Эффективное использование фосфора продуктивными животными

Фосфор (P) – важный элемент питания животных, но эффективность его усвоения может составлять менее 40%, что приводит к экономическим потерям, а также усугубляет экологические проблемы. Рассмотрим новые подходы к оптимизации обеспечения скота фосфором и повышению эффективности его использования.

Доказано, что фазовое кормление может снизить экскрецию фосфора на 20%. Добавление в рацион фитазы повышает доступность фосфора с 42 до 95%. Использование трансгенных растений с низким содержанием фитатов и трансгенных животных улучшает доступность фосфора на 14% и 52-99%, соответственно (Brask-Pedersen et al., 2011). На практике комбинация фазового кормления и добавления ферментов имеет наибольший потенциал, но, с другой стороны, связанная с кормлением геномика скота может предоставить инструменты для повышения эффективности в будущем. Потери фосфора не только наносят ущерб окружающей среде, но и истощают его ограниченные ресурсы.

В Соединенных Штатах на сектор животноводства приходится около 33% объема загрязнения фосфорном пресных вод (Nutrient Needs of Swine, 1998). Актуален вопрос снижения содержания фосфора в навозе, вносимом в почвы.

Фосфор – важный макроэлемент для всех животных, он должен поступать в организм в достаточном количестве, поскольку играет важную роль в развитии костей, росте и продуктивности. Необходимость использования неорганического фосфора в рационах возникает из-за того, что органические соединения не полностью усвояемы животными. Скот выделяет большое количество фосфора, так как обычно всасывается менее 40% потребляемого в зависимости от:

В настоящее время имеются возможности для снижения избыточного выделения фосфора у КРС. Их можно разделить на две категории:

Приведение в соответствие потребности животных в фосфоре с его уровнем в кормах за счет точного прогнозирования, методов составления рациона и группового кормления в соответствии с физиологическим состоянием резко снижает экскрецию фосфора.

Доступность фосфора может быть существенно улучшена за счет ферментов (в первую очередь фитазы), расщепляющих органические соединения фосфора. У КРС возможно повысить эффективность использования фосфора за счет включения генов, отвечающих за выработку соответственных ферментов (Johansen et al., 2003). Функциональная геномика и геномика питания — новые области, помогающие понять взаимодействие животных со средой и лучше реагировать на их потребности.

Полноценный рацион должен отвечать конкретным требованиям к питательным веществам для целевого уровня производства. Фазовое кормление — это концепция, основанная на данных, что потребность в фосфоре (и других элементах питания) изменяется по периодам (рост, лактация, беременность). Используются несколько рационов, каждый из которых обеспечивает оптимальный уровень питательных веществ в каждую фазу. Так, при фазовом кормлении растущих свиней в период роста от 20 до 120 кг живой массы обеспечивает снижение потери фосфора на 20%.

В растительных кормах фосфор содержится преимущественно в форме фитата (миоинозитолгексакисфосфата), который малодоступен для моногастричных животных. Однако фитат фосфора может быть преобразован в фитат с низким содержанием инозита или неорганический фосфор, который легко усваивается животными, с помощью фермента фитазы. Фитаза принадлежит к классу фосфатаз, которые обеспечивают дефосфорилирование фитата в ЖКТ животных или в корме перед потреблением.

Жидкое кормление свиней, применяемое преимущественно в Северной Европе, — полезный инструмент оптимизации использования фосфора. Скармливание ферментированного жидкого корма или замачивание сухого – один из способов добиться предварительного начала распада фитатов перед кормлением. Когда корм смешивается с водой, фитаты подвергаются разложению микробными или растительными фитазами.

В 2001 году в Канаде выведены трансгенные свиньи, продуцирующие фитазу слюны (фитаза E. coli), чтобы увеличить использование и минимизировать выделение фосфора. Трансгенные поросята-отъемыши и растущие животные при кормлении рационом на основе зерна кукурузы и соевого шрота имели истинную усвояемость фосфора 88 и 99%, соответственно, в то время как нетрансгенные – 49 и 52%, соответственно.

Ожидается, что оптимизация уровня фосфора в рационах и повышение эффективности его использования животными сократит экскрецию этого элемента в окружающую среду и поможет сохранить ресурсы и уменьшить затраты. Составление рационов должно учитывать индивидуальные потребности животных в соответствии с физиологическим состоянием и уровнем продуктивности. Доказано, что фазовое кормление снижает потребление фосфора на 20% без ущерба для производства продукции, что имеет положительный экономический и экологический эффект.