Незаменимые нутриенты для эффективного расщепления клетчатки

292

«Расщепление клетчатки – это основной фактор, влияющий на эффективность кормления, рост продуктивности стада, экономику и экологическую безопасность при производстве молока. За последнее время был достигнут значительный прогресс в понимании той важной роли, которую летучие жирные кислоты с разветвленной цепью (ЛЖКРЦ), также известные как «изокислоты», играют в расщеплении клетчатки из кормов молочных коров. В определенных условиях естественный распад протеина в рубце не всегда обеспечивает необходимый уровень изокислот. Подобная ситуация дает основание для их дополнительного ввода, чтобы улучшить как степень расщепления клетчатки, так и показатели продуктивности».

В условиях современного рынка предприятиям молочной отрасли как никогда важно производить больше при меньших затратах, при этом обязательными параметрами поголовья и технологических процессов являются продуктивность, рентабельность, а также забота об окружающей среде. К счастью, организм молочных коров способен перерабатывать несъедобную для человека клетчатку в молоко путем уникального, но сложного пищеварительного процесса. Однако высокопродуктивным молочным коровам необходимо сочетание несъедобных для человека кормов и ферментируемых углеводов, чтобы раскрыть свой продуктивный потенциал и давать молоко, необходимое нашему растущему населению. Уделяя больше внимания работе рубца и усвояемости кормов, молочная отрасль может добиться большей производительности при меньших затратах. Активное расщепление клетчатки является ключом к росту продуктивности коров за счет обеспечения расщепляющих клетчатку бактерий рубца достаточным количеством необходимых нутриентов.

Роль ЛЖК с разветвленной цепью в расщеплении клетчатки

В первую очередь необходимо понять, как работает рубец. Многие специалисты по кормлению уверены, что знают об этом абсолютно все, однако новые данные в этой области все же имеются. Как известно, при переваривании кормов расщепляющие клетчатку бактерии вырабатывают ЛЖК и микробный белок, которые затем используются организмом коровы для поддержания молочной продуктивности, восполнения запасов энергии и/или обеспечения внутриутробного питания растущего плода.

Но известно ли, что для завершения протеолиза – процесса распада расщепляемого в рубце протеина (РРП) с целью высвобождения пептидов и аминокислот, в том числе с разветвленной цепью, расщепляющим клетчатку бактериям также необходимы амилолитические или расщепляющие крахмал и сахара бактерии. Впоследствии те же амилолитические бактерии осуществляют дезаминирование и декарбоксилирование аминокислот с разветвленной цепью (удаление аминной и карбоксильной групп) с образованием ЛЖК с разветвленной цепью. Другими словами, в ходе сложного процесса в рубце происходит распад РРП и последующее образование ЛЖК с разветвленной цепью, которые необходимы бактериям рубца для расщепления клетчатки. Изокислоты образуются при расщеплении в рубце аминокислот с разветвленной цепью (лейцина, изолейцина и валина), которые содержатся в кормах, богатыми РРП (сое, рапсе, хлопковой шелухе и подсолнечном шроте). После этого амилолитические и расщепляющие клетчатку бактерии используют ЛЖК с разветвленной цепью для синтеза микробного белка.

Изокислоты выступают в качестве источника углерода, который наряду с легкоусвояемым протеином используется для получения микробного белка и энергии, крайне необходимых для выработки молока у коров. Активное образование ЛЖК с разветвленной цепью в рубце коров приводит к тому, что фибролитические и амилолитические бактерии начинают усиленно расщеплять структурные и неструктурные углеводы из кормов. Благодаря этому возрастает эффективность выработки энергии и микробного белка микрофлорой рубца. Данный процесс протекает в левой части рубца, как показано на рис. 1. Однако стоит отметить, что зачастую этот процесс лишь частично обеспечивает необходимый для коровы уровень ЛЖК с разветвленной цепью.

Условия кормления, ухудшающие выработку изокислот

При определенных условиях кормления возможна недостаточная выработка изокислот, необходимых микрофлоре рубца и, в частности, расщепляющим клетчатку бактериям. К таким условиям относятся:

рационы с низким уровнем протеина, для которых характерна нехватка расщепляемого в рубце протеина (РРП), что объясняет дефицит ЛЖК с разветвленной цепью;
мелко измельченные основные корма, влажная кормосмесь, недостаток крахмала и сахаров, что в целом ограничивает протекание протеолиза из-за короткого пребывания химуса в рубце или недостаточного числа бактерий;
рационы с высоким содержанием сбраживаемых углеводов, способствующие росту расщепляющих крахмал и сахара бактерий, которые могут конкурировать с расщепляющими клетчатку бактериями за ЛЖК с разветвленной цепью.

Дефицит изокислот является серьезной проблемой, поскольку бактерии, расщепляющие клетчатку, используют их не только для синтеза микробного белка, но и для образования длинноцепочечных жирных кислот с разветвленной цепью, входящих в состав клеточных стенок. Такие жирные кислоты обеспечивают текучесть клеточной стенки бактерий, за счет чего повышается сохранность последних внутри рубца.

«Благодаря направленному питанию рубцовой микрофлоры можно увеличить объем скорректированного по энергии молока, снизить потребление сухого вещества и улучшить эффективность кормления. Высокая эффективность кормления способствует повышению продуктивности коров при меньших затратах, обеспечивая более полное усвоение питательных веществ, заботу об окружающей среде и рост потенциальной прибыли. В результате производство становится более экологически безопасным, максимально окупаются затраты на рацион, возрастают рентабельность и продуктивность стада».

Процесс образования ЛЖК с разветвленной цепью является довольно затратным, поскольку для него требуется значительное поступление дорогостоящего РРП. При этом ввиду быстрого прохождения химуса через ЖКТ, как это часто бывает у высокопродуктивных коров с повышенным потреблением корма, РРП пребывает в рубце недолго, и бактерии рубца недополучают большую его часть для завершения протеолиза. Невозможность обеспечить достаточное количество изокислот может привести к снижению синтеза микробного белка и расщепления клетчатки, поскольку дефицит таких изокислот также ограничивает рост расщепляющих клетчатку бактерий. Результатом становится низкая эффективность усвоения азота, недостаточная выработка микробного белка и плохое переваривание грубых кормов.

Решение: ввод ЛЖК с разветвленной цепью в корма

Выбор комплекса Zinpro® IsoFerm®, содержащего изокислоты, и его ввод непосредственно в корма является более выгодным решением по сравнению с отдельным применением РРП. Zinpro IsoFerm представляет собой смесь летучих жирных кислот с разветвленной цепью, которая доказано улучшает работу рубца за счет направленного питания его микрофлоры. Результаты многочисленных исследований доказали пользу применения изокислот в рационе лактирующих молочных коров. Как показано в правой части рубца на рис. 1, Zinpro IsoFerm обеспечивает направленное питание расщепляющих клетчатку бактерий, что позволяет исключить промежуточные этапы, повысить эффективность протеолиза и тем самым улучшить расщепление клетчатки. Применение комплекса позволяет восполнить дефицит необходимых нутриентов, возникающий при определенных условиях кормления, которые приводят к недостаточной выработке ЛЖК с разветвленной цепью.

Благодаря направленному питанию рубцовой микрофлоры можно увеличить объем скорректированного по энергии молока, снизить потребление сухого вещества и улучшить эффективность кормления. Высокая эффективность кормления способствует повышению продуктивности коров при меньших затратах, обеспечивая в итоге более полное усвоение питательных веществ, заботу об окружающей среде и рост потенциальной прибыли. В результате производство становится более экологически безопасным, максимально окупаются затраты на рацион, возрастают рентабельность и продуктивность стада.

Zinpro Isoferm – ваш вклад в экологическую безопасность

Предприятия молочного животноводства уже стали лидерами в области экологической безопасности благодаря таким решениям, как повторное использование воды, применение навоза в качестве органического удобрения и продукции переработки (рапсовый шрот, зерновая барда, соевая шелуха, кормовой кукурузный глютен и прочие) в качестве кормового сырья. Специалисты по кормлению смогут извлечь больше выгоды от ввода в рацион переработанной клетчатки, улучшив ее переваримость с помощью комплекса Zinpro IsoFerm. Тщательное расщепление клетчатки способствует повышению эффективности кормления и увеличению IOFC (дохода за вычетом стоимости кормов), который составляют основу рентабельности молочного предприятия.

Данные рецензируемых исследований подтверждают, что дополнительный ввод изокислот в рацион молочных коров улучшает расщепление клетчатки (НДК) более чем на 7,5%, преобразование корма в микробный белок в рубце на 6,5% и выработку микробного протеина почти на 8,5%. Благодаря активному расщеплению клетчатки и усвоению протеина потребление сухого вещества у лактирующих коров снижается на 2%, а эффективность кормления улучшается на 5,5%. Что это значит для производителей?

Как видно из исследований и реального опыта, объем скорректированного по энергии молока увеличивается на 4,3%.
Снижается расход кормов, что способствует сокращению соответствующих затрат.
Благодаря вводу Zinpro IsoFerm в рацион коров молочные предприятия получают больше пользы от использования кормовой клетчатки в рационе – уже традиционной меры обеспечения экологической безопасности на производстве.

Кроме того, повышение выработки микробного белка позволяет снизить уровень сырого протеина в рационе (в частности, нерасщепляемого в рубце протеина), но при этом сохранить продуктивность на прежнем уровне.

Подведение итогов

Наша отрасль должна сосредоточиться на эффективном расщеплении клетчатки как ключевом факторе, влияющем на эффективность кормления, продуктивность животных и рентабельность производства. Летучие жирные кислоты с разветвленной цепью (изокислоты) играют важную роль в повышении способности бактерий рубца эффективно расщеплять грубые корма и продукты переработки в необходимые для производства молока нутриенты. Это сложный процесс, и при определенных условиях кормления его эффективность зачастую снижается, что приводит к недостаточной для организма коров выработке изокислот.

Благодаря новой технологии у специалистов по кормлению появилась возможность решить проблему нехватки ЛЖК с разветвленной цепью путем их ввода в корма, и полностью обеспечить потребность бактерий, расщепляющих клетчатку. Данное инновационное решение наряду с заготовкой высококачественных грубых кормов приносит пользу не только животным, но и молочным предприятиям и окружающей среде.

Автор: Д-р Дана Томлинсон

Д-р Дана Томлинсон получил докторскую степень, защитив диссертацию по животноводству и содержанию молочного скота в Политехническом университете Виргинии. Занимает должность специалиста по кормлению в международной службе технической поддержки по Zinpro IsoFerm, руководит связанными с продуктом исследованиями, а также технической поддержкой международных отделов продаж и клиентов.

Статья опубликована в журнале FEED & ADDITIVE MAGAZINE, февраль 2024 г.

Zinpro Corporation

Москва