краснода.-2010 г).
Основные положения, выносимые на защиту:
- Показатели истинной доступности аминокислот кормов к всасыванию на уровне терминального участка подвздошной кишки свиней, полученные с помощью модифицированного илеального метода, характеризуются достоверностью, высокой воспроизводимостью результатов. Традиционный метод оценки переваримости сырого протеина не позволяет получить достоверные показатели истинной доступности аминокислот кормов.
- Потоки эндогенных аминокислот в кишечнике свиней существенно изменяются в количественном и качественном отношении в зависимости от таких характеристик корма как уровень клетчатки, наличие ингибиторов ферментов пищеварения, уровень белка и соответствие его состава идеальному белку.
- Истинная илеальная доступность незаменимых аминокислот различных кормов существенно варьирует в зависимости от технологических и природных факторов, что необходимо учитывать при подготовке практических рационов.
- Выращивание свиней на рационах, скорректированных по доступным аминокислотам: лизину, метионину и треонину, позволяют значительно повысить продуктивность более, чем на 20,0 % и снизить затраты корма более, чем на 12,5% по сравнению с выращиванием на рационах, сбалансированных по общему количеству этих критических аминокислот.
Публикация результатов исследований.
Основные материалы диссертации опубликованы в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК в 15 статьях общим объёмом 3,4 п. л.; в двух монографиях; сборниках научных трудов институтов; материалах международных конференций; методических рекомендациях; Всего опубликовано 87 работ объёмом 30 п.л.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 290 страницах текста в электронной версии, содержит 78 таблиц, 12 формул и 22 рисунка; состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов собственных исследований, их результатов и обсуждения, заключения, выводов и предложений науке и производству, списка использованной литературы, приложений, включающих акты производственных испытаний и внедрения в производство. Список литературы включает 771 источник, в том числе 260 - отечественных и 511 - зарубежных авторов.
- МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Таблица 1 – Общая схема исследований
| Теоретическое обоснование необходимости оценки илеальной доступности аминокислот в белковом питании свиней | |
| Практическое решение задач по определению илеальной доступности аминокислот кормов для свиней | |
| Усовершенствование: способов илеостомирования кишечника поросят и взрослых животных, канюли для хронического эксперимента и способа её установки, применения инертных маркеров при изучении переваримости кормов. Определение доступности типичных кормов Юга РФ | |
| Физиологические опыты на илеостомированных растущих свиньях по оценке доступности аминокислот в тонком кишечнике | Изучение воздействия технологических и природных факторов на доступность аминокислот кормов |
| Производственная апробация рационов, скорректированных по доступным аминокислотам | Рекомендации по использованию скорректированных по доступным аминокислотам рационов, приближенных по составу белка к идеальным |
В физиологических и научно-хозяйственных опытах в качестве объекта исследований использовали свиней скороспелой мясной породы СМ-1 и помесных (ландрас*крупная белая) в период с 1986 по 2009 гг. Изучены корма, используемые в рационах свиней. Это зерно злаков: ячмень, пшеница, овёс, кукуруза; отходы мукомольной и спиртовой переработки зерна, семена масличных культур в нативном виде и обработанные термически, баротермически; горох; побочные продукты производства растительных масел (шроты и жмыхи из семян сои, подсолнечника, рапса); мука из листьев бобовых растений и др. Физиологические эксперименты на илеостомированных животных проводили в условиях научно-производственной базы Северо-Кавказского научно-исследовательского института животноводства. Производственная проверка на поросятах-отъёмышах проведена на свинотоварной ферме ООО «Нива» Каневского района Краснодарского края.
Физиологические опыты по определению доступности аминокислот проводили на оперированных животных по схеме групп-периодов рандомизированным методом латинского квадрата.
Определение доступности аминокислот высокобелковых жмыхов, шротов, кормов животного происхождения осуществляли путём введения их в качестве единственных источников белка в полуискусственные рационы, содержащие дополнительные безазотистые ингредиенты: растительное масло, сахар, минерально-витаминный премикс.
При исследовании зерна злаков испытуемые рационы содержали 10-11% протеина одного из источников белка.
Опыты по оценке доступности аминокислот вели по схеме групп-периодов (табл. 2).
Таблица 2 - Схема групп-периодов опытов по оценке истинной доступности аминокислот илеальным и традиционным методами
| Наименование периодов | Особенности кормления |
| Предварительный - адаптации свиней к условиям обменной клетки и испытуемому рациону – 7 дней | Монобелковый рацион: с исследуемым кормом и инертным маркером |
| Учётный - отбор образцов содержимого терминального участка подвздошной кишки и кала – 3 дня | |
| Переходный - адаптация свиней к рациону для изучения эндогенных аминокислот в содержимом терминального участка подвздошной кишки и кале – 3 дня | Диета для количественного определения эндогенных аминокислот: безазотистая или с 5-8% высокодоступного белка («энпита»*, сухого молока и т.д.) |
| Учётный - отбор образцов содержимого терминального участка подвздошной кишки и кала – 3 дня |
Примечание: * - состав «энпита»: 47,2% молочного белка, 13,5% сырого жира, 27,9% сахара, 6,4% минеральных веществ, 5% витаминного премикса на основе кукурузного крахмала.
Полуискусственные рационы с изучаемым источником белка и необходимыми ингредиентами по составу доводили крахмалом до 100% (табл. 3).
Таблица 3 – Примеры состава опытных рационов с зерном пшеницы (П), мясокостной мукой (МКМ) и соевым шротом (СШ), в %
| Ингредиенты | 1 (П) | 2 (МКМ) | 3 (СШ) |
| Пшеница (П), мясокостная мука (МКМ),соевый шрот(СШ) | 88,0 | 30,9 | 27,0 |
| Соль поваренная | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
| Витаминно-минеральный премикс | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| Кукурузный крахмал | 1,0 | 58,3 | 62,4 |
| Целлюлоза | 6,6 | 6,0 | |
| Сахар | 4,2 | 2,0 | 1,0 |
| Масло соевое | 3,0 | 1,0 | 0,5 |
| Мел (кальция карбонат) | 0,5 | - | 0,4 |
| Кальция фосфат | 2,1 | - | 1,5 |
| Окись хрома | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
| В 1 кг рациона содержится: | |||
| Сухого вещества, г | 890 | 916 | 899 |
| Обменной энергии, МДж | 12,6 | 12,4 | 12,5 |
| Сырого протеина, г | 108 | 109 | 112 |
| Сырой клетчатки, г | 35,0 | 35,0 | 35,0 |
| Сырого жира, г | 54,0 | 53,6 | 55,0 |
В связи с тем, что доступность аминокислот изучали одновременно традиционным и илеальным методами, трёхдневный учётный период включал отбор образцов кала и содержимого кишечника на уровне терминального илеума. В течение учётного периода образцы содержимого кишечника отбирали методом аликвот. Инертная окись хрома, добавляемая в испытуемый рацион в количестве 0,2-0,5%, позволила отбирать содержимое кишечника не в полном объёме за трёхсуточный учётный период).
Эндогенные аминокислоты в кале и илеальном химусе определяли на безазотистой или полуискусственной диетах с содержанием высокопереваримого белка в количестве 5-8%.
Аминокислотный анализ кормов и продуктов обмена проводили на ионообменных хроматографах «Аминохром» ААА-339 и Аминохром-II на высокоэффективных жидкостных хроматографах «Стайер» фирмы «Аквилон» и «Simadzy». Для определения метионина и цистина по ГОСТ 13496.22-90 образцы окисляли смесью перекиси водорода и муравьиной кислоты до цистеиновой кислоты и метионинсульфона. Триптофан определяли по ГОСТ 13496.21-87, п. 4. на «Specoll-11» колориметрическим методом с парадиметиламинобензальдегидом (ДМАБ).
Для расчёта кажущейся доступности аминокислот в опытах с инертным маркером использовали формулу (1): Х=100-[100*(А*С)/(B*Dк)] (1)
X - кажущаяся доступность аминокислоты в %; А – концентрация инертного маркера в корме; В – концентрация инертного маркера в содержимом подвздошной кишки или кале; С- концентрация исследуемой аминокислоты в содержимом подвздошной кишки или кале; D – концентрация исследуемой аминокислоты в корме.
Истинную доступность аминокислоты рассчитывали по формуле (2):
ИДа=
*100, где (2)
ИДа – истинная доступность аминокислоты;
Хк - % инертного маркера в кормосмеси;
Х - % инертного маркера в кале или химусе;
Хк н/б -% инертного маркера в низкобелковой диете;
Хн/б - % инертного маркера в кале или химусе на низкобелковой диете;
Ак - % аминокислоты в кормосмеси;
А - % аминокислоты в кале или химусе;
Ак н/б -% аминокислоты в низкобелковой диете;
Ан/б - % аминокислоты в кале или химусе на низкобелковой диете.
- РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Нами проанализированы данные зарубежных и отечественных исследований по физиологии аминокислотного питания моногастричных животных и в сравнительном аспекте изучены методы определения переваримости протеина и всасывания аминокислот кормов в кишечнике свиней. Проведены исследования по физиолого-биохимической оценке илеальной доступности аминокислот кормов к всасыванию на уровне терминального илеума свиней.
2.1. Освоение и усовершенствование метода определения доступности аминокислот в тонком кишечнике свиней. На начальном этапе освоения илеального метода оценки истинной доступности аминокислот отбирали содержимое кишечника свиней с помощью анастомоза, установленного в конце подвздошной кишки. В ходе работы был применён постзаслоночный илео-цекальный анастомоз, и на способ его установки получено авторское свидетельство за № 1547812 от 08.11.1989. В отличие от прототипа (илео-колонического анастомоза (ileum-colon) по B. Darcy, e.a. (1980), мы обошлись без удаления слепой кишки (cecum), сохранив при этом физиологическую функцию илео-цекального сфинктера. В ходе установки такого анастомоза принимающую канюлю внедряли в отпрепарированный лоскут слепой кишки, прилегающей к илео-цекальному сфинктеру, а подающую - в стому оставшейся, почти в полном объёме, слепой кишки. С появлением работ зарубежных исследователей по определению доступности аминокислот в терминальном илеуме с помощью простой канюли с т-образным фланцем, нами проведено сравнение эффективности анастомоза с двумя и одной канюлей. Анализ результатов канюлирования двумя способами показал, что данные илеальной доступности аналогичных кормов, практически не различались (P>0,05). Вместе с тем было очевидно, что стома с простой канюлей позволяет легко отбирать образцы илеального содержимого из терминального участка подвздошной кишки. В ходе экспериментальных работ с канюлями из различных материалов сделали вывод о необходимости нового конструктивного решения в создании канюли, позволяющего длительное удерживание её на растущем животном. Совместно с М.О. Омаровым и О.А. Тарасенко была сконструирована канюля из титана (рис. 1).
Рис.1. Титановая канюля, патент «Канюля» № 2302841(Омаров М.О., Головко Е.Н., Тарасенко О.А., Каширина М.В., 2007)
Она позволяет надежно фиксировать её в теле илеостомированного поросёнка более четырех месяцев, сократить реабилитационный послеоперационный период для животного до двух часов. После трёхсуточного периода адаптации к исследуемому на доступность аминокислот корму проводили учётный период по отбору аликвот химуса из терминального илеума. Содержание окиси хрома в корме и продуктах переваривания определяли методом мокрого озоления и последующего йодометрического титрования. Возврат инертного маркера находился в пределах 100%. В период проведения физиологических опытов животных содержали в обменных металлических клетках. Соблюдали следующий режим кормления: за 30 минут до и в течение одного часа после кормления питьевую воду не подавали, за исключением воды в составе влажной мешанки рациона в соотношении 1:1. Это соотношение воды и корма, установленное нами в ходе опытов, является оптимальным и исключает потери инертного маркера - Cr2O3. В остальное время суток питьевую воду подавали неограниченно. Суточную дачу корма устанавливали индивидуально, по поедаемости во время периода адаптации (табл. 4).
Таблица 4 – Режим кормления и взятия образцов в учётном периоде
| Суток | Продолжительность учетного периода (часы), частота отбора проб содержимого илеума | (Кратность), часы кормления |
| 3 | (36), 2 раза, в течение 7 часов, начиная через 15 минут после утреннего кормления | (2), 08.00, 16.00 |
Поросятам с живой массой 20-35 кг скармливали в сутки 1,5-1,7 кг сухого корма, подсвинкам с живой массой 35-60 кг - 1,7-2,5 кг. Через 15 минут после начала кормления, происходил первый объемный выброс химуса из канюли. Полтора часа химус поступал постоянно, в значительном объёме. В последующие часы содержимое кишечника поступало из верхних отделов илеума в терминальный незначительными порциями. Аликвоты химуса за семичасовой период объединяли в одну пробу. Консервировали образцы хлороформом (1 капля на 100 мл). С 17-ти часовым интервалом цикл отбора илеального химуса повторяли. Образцы объединяли для химического анализа.
2.2. Сравнительная оценка определения кажущейся доступности аминокислот методами анализа кала и илеального содержимого.
Проведено сравнение илеального метода (И) с традиционным (Т) на примере определения доступности аминокислот ячменя сорта «Триумф».
Кажущаяся доступность аминокислот определена без учёта количества эндогенного потока аминокислот на уровне терминального илеума и конца пищеварительного тракта. Получены достоверные различия по доступности большинства аминокислот, определённой методами (И) и (Т), (рис. 2).
Рис 2 - Сравнение традиционного (Т) и илеального (И) методов оценки кажущейся доступности на ячменном рационе
Они оказались существенными для большинства аминокислот и составили, например, по лизину – 6,4% (P<0,05); треонину – 3,9% (P<0,05); метионину+цистину – 17,9% (P<0,01); изолейцину – 12,6% (P<0,01); триптофану – 24,9% (P<0,001);.
Таким образом, традиционный метод анализа кала не даёт истинной картины количественного и качественного состава оставшихся от переваривания в тонком кишечнике аминокислот, т.к. в толстом отделе кишечника аминокислоты подвергаются воздействию микрофлоры и существенно изменяется их количественный и качественный состав, фальсифицирующий истинную картину доступности аминокислот корма.
2.3. Определение эндогенных аминокислот в тонком кишечнике. Для того, чтобы рассчитать истинную илеальную доступность аминокислот, определяли эндогенные аминокислоты некормового происхождения, присутствовавшие в содержимом терминального просвета подвздошной кишки свиней, находившихся на диете для оценки эндогенов. Такая диета, не содержащая азот, применяется в классическом методе определения эндогенных аминокислот. В то же время остаётся открытым вопрос, отражает ли этот метод качественные и количественные эндогенные потери аминокислот на рационе, содержащем исследуемый кормовой белок. Для выяснения этого вопроса проведены сравнительные опыты на подсвинках живой массой 30 кг с целью сравнения эндогенных поступлений аминокислот в терминальный илеум на безазотистой диете и диете, содержащей 5-8% белка «энпита» с практически 100%-ной переваримостью.
При скармливании безазотистой или низкобелковой диет подопытным свиньям, предварительно находившимся на рационах с одинаковым источником белка, не обнаружено достоверных различий в качественном составе и количестве эндогенных аминокислот из просвета подвздошной кишки. Наблюдалась лишь тенденция снижения выброса эндогенов на безазотистой диете. В более поздних исследованиях при качественной и количественной идентификации эндогенных аминокислот мы отдали предпочтение диете с небольшим количеством легкопереваримого «энпита» на основе молочного белка.
Сделан вывод о том, что в состав диеты для оценки эндогенных остатков аминокислот может быть включено небольшое количество легкодоступного белка, например, белкового «энпита».
2.3.1. Влияние сбалансированности рациона на эндогенные потери аминокислот. Поток большинства эндогенных аминокислот на уровне терминального илеума свиней на рационе с ячменём, дефицитном по лизину, был достоверно выше по сравнению с потоком эндогенов на ячменном рационе с добавкой кристаллического лизина (таблица 5).
Таблица 5 – Эндогенные потери аминокислот на двух ячменных рационах, г/кг сухого вещества
| Аминокислоты | ячмень (содержание лизина 4,41 г/кг) | ячмень + лизин (содержание лизина 8,3 г/кг) |
| Лизин | 1,3**±0,1 | 0,7±0,1 |
| Треонин | 1,4*±0,1 | 0,9±0,1 |
| Метионин+цистин Метионин+цистин | 0,5±0,2 | 0,5±0,2 |
| Изолейцин | 1,0±0,1 | 0,8±0,1 |
| Триптофан | 0,4±0.2 | 0,3±0,2 |
Примечание: объём потребления корма 1,8 – 2,0 кг/ гол. в сутки);
*- P< 0.05; ** - P< 0,001.
Результаты этого опыта свидетельствуют о том, что на сбалансированных по незаменимым аминокислотам рационах эндогенные потери аминокислот ниже, чем на несбалансированных по этим аминокислотам. Снятие дефицита лизина способствовало уменьшению эндогенного потока не только первой лимитирующей аминокислоты, но и треонина, метионина, изолейцина и триптофана. В опыте по идентификации эндогенных аминокислот на рационах с зерном злаков обнаружены достоверные различия в количестве отдельных эндогенных аминокислот (таблица 6).
Таблица 6 –Эндогенные аминокислоты на диете для их определения после скармливания монобелковых рационов из злаков, г/кг
| Аминокислоты | Ячменьa | Пшеницаb | Овёсc | Кукурузаd |
| Лизин | 1,48**bcd | 0,84 | 0,54 | 0,51 |
| Треонин | 1,12*bcd | 0,71 | 0,66 | 0,85 |
| Метионин+цистин | 0,98 | 0,65 | 0,84 | 0,58 |
| Изолейцин | 1,14*bcd | 0,45 | 0,79 | 0,92 |
| Триптофан | 0,6*bcd | 0,17 | 0,25 | 0,18 |
Примечание: * - при P< 0,05; ** – P< 0,01 при сравнении с b, c, d.
Так, ячмень, пшеница, овёс и кукуруза, входившие в испытуемые рационы в качестве единственного источника сырого протеина и клетчатки, не однозначно повлияли на шлейфовый (определённый во время скармливания диеты для оценки эндогенов, последующей за скармливанием зерна злака) состав эндогенных аминокислот на уровне терминального илеума. Большее их количество находилось в эндогенном потоке терминального илеума после скармливания опытным свиньям ячменного рациона.
Таким образом, при количественном исследовании содержимого илеума на диете с 8% белкового «энпита» нами установлено непостоянство шлейфовых эндогенных аминокислот, обусловленное разнообразием предварительно скармливаемых злаков или обогащением ячменя лимитирующей аминокислотой - лизином. Поэтому количественное определение аминокислот эндогенного происхождения, впоследствии вычитаемое из общего пула аминокислот терминального илеума, содержащего и недоступные к всасыванию экзогенные аминокислоты, является необходимым условием при расчёте истинной доступности аминокислот кормов к всасыванию в тонком кишечнике свиней на уровне терминального илеума.
Мы установили высокую степень корреляции между количеством эндогенных поступлений после скармливания зерна злаков, соевых кормов в илеуме и кале. Так, для лизина зависимость выражается функцией линейной регрессии: у=0,943х-6,1 (r=0,83; n=9); для незаменимых аминокислот: у=0,985х-1,86 (r=0,95; n=9); для сырого протеина: у=1,1472х-18,4 (r=0,8; n=9), где у – эндогенные аминокислоты в подвздошной кишке, выраженные в мг/кг метаболической массы (М0,75), и х – эндогенные поступления, оцененные традиционно, по калу. Количество эндогенных заменимых аминокислот оказалось больше, чем незаменимых. Выше уровень глутаминовой кислоты, пролина, глицина, аспарагиновой кислоты, а из незаменимых аминокислот - лейцина и треонина.
2.3.2. Действие уровня клетчатки рациона на эндогенные потери аминокислот.
Эндогенные потери аминокислот по отношению к метаболической массе у свиней практически не изменялись с возрастом. Количество сырой клетчатки при умеренном её содержании в рационе практически не влияло на эндогенные потери аминокислот. Однако при уровне сырой клетчатки более 75 г/кг рациона эндогенные потери всех аминокислот значительно увеличивались.
Таким образом, истинная доступность аминокислот в значительной мере зависит от физико-химических свойств корма и его биологической полноценности, уровня клетчатки и других факторов, влияющих на эндогенный поток аминокислот, оставшихся в терминальном илеуме после полного переваривания кормового белка.
Основываясь на результатах и выводах по исследованию эндогенного потока аминокислот в конце илеума и кале свиней необходимо отметить, что при оценке истинной доступности аминокислот того или иного источника белка количественный и качественный состав шлейфовых эндогенных аминокислот широко варьирует.
2.4. Сравнительная оценка определения истинной доступности аминокислот методом анализа кала и илеального содержимого.
Эндогенных аминокислот кала в количественном выражении оказалось достоверно больше по сравнению с химусом илеума, за исключением метионина, триптофана, гистидина, глицина и аланина (табл.7).
Если рассматривать соотношение эндогенных незаменимых аминокислот в кале, то их количество в процентах от суммы незаменимых аминокислот, выраженной в мг/кг М0,75, по убыванию, распределилось в следующем порядке: лизин – 11,2%; фенилаланин – 10,6%; аланин – 10,1%; изолейцин – 10,1%; лейцин – 9,4%; валин – 8,9%; метионин – 8,2%; треонин – 7,6%. Эндогенного триптофана оказалось наименьшее количество – 5,1%. В илеальном содержимом количество не всосавшихся эндогенных незаменимых аминокислот, выраженное в % по отношению к их сумме, распределилось несколько иначе, чем в кале: аланин – 12,3%; гистидин – 11,6%; фенилаланин – 11,0%, метионин – 9,9%; лейцин – 9,9%; лизин – 9,8%; валин – 8,6%; триптофан – 8,5%; изолейцин – 7,4%. Меньше всего в эндогенах илеума осталось треонина – 5,2%.
Показатели истинной доступности большинства аминокислот ячменя определяли расчетным путём, принимая во внимание, что данные о количестве аминокислот илеального химуса за вычетом аминокислот эндогенного происхождения, позволяют определить количество не исчезнувших из просвета терминального участка подвздошной кишки - недоступных экзогенных аминокислот корма. Показатели истинной илеальной доступности были существенно ниже таковых, определённых традиционным методом анализа кала, соответственно, по лизину, изолейцину, триптофану и метионину на 10,9; 19,4; 19,5 и 16,2 % (табл. 8).
Таблица 7 - Эндогенные аминокислоты, определённые на низкобелковой диете с «энпитом» после скармливания ячменного рациона, (М + m)
| Аминокислоты | Ед. измерения | Остатки в: | |
| кале | илеуме | ||
| Лизин | % к потребленным (М+m) | 22,6±0,8 | 18,1±0,4 |
| мг/кг М0,75 | 91,7 | 56,2 | |
| Гистидин | % к потребленным (М+m) | 18,3±0,5 | 21,4±0,4 |
| мг/кг М0,75 | 74,3 | 66,5 | |
| Аргинин | % к потребленным (М+m) | 19,1±0,8 | 11,0±0,9 |
| мг/кг М0,75 | 77,5,0 | 34,2 | |
| Треонин | % к потребленным | 15,4±0,8 | 9,6±1,0 |
| мг/кг М0,75 | 62,5 | 29,8 | |
| Аланин | % к потребленным | 20,3±0,5 | 22,8±1,0 |
| мг/кг М0,75 | 82,4 | 70,8 | |
| Валин | % к потребленным (М+m) | 18,0±0,2 | 15,9±0,6 |
| мг/кг М0,75 | 73,0 | 49,4 | |
| Метионин | % к потребленным (М+m) | 16,6±0,4 | 18,3±0,7 |
| мг/кг М0,75 | 67,4 | 56,9 | |
| Изолейцин | % к потребленным (М+m) | 20,4±0,4 | 13,6±1,2 |
| мг/кг М0,75 | 82,8 | 42,3 | |
| Лейцин | % к потребленным (М+m) | 19,0±0,4 | 18,2±0,6 |
| мг/кг М0,75 | 77,1 | 56,6 | |
| Фенилаланин | % к потребленным (М+m) | 21,4±0,7 | 20,3±0,7 |
| мг/кг М0,75 | 86,8 | 63,1 | |
| Триптофан | % к потребленным (М+m) | 10,3±1,0 | 15,7±0,3 |
| мг/кг М0,75 | 41,8 | 48,8 | |
| Сумма незаменимых аминокислот | % к потребленным (М+m) | 20,0±1,9 | 17,8±1,9 |
| мг/кг М0,75 | 817,3 | 574,6 | |
Таблица 8 – Истинная доступность аминокислот ячменных рационов, определённая (И) и (Т) методами, (M±m), %
| Аминокислоты | И | Т |
| Лизин | 75,3±1,5** | 86,2±0,4 |
| Гистидин | 80,5±0,9** | 93,0±1,0*** |
| Аргинин | 78,4±0,6* | 89,4±1,6 |
| Треонин | 72,3±1,8* | 82,0±1,0 |
| Аланин | 79,2±1,0* | 88,8±0,7*** |
| Валин | 79,9±0,4** | 96,4±0,8*** |
| Метионин+цистин | 78,8** | 95,0±0,6** |
| Изолейцин | 76,8±1,2** | 96,2±1,4** |
| Лейцин | 78,6±2,0** | 93,4±0,5*** |
| Тирозин | 78,3±1,2* | 85,9±1,5* |
| Фенилаланин | 79,3±1,2** | 94,3±0,1** |
| Триптофан | 75,5±0,8** | 95,0±1,2*** |
Примечание: 1) разница И - Т достоверна: * - при P< 0,01; ** - при P< 0,001;
Результаты физиологических опытов по оценке илеального и традиционного методов определения доступности аминокислот подсолнечного и соевого шротов подтвердили результаты опыта с ячменём.
Кажущаяся доступность основных незаменимых аминокислот, определённая илеальным методом, оказалась существенно ниже по сравнению с доступностью, определённой традиционным методом анализа кала (табл. 9).
Таблица 9 – Кажущаяся доступность аминокислот соевого (СШ) и подсолнечного шротов (ПШ), определённая методами (И) и (Т), в %
| Аминокислоты | СШ | ПШ | ||
| И | Т | И | Т | |
| Лизин | 67,5аа | 74,8 | 80,1ааа | 90,7 |
| Треонин | 68,2аа | 74,9 | 90,3а | 92,8 |
| Метионин | 75,0аа | 83,8 | 77,6а | 80,7 |
| Изолейцин | 75,2а | 80,7 | 89,6а | 95,5 |
| Триптофан | 74,9ааа | 91,4 | 83,1ааа | 98,8 |
Примечание: различия достоверны: между (И) и (Т) а – при P<0,05; аа - при P<0,01; ааа - при P<0,01.
По отношению к экзогенным аминокислотам корма количество эндогенных аминокислот на уровне терминального илеума и конца пищеварительного тракта на рационе с подсолнечным шротом осталось значительно больше, чем на рационе с соевым шротом, соответственно, 16,3-31,2 и 7,3-14,0% (табл. 10).
Таблица 10 – Количество эндогенных аминокислот в илеуме (И) и кале (Т) на рационах со шротами, (М+m)
| Аминокислоты | Соевый | Подсолнечный | |||
| И | Т | И | Т | ||
| Лизин | % к потребленным | 6,82* ± 0,2 | 9,6 ± 0,4 | 20,2* ± 2,3 | 24,2 ± 0,1 |
| мг/кг М0,75 | 46,5 | 65,5 | 59,5 | 70,7 | |
| Трео-нин | % к потребленным | 14,0* ± 0,2 | 11,6 ± 1,0 | 20,7* ± 1,0 | 16,3 ± 0,1 |
| мг/кг М0,75 | 73,6 | 61,2 | 81,9 | 64,6 | |
| Мет.+цис. | % к потребленным | 7,8* ± 0,6 | 7,3 ± 0,6 | 19,8 ± 1,2 | 21,1 ± 0,9 |
| мг/кг М0,75 | 23,3 | 22,4 | 20,7 | 21,5 | |
| Трип-тофан | % к потребленным | 9,8* ± 0,4 | 9,0 ± 0,3 | 31,0 ± 4,3 | 31,2 ± 0,8 |
| мг/кг М0,75 | 17,2 | 15,5 | 24,1 | 24,1 | |
Примечание: разница достоверна между (И)-(К): *- при P<0,05; **-при P<0,01
В то же время при выражении количества эндогенов на 1 кг метаболической массы (М0,75) эти показатели существенно сближаются, что свидетельствует о наличии гомеостатического механизма поддержания концентрации аминокислот на физиологически оптимальном уровне. В этом плане результаты наших исследований подвергают сомнению, но не отрицают точку зрения некоторых авторов о постоянстве количества эндогенных аминокислот в содержимом кишечника свиней на рационах с разными источниками белка.
Мы установили, что эндогенный лизин в кишечнике свиней, выделенный на 1 кг их метаболической массы (мг/кг М0,75), находившихся на рационе с любым источником белка, преобладал по количеству в сравнении с другими незаменимыми аминокислотами эндогенного потока (табл. 11).
Таблица 11 - Соотношение эндогенных аминокислот кала (Т) и содержимого илеума (И) свиней, находившихся на рационах из ячменя (Я), соевого (СШ) и подсолнечного (ПШ) шротов, в % от их общей массы, выраженной в мг/кг М0,75
| Аминокислоты | Я | СШ | ПШ | |||
| И | Т | И | Т | И | Т | |
| Лизин | 29,3 | 34,8 | 29,0 | 39,8 | 32,0 | 39,1 |
| Треонин | 15,5 | 23,7 | 45,8 | 37,2 | 43,9 | 35,6 |
| Метионин | 29,7 | 25,6 | 14,5 | 13,6 | 11,1 | 11,9 |
| Триптофан | 25,5 | 15,9 | 10,7 | 9,4 | 12,9 | 13,3 |
| Сумма АА,в % | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Сумма АА, мг/кг М0,75 | 191,7 | 263,0 | 160,6 | 165,0 | 180,4 | 181,0 |
Показатели истинной доступности аминокислот подсолнечного шрота оказались достоверно выше таковых соевого шрота. (табл. 12).
Таблица 12 – Истинная доступность аминокислот соевого (СШ) и подсолнечного (ПШ) шротов, определённая методами, (И) и (Т), в %
| Аминокислоты | СШ | ПШ | ||
| И | Т | И | Т | |
| Лизин | 74,3аа,bbb | 87,4 | 90,7аа | 99,6 |
| Треонин | 74,9аа,bbb | 88,9 | 92,8а | 101,2 |
| Метионин | 83,8аа,b | 92,5 | 80,7аа | 96,3 |
| Изолейцин | 80,7ааа,bb | 89,6 | 95,5а | 102,2 |
| Триптофан | 81,4аа,bb | 93,8 | 93,8а | 99,1 |
Примечание: различия достоверны: между (И)и(Т) а – при P<0,05; аа - при P<0,01; ааа - при P<0,001; между (СШ)и(ПШ) b – при P<0,05; bb - при P<0,01; bbb - при P<0,001
Сравнивая данные истинной доступности аминокислот ячменя, шротов, мы установили, что последние выше показаний кажущейся доступности. Определение истинной доступности илеальным методом позволяет получить более достоверные данные по сравнению с традиционным методом анализа кала. Мы пришли к выводу о преимуществе илеального метода, и его рекомендуем применять при оценке кормов на истинную доступность аминокислот.
2.5. Создание базы данных по истинной илеальной доступности аминокислот кормов для растущих свиней.
Нами проведена оценка истинной илеальной доступности аминокислот кормов, используемых в кормлении свиней: зерна злаков, отходов мукомольной переработки и спиртового производства, сои, рапса, подсолнечника, побочных продуктов производства растительных жиров, гороха, травяной муки бобовых, кормов животного происхождения.
2.5.1. Зерно злаков. Среди злаков кажущаяся доступность большинства аминокислот пшеницы оказалась самой высокой. Значительно больше лизина, метионина, треонина, триптофана и изолейцина зерна пшеницы утилизировалось из просвета терминального илеума илеостомированных свиней по сравнению с овсом и кукурузой. Кажущаяся переваримость лизина, метионина, треонина, изолейцина, триптофана для пшеницы составила, соответственно, 69, 64, 70, 66, 57%, тогда как для овса она значительно ниже, соответственно: 42, 41, 52, 42 и 34% (P<0,001), что, вероятно, обусловлено высоким уровнем клетчатки у овса (10,0-11,0%) по сравнению с уровнем её у пшеницы (2,0-2,5%).
Ячмень, пшеница, овёс и кукуруза, являясь единственными источниками сырого протеина и клетчатки в опытных рационах, неадекватно повлияли на количественный состав эндогенных аминокислот в химусе свиней. Большинство эндогенных незаменимых аминокислот в более высокой концентрации обнаружены в эндогенах после скармливания овсяного, а наиболее низкой – после пшеничного монорациона.
На основании полученных количественных данных о содержании аминокислот эндогенного происхождения на уровне терминального илеума свиней мы скорректировали кажущуюся доступность аминокислот зерна злаков до фактической, т.е. истинной их доступности. Истинная доступность лизина и треонина в порядке возрастания составила для: овса – 69,0 и 69,1%, кукурузы-77,0 и 82,0%, ячменя – 80,0 и 81,0%, пшеницы– 93,2 и 84,2%, соответственно (табл. 13). Истинная доступность метионина распределялась несколько иначе: ячменя – 78,8%, овса – 86,9%, пшеницы – 87,6% и кукурузы – 88 %. Триптофан овса менее доступен– 60,8%, а пшеницы, ячменя и кукурузы более доступен, соответственно, 66,2;. 75,5 и 76,0 %. Следует отметить, что белок овса по доступности оказался близок к пшенице и ячменю. Доступность лизина, треонина кукурузы и овса, а также триптофана четырёх злаков оказалась ниже по сравнению с остальными незаменимыми аминокислотами. Поэтому необходимо учитывать илеальную истинную доступность при скармливании рационов с 80-90% зерна злаков, обогащённых белковыми добавками или синтетическими аминокислотами.
Таблица 13 Общее содержание и ИИДА зерна злаков, г/кг.
(усреднённые данные собственных исследований, n=24)
| Аминокислоты | пшеница | ячмень | овес | кукуруза | ||||
| г/кг | ИИДА | г/кг | ИИДА | г/кг | ИИДА | г/кг | ИИДА | |
| Лизин | 3,5 | 93,2 | 4,8 | 80,0 | 5,6 | 68,9 | 2,7 | 77,1 |
| Метионин +цистин | 4,8 | 87,6 | 4,8 | 87,6 | 4,6 | 86,9 | 3,4 | 87,7 |
| Триптофан | 1,7 | 66,2 | 1,7 | 80,0 | 1,6 | 60,8 | 0,6 | 75,5 |
| Треонин | 4,4 | 84,2 | 3,3 | 81,0 | 4,3 | 69,1 | 3,4 | 82,1 |
| Изолейцин | 5,1 | 87,0 | 3,7 | 81,0 | 5,2 | 71,7 | 3,3 | 87,8 |
Таким образом, среди зерна злаков доступность аминокислот пшеницы наиболее высокая, она стоит на первом месте по лизину (93,2), треонину и метионину, на втором – по триптофану. Доступность лизина ячменя также высокая 82,5 %. Большая часть незаменимых аминокислот ячменя и пшеницы выше, чем кукурузы. Доступность аминокислот кукурузы ниже: на четвёртом месте по лизину, треонину и метионину и на втором – по триптофану (66%). Истинная переваримость лизина не различалась значительно для кукурузы и овса (60-70%). Значения кажущейся и истинной доступности лизина зерна злаков, определённой нами двумя методами, (И) и (Т), высоко коррелируют, соответственно, r=0,75, при n= 9 (y=0,85x+1,2) и r=0,81, при n=9 (y=1,058x-15,7). Показатели истинной доступности остальных незаменимых аминокислот, определённых методами (И) и (Т) также высоко коррелируют (r=0,9 при n=9, y=0,905x-6,1), чего нельзя утверждать в отношении сырого протеина (r=0,63. при n=9).
Мы установили, что различия в переваримости сырого протеина и доступности отдельных незаменимых аминокислот нередко превышают 10%. Поэтому доступность протеина нельзя считать надёжным критерием при составлении рационов для свиней. Однако можно применять найденную нами опытным путём высокую корреляционную зависимость между илеальной переваримостью сырого протеина и илеальной кажущейся и истинной доступностью отдельных аминокислот зерна злаков, соответственно, (r=0,79, при n=9 (y=0,84x+11,8) и (r=0,94, при n=9 (y=0,738x+21,3).
Первой лимитирующей аминокислотой для зерна злаков является лизин. Степень соответствия общего его содержания в зерне содержанию в идеальном белке, т.е. химические скор лизина, довольно низкий и составляет 32,5-67,5%. Скор треонина высокий - 69,4-98% для всех злаков, кроме кукурузы. Для зерна кукурузы второй лимитирующей аминокислотой является триптофан, скор его низкий – 40%. Третьей лимитирующей аминокислотой для ячменя является изолейцин, для пшеницы – лейцин, для кукурузы – треонин, для овса – гистидин. Однако, скор доступных для свиней аминокислот зерна злаков распределяется несколько иначе по отношению к идеальному белку. Скор доступного лизина существенно ниже химического скора: 32,5-47,0%. Второй лимитирующей аминокислотой зерна злаков, кроме кукурузы, является треонин. Скор доступного треонина составляет 50,0-68,5%. Скор доступного триптофана, второй лимитирующей аминокислоты кукурузы, остается неизменным после поправки на доступность и составляет 40%. Третьей лимитирующей аминокислотой для пшеницы фактически является доступный лейцин, а не триптофан, как в химическом скоре. По остальным злакам третьи лимитирующие аминокислоты совпадают с химическим скором аминокислот. Лимитирующие доступные аминокислоты четвертого порядка имеют по количеству довольно высокое соответствие идеальному белку - 66,7-98%.
Необходимо подчеркнуть важность знания различий в истинной доступности аминокислот зерна разных злаков в случае необходимости заменить один зерновой злак другим при составлении скорректированных по доступным аминокислотам рационов на их основе.
2.5.2. Соя с различной активностью ингибиторов протеаз. Соя богата лизином (19,3-25,5 г/кг). Метионин – лимитирующая аминокислота, её содержание составляет 4,9-6,5 г/кг. Содержание сырого протеина в семенах сои составляет в среднем 36%. Активность ингибиторов протеаз (ТИА, мг/кг) различалась по сортам весьма существенно: от 9,7 до 23,7 (табл. 14).
Таблица 14 – Аминокислоты и трипсин ингибирующая активность (ТИА) нативной сои разных сортов
| Аминокислоты, г/кг | Сорта | |||||
| Ходсон | Ламберт | Астра | Веста | Лань | Фора | |
| Лизин | 19,3 | 19,8 | 22,5 | 25,5 | 21,9 | 23,1 |
| Треонин | 11,1 | 13,3 | 14,5 | 13,3 | 14,1 | 15,5 |
| Метионин+цис.тин | 9,5 | 11,1 | 6,7 | 9,1 | 9,8 | 11,6 |
| Изолейцин | 10,4 | 16,3 | 15,8 | 16,2 | 15,6 | 16,6 |
| Лейцин | 23,0 | 28,1 | 26,4 | 27,7 | 27,8 | 29,0 |
| Фенилаланин | 15,5 | 25,1 | 8,4 | 16,7 | 16,6 | 19,1 |
| Триптофан | 4,4 | 4,4 | 5,0 | 4,2 | 2,5 | 6,6 |
| Аргинин | 18,7 | 28,1 | 21,2 | 28,1 | 25,3 | 24,6 |
| Валин | 10,1 | 11,8 | 10,8 | 20,5 | 15,4 | 19,9 |
| Гистидин | 8,7 | 11,5 | 10,8 | 15,2 | 9,0 | 10,8 |
| ТИА, мг/кг | 23,7 | 23,0 | 21,5 | 15,0 | 11,7 | 9,7 |
Полученные нами показатели истинной илеальной доступности аминокислот высокоингибиторных сортов Ходсон, Ламберт, Астра, и сортов Лань, Веста со средней активностью ингибиторов протеаз не имеют существенных различий (табл. 15).
Нами установлены достоверные различия в истинной илеальной доступности отдельных аминокислот.
Лизин нативной сои менее доступен в тонком кишечнике по сравнению с другими аминокислотами, в среднем, он доступен на 60,7±3,7%.
Мы разделяем точку зрения меньшинства авторов (Taverner M.K. and Farrel D.J., 1981) о том, что соя среди растительных кормов может иметь сравнительно низкую доступность лизина для свиней.
Вероятная причина – негативное влияние на доступность аминокислот ингибиторов протеолитических ферментов сои.
Таблица 15 – Истинная доступность аминокислот сырой сои по сортам, %
| Аминокислоты | Ходсон | Ламберт | Астра | Веста | Лань | Фора |
| Лизин | 57,0±0,5 | 57,5±0,5 | 57,4±0,6 | 63,4±0,4 | 61,2±0,5 | 67,7±0,5 |
| Метион.+цис. | 63,0±0,5 | 63,7±0,5 | 63,5±0,5 | 66,0±0,3 | 68,8±0,5 | 86,7±0,5 |
| Треонин | 68,0±0,7 | 69,0±0,3 | 68,7±0,4 | 70,1±0,5 | 70,0±0,7 | 76,7±0,4 |
| Триптофан | 65,0±0,5 | 65,2±0,3 | 65,5±0,4 | 70,0±0,3 | 68,0±0,6 | 68,5±0,8 |
| Изолейцин | 55,0±0,6 | 55,5±0,6 | 57,0±0,5 | 70,5±0,6 | 70,8±0,4 | 85,0±0,6 |
| Валин | 76,0±0,7 | 75,8±0,4 | 76,0±0,7 | 76,9±0,5 | 78,0±0,7 | 81,7±0,3 |
| Фенилаланин | 68,8±0,5 | 69,0±0,2 | 70,2±0,5 | 74,6±0,6 | 75,4±0,7 | 86,0±0,5 |
2.5.3. Корма животного происхождения. Доступность аминокислот этих кормов находится на уровне 95%, кроме некоторых проанализированных нами образцов перегретого сухого молока, рыбной или мясокостной муки низкого качества.
Свежие мясо, рыба, молоко, яйца, а также корма из отходов их переработки – рыбная, мясная, мясокостная мука, сухой обрат, яичный порошок отличаются наиболее высокой биологической ценностью, приближающейся к 100%, т.к. по содержанию аминокислот эти корма соответствуют составу идеального белка.
Исследования мясокостной муки из боенских отходов мясокомбинатов и птицефабрик, рыбной муки и сухого обезжиренного молока выявили некоторые различия в илеальной доступности аминокислот.
Кажущаяся илеальная доступность аминокислот мясокостной муки оказалась самой низкой, от 49,3±1,0% (для треонина) до 68,0) и находилась в пределах от 49,3 + 1,0% (треонина) до 68,0+1,0% (для аргинина).
Доступность лизина мясокостной муки составила 60,0+ 0,4%. Истинная илеальная доступность отдельных аминокислот мясокостной муки была невысокой – 73-74%, за исключением треонина с доступностью 79,3%. Кажущаяся и истинная илеальная доступность аминокислот рыбной муки была, соответственно, от 90,0 (изолейцина) до 96,8 (метионина), и от 93,0 (аргинин) до 99,0% (метионин). Значения истинной доступности среди отдельных аминокислот рыбной муки близки к значениям кажущейся за исключением лейцина, и триптофана. Причиной является незначительное количество шлейфовых эндогенных аминокислот в содержимом терминального участка подвздошной кишки. Полученные нами данные по содержанию незаменимых аминокислот в кормах, используемых при выращивании свиней, а также показатели ИИДА представлены в таблице16.
2.6. Влияние природных и технологических факторов на доступность аминокислот кормов. В физиологических опытах на илеостомированных свиньях мы установили влияние различных факторов природного и техногенного характера на истинную илеальную доступность аминокислот к всасыванию в кишечнике на уровне терминального илеума.
2.6.1. Антипитательные вещества сои. Трипсинингибирующая активность (ТИА) сои различалась по сортам и составила, соответственно, для сортов Веста, Астра, Ламберт, Ходсон 13,8±0,7; 21,5±0,8; 23,0±0,5; 23,7±0,5 мг/кг. Результаты опыта in vitro показали, что влаготепловая обработка полножирной сырой сои при повышенном давлении значительно (P<0.001), но не полностью, снижает её антипитательные свойства (табл. 17).
Табл. 17 – ТИА сои «Ходсон», мг/кг, (активность уреазы, рН)
| Сырая | Прогревание в течение 1 часа | Автоклавирование при 120оС ; 1,4 атм. 25 мин | |
| при 90оС | при 120оС | 121-126оС | |
| 23,7 (2,1) | 20,5 (1,7) | 17,5 (1,5) | 10,5 (0,3) |
Причём, полученные нами данные свидетельствуют о том, что при значительном снижении активности уреазы, измеряемой разностью потенциалов активности ионов водорода, у автоклавированной сои (с 2,1 до 0,3 рН) активность ингибиторов протеаз (ТИА) оставалась достаточно высокой (10,5 мг/кг). Поэтому неуместно фиксировать отсутствие антипитательных веществ в сое, судя по низкому уровню активности или полному отсутствию уреазы.
| Таблица 16 - Содержание сырых незаменимых аминокислот в кормах для свиней (Рядчиков В., Головко Е.Н.,Бескаравайная И.Г, 2003), в г/кг и ИИДА, в % | ||||||||||||||||||||
| Корма | Сырой протеин | Лизин | Метионин +цистин | Триптофан | Треонин | Изолейцин | ||||||||||||||
| всего | ИИДА, % | всего | ИИДА, % | всего | ИИДА % | всего | ИИДА % | всего | ИИДА % | всего | ИИДА % | |||||||||
| пшеница | 130,0 | 86,80 | 3,5 | 93,20 | 4,8 | 87,60 | 1,7 | 66,20 | 4,4 | 84,20 | 5,1 | 87,00 | ||||||||
| ячмень | 127,0 | 84,00 | 4,8 | 80,00 | 4,7 | 79,00 | 1,7 | 80,00 | 3,3 | 81,00 | 3,7 | 81,00 | ||||||||
| рожь | 110,0 | 83,00 | 4,8 | 81,00 | 4,1 | 80,00 | 1,9 | 81,50 | 3,9 | 81,20 | 4,3 | 80,00 | ||||||||
| тритикале | 135,0 | 82,90 | 4,8 | 79,90 | 3,9 | 78,90 | 1,7 | 79,80 | 4,2 | 80,30 | 5,2 | 80,60 | ||||||||
| овёс | 139,0 | 72,90 | 5,6 | 68,90 | 4,6 | 86,90 | 1,6 | 60,80 | 4,3 | 69,10 | 5,2 | 71,70 | ||||||||
| овёс без плёнки | 160,0 | 87,00 | 6,4 | 94,00 | 4,8 | 92,00 | 2,0 | 87,00 | 5,3 | 89,70 | 6,4 | 85,90 | ||||||||
| барда пшеничная, спиртовая, сухая | 113,0 | 87,50 | 4,9 | 82,00 | 5,0 | 88,00 | 1,8 | 85,40 | 4,1 | 86,50 | 4,3 | 83,60 | ||||||||
| отруби пшеничные | 154,0 | 79,00 | 5,6 | 72,00 | 5,6 | 80,00 | 3,2 | 79,90 | 3,8 | 80,30 | 5,0 | 80,00 | ||||||||
| кукуруза | 97,0 | 85,70 | 2,7 | 77,10 | 3,4 | 87,70 | 0,6 | 75,50 | 3,4 | 82,10 | 3,3 | 87,80 | ||||||||
| зародыш кукурузный, мука | 217,0 | 85,50 | 13,2 | 77,50 | 7,3 | 87,00 | 2,6 | 82,00 | 6,2 | 81,70 | 5,7 | 87,50 | ||||||||
| рапс | 212,0 | 80,00 | 17,5 | 85,00 | 5,4 | 83,20 | 2,7 | 87,60 | 13,9 | 88,90 | 12,0 | 89,50 | ||||||||
| горох | 245,0 | 89,70 | 20,0 | 91,00 | 6,1 | 90,00 | 3,2 | 92,00 | 11,3 | 89,50 | 11,9 | 91,50 | ||||||||
| соя жарен. с низким сод. ингибиторов | 380,0 | 85,50 | 24,8 | 78,50 | 10,6 | 80,10 | 6,0 | 80,50 | 13,5 | 82,10 | 14,6 | 82,00 | ||||||||
| соя сырая, с высоким сод. ингибиторов | 330,0 | 57,00 | 19,5 | 57,00 | 13,0 | 63,00 | 4,5 | 75,00 | 15,0 | 70,00 | 15,0 | 55,00 | ||||||||
| подсолнечный жмых | 380,0 | 88,00 | 11,0 | 80,10 | 13,2 | 77,60 | 3,8 | 83,10 | 11,2 | 90,30 | 13,2 | 89,60 | ||||||||
| подсолнечный шрот | 400,0 | 89,00 | 14,0 | 90,70 | 15,2 | 80,70 | 6,0 | 98,80 | 13,3 | 92,80 | 13,8 | 95,50 | ||||||||
| соевый жмых | 415,0 | 83,00 | 30,6 | 73,00 | 15,6 | 78,00 | 6,2 | 90,00 | 22,0 | 85,00 | 24,3 | 77,00 | ||||||||
| соевый шрот | 440,0 | 84,00 | 28,8 | 74,30 | 13,3 | 83,80 | 7,0 | 81,40 | 16,0 | 74,90 | 24,5 | 80,70 | ||||||||
| Продолжение таблицы 16 | ||||||||||||||||||||
| Корма | Сырой протеин | Лизин | Метионин +цистин | Триптофан | Треонин | Изолейцин | ||||||||||||||
| всего | ИИДА, % | всего | ИИДА, % | всего | ИИДА, % | всего | ИИДА, % | всего | ИИДА, % | всего | ИИДА, % | |||||||||
| рапсовый шрот | 383,0 | 85,00 | 16,8 | 85,00 | 11,8 | 82,40 | 6,1 | 78,20 | 15,3 | 81,00 | 15,7 | 85,00 | ||||||||
| мука из листьев люцерны | 170,0 | 93,00 | 7,5 | 94,60 | 4,6 | 95,00 | 2,0 | 91,20 | 4,0 | 89,90 | 7,0 | 87,90 | ||||||||
| сухое обезжиренное молоко | 343,0 | 98,00 | 26,8 | 97,00 | 8,5 | 98,00 | 2,1 | 95,00 | 13,7 | 94,80 | 19,2 | 93,00 | ||||||||
| казеин | 900,0 | 100,00 | 90,0 | 100,0 | 28,0 | 100,0 | 22,0 | 100,0 | 43,2 | 100,0 | 46,8 | 100,00 | ||||||||
| мясокостная мука, боенские отходы | 484,0 | 72,80 | 29,5 | 61,00 | 19,9 | 67,00 | 7,7 | 56,20 | 19,8 | 79,30 | 11,1 | 57,00 | ||||||||
| мясокостная мука, бройлерная | 334,0 | 74,00 | 32,0 | 64,50 | 22,0 | 68,00 | 14,0 | 57,00 | 18,0 | 78,00 | 13,4 | 60,00 | ||||||||
| рыбная мука | 570,0 | 96,80 | 37,9 | 97,00 | 19,0 | 98,50 | 8,4 | 97,30 | 24,2 | 97,20 | 14,7 | 92,90 | ||||||||
На девяти илеостомированных боровках породы СМ-1 с живой массой 50,0±0,5 кг определили истинную илеальную доступность зерна сои с высоким содержанием ингибиторов протеаз при различных режимах её обработки. Испытуемая соя в натуральном виде содержала, в г/кг: сухого вещества – 926,5; сырого протеина - 333,0; сырой клетчатки – 47,0; сырого жира – 20,5; сырой золы - 15,5 г/кг. Состав незаменимых аминокислот сои и «энпита» для оценки эндогенных аминокислот (ЭА) приведён в таблице 18.
Таблица 18 – Аминокислотный состав сои «Ходсон» и «энпита», г/кг
| Амино-кислоты | Сырая, ТИА 23,7 мг/кг | Атокла-вирован-ная, ТИА 10,5 мг/кг | Прогретая | «энпит» для оценки ЭА | |
| при 90оС, ТИА 20,5 мг/кг | при 120оС, ТИА 17,5 мг/кг | ||||
| Лизин | 19,8 | 19,3 | 19,8 | 19,2 | 23,8 |
| Треонин | 13,3 | 11,2 | 13,2 | 11,1 | 13,7 |
| Метионин | 6,0 | 5,6 | 6,0 | 5,4 | 7,9 |
| Цистин | 5,1 | 4,9 | 5,0 | 4,8 | 2,5 |
| Изолейцин | 16,3 | 14,4 | 16,2 | 14,0 | 19,2 |
| Лейцин | 28,1 | 25,0 | 28,0 | 25,0 | 33,3 |
| Фенилаланинн | 25,1 | 25,0 | 25,0 | 24,9 | 16,1 |
| Триптофан | 4,4 | 4,4 | 4,4 | 4,4 | 4,1 |
| Аргинин | 28,1 | 25,7 | 28,0 | 27,8 | 22,0 |
| Валин | 11,8 | 10,1 | 11,4 | 10,6 | 16,1 |
| Гистидин | 11,5 | 8,7 | 11,1 | 9,0 | 12,0 |
| Сырой протеин (N*6,25) | 333,0 | 300,0 | 330,0 | 305 | 472 |
При исследовании содержимого илеума на испытуемых диетах с высокоингибиторной дертью сои «Ходсон», предварительно подвергнутой: С-А - автоклавированию целых бобов с предварительным увлажнением до 20% при температуре 124оС и давлении 1,5±0,1 атм. без пропуска пара; С90-прогреванию бобов при температуре 90оС в течение 30 мин ; С120 - прогреванию бобов при температуре 120оС в течение 30 мин. Получены следующие результаты. Содержание отдельных аминокислот в содержимом кишечника на уровне терминального илеума было значительно выше у свиней на рационе с высокой ТИА сои, чем на соевом рационе с низкой активностью ингибиторов протеаз.
Необходимо отметить, что эндогенный выброс валина, аргинина, гистидина был незначительным, в пределах от 1,0-1,3; лейцина и триптофана - до 5,3-5,7%.
Баротермическая обработка по-разному повлияла на истинную илеальную доступность отдельных незаменимых аминокислот сои (табл. 19).
Прогревание сои при 120оС показало лучшие результаты по истинной илеальной доступности незаменимых аминокислот, исключая лизин, истинная илеальная доступность которого находилась на уровне 60%.
Автоклавирование сои не оказало значительного влияния на истинную илеальную доступность лизина и триптофана. Истинная доступность лизина на уровне терминального илеума оставалась невысокой и составила 63,0%.
Таблица 19 – Истинная илеальная доступность аминокислот сои «Ходсон» разных режимов обработки, % от потреблённых с кормом
| Аминокислоты | Автоклавированная | Прогретая при: | |
| 90оС | 120оС | ||
| Лизин | 63,0а | 59,0 | 60,0 |
| Треонин | 75,0 | 59,5в | 72,0 |
| Метионин+цистин | 68,0 | 53,1в | 63,0 |
| Изолейцин | 67,0а | 50,6в | 60,0 |
| Лейцин | 74,3 | 65,0в | 72,5 |
| Фенилаланин | 51,1аа | 64,0 | 67,0 |
| Триптофан | 80,0 | 78,0в | 80,2 |
| Аргинин | 74,0 | 61,2в | 71,0 |
| Валин | 66,5аа | 46,7 | 59,0 |
| Гистидин | 70,0аа | 44,4 | 65,2 |
Примечание: различия достоверны между автоклавированной соей и прогретой при 90 оС и 120оС: а – Р<0,05; аа – Р<0,01; и различия достоверны между соей, прогретой при 90оС и 120оС: в – Р<0,05; вв – Р<0,01.
Высокая относительно других аминокислот истинная илеальная доступность триптофана – 80%. Автоклавирование способствовало заметному её повышению (Р< 0,01).
Истинная илеальная доступность треонина, фенилаланина, метионина и изолейцина после увлажнения, обработки давлением и теплом существенно увеличилась, соответственно, на 26, 20, 14 и 12%.
В заключение необходимо отметить, что соя с высокой ингибирующей активностью протеаз (ТИА - 23,7 мг/кг), автоклавированная при 124оС и давлении 1,4 атм. в течение 25 мин имеет истинную илеальную доступность отдельных незаменимых аминокислот на уровне 85%. Однако истинная илеальная доступность лизина сои разных режимов обработки была значительно ниже среднего значения доступности по остальным аминокислотам - в пределах 60% при ТИА 20,5-17,5 мг/ кг, и 65% при ТИА 10,5 мг/ кг.
2.6.2. Положительный эффект влияния на доступность аминокислот сои добавки биологически активной зелёной водоросли – спирулины (Spirulina platensis). В результате изучения на илеостомированных свиньях ИИДА сои сорта «Лань» со средним содержанием ТИА (11,7 мг/кг), обогащённой спирулиной, обнаружено полное снятие негативного влияния ингибиторов сои на истинную илеальную доступность её аминокислот к всасыванию в кишечнике на уровне терминального илеума (табл. 20).
Вероятной причиной положительного влияния спирулины на истинную илеальную доступность незаменимых аминокислот является её биологическая активность, подобная активности протеолитических ферментов.
Таблица 20 – Истинная илеальная доступность аминокислот
сои «Лань», %
| Амино-кислоты | Режимы обработки | ||
| Нативная ТИА 11,7 мг/кг | Автоклавированная при 121-126оС, 1,4-1,6 атм., 35 мин | Нативная соя с добавкой Spirulina platensis, 1,5% от массы соевой муки | |
| Лизин | 61,2+0,5 | 72,0+0,5аа | 78,5+0,5аа |
| Треонин | 70,0+0,7 | 73,0+0,5а | 82,1+0,5аа |
| Метионин | 68,8+0,5 | 73,0+0,5а | 80,1+0,5аа |
| Изолейцин | 70,8+0,4 | 73,5+0,8а | 82,0+0,8аа |
| Триптофан | 68,0+0,6 | 73,4+0,5а | 80,5+0,5аа |
Примечание: Различия существенны по отношению к доступности нативной сои: а -при Р<0,01; аа – Р<0,001
В результате аминокислоты сои в присутствии спирулины стали значительно доступнее к всасыванию в илеуме по сравнению с аминокислотами автоклавированной сои.
Соя с добавкой спирулины в количестве 1,5% от массы соевой муки отличалась более высокой истинной илеальной доступностью всех аминокислот по сравнению с нативной соей и находилась в пределах 80% (Р < 0,01). Истинная илеальная доступность лизина соевой муки с добавкой спирулины увеличилась на 17,3% по сравнению с таковой натуральной сои без добавок.
2.6.3. Влияние породы свиней на доступность аминокислот кормов. В опыте на свиньях разных пород, получавших рационы с 15% белка соевого шрота, определена истинная илеальная доступность лизина у свиней пород СМ-1, ландраса и крупной белой, соответственно, составила 92,4%; 89,2 и 87,4%. Различия по другим аминокислотам были не достоверны.
Мы сделали вывод, что применение данных по истинной илеальной доступности аминокислот желательно ориентировать на конкретную породу и тип откорма при балансировании рационов.
2.6.4. Воздействие на доступность аминокислот технологических режимов переработки семян масличных культур. Мы провели исследования по определению ИИДА шротов из сои, рапса и подсолнечника, полученных холодным экстрагированием растворителями и подвергнутых щадящей тепловой обработке. Кажущаяся доступность аминокислот для соевого, рапсового и подсолнечного шротов, в целом, невысока и находится в пределах 70%. Более низкими оказались показатели для треонина и триптофана соевого шрота, соответственно, 44,1 и 45,1%. Для лизина они несколько выше, на уровне 60,0%. Кажущаяся доступность аминокислот подсолнечного и рапсового шротов была в пределах 60-70%. По кажущейся илеальной доступности лизина рапсовый и подсолнечный шроты не различались, однако по метионину, изолейцину, триптофану кажущаяся илеальная доступность аминокислот рапсового шрота была достоверно ниже. Соевый шрот имел достоверно более низкие показатели кажущейся доступности аминокислот по сравнению с подсолнечным шротом. Низкая кажущаяся доступность лизина, треонина и триптофана, соевого шрота связана с повышенной концентрацией этих аминокислот в эндогенном потоке на уровне терминального илеума. Эндогенные потери сырого протеина и большинства аминокислот после скармливания рациона с соевым шротом были менее значительными по сравнению с таковыми после скармливания рапсового и подсолнечного шротов. Так, содержание эндогенного лизина после скармливания соевого и рапсового шротов составило, 46,5 и 65,5 г/кг диеты, тогда как после подсолнечного – 70,7 г/кг диеты. Это свидетельствует о важности определения эндогенных потерь индивидуально для каждого исследуемого корма. Аминокислоты подсолнечного шрота имели высокую истинную илеальную доступность в кишечнике на уровне терминального илеума и составили 80-85 %, за исключением метионина истинная доступность которого была ниже и составила 77,6 %, (табл. 21).
Таблица 21 – Истинная илеальная доступность аминокислот шротов, % от потреблённых с кормом, (М + m)
| Аминокислоты | Соевый | Рапсовый | Подсолнечный |
| Лизин | 67,5 ± 0,9 | 74,8 ± 0,1 | 87,1 ±2,5 |
| Треонин | 58,2 ± 0,4 | 74,9 ± 0,7 | 90,3 ± 1,3 |
| Метионин | 75,0 ± 0,5 | 83,8 ± 3,0 | 77,6 ±2,2 |
| Изолейцин | 75,2 ± 0,5 | 80,7± 0,9 | 89,6±0,4 |
| Триптофан | 54,9 ± 0,7 | 81,4 ± 0,3 | 83,1 ± 2,3 |
Таким образом, истинная илеальная доступность аминокислот соевого шрота оказалась не выше 75%. Причиной низкой доступности является присутствие в сое антипитательных веществ.
2.6.5. Негативное воздействие плесневых грибов. В опыте на растущих илеостомированных свиньях определено влияние обсеменённости зерна пшеницы микроскопическими плесневыми грибами-сапрофитами на истинную илеальную доступность её аминокислот. Плесени хранения не вызвали значительных изменений в содержании основных питательных веществ и аминокислот (табл. 22).
Таблица 22 – Состав и ИИДА пшеницы
| Некоторые показатели химического состава | Чистое зерно | Зерно, обсеменённое микроскопическими плесенями хранения (КОЕ 3*107): Penicillium patulum, Aspergillus flavus, Candida spp. | ||
| г/кг | г/кг | |||
| Влага | 107,5 | 110,5 | ||
| Протеин | 115,7 | 113,4 | ||
| Жир | 22,4 | 20,5 | ||
| Клетчатка | 17,7 | 17,1 | ||
| Аминокислоты | г/кг | ИИДА,% | г/кг | ИИДА, % |
| Лизин | 3,08 | 93,2аа | 2,80 | 75,4 |
| Треонин | 3,19 | 84,2а | 2,75 | 74,4 |
| Метионин | 3,65 | 90,0а | 3,50 | 78,0 |
| Изолейцин | 5,15 | 87,0a | 4,80 | 71,2 |
| Триптофан | 2,03 | 67,0а | 1,80 | 56,0 |
Примечание: разница между ДВА лизина чистого и обсеменённого зерна пшеницы достоверна а - при P<0,05; аа - при P<0,001
Однако истинная илеальная доступность аминокислот обсеменённой пшеницы, особенно лизина и метионина, достоверно снизилась, соответственно, на 19,1 и 13,1 %.
Это даёт основание полагать, что плесневые грибы оказали отрицательный эффект, повлиявший на снижение истинной илеальной доступности лизина, метионина, треонина, изолейцина и триптофана.
При исследовании периферической крови илеостомированных свиней на рационе с обсеменённой плесенями хранения пшеницей наблюдалось пониженное количество лейкоцитов и повышенное - сегментоядерных нейтрофилов (51%) (табл. 23).
Таблица 23 – Влияние диеты с обсеменённой пшеницей, на морфологические показатели крови илеостомированных свиней (n=24)
| Группы-периоды | Содержание эритроцитов, 1012/л | Содержание лейкоцитов, 109/л | Сегментоядерные нейтрофилы, 109/л |
| Пшеница чистая | 4,85 | 7,6 | 0,3 |
| Пшеница обсеменённая | 4,75 | 4,4 | 2,7 |
| Физиологическая норма | 5,3-11,0 | 7,0-15,0 | 0,3-2,0 |
и показатели клеточного иммунитета:
| Группы-периоды | Т-лимфоциты, % | В-лимфоциты,% |
| Пшеница чистая | 18,2±0,6 | 13,3±0,8 |
| Пшеница обсеменённая | 11,8a±0,4 | 6,3a ± 0,7 |
| Физиологическая норма | 18,0 -25,0 | 7,0 -15,0 |
Примечание: разница между В и Т лимфоцитами двух групп периодов достоверна а - при P<0,001
Нами установлено, что присутствие спор и мицелия плесневых грибов родов Penicillium, Aspergillus и Candida в пшеничном рационе илеостомированных свиней послужило причиной снижения истинной илеальной доступности аминокислот пшеницы.
В заключение необходимо отметить значительное влияние технологических и природных факторов на истинную доступность аминокислот кормов в тонком кишечнике на уровне терминального илеума свиней.
2.7. Коррекция рационов для свиней по истинно доступным аминокислотам на уровне терминального илеума.
Производственные испытания по оценке эффективности рационов, скорректированных по истинно илеально доступным аминокислотам, проведённые нами в хозяйствах края, представлены на примере испытаний в ООО «Нива» Каневского района Краснодарского края на поголовье численностью в 600 голов раноотнятых поросят с начальной живой массой 5,8±0,1 кг. Поросятам контрольной группы (300 голов) скармливали полноценный рацион, сбалансированный по потребности в лизине, метионине и треонине без учёта их истинной илеальной доступности (табл. 24).
Таблица 24 – Рационы для свиней сбалансированы по истинно илеально доступным аминокислотам в соответствии с потребностью*, %
| Ингредиенты | Возраст, дней | ||||
| 60-90 | 91-120 | 121-180 | |||
| Ячмень, % | 28,0 | 35,0 | 30,5 | ||
| Кукуруза, % | 8,7 | 6,9 | 2,2 | ||
| Тритикале, % | 6,5 | 6,96 | 10,0 | ||
| Пшеница, % | 28,7 | 28,4 | 27,3 | ||
| Отруби, % | 4,0 | 4,0 | 13,5 | ||
| Жмых соевый, % | 11,0 | 7,9 | 11,87 | ||
| Шрот подсолнечный, % | 3,19 | 3,2 | 2,5 | ||
| Рыбная мука, % | 3,7 | 2,0 | - | ||
| Мясокостная мука | 4,1 | 3,5 | - | ||
| Премикс витаминно-минеральный | КС: 1,0 | КС-3: 1,0 | КС-4: 1,0 | ||
| Мел, % | 0,6 | 0,6 | 0,6 | ||
| Соль, % | 0,4 | 0,4 | 0,4 | ||
| Лизин кристаллический | 0,12 | 0,14 | 0,13 | ||
| В 1 кг комбикорма содержится: | Возраст, дней | ||||
| 60-90 | 91-120 | 121-180 | |||
| Обменной энергии, МДж | 12,88 | 12,71 | 12,60 | ||
| Сырого протеина, г | 171,1 | 155,8 | 137,0 | ||
| Кальция, г | 9,5 | 8,2 | 6,8 | ||
| Фосфора, г | 8,66 | 7,2 | 6,2 | ||
| Лизина, г, (в т.ч. синтетического) | 9,2 (2,25) | 7,5 | 6,3 | ||
| Доступного лизина, г | 8,3 | 7,1 | 6,0 | ||
| Метионина, г, (в т.ч. синтетического) | 5,9 (1,11) | 5,2 | 4,5 | ||
| Доступного метионина, г, | 4,9 | 4,3 | 3,7 | ||
| Треонина, г,(в т.ч. синтетического) | 6,2 (1,4) | 5,3 | 4,7 | ||
| Доступного треонина, г | 5,3 | 4,5 | 4,0 | ||
Примечание: * - потребность лизина для трёх возрастов, соответственно, 8,3; 7,1; 6,0 г/кг; метионина, соответственно, 4,9; 4,2; 3,5 г/кг; треонина, соответственно, 5,4; 4,6; 3,9 г/кг.
У опытных животных (300 голов) рацион включал те же корма, но был скорректирован по истинной илеальной доступности лизина, метионина и треонина, определённой нами ранее в физиологических опытах на илеостомированных свиньях. Опыт длился до достижения животными убойных кондиций.
Благодаря полученным результатам оценки кормов на истинную илеальную доступность в проведённых нами производственных испытаниях по проверке эффективности рационов, скорректированных по истинно илеально доступным аминокислотам уместно было прогнозировать высокую конверсию корма и повышение продуктивности.
Белок рациона опытной группы был скорректирован в соответствии с потребностью в истинно илеально доступных аминокислотах: лизине, метионине и треонине, чем отличался от контрольного, скорректированного без учета доступности этих аминокислот.
Комбикорм контрольной группы, составленный в соответствии с нормами потребности по возрастам из тех же кормов, но без учета истинной илеальной доступности аминокислот оказался несбалансированным по первой лимитирующей аминокислоте - лизину, соответственно, на 14,5; 19,7 и 21,7 %. В комбикорме опытной группы количество истинно доступных аминокислот соответствовало потребности свиней по возрастам: 2-3 мес., 3-4 мес., 4-6 мес.
Для расчёта экономической эффективности мы воспользовались результатами опыта производственных испытаний (табл. 25).
Таблица 25 – Экономическая эффективность использования рациона, сбалансированного с учётом истинно илеальной доступности лимитирующих аминокислот
| Результаты опыта | Группы | ||
| контрольная | опытная | ||
| Живая масса, кг | в начале | 5,8 | 5,8 |
| в конце | 90,1 | 110,2 | |
| Среднесуточный прирост, г | за весь период | 527,0 | 652,4 |
| Валовой прирост, кг | 84,3 | 104,4 | |
| Стоимость 1 кг к/корма, руб. | 16,0 | 16,3 | |
| Расход к/корма на 1 кг прироста ж.м., кг | 21-181 день | 3,39 | 2,96 |
| Расход корма на валовой прирост ж.м., кг | 21-181 день | 285,78 | 309,02 |
| Затраты к/корма на валовой прирост, руб. | за 160 дней | 4572,5 | 5037,0 |
| Условная себестоимость 1 ц. продукции, руб. | 5424,0 | 4824,7 | |
| Условная прибыль от реализации 1 ц продукции, руб. | 485,5 | 1227,3 | |
| Уровень рентабельности, % (прибыль/себестоимость)*100 | 10,6 | 24,4 | |
Живая масса свиней на сбалансированном по доступным аминокислотам рационе к концу откорма составила 110,2 кг (в контроле -90,1 кг). Валовой прирост живой массы на одну голову - 104,4 кг (в контроле-84,3 кг). Условная цена за 1 кг комбикорма, в среднем, за все периоды кормления составила в опыте 16,3 руб., в контроле - 16,0 руб. Затраты на выращивание опытных свиней оказались значительно ниже за счёт более низких затрат кормов на 1 кг прироста живой массы: в опыте 2,96 кг против 3,39 в контроле.
При расчёте себестоимости продукции не учитывали такие показатели как заработная плата, амортизация и текущий ремонт, прочие прямые затраты и накладные расходы, стоимость энергоносителей и прочие затраты. Они были равноценны и относились к равному по численности поголовью в группах. Учитывали исключительно затраты на корма. Среднесуточные приросты живой массы одной головы за весь период выращивания и откорма составили, соответственно, 527,0 и 652,5 г в контроле и опыте. Условная себестоимость выращивания 1 ц продукции свинины составила 5424,0 руб. в контрольной и 4824,7 руб. в опытной группах. В опыте себестоимость снизилась на 11,2%, а условная прибыль в рублях повысилась в 2 раза. Отношение прибыли к себестоимости, т.е. рентабельность, в опыте выросла на 13,8% в сравнении с контролем. Значительное увеличение прибыли произошло за счёт экономии белка кормов и улучшения мясной продуктивности.
- ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результаты проведённых исследований свидетельствуют о том, что илеальный метод оценки аминокислот кормов растительного и животного происхождения, а также кормов, прошедших технологическую обработку, позволяет получить достоверную информацию об истинной их доступности к всасыванию в кишечнике на уровне терминального илеума свиней.
При оценке кормов на истинную илеальную доступность аминокислот необходимо количественное разделение непереваренных азотсодержащих остатков - аминокислот экзогенного и эндогенного происхождения, т.к. количество эндогенных аминокислот не является постоянной величиной.
Технологическое воздействие теплом, увлажнением и повышенным давлением существенно влияет на истинную доступность аминокислот соевого белка.
Ингибиторы трипсина и химотрипсина, а также другие антипитательные вещества сои негативно влияют на доступность аминокислот. Найдены существенные различия в доступности некоторых незаменимых аминокислот соевого шрота и автоклавированной сои. Так, при близкой истинной илеальной доступности лизина соевого шрота и автоклавированной сои (67 и 60%), доступность триптофана и треонина на 25 и 16%, соответственно, различается в пользу автоклавированной сои. Истинная илеальная доступность лизина соевых кормов, в среднем, составляет 65%. Оптимизация рационов для свиней предполагает обязательный учёт истинно доступных к всасыванию в кишечнике на уровне терминального илеума аминокислот кормов при корректировке рационов в соответствии с детализированными нормами потребности в белке.
Аминокислотный количественный состав рационов с богатым набором кормов необходимо балансировать как минимум, по доступным лизину, треонину и метионину. Злаково-соевые рационы достаточно корректировать по лизину с учётом его илеальной доступности. Применение синтетических аминокислот помогает корректировать рационы по доступным аминокислотам. Такой подход является значительным резервом увеличения эффективности использования кормового белка в производстве свинины.
- ВЫВОДЫ
1. Метод оценки ИИДА кормов является более надёжным по сравнению с традиционным методом анализа кала, дающим существенно завышенные показатели доступности. Например, доступность лизина на ячменном и с соевым шротом рационах, определённая илеальным методом составила, соответственно, 75,3% и 74,3%, а определённая традиционным методом – 86,2 и 87,4%.
2. Величина ИИДА корма к всасыванию в тонком кишечнике свиней, определённая с учетом потока эндогенных аминокислот, является объективным критерием оценки кормов на качество белка. Например, соя сорта «Ходсон» содержит 19,4 г лизина на 1 кг семян, из них доступного лизина содержит значительно меньше – 13,02 г/кг.
3. Для оценки кормов на истинную доступность аминокислот илеальным методом можно использовать поросят от 2,5 месяцев до конца откорма с установленной в илеостому терминального участка подвздошной кишки простой канюлей из инертного титана.
4. При определении потока эндогенных аминокислот в желудочно-кишечном тракте свиней лучше использовать диету с 5-8% высокопереваримого «энпита».
5. Эндогенные потоки аминокислот в подвздошной кишке свиней в количественном и качественном выражении являются кормоспецифичными и зависят от ряда факторов. Так, на рационе с ячменём, дефицитном по лизину (содержание лизина 4,41 г/кг), в просвет терминального илеума выделялось большее количество эндогенного лизина (1,3 г/кг от сухого в-ва рациона) по сравнению с таковым (1,3 г/кг от сухого в-ва рациона) на ячменном рационе с добавкой синтетического лизина в количестве 3,89 г/кг до нормы потребности в нём (8,3 г/кг).
6. ИИДА сырой сои сортов с высокой активностью ингибиторов протеаз не превышает 65%. Аминокислоты сортов с низкой ТИА доступны к всасыванию в тонком кишечнике свиней на 65-85%.
7. Истинная илеальная доступность аминокислот жмыхов и шротов масличных семян зависит от технологии, применяемой для их производства, и значительно варьирует, в пределах от 3 до 12 %. Так, высокой истинной илеальной доступностью аминокислот обладает экструдированный при 140оС подсолнечный жмых (лизин-95,7%; треонин – 96,8; метионин – 83,7; изолейцин – 96,6; триптофан – 99,8%), самой низкой – соевый жмых из высокоингибиторного сорта «Ходсон» (лизин-73,0%; треонин – 85,0; метионин – 78,0; изолейцин – 77,0; триптофан – 90,0%).
8. ИИДА сои можно повысить до 80%, обогатив её биологически активной сине-зелёной водорослью спирулиной в количестве 1,5% от сырого протеина сои в рационе, снижающей негативное влияние ингибиторов протеаз.
9. Зерно пшеницы, обсеменённое микроскопическими грибами плесеней хранения, имеет значительно меньшую ИИДА по сравнению с чистым зерном. Истинная илеальная доступность аминокислот чистой пшеницы находилась в пределах 67,0 (триптофан) – 93,2(лизин)%, а обсеменённой плесенями (КОЕ 3*103) – от 56,0 (триптофан) до 78,0 (метионин)%.
10.Коррекция рациона по доступным аминокислотам в производственных испытаниях при уровне сырого протеина в нём на 10-25% ниже действующих норм позволила увеличить продуктивность свиней более, чем на 20%, уменьшить затрату кормов более, чем на 14,5%, а также в два раза увеличить условную прибыль. Условная себестоимость выращивания свиней на скорректированном рационе снизилась на 10%. Экономический эффект составил 12%.
- ПРЕДЛОЖЕНИЯ НАУКЕ И ПРОИЗВОДСТВУ
1. При оценке кормов на истинную доступность аминокислот рекомендуем применять илеальный метод, имеющий ряд преимуществ перед традиционным методом анализа кала.
2. Предприятиям, производящим свинину, экономически целесообразно дополнить балансирование нормированных рационов по общему содержанию незаменимых аминокислот введением в практику корректировки рационов по ИИДА. Для этого предлагаем использовать полученные нами данные по содержанию истинно илеально доступных аминокислот в кормах. При корректировке аминокислотного состава необходимо, прежде всего, контролировать количество доступного лизина в рационах свиней.
3. При балансировании рационов по доступному лизину важно учитывать тот факт, что истинная илеальная доступность его из соевых кормов с активностью ингибиторов протеолитических ферментов на уровне 15 и более мг/кг, как правило, не превышает 70%.
4. При производстве жмыхов и шротов, гранулировании, экструдировании и других технологических приёмах обработки кормов необходимо соблюдать оптимальные технологические режимы и при этом не выходить за предельные показатели: t 125оС; давление – 1,5 атм., увлажнение – 20%.
Список ОСНОВНЫХ работ опубликованных по теме диссертации
Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:
1. Головко, Е.Н. Доступность незаменимых аминокислот ячменной и пшеничной дерти для растущих свиней / Е.Н. Головко // Ж. Вестник РАСХН. -2.-М., 2004. С. 57-58.
2. Головко, Е.Н. Эффективность выращивания свиней на рационах, сбалансированных по идеальному протеину. «Идеальный протеин» для свиней / Е.Н. Головко, М.В. Каширина,М.О. Омаров// Ж. Животноводство России.- 9.- 2005.- С.29-31.
3. Головко, Е.Н. Усвоение кормового белка зависит от породы / Головко Е.Н., О.А. Тарасенко, М.О. Омаров // Ж. Животноводство России.-10. – 2005.- С. 33.
4. Головко, Е.Н. Переваримость аминокислот основных злаков / Е.Н. Головко., О.А. Тарасенко // Ж. Животноводство России.-1.- 2006.- С. 47-48.
5. Головко, Е.Н. Способы скармливания свиньям белкового концентрата / Е.Н. Головко, М.О.Омаров, М.В. Каширина // Ж. Комбикорма.- №1.- 2006.- С. 56-57.
6. Головко, Е.Н. Рацион балансируем по протеину / Е.Н. Головко, М.О. Омаров, М.В. Каширина // Ж. Животноводство России.- 2.- 2006.- С. 57-58.
7. Головко, Е.Н. Рацион балансируем по протеину / Е.Н. Головко, М.О.Омаров, Н.П. Морозов, М.В. Каширина // Ж. Животноводство России, спецвыпуск.- 2006.- С. 21-22.
8. Головко, Е.Н. Усвоение кормового белка зависит от породы / Е.Н. Головко, О.А. Тарасенко // Ж. Животноводство России, спецвыпуск по свиноводству. М.- 2006.- С.11.
9. Головко, Е.Н. Доступность аминокислот в белковых кормах / Е.Н.Головко, М.В. Каширина, М.О. Омаров, О.А. Тарасенко // Журнал «Животноводство России».- 4 2007.- С.27-31.
10. Головко, Е.Н. Титановая канюля для оценки илеальной переваримости протеина у свиней / Е.Н. Головко // Ж. Проблемы биологии продуктивных животных.- 1.- 2009.- С. 25-30.
11. Головко Е.Н. Трансформация кормового протеина и потребление корма у свиней и цыплят-бройлеров при разной сбалансированности критических аминокислот в рационе / И.В. Тарабрин, Е.Н. Головко, В.Г Рядчиков., М.О. Омаров // Ж. Проблемы биологии продуктивных животных.- 1.- 2009.- С. 31-48.
12. Головко Е.Н. Улучшение конверсии белка жмыхов и шротов у растущих свиней / Е.Н. Головко, О.А. Тарасенко, С.И. Кононенко // Ж. Проблемы биологии продуктивных животных.- 1.- 2009.- С. 49-57.
13. Головко Е.Н. Биодоступность аминокислот у свиней (обзор) / Е.Н. Головко // Ж. Проблемы биологии продуктивных животных.- 2.- 2009.- С. 27-43.
14. Головко Е.Н. Оценка эндогенных поступлений аминокислот в терминальном илеуме у растущих свиней методом перевода на низкобелковую диету / Е.Н. Головко // Ж. Проблемы биологии продуктивных животных.- 2.- 2009.- С. 70-77.
15. Головко, Е.Н. Роль сбалансированности рациона по сырому протеину и аминокислотам у крыс при скармливании кормов, поражённых плесенями хранения/ Е.Н.Головко / Ж. Проблемы биологии продуктивных животных, №1, 2010 г., с. 45-54.
Публикации в других изданиях:
16. Головко, Е.Н. Аминокислотный состав кормов Кубани / В.Г. Рядчиков, В.Г. Савенко, Е.Н Головко.// Рекомендации.- Краснодар.- 1987.- 47 с.
17. Головко, Е.Н. Способ установки постзаслоночного анастомоза кишечника у свиней при оценке кормового белка / Е.Н. Головко, А.А. Гончаров, Л.Ф. Кондратьева // Авторское свидетельство № 1547812, М., 1988.
18. Головко, Е.Н. Доступность аминокислот в питании свиней / Е.Н. Головко, Рядчиков В.Г. // Тезисы докл. Международной конф. «Биологические основы высокой продуктивности с.-х. животных»: Боровск.- 4-7.09.-1990.- Боровск.-1991.- С.14-23.
19. Головко, Е.Н. Илеальный метод изучения доступности незаменимых аминокислот в белковом питании свиней / Е.Н. Головко, Рядчиков В.Г.// Тезисы докл. Международной конф. «Биологические основы высокой продуктивности с.-х. животных»: Боровск.- 4-7.09.-1990.-Боровск.-1991.- С. 23-29.
20. Головко, Е.Н. Премикс СКНИИЖа для поросят в возрасте 21-90 дней / Е.Н. Головко, М.О. Омаров, В.Г. Рядчиков // Разработки Северо-Кавказского НИИ животноводства по увеличению производства продукции животноводства.-Краснодар.-1997.- 56 с.
21. Головко Е.Н. Аминокислотное питание свиней / В.Г. Рядчиков, М.О. Омаров, Е.Н. Головко // Рекомендации.- М.- РАСХН.- 2000.- 40 с.
22. Головко Е.Н. Эффективность белково-витаминных добавок на основе белка сои и лизина в кормлении молодняка свиней / М.О. Омаров, Е.Н. Головко // Рекомендации по применению современных методов селекции и технологии производства продукции животноводства и кормов. - Краснодар.- 2000.- 170 с.
23. Головко Е.Н. Мировые ресурсы растительных и животных белков / В.Г Рядчиков., Е.Н. Головко, И.Г. Бескаравайная // Кн. Мировые ресурсы растительных и животных белков.- Краснодар.- КубГАУ.- 2003.- 730 с.
24. Головко Е.Н. Два метода канюлирования и использование полутораокиси хрома при изучении переваримости питательных веществ ячменя для растущих поросят / Е.Н. Головко // Материалы научно-практической конференции, посв. 85-летию академика РАСХН А.П. Калашникова Проблемы кормления сельскохозяйственных животных в современных условиях развития животноводства.- 2003.- Дубровицы.- ВИЖ.- С. 150-152.
25. Головко Е.Н. Доступность аминокислот в питании моногастричных животных /Е.Н. Головко // в монографии «Аминокислотное питание животных и проблема белковых ресурсов». под ред. академика РАСХН В.Г. Рядчикова. - 2004.- г.Краснодар.- 2005.- С. 71-119.
26. Головко Е.Н. Канюля /Е.Н. Головко, М.О. Омаров, М.В. Каширина, О.А. Тарасенко // Патент №2302841 от20.07.2007г Решение о выдаче патента от 7.11.2006.- Приоритет от 31.03.2004.- Заявка № 2004109886/14 (010497).-9с.
27. Головко, Е.Н.Пищевое поведение моногастричных при разных формах баланса аминокислот в кормах / Е.Н. Головко, М.О.Омаров // Сб. научных трудов СКНИИЖ, Международная научно-практическая конференция 26-28 марта 2007 года, посв. 80-летию Ульянова А.Н. «Современные достижения зоотехнической науки и практики – основа повышения продуктивности сельскохозяйственных животных»/ Краснодар, 2007 // ч.2, стр. 133-135.
28. Головко, Е.Н. Эффективность побочных продуктов производства растительного масла в кормлении свиней / Е.Н. Головко, М.О.Омаров, О.А.Тарасенко, М.В. Каширина // Сборник научных трудов м/н научно практической конференции «Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных», ч. 2, Краснодар, 2008 г., с.12-14.
29. Головко, Е.Н. Некоторые особенности модификации илеального метода оценки доступности аминокислот в кормлении свиней / Е.Н. Головко, М.О.Омаров, О.А.Тарасенко, М.В. Каширина // Сборник научных трудов м/н научно практической конференции «Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных», ч. 2, Краснодар, 2008 г., с.14-16.
30. Головко, Е.Н. Белковая ценность побочных продуктов производства масла растительного в кормлении свиней / Е.Н. Головко, М.О.Омаров, О.А.Тарасенко, М.В. Каширина // Сборник научных трудов м/н научно практической конференции «Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных», ч. 2, Краснодар, 2008 г., с.16-18.
31. Головко, Е.Н. Баланс аминокислот и стабильность m-РНК у моногастричных животных / В.Г. Рядчиков, С.Л. Полежаев, Е.Н. Головко, М.О. Омаров // Сб. научных трудов СКНИИЖ, Вторая юбилейная международная научно-практическая конференция, посвящённая 40-летию образования СКНИИЖ «Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных», Краснодар, 2009 г.,ч. 1, с.
32. Головко, Е.Н. Способы улучшения конверсии белка жмыхов и шротов / Е.Н. Головко, О.А. Тарасенко, М.О. Омаров // Сб. научных трудов СКНИИЖ, Вторая юбилейная международная научно-практическая конференция, посвящённая 40-летию образования СКНИИЖ «Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных»,Краснодар, 2009 г., ч. 2, с. 162-164.
33. Головко, Е.Н. Потребность поросят в лизине / Е.Н. Головко, М.В. Каширина, С.О. Османова // Материалы III Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» 18-20.11.2009 г., КубГАУ, г.Краснодар, 3 с.
34.Головко, Е.Н. Доступность аминокислот злаковых в кормлении свиней / Е.Н. Головко, М.В. Каширина, С.О. Османова // Материалы III Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» 18-20.11.2009 г., КубГАУ, г.Краснодар, С.20-22.
35.Головко, Е.Н. Доступность аминокислот сои, подвергнутой трем режимам тепловой обработки / Е.Н. Головко, В.Г. Рядчиков, М.О. Омаров, А.Н. Ратошный // Материалы III Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» 18-20.11.2009 г., КубГАУ, г.Краснодар, С. 23-25.
36. Головко Е.Н. Доступность аминокислот сои при использовании трёх режимов тепловой обработки / Е.Н.Головко/ V Международная конференция «Актуальные проблемы биологии в животноводстве», посв. 50-летию ВНИИФБиП.-Боровск.-2010.-С.28-29.
37.Головко, Е.Н. Способы улучшения конверсии белка жмыхов и шротов/ Е.Н. Головко, М.О. Омаров, О.А. Тарасенко // Ж. Эффективное животноводство, №3(53), март, 2010, С.25.
