Белки - сложные химические соединения, структурная основа которых - аминокислоты. В настоящее время выделено около 100 различных аминокислот.
Протеиновая питательность кормов
1. Понятие о протеиновой питательности кормов.
2. Значение протеина кормов в питании и обмене веществ животных.
3. Состав протеинов.
4. Сравнительный аминокислотный состав протеинов растительных кормов и кормов животного происхождения.
5. Нитраты и нитриты, их влияние на животных и использование отдельных питательных веществ.
6. Факторы, влияющие на кумуляцию нитратов и нитратов в кормах.
7. Особенности протеинового питания жвачных и нежвачных животных.
8. Понятие о биологической ценности протеина.
9. Принцип «дополняющего действия» протеинов различных кормов при их смешивании. Использование синтетической мочевины (карбамида) и других азотосодержащих соединений в кормлении жвачных животных.
Протеины кормов - основной источник азотистых веществ для синтеза белка тканей организма и образования продукции животных.
Сумму азотистых веществ кормов в зоотехнической практике принято обозначать как сырой протеин. Общее содержание сырого протеина в корме устанавливают путём определения в нём азота корма и умножения его на коэффициент 6,25, исходя из того, что в составе протеина в среднем содержится 16 % азота.
Сырой протеин состоит из собственно протеинов (белков) и амидов - небелковые азотистые соединения.
Белки - сложные химические соединения, структурная основа которых - аминокислоты. В настоящее время выделено около 100 различных аминокислот.
Ряд аминокислот не входят в состав протеинов и находятся в свободном состоянии. Особенно много свободных аминокислот в зелёных кормах в период интенсивного роста, а также в корнеклубнеплодах (до 25...30 %).
На потребность в белке и аминокислотах влияет их физиологическое состояние: беременность и лактация, усиленное половое использование производителей и др.
В этих случаях потребность в белке увеличивается, что следует учитывать при составлении рационов кормления.
Основным фактором, влияющим на потребность животных в белке, является его полноценность. Чем ниже полноценность (качество) белка, тем выше в нём потребность.
Для животного организма некоторые из аминокислот являются незаменимыми. Среди них наиболее важны - лизин, триптофан, метионин, аргинин, гистидин, треонин, лейцин, изолейцин, валик, фенилаланин.
Эти аминокислоты не синтезируются в организме или синтезируются в ограниченных количествах. Первые три (лизин, триптофан, метионин) относят к числу лимитирующих (критических), особенно для моногастричных животных.
Другие аминокислоты, такие как глицин, серии, цистин, тирозин и др. могут синтезироваться в организме животных и поэтому НЕ относятся к числу незаменимых.
Количество и соотношение заменимых и незаменимых аминокислот в корме - это основной показатель качества протеина.
У жвачных животных незаменимые аминокислоты могут синтезироваться микроорганизмами в ЖКТ, и поэтому эти животные в меньшей мере, чем животные с однокамерным желудком, реагируют на изменение аминокислотного состава протеина.
Роль отдельных аминокислот в процессах обмена веществ очень велика.
Лизин необходим для синтеза тканевых белков и участвует в образовании спермы, креатина ( азотсодержащая карбоновая кислота, которая встречается в организме позвоночных. Участвует в энергетическом обмене в мышечных и нервных клетках ) и инсулина (от лат. insula «остров») — гормон пептидной природы, образуется в бета-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы. Оказывает многогранное влияние на обмен практически во всех тканях. ).
Гистидин участвует в энергетическом обмене, используется для синтеза гемоглобина и эритроцитов крови и некоторых соединений мышц.
Фенилаланин и триптофан определяют в организме физиологическую активность ферментов пищеварительного тракта, окислительных ферментов в клетках и ряда гормонов. Триптофан также участвует в обновлении белков плазмы крови.
Цистин активирует инсулин, вместе с триптофаном он участвует в синтезе желчных кислот ( это стероидные монокарбоновые кислоты, производные холановой кислоты, образующиеся в печени человека и животных и выделяющиеся с желчью в двенадцатиперстную кишку ), необходимых для всасывания многих питательных веществ из кишечника.
Метионин участвует в процессах образования новых соединений в организме, таких как холин, креатин, адреналин ( это гормон, который образуется в мозговом веществе надпочечников — регулируемой нервной системой структуре, которая для организма является главным источником катехоламиновых гормонов — дофамина, адреналина и норадреналина. Адреналин, используемый как лекарственное средство, получают из ткани надпочечников убойного скота или же синтетическим путём. ), ниацин ( Никоти́новая кислота́ (ниацин, витамин PP, витамин В3) — витамин, участвующий во многих окислительно-восстановительных реакциях, образовании ферментов и обмене липидов и углеводов в живых клетках, лекарственное средство ) и др.
Наряду с холином метионин является основным фактором обмена жира в организме. Метионин и цистин входят в состав шерсти и обуславливают её рост.
Аргинин способствует синтезу мочевины, предотвращая аммиачное отравление организма, а также участвует в образовании семени производителей, креатина мышц и инсулина.
Триптофан - в обновлении белков плазмы крови.
Отсутствие или недостаток незаменимых аминокислот в рационе приводит:
Ø к нарушению белкового обмена - к отрицательному азотистому балансу, когда азота выделяется из организма больше, чем его поступает с кормом,
Ø прекращению регенерации белков в теле,
Ø потере аппетита,
Ø прогрессирующему истощению,
Ø патологическим изменениям в нервной системе и органах внутренней секреции и др.
В результате у молодняка задерживается или совсем прекращается рост, а у взрослых животных ухудшается общее состояние здоровья, нарушается репродукция и др.
Все свободные аминокислоты кормов входят в группу амидов.
К группе амидов относятся также :
ü содержащие азот глюкозиды,
ü амиды аминокислот,
ü органические соединения,
ü нитраты,
ü нитриты,
ü аммиачные соли.
Эта группа амидов представляет определённую ценность, главным образом, для жвачных животных, так как населяющие преджелудки микроорганизмы используют азот амидов для построения белка собственного тела, который в последующих отделах пищеварительного тракта служит источником полноценного протеина для самого животного.
Жвачные животные могут использовать до 30 % небелкового азота, содержащегося в кормах или включаемого в состав рациона в виде карбамида и других амидных добавок.
Наибольшая активность микроорганизмов в преджелудках жвачных проявляется при соотношении амидов и белка как 1:2 или 1:3, то есть на одну часть амидов в рационе должно приходиться две - три части белка. В этом случае обеспечивается наиболее высокая переваримость сырого протеина.
На сегодня установлено, что для жвачных животных важным показателем протеиновой полноценности корма является не столько содержание в нём переваримого протеина, сколько наличие и соотношение легко (РП) и труднорасщепляемого (НРП) протеина.
До сегодняшнего дня в нашей стране действует система нормирования протеинового питания жвачных животных, в основе, которой лежит переваримый и сырой протеин, и в соответствии с которой предпочитается, что переваримый протеин полностью усваивается животным организмом. Однако, как установлено в исследованиях такое положение справедливо только в отношении моногастричных животных.
У жвачных протекают более сложные процессы превращения сырого и переваримого протеина кормов, такие как образование микробного белка в преджелудках из азотистых веществ кормов и синтетических азотистых добавок, рециркуляция азота в организме и использование аминокислот.
Доказано, что при равном потреблении переваримого протеина из разных кормовых источников, эффективность его использования и продуктивность животных могут сильно различаться.
Основная причина такого факта у жвачных - это
ü различие в физико-химических свойствах белка, определяемое их генетическим статусом,
ü либо создаваемое под влиянием агротехники выращивания культур (дозы удобрений, использование соответствующих смесей растений, создание определённых условий произрастания и др.),
ü технологии приготовления корма (консервирование химическими реагентами, обработка формальдегидом и органическими кислотами, гранулирование, брикетирование, экструдирование и др.), которые приводят к снижению растворимости и распада (расщепляемости) протеина в рубце.
В конечном итоге это оказывает влияние на уровень синтеза микробиального белка и его вклада в аминокислотный баланс рациона.
Отсутствие контроля над указанными качественными показателями протеина кормов может привести к дисбалансу аминокислот в рационе и, как следствие, к перерасходу кормового протеина на продукцию, а в ряде случаев и к снижению продуктивности животных.
Это стало основной причиной необходимости разработки новой системы нормирования протеинового питания жвачных, в том числе и для лакгирующих коров.
По современным представлениям, при оценке протеиновой обеспеченности жвачных необходимо знать возможности и количественные параметры микробиального синтеза в преджелудках, а также степень усвоения и использования кормового и микробного белка, содержащихся в них аминокислот при различных физиологических состояниях и уровне продуктивности животных.
Кроме содержания в корме переваримого или сырого протеина, важными показателями в данной системе становятся его растворимость, расщепляемость и аминокислотный состав нерасщепленного в рубце протеина.
Содержание растворимой и расщепляемой фракций кормового белка необходимо знать для нормирования азота, доступного для микробиального синтеза, а количество нераспавшегося в рубце белка - как источника аминокислот собственно корма, используемых в тонком кишечнике.
Таким образом, аминокислотная потребность организма жвачных удовлетворяется за счёт микробного белка и нераспавшегося в рубце протеина.
Суммарное выражение этих двух источников протеина для жвачных определяют как обменный протеин. Эти показатели, как установлено в опытах, - основные критерии оценки качества протеина для жвачных. Оптимальным соотношением легко и трудно расщепляемого протеина в кормах является 70:30.
Таблица 1 Качественная характеристика протеина кормов
Корма | Содержится в абсолютно сухом веществе | |||||
Протеин, % | ||||||
сырой (общий) | в том числе | Сумма аминокислот, г | ||||
белковый | небелковый | раство- римый | расщепляемый | |||
Трава пастбищ: злаковых | 20,9 | 77,9 | 22,1 | 36,6 | 78,0 | 174,5 |
бобовых | 20,1 | 79,9 | 20,1 | 47,0 | 78,0 | 175,9 |
Тимофеевка | 12,2 | 79,8 | 20,2 | 31,0 | 64,3 | 94,7 |
Ежа сборная | 15,7 | 82,0 | 18,0 | 38,7 | 66,2 | 113,1 |
Клевер розовый | 18,9 | 73,7 | 26,3 | 47,0 | 79,9 | 142,9 |
Люцерна | 20,1 | 76,2 | 23,8 | 42,0 | 80,2 | 157,9 |
Силос: кукурузный | 11,6 | 62,7 | 37,3 | 52,4 | 71,8 | 72,9 |
злаковых трав | 16,1 | 58,9 | 41,1 | 58,9 | 75,5 | 127,0 |
бобовых трав | 14,8 | 66,4 | 33,6 | 56,8 | 77,4 | 108,8 |
Сенаж: злаковый | 13,6 | 59,4 | 69,2 | 81,5 | ||
бобовый | 14,4 | - | - | 76,1 | 97,9 | |
Сено: злаковое | 11,4 | 81,0 | 19,0 | 29,9 | 46,6 | 59,6 |
клеверное | 18,5 | 70,5 | 29,5 | - | 64,8 | 143,2 |
Травяная резка злаковая | 14,2 | 84,8 | 15,2 | 24,1 | 40,6 | 96,9 |
Травяная мука бобовая | 15,3 | - | - | 22,0 | 50,5 | 89,1 |
Брикеты из злаков | 14,0 | 86,6 | 13,4 | 20,0 | 21,9 | 104,5 |
Гранулы из злаков | 11,9 | - | - | 10,5 | 53,3 | 51,0 |
Паста (ПЗК): | ||||||
из злаков | 46,5 | 94,2 | 5,8 | 6,0 | 37,8 | 461,2 |
из клевера | 50,0 | 94,4 | 5,6 | 6,3 | 32,4 | 511,4 |
Ячмень (зерно) | 14,9 | 81,0 | 19,0 | 26,4 | 77,6 | 134,2 |