Включение таннинов в рационы жвачных для снижения применения антибиотиков

В течение последних десятилетий использование кормовых антибиотиков для стимуляции роста сельскохозяйственных животных было обычной практикой, повышающей эффективность хозяйствования. Однако применение антибиотиков-стимуляторов связано с развитием резистентных штаммов микроорганизмов (Chattopadhyay, 2014). Поэтому ведутся обширные исследования по поиску альтернатив антибиотикам в кормлении, а особое внимание уделяется соединениям растительного происхождения (Yang et al., 2015). Таннины, вероятно, являются одной из наиболее изученных групп веществ, особенно в опытах на жвачных.

Таннины (дубильные вещества) – гетерогенная группа фенольных соединений с разнообразной структурой, обладающие общей способностью связывать и осаждать белки. Обычно их делят на 3 основные группы: гидролизуемые дубильные вещества (HT = ГДВ), конденсированные танины (CT = КТ), также называемые проантоцианидинами, и флоротаннины (PT = ФТ). Первые две группы выделены из наземных растений, а ФТ обнаружены только у морских бурых водорослей.

Дубильные вещества широко распространены в царстве растений, их особенно много в грубых кормах, особенно веточных, зерне, лекарственных травах (Salunkhe et al., 1982, Wang et al., 1999). Как правило, их концентрация выше в уязвимых частях растений, например, в молодых листьях и цветках (Terrill et al., 1992, Van Soest, 1982, Frutos et al., 2004). Химическая структура и концентрация таннинов сильно различаются по видам растений, стадиями и условиям роста.

Дубильные вещества служат частью системы защиты растения от патогенов, они обладают антимикробными и противовирусными, антипаразитарными свойствами, антиоксидантной способностью. Свойства варьируют в зависимости от химического состава и структуры дубильных веществ, вида и фазы роста растений, видов патогенов и пр. (Hoste et al., 2006, Hoste et al., 2012).

Дубильные вещества, особенно КТ, широко распространены в основных группах кормов. Конденсированные танины могут оказывать благотворное или вредное воздействие на жвачных животных в зависимости от уровня потребления животными, типа и химической структуры, состава рациона (Mueller-Harvey, 2006). Обычно считается, что присутствие КT в низких и средних концентрациях (<50 г/кг СВ) приносит пользу жвачным, улучшая использование протеина и при этом не оказывая отрицательного влияния на потребление корма и усвояемость питательных веществ (Barry and Mcnabb, 1999, Waghorn, 2008). Waghorn (2008) показал, что при использовании рациона, состоящего только из грубого корма, уровень конденсированных танинов в L. corniculatus (лядвенец рогатый) (примерно 30 г/кг СВ) оказался полезен для продуктивности жвачных. КТ в Hedysarum coronarium (копеечник венечный) и L. pedunculatus при концентрации более 50 г/кг СВ не оказали ощутимого действия на продуктивность, кроме некоторого противопаразитарного действия

Концентрация конденсированных танинов от низкой до средней снижает расщепление протеина в рубце, что увеличивает его долю, которая достигает тонкого кишечника (Wang et al., 1994, Wang et al., 1996). Однако при высоком проценте КТ в рационе они влияют на потребление корма из-за горечи и вяжущего действия, также ухудшается переваримость протеина и других питательных веществ за счет “избыточного защищенного эффекта”, снижается микробная активность рубца, ингибируются эндогенные пищеварительные ферменты. Все эти эффекты оказывают существенное негативное влияние на продуктивность животных.

Вероятно, наиболее успешное применение таннинов на жвачных связано со снижением риска пенистой тимпании, характеризующейся скоплением газа в рубце и сетке (Wang et al., 2012). Развитию тимпании может способствовать ряд факторов, однако одним из основных является быстрый лизис клеток бобовых растений (люцерна и пр.) и высвобождение их белков в рубец. Дубильные вещества, осаждающие белок, снижают его растворимость в рубцовой жидкости и уменьшают вероятность заболевания. Поэтому корма, содержащие дубильные вещества, считаются “бестимпанийными”. Li et al. (1996) подсчитали, что таннины в весьма низких концентрациях (1,0 мг КT/г СВ) могут предотвратить накопление газов в рубце.

Еще один важный аспект применения танинов – борьба с паразитами ЖКТ, особенно при пастбищном содержании. Hoste et al. (2006) обобщили ряд исследований in vivo, в которых танины, содержащиеся в эспарцете виколистном (Onobrychis viciifolia), лядвенце болотном (L. pedunculatus), леспедеце головчатой (Sericea lespedeza), акации аравийской (Acacia nilotica) и цикории обыкновенном (Cichorium intybus), оказывали значительное антигельминтное действие на овец, коз и оленей.

Несмотря на значительные антибактериальные и противопаразитарные эффекты таннинов in vitro, их действие in vivo может значительно различаться. На это влияют различия в химическом составе в разных растительных источниках, условия роста растений и методы заготовки кормов, разные способы применения и условия кормления. Из-за сложности этих вопросов систематические и всесторонние оценки эффективности и безопасности таннинов затруднены. Это препятствует внедрению дубильных веществ и содержащих их кормов в качестве альтернативы антибиотикам-стимуляторам роста в животноводстве. Большинство дубильных веществ, которые применяются в настоящее время, представляют собой экстракты веществ с различной молекулярной массой или присутствуют в вытяжках из растений со значительным содержанием вторичных соединений. В этой области требуются дальнейшие исследования.