Значение термической обработки соевого шрота в кормлении птицы

В разработке рационов для моногастричных животных особенно важны данные о питательной ценности кормов. Соевый шрот – важнейший источник протеина, активно применяемый в кормлении птицы. Rostagno et al. (2017) рекомендуют включать до 35% этого корма в рационы бройлеров. Контроль качества шрота необходим для обеспечения продуктивности птицы.

Нативные соевые корма содержат несколько антипитательных факторов, в т.ч. ингибиторы протеазы и лектины, а также аллергены, такие как глицинин и бета-конглицинин. Они инактивируются путем термической обработки. Также присутствуют довольно термостойкие соединения – олигосахариды, некрахмальные полисахариды, фитаты (Medic et al., 2014).

В настоящее время используются два метода оценки качества термической обработки соевых кормов. Оба они получили широкое распространение, поскольку просты в применении и требуют низких затрат.

По растворимости в КОН оценивает качество подготовки шрота к скармливанию и инактивации антипитательных факторов. Значения растворимости протеина выше 75% свидетельствуют о более высокой биологической ценности и лучшей утилизации его аминокислот желудочно-кишечным трактом. Когда значения ниже желательного уровня, это указывает на чрезмерную термическую обработку. При этом происходят реакции денатурации белков, комплексообразование аминокислот и восстановление сахаров (реакция Майяра). Следовательно, корм теряет питательность из-за снижения доступности аминокислот (Heidenreich, 2000).

Индекс активности уреазы – инструмент косвенной оценки, который показывает, имела ли место термическая обработка, посредством определения pH. Чем выше значение, тем выше активность уреазы в образце. Сырые соевые бобы имеют pH 2,0-2,5, а после термообработки соевый шрот должен иметь pH в диапазоне от 0,05 до 0,25.

Два соединения, фактор Боумена-Бирка (Bowman-Birk factor, BBK = ФББ) и фактор Кунитца (Kunitz Factor, KTI = ФК), являются ингибиторами активности протеолитических ферментов (Liu, 1997). ФББ имеет переменную молекулярную массу от 6 до 10 кДа и структуру, состоящую из 71 аминокислотного остатка. ФК имеет молекулярную массу 20 кДа и состоит из 181 аминокислотного остатка. Оба они деактивируются, когда соевый шрот подвергается правильной термической обработке. Ингибиторами протеазы представлено около 6% соевого протеина (Liu, 1997). Когда эти антипитательные факторы присутствуют в соевом шроте, они могут негативно влиять на продуктивность птицы. Основные протеолитические ферменты, вырабатываемые в поджелудочной железе, — это трипсин и химотрипсин. Обе являются эндопептидазами, которые действуют, разрывая неконцевые и специфические связи. Трипсин действует на гидролиз связи между лизином и аргинином, химотрипсином – между фенилаланином и тирозином (Rutz, 2002). Из-за комплексообразования, которое происходит между протеолитическими ферментами и факторами ФББ и ФК, поджелудочная железа стимулируется к усилению секреции ферментов, чтобы компенсировать недостаток активных трипсина и химотрипсина. К этому моменту снижается усвояемость питательных веществ рациона. Запускается физиологический ответ, приводящий к гиперплазии и гипертрофии поджелудочной железы (Cabrera-Orozco et al., 2013). Rocha et al. (2014) продемонстрировали увеличение размера и количества экзокринных клеток при гистологическом исследовании ткани поджелудочной железы бройлеров, которых кормили нативным соевым шротом. Включение 12% нативного шрота может привести к увеличению массы поджелудочной железы до 62% (Rada et al., 2017). De Coca-Sinova et al. (2008) проанализировали кажущуюся илеальную переваримость (доступность к всасыванию) питательных веществ в подвздошной кишке бройлеров, получавших различные типы соевого шрота, и показали, что усвояемость азота, сырой энергии и аминокислот выше, когда в шроте меньше антипитательных факторов. Это подтверждает важность качественной термической обработки для деактивации факторов, нарушающих нормальные процессы использования питательных веществ.

Другой термочувствительный антипитательный фактор – лектин, или соевый гемагглютинин. Его действие на птицу: повреждение эпителия кишечника, уменьшение высоты ворсинок, изменение активности ферментов щеточной каемки, гиперсекреция эндогенных белков, вызывающих гиперплазию бокаловидных клеток. В результате происходит усиление секреции слизи и снижение усвояемости питательных веществ рациона (Grant, 1989; Liener, 1994). Соевый лектин может негативно влиять на кишечник и иммунитет путем:

Эти последствия могут значительно ухудшить использование питательных веществ рациона и оказать пагубное влияние на продуктивность животных.

Основные олигосахариды, содержащиеся в соевом шроте и влияющие на метаболизм бройлеров, – стахиоза и раффиноза. При поступлении с кормом они не гидролизуются, а ферментируются в желудочно-кишечном тракте. Традиционный соевый шрот содержит около 4,61% стахиозы и 0,93% раффинозы. Шрот из модифицированых сортов сои содержит 1,38% и 0,18% стахиозы и раффинозы, соответственно (Baker et al., 2011). В исследовании по их сравнению Parsons et al. (2000) обнаружили, что при использовании обычного шрота (2739 ккал/кг СВ) наблюдалось увеличение обменной энергии на 7% по сравнению с применением модифицированного шрота с низким содержанием олигосахаридов (2931 ккал/кг СВ). В шроте из модифицированных сортов также меняется профиль и концентрация незаменимых аминокислот (лизина, метионина и триптофана) (Baker et al., 2011). Авторы констатируют возможность снижения уровня модифицированного шрота (32,60%) в рационе по сравнению с обычным (38,21%) за счет аминокислотного состава.

Кормовая ценность шрота напрямую связана с процессами подготовки к скармливанию. При правильной обработке соя имеет высокое содержание сырого протеина и хороший аминокислотный состав, а антипитательные факторы деактивируются (Swick, 2009). Идеальный соевый шрот должен иметь высокую растворимостью белка (выше 80%) и низкое содержание уреазы (ниже 0,15). Контроль качества сырья, поступающего на комбикормовые заводы, – важный метод поддержания продуктивности моногастричных животных. Важно правильное понимание негативных последствий, вызываемых присутствием в рационах антипитательных факторов.