АМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ КОРМОСМЕСИ ДЛЯ ДОЙНОГО СТАДА КРС ПРИ ВВЕДЕНИИ В РАЦИОН СИЛОСА ИЗ СИЛЬФИИ ПРОНЗЕННОЛИСТНОЙ
АМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ КОРМОСМЕСИ ДЛЯ ДОЙНОГО СТАДА КРС ПРИ ВВЕДЕНИИ В РАЦИОН СИЛОСА ИЗ СИЛЬФИИ ПРОНЗЕННОЛИСТНОЙ
Аннотация
В статье представлен анализ аминокислотного состава 4-х вариантов кормосмеси для дойного стада КРС на примере структуры типичного рациона, применяемого в практике сельскохозяйственного предприятия Брестской области. Исследования проводились с целью определения баланса лимитирующих аминокислот в полнорационной кормосмеси для дойного стада КРС на основе традиционных культур и при введении в рацион силоса из новой кормовой культуры сильфии пронзеннолистной. Полноценность белка сильфии характеризуется наличием 15-ти аминокислот. Выявлено, что в 100 г белка сильфии пронзеннолистной содержится следующее количество четырех лимитирующих аминокислот: лизин 1,97%; метионин 1,7%; гистидин 0,69%; лейцин 2,98%.
Установлено содержание аминокислот в полнорационных кормосмесях, в растворимом и нерастворимом в рубце белке, истинно усвоенном нерастворенном и обменном белке. Проведен расчет общей потребности в аминокислотах для лактирующих коров живой массой 600 кг, продуктивностью 22 л молока: лизин 135,94 г; метионин 34,93 г; гистидин 33,8 г; лейцин 126,3 г. Рассчитан баланс аминокислот в кормосмесях с учетом их потребности.
Установлено, что ни один из рационов не сбалансирован по аминокислотному составу. Избыток лизина в рационе составляет: 13,6-15,52 г; метионина: 12-14 г; гистидина: 17,16-23,0 г; лейцина: 34,4-57,9 г. С точки зрения обеспеченности аминокислотным составом целесообразно введение в рацион дойного стада КРС силоса из сильфии пронзеннолистной. Наиболее оптимальным содержанием аминокислот по отношению к потребности оказался рацион 3 (силос из сильфии+сенаж из люцерны+шрот распсовый+комбикорм). Возможно снижение доли рапсового шрота и комбикорма в структуре рациона.
1. Введение
Животноводство в Республике Беларусь, в большей части молочное скотоводство, обеспечивает продовольственную безопасность и существенную долю финансовой прибыли государства. Качество продукции по праву принято считать брендом нашей страны . В этой связи остаются актуальными вопросы, связанные с сохранением и поддержанием здоровья животных, увеличением продолжительности хозяйственного их использования. Особое внимание уделяется качеству кормов, так как помимо обеспечения физиологической потребности на поддержание жизни и продуктивность животных, полноценность рационов повышает конверсию корма и является важнейшим критерием уровня интенсивности и эффективности животноводства , , , .
Установлено, что наибольшая часть энергии затрачивается организмом на поддержание жизни и продуктивность именно при обмене белка. Полноценность протеинового питания с точки зрения аминокислотного состава является объектом исследований многих ученых , . На сегодняшний день определено, что деление аминокислот на заменимые и незаменимые, является слишком упрощенным. Некоторые незаменимые аминокислоты являются условно заменимыми, так как образуются из промежуточных продуктов распада и могут быть в дефиците в случае, когда их синтез не покрывает потребности организма .
Современный подход к белковому питанию основывается на концепции баланса потребности организма животных и доступности в кормах аминокислот. Принято считать, что, применяя такой подход к протеиновому питанию животных, можно существенно снизить современные нормы потребности белка (сырого и переваримого протеина) в рационах животных без потерь продуктивности , .
Как у моногастричных, так и у жвачных животных усвоение белка (аминокислот) организмом происходит в отделе тонкого кишечника. У жвачных животных часть белка (до 80%) расщепляется и перерабатывается микрофлорой рубца; там же происходит синтез микробного белка, который существенно отличается по составу аминокислот от белка, поступившего с кормом , . Далее микробный белок с частью транзитного белка попадает в тонкий кишечник, где и усваивается организмом животного. Работами многих ученых установлено, что аминокислотный состав белка напрямую влияет на нейрогуморальную регуляцию организма , , . Таким образом, в настоящее время проведена колоссальная работа по определению аминокислотного состава пищевых и кормовых продуктов, составлены нормы потребности в аминокислотах для различных животных (что особенно актуально для свиноводства и птицеводства), освоена промышленная технология производства синтетических аминокислот. В данной статье рассматривается белковая питательность кормосмесей для КРС, и в частности, аминокислотный состав новой кормовой культуры сильфии пронзеннолистной, в сравнении с традиционными кормовыми культурами (сенаж из люцерны, силос кукурузный, сенаж разнотравный). Проводится сравнительный анализ обеспеченности полнорационных кормосмесей лимитирующими аминокислотами (лизин, метионин, гистидин, лейцин). При недостатке этих аминокислот в рационе животных остальные аминокислоты не могут быть продуктивно усвоены организмом. Дезаминирование избыточного количества таких аминокислот приводит к образованию повышенного количества аммиака и высокой его концентрации в плазме крови и молоке. Высокие затраты энергии на синтез мочевины из аммиака приводят к положительному балансу азота в рубце, что, в свою очередь нарушает обмен веществ, в результате которого велика вероятность развития кетозов, а на фоне дефицита метионина – развитие синдрома жирной печени, снижению продуктивности и расстройству воспроизводительной функции животных , , . Исследованиями ряда ученых установлено, что максимальная продуктивность животных достигается при обеспечении в обменном протеине лизина и метионина на уровне 7,3% и 2,5% соответственно (Rulquin et al. (1995); NRC (2001); Robert 1997, Schwab 2001, Piepenbrink et al. 2004; Писаренко, 2014) .
Настоящие исследования проводились с целью определения баланса лимитирующих аминокислот в полнорационной кормосмеси для дойного стада КРС на основе традиционных культур и при введении в рацион силоса из новой кормовой культуры сильфии пронзеннолистной.
2. Методы и принципы исследования
Исследования аминокислотного состава сильфии пронзеннолистной и люцерны проводились в лабораторных условиях УО «Белорусская государственная сельскохозяйственная академия». Аминокислотный состав разнотравного сенажа и кукурузного силоса по лизину и метионину определялся в условиях Отраслевой научно-исследовательской лаборатории качества кормов Полесского аграрно-экологического института НАН Беларуси; данные по содержанию гистидина и лейцина, а также аминокислотный состав рапсового шрота и комбикорма для дойного стада КРС взяты из табличных данных , . В статье проводится анализ аминокислотного состава следующих рационов:
Рацион1: силос из кукурузы 30 кг; сенаж из люцерны 15 кг; шрот рапсовый 0,5 кг; комбикорм 4 кг.
Рацион 2: силос из кукурузы 30 кг; сенаж разнотравный 15 кг; шрот рапсовый 0,5 кг; комбикорм 4 кг.
Рацион 3: силос из сильфии 30 кг; сенаж из люцерны 15 кг; шрот рапсовый 0,5 кг; комбикорм 4 кг.
Рацион 4: силос из сильфии 30 кг; сенаж разнотравный 15 кг; шрот рапсовый 0,5 кг; комбикорм 4 кг.
Расчет количества микробного протеина в граммах проводился согласно методике, описанной М. В. Щупиком и А. Я. Райхманом путем умножения потребности животного в обменной энергии (ОЭ, МДж/сут) на коэффициент 7,16. Истинно доступный микробный белок (переваримый) находили путем деления сырого микробного белка на 0,8 (коэффициент усвояемости) .
3. Основные результаты
В таблице 1 представлены данные аминокислотного состава новой кормовой культуры сильфии пронзеннолистной.
Таблица 1 - Аминокислотный состав белка сильфии пронзеннолистной
Аминокислоты | Сильфия пронзеннолистная | |||
2019, %/100 г СП | 2020, %/100 г СП | 2021, %/100 г СП | Ср. знач., %/100 г СП | |
Лизин | 1,91 | 1,93 | 2,08 | 1,97 |
Метионин | 1,64 | 1,65 | 1,81 | 1,70 |
Гистидин | 0,69 | 0,69 | 0,69 | 0,69 |
Лейцин | 2,88 | 2,95 | 3,10 | 2,98 |
Цистин | 1,36 | 1,35 | 1,51 | 1,41 |
Глицин | 0,49 | 0,44 | 0,59 | 0,51 |
Серин | 3,75 | 3,87 | 4,03 | 3,88 |
Пролин | 4,38 | 4,53 | 4,68 | 4,53 |
Тирозин | 1,49 | 1,49 | 1,64 | 1,54 |
Аспарагиновая к-та | 5,78 | 6,00 | 6,16 | 5,98 |
Аланин | 2,05 | 2,08 | 2,23 | 2,12 |
Валин | 2,38 | 2,43 | 2,58 | 2,46 |
Триптофан | 0,99 | 0,96 | 1,113 | 1,02 |
Фенилаланин | 1,12 | 1,12 | 1,22 | 1,15 |
Треонин | 1,41 | 1,19 | 1,24 | 1,28 |
В структуре белка сильфии пронзеннолистной определено 15 аминокислот. Из них состав лимитирующих аминокислот, следующий: лизин 1,97%; метионин 1,7%; гистидин 0,69% и лейцин 2,98%.
В таблице 2 представлены данные содержания в структурных компонентах кормосмеси растворимого в рубце белка (РРБ), нерастворимого в рубце белка (НРБ), истинно переваримого НРБ (ИПНРБ) и содержание в истинно переваримом НРБ аминокислот (г/кг СВ корма).
Таблица 2 - Содержание аминокислот в ИПНРБ в 1 кг СВ корма
Культура | РРБ, г | НРБ, г | Коэф-т усвоения НРБ | ИПНРБ, г | Содержится в ИПНРБ | |||
Лизин, г | Метионин, г | Гистидин, г | Лейцин, г | |||||
Сильфия | 25,6 | 15,0 | 0,7 | 10,7 | 0,2 | 0,18 | 0,07 | 0,32 |
Кукуруза | 21,2 | 12,5 | 0,7 | 8,8 | 0,22 | 0,13 | 0,14 | 0,72 |
Люцерна | 29,8 | 17,2 | 0,7 | 12,0 | 0,26 | 0,04 | 0,08 | 0,02 |
Разнотравье | 14,7 | 12,9 | 0,7 | 9,0 | 0,23 | 0,08 | 0,27 | 0,73 |
Шрот рапсовый | 1,3 | 3,7 | 0,7 | 2,6 | 0,14 | 0,05 | 0,3 | 0,7 |
Комбикорм | 5,6 | 16,5 | 0,7 | 11,5 | 0,13 | 0,12 | 0,48 | 1,3 |
Итого* | 57,9 | - | - | - | 0,75 | 0,34 | 1 | 2,74 |
** | 42,8 | - | - | - | 0,72 | 0,38 | 1,19 | 3,45 |
*** | 62,3 | - | - | - | 0,73 | 0,39 | 0,93 | 2,34 |
**** | 47,2 | - | - | - | 0,7 | 0,43 | 1,12 | 3,1 |
Примечание: * - рациона 1; ** - рацион 2; *** - рацион 3; **** - рацион 4
Проведем расчет образования сырого микробного белка у коров живой массой 600 кг, среднесуточный удой молока 4%-ной жирности 22 кг. Потребность в ОЭ составляет 163,7 МДж/сут . В результате расчётов получим, что на 1 кг потребленного СВ образуется 77 г обменного микробного белка. Используя данные таблицы 3, которые приводят в работе D.G. Fox, L.O. Tedeschi, T.P.Tylutkiи др., определим содержание лимитирующих аминокислот в обменном микробном белке.
Таблица 3 - Содержание аминокислот в микробном белке [10]
Аминокислота | Содержание, г/100 г ОБ |
Лизин | 8,9 |
Гистидин | 2,2 |
Метионин | 2,7 |
Лейцин | 7,7 |
Согласно полученным данным определим истинное количество аминокислот поступающих с 1 кг СВ корма в соответствии с представленными рационами для дойного стада КРС (таблица 4).
Таблица 4 - Аминокислотный состав 1 кг СВ рациона для дойного стада КРС
Рацион | Обменный микробный белок | Обменный белок с кормом | Итого | |||||||||
Лизин, г | Метионин, г | Гистидин, г | Лейцин, г | Лизин, г | Метионин, г | Гистидин, г | Лейцин, г | Лизин, г | Метионин, г | Гистидин, г | Лейцин, г | |
1 | 6,9 | 2,1 | 1,7 | 5,9 | 0,75 | 0,34 | 1 | 2,74 | 7,7 | 2,4 | 2,7 | 8,6 |
2 | 6,9 | 2,1 | 1,7 | 5,9 | 0,72 | 0,38 | 1,19 | 3,45 | 7,6 | 2,5 | 2,9 | 9,4 |
3 | 6,9 | 2,1 | 1,7 | 5,9 | 0,73 | 0,39 | 0,93 | 2,34 | 7,6 | 2,5 | 2,6 | 8,2 |
4 | 6,9 | 2,1 | 1,7 | 5,9 | 0,7 | 0,43 | 1,12 | 3,1 | 7,6 | 2,5 | 2,8 | 9,0 |
Суточный рацион составлен с учетом потребления сухого вещества 19,6 кг. Обеспеченность аминокислотами составит:
Рацион 1: лизин 150,92 г; метионин 47,0 г; гистидин 52,9 г; лейцин 168,6.
Рацион 2: лизин 149,0 г; метионин 49,0 г; гистидин 56,8 г; лейцин 184,2 г.
Рацион 3: лизин 149,0 г; метиони 49,0 г; гистидин 50,96 г; лейцин 160,7 г.
Рацион 4: лизин 149,0 г; метионин 49,0 г; гистидин 55,9 г; лейцин 176,4 г.
В таблице 5 представлены данные потребности лактирующих коров в доступных аминокислотах на синтез 1 кг молока (3,4 % белка), г/кг (Кальницкий Б.Д., Харитонов Е.Л., 2005) .
Таблица 5 - Суточная потребность КРС в аминокислотах [5]
Аминокислоты | г/кг молока | Поддержание жизни, г/кг белка тела |
Лизин | 3,15 | 0,21 |
Метионин | 1,00 | 0,05 |
Гистидин | 1,13 | 0,08 |
Лейцин | 3,47 | 0,16 |
Используя данные таблицы 5, рассчитаем необходимую потребность аминокислот в рационе для КРС живой массой 600 кг, продуктивностью 22 л молока. Содержание белка в 1 кг живой массы 139,7 г . Тогда для коровы живой массой 600 кг потребность в аминокислотах будет рассчитываться на 83,82 кг белка (0,1397×600=83,82).
Согласно данным , , коэффициенты усвоения лизина на поддержание жизни 0,85, образование молока 0,82. Коэффициент усвоения метионина 0,85 и 1,0 соответственно. Коэффициент усвоения гистидина 0,85 и 0,96; лейцина – 0,66 и 0,72 соответственно , .
Расчетная потребность в аминокислотах с учетом коэффициентов усвоения и баланс аминокислот в исследуемых кормосмесях представлен в таблице 6.
Таблица 6 - Баланс аминокислот в исследуемых кормосмесях
| Рацион 1 | Рацион 2 | Рацион 3 | Рацион 4 | ||||||||
| потребность, г | поступает с кормом, г | баланс, % | потребность, г | поступает с кормом, г | баланс, % | потребность, г | поступает с кормом, г | баланс, % | потребность, г | поступает с кормом, г | баланс, % |
Лизин, г | 135,4 | 150,92 | +11, | 135,4 | 149,0 | +10,0 | 135,4 | 149,0 | +10,0 | 135,4 | 149,0 | +10,0 |
Метионин, г | 34,93 | 47,0 | +34,5 | 34,93 | 49,0 | +40,3 | 34,93 | 49,0 | +40,3 | 34,93 | 49,0 | +40,3 |
Гистидин, г | 33,8 | 52,9 | +56,5 | 33,8 | 56,8 | +68,0 | 33,8 | 50,96 | +50,7 | 33,8 | 55,9 | +65,4 |
Лейцин, г | 126,3 | 168,6 | +33,5 | 126,3 | 184,2 | +45,6 | 126,3 | 160,7 | +27,2 | 126,3 | 176,4 | +39,7 |
Расчет баланса аминокислот выявил избыток аминокислот в исследуемых кормосмесях. Так, избыток лизина составил 13,6–15,52 г, что соответствует 10-11%; метионина 12-14 г, что соответствует 34,5-40,3%; гистидина 17,16-23,0 г, что соответствует 50,7-68,0%; лейцина 34,4-57,9 г, или 27,2-45,6% соответственно. Наименьший дисбаланс оказался в рационе 3 (силос из сильфии+сенаж из люцерны+шрот рапсовый+комбикорм). Таким образом, целесообразно снижение в структуре рациона доли рапсового шрота и комбикорма при контроле других показателей питательности корма, не учитываемых в данных исследованиях показателей.
4. Заключение
В соответствии с поставленной целью нами получены следующие результаты. Определен аминокислотный состав белка новой кормовой культуры сильфии пронзеннолистной. Полноценность белка сильфии характеризуется наличием 15-ти аминокислот. Выявлено, что в 100 г белка сильфии пронзеннолистной содержится следующее количество четырех лимитирующих аминокислот: лизин 1,97%; метионин 1,7%; гистидин 0,69%; лейцин 2,98%.
Учитывая особенности пищеварительной системы КРС, определен состав микробного белка в 1 кг СВ корма, истинно переваримого нерасщепленного в рубце белка в 1 кг СВ корма. А также потребность и содержание аминокислот в 1 кг СВ кормосмеси для дойного стада КРС живой массой 600 кг, продуктивностью 22 л молока. Общая потребность в аминокислотах составляет: лизин 135,94 г; метионин 34,93 г; гистидин 33,8 г; лейцин 126,3 г. В результате исследований установлено, что ни один из 4-х вариантов рациона не сбалансирован по аминокислотному составу. Избыток лизина рационе1 составляет: 15,52 г (11%) и 13,6 г (11%) для рационов 2,3,4. Избыток метионина: 14 г (40,3%) для рационов 2,3,4 и 12 г (34,5%) для рациона 1. Избыток гистидина: 19,1 г (56,5%) для рациона 1; 23 г (68,0%) для рациона 2; 17,6 г (50,7%) для рациона 3; 22,1 г (65,4%) для рациона 4. Избыток лейцина: 42,3 г (33,5%) для рациона 1; 57,9 г (45,6%) для рациона 2; 34,4 г (27,2%) для рациона 3; 50,1 г (39,7%) для рациона 4.
Таким образом, с точки зрения обеспеченности аминокислотным составом определена возможность и целесообразность введения в рацион дойного стада КРС силоса из сильфии пронзеннолистной. Наиболее оптимальным содержанием аминокислот по отношению к потребности коров исследуемой группы оказался рацион 3 (силос из сильфии+сенаж из люцерны+шрот распсовый+комбикорм). Введение в рацион сильфии пронзеннолистной обеспечивает достаточное содержание аминокислот с учетом потребности лактирующих коров, минимизирует их излишки, что в свою очередь, имеет благоприятное действие на жизнедеятельность микрофлоры рубца животных и отвечает их физиологическим потребностям. Определена возможность снижения доли рапсового шрота и комбикорма в структуре рациона для обеспечения оптимального баланса аминокислот корма.