Сырой глицерин в кормлении жвачных на примере овец. Часть 1

Сырой глицерин (СГ) – основной побочный продукт биодизельной промышленности. Он очень перспективен для снижения затрат на кормление жвачных, в первую очередь на откорме, без ущерба для здоровья и продуктивности. Глицерин в основном применяется для замены концентратов, например, зерна кукурузы. СГ в основном состоит из глицерина, энергетического соединения, хорошо усваиваемого микроорганизмами рубца и интенсивно метаболизирующегося в печени. Исследования на овцах продемонстрировали, что высокие концентрации глицерина можно применять без вреда для животных. В рубце вещество быстро метаболизируется микроорганизмами с образованием летучих жирных кислот (ЛЖК), главным образом пропионата и бутирата. Таким образом, глицерин представляет собой превосходный субстрат для глюконеогенез и выработка энергии. В настоящее время его включение в рационы до 20% по сухому веществу (СВ) кажется наиболее интересной стратегией, поскольку это способствует достижению максимальной продуктивности животных. Однако другие эксперименты показывают, что возможен и более высокий уровень включения СГ (30% по СВ) в зависимости от рыночных цен и особенностей деятельности хозяйства.

Растущий интерес к альтернативным источникам энергии побуждает исследователей искать альтернативы ископаемому топливу. Все шире применяется биодизельное топливо: оно является возобновляемым источником энергии, снижает загрязнение окружающей среды. Производство побочных продуктов синтеза биодизеля также выросло. В связи с этим использование СГ в рационах животных изучается как экономически эффективный и экологичный способ его утилизации.

На СГ приходится примерно 10% от общего объема производимого биодизеля. Энергетическая ценность аналогична зерну кукурузы и оценивается для жвачных в 3,47 Мкал/кг СВ. Изучение применения глицерина в кормлении ведется с 1950-х гг., он считается безопасным для использования в кормлении с 2016 г. 

СГ преимущественно (более чем на 76%) состоит из глицерина, богатого энергией вещества, хорошо усваиваемого микроорганизмами рубца, подвергающееся интенсивному метаболизму в печени. В рубце он перерабатывается обычно в течение первых 24 ч. После поступления в организм. Глицерин может непосредственно поглощаться эпителием пищеварительной системы посредством пассивной диффузии (вероятно, без переносчиков для облегченной диффузии) и действуют как субстрат глюконеогенеза в печени. Глицерин может быть преобразован в пропионат и бутират микрофлорой рубца или покидает рубец без трансформации, направляясь далее через выходное отверстие между книжкой и сычугом.

Ферментация СГ может способствовать повышению стабильности среды рубца, предотвращать метаболические нарушения, помогает избегать резкого снижения pH, не допускать развития ацидоза. Такое профилактическое действие возможно главным образом за счет снижения уровня молочной кислоты (лактоацидоза) за счет увеличения популяции бактерий, потребляющих лактат. С другой стороны, СГ может оказывать негативное воздействие на рост бактерий, расщепляющих структурные углеводы. Исследования продемонстрировали отрицательное влияние СГ на популяцию целлюлозолитических бактерий, что приводит к снижению усвояемости клетчатки и, как следствие, снижению потребления СВ, а также синтеза метана. Однако в других опытах такое влияние не наблюдалось при введении в рационы до 12% СГ включительно.

Существует много дискуссий и противоречивых результатов экспериментов по включению СГ в рационы жвачных. Большинство из них относятся к конечным продуктам ферментации глицерина и ее влиянию на микрофлору рубца. Однако сообщается о многообещающих результатах в отношении показателей роста и конверсии корма при откорме овец при вводе в рацион до 20% СГ (по СВ). Поэтому вопросы усвояемости и метаболизма глицерина, а также его практическое применение в кормлении жвачных, в т.ч. и овец, представляют большой интерес.

Как правило, глицерин получают из возобновляемых биологических источников (таких как растительные масла или животные жиры) в форме триглицеридов. Гидролиз триглицеридов приводит к образованию СГ и жирных кислот (Рис. 1). Однако СГ животного происхождения запрещен в кормлении жвачных, что связано распространением прионных болезней – коровьего бешенства (губчатой энцефалопатии КРС), скрепи овец. 

На СГ приходится около 10% общего объема производимого биодизельного топлива. Он представляет собой бесцветную гигроскопичную вязкую жидкость со сладким вкусом, состоит из глицерина, воды и следового количества метанола. Химический состав зависит от чистоты сырья. В среднем СГ содержит 83% глицерина, 0,4% жира, 0,9% сырого протеина, 5,3% золы, 7,3% солей и <0,05% метанола (Табл. 1). По оценкам, энергетическая ценность СГ для жвачных аналогична зерну кукурузы – 3,47 Мкал/кг СВ, по этой причине он весьма перспективен в кормлении. Содержание метанола в СГ очень низкое, а в полносмешанном рационе оно будет еще ниже. Таким образом, почти никогда не возникает проблем, связанных с потреблением жвачными животными метанола из СГ. Метанол к тому же может и естественным образом вырабатываться в рубце в результате пектинового брожения. Обычно из-за применяемого в кормлении типа СГ (с содержанием глицерина более 76%) метанол безопасен. В исключительных случаях исследователи наблюдали нарушения продуктивности овец на откорме, связанные, связанные с высоким содержанием примесей в СГ (например, метанола, NaCl) даже при невысоком уровне включения в рацион (12% по СВ). Однако помимо высокой доли примесей такой корм имел низкое содержание глицерина (<40%), что весьма редко встречается на рынке. Содержание метанола все же стоит проконтролировать, чтобы избежать проблем в будущем.