Роль волокон клетчатки в рационе поросят

Волокна клетчатки в кормлении моногастричных животных перестали рассматривать как антипитательный фактор, в настоящее время их считают неотъемлемой составляющей сбалансированного рациона.

В свиноводстве большую часть рациона составляют зерновые, они выступают основным источником энергии, но также содержат значительное количество клетчатки. Источники протеина, соевый, рапсовый и подсолнечниковый жмыхи/шроты, содержат значительный процент аминокислот, а также различные сложные углеводы. Клетчатка широко представлена в кормах, поэтому необходимо знать, как она взаимодействует с другими питательными веществами и микробиомом животных.

Рассматривают различные типы углеводных структур и их физико-химические свойства. Обычно выделяют растворимую и нерастворимую клетчатку. Однако растворимость не означает способность к сбраживанию в ЖКТ: на самом деле, нерастворимая клетчатка кормов (IDF) может ферментироваться микрофлорой кишечника, хотя и гораздо медленнее, чем растворимая (SDF). По ферментируемости можно качественнее различать различные типы клетчатки, но по сравнению с другими питательными веществами это выполнить сложнее. Степень ферментации волокон будет варьировать в зависимости от корма и возраста животного. Рационы для поросят составляют так, чтобы они были легкоусвояемыми, приспособленными к незрелому кишечнику молодых свиней, поэтому традиционно содержание клетчатки в них было ограниченным.

Клетчатка может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на продуктивность свиней, что, как правило, определяется типом рациона, состоянием здоровья, условиями среды. Снижение усвояемости питательных веществ и уменьшение потребления энергии к единице живой массы часто связаны с повышенным уровнем волокон клетчатки. Потребление вязких растворимых волокон усиливает отшелушивание клеток кишечника и снижает усвояемость протеина, что приводит к увеличению количества непереваренного протеина, достигающего задней кишки. Напротив, растворимые волокна, не образующие вязкой массы, не оказывают негативного действия на животное. Нерастворимые волокна часто рекомендуют применять для профилактики проблем со здоровьем в начале доращивания, обычно вводят инертные и неферментируемые углеводы. Нерастворимые волокна клетчатки могут травмировать слизистые оболочки и образовывать поверхности для развития патогенных бактерий. Физическая важность нерастворимой клетчатки, часто упускаемая из виду при составлении высокоусвояемых и богатых питательными веществами рационов на доращивании, заключается в ее способности стимулировать перистальтику и прохождение масс через ЖКТ, предотвращая застойные явления и дисбактериоз. Также утверждается, что более быстрое прохождение перевариваемых масс через кишечник может стимулировать потребление кормов, хотя это специально не исследовалось.

Проведено множество опытов, демонстрирующих влияние потребления клетчатки на микробиом кишечника и улучшение здоровья. Функциональные волокна клетчатки оказывают физическое и физиологическое воздействие на организм животных. Повышенный синтез промежуточных продуктов ферментации (короткоцепочечных жирных кислот, SCFA, КЦЖК) при потреблении функциональной клетчатки предполагает наличие микробных популяций, полезных для организма-хозяина. Производство КЦЖК в результате ферментации клетчатки способствует увеличению площади поверхности кишечника, улучшает всасывающую способность. Это может объяснить, почему в некоторых опытах, в которых функциональные волокна добавляли в начале доращивания, отмечено улучшение производственных показателей в его конце.

Большая часть данных об использовании клетчатки в кормлении получена с использованием ее очищенных фракций, чтобы было легче связать реакцию организма животных со специфическими свойствами каждого типа волокон. Для изучения роли нерастворимой клетчатки традиционно используют лигноцеллюлозу, растворимой с различной степенью вязкости – метилцеллюлозу, инулин или пектин. Эти очищенные вещества недостаточно точно представляют распространенные типы волокон в кормах. Также в литературе часты противоречивые результаты исследований из-за различий в условиях опытов и используемых методиках. Несмотря на несоответствия, литературные данные и опыты демонстрируют значимость волокон клетчатки для протекания физиологических процессов в организме свиней, особенно высока их роль в обеспечении здоровья кишечника.

Запрет на применение в кормлении оксида цинка привел к поиску альтернатив. Оксид цинка (ZnO) использовался с начала 1990-х гг. для борьбы с диареей и улучшения показателей роста у свиней после отъема, с 2017 г. он запрещен – п.п. Предпринимаются попытки воспроизвести антимикробный эффект оксида цинка. Однако продуктивности и здоровью свиней в большей степени способствует разнообразие микробиома. Функциональные волокна клетчатки не обладают прямым антимикробным действием, но их влияние на микрофлору кишечника косвенно вызывает схожий эффект, когда популяции комменсальных и симбиотических микробов конкурируют с патогенными. Масляная кислота, производимая при ферментации функциональных волокон, также снижает проницаемость стенки кишечника, стимулируя деление бокаловидных клеток, синтезирующих муцин. Впоследствии это увеличивает толщину слизистого слоя и предотвращает адгезию токсинов и патогенов к эпителиальной выстилке.

Как правило, для улучшения пищеварения и с точки зрения расходов выгоднее использовать именно кормовую клетчатку: многие богатые ею корма принадлежат к группе сравнительно недорогих побочных продуктов переработки. Негативное воздействие рационов с высоким содержанием клетчатки у молодняка наблюдаться скорее всего не будет, потому что целью добавления клетчатки на доращивании является не удешевление рациона, а улучшение состояния здоровья животных. Правильное балансирование фракций клетчатки повышает вероятность получения желаемого результата в конкретных условиях хозяйства. Больше не стоит вопрос, следует ли дополнять рационы молодняка функциональной клетчаткой – в современном свиноводстве речь идет об эффективности ее включения в успешную программу доращивания. Ввод клетчатки требует целостного подхода к составлению рациона с учетом синергизма и антагонизма питательных веществ, а также текущего состояния здоровья животных и условий содержания.

Добавки включают активные составляющие, оказывающие физиологическое воздействие на организм. Обработанные ферментами растворы функциональной клетчатки, сочетают физическое действие нерастворимой клетчатки и стимулирующее – растворимой. Специфические ферменты гидролизуют участки углеводного каркаса для снижения вязкости при сохранении структурной функциональности волокон. Это расщепление увеличивает концентрацию углеводных фракций, которые стимулируют размножение полезных бактерий в кишечнике, что приводит к производству значительного уровня короткоцепочечных жирных кислот. Предварительные результаты испытаний, проведенных независимыми исследовательскими центрами, показывают положительное влияние добавок с клетчаткой на резистентность поросят, что приводит к снижению потребности в ветеринарных препаратах.

Перевела Алиса Романенко (РГАУ-МСХА) – зооинженер, агроном-плодовод, переводчик английского языка в профессиональной сфере.