Роль рубца в повышении эффективности синтеза белка

д-р Дэрил Кляйншмит 5 минут

Это первая часть нашего цикла статей об эффективности синтеза белка и работе рубца. Вторая часть будет доступна позже.

Наиболее примечательным органом у молочных коров является рубец ― большая ферментативная камера желудка, где корм расщепляется микрофлорой до необходимых питательных веществ. Благодаря рубцу организм коровы способен извлекать питательные вещества из пищи, которую не могут потреблять ни другие животные, ни человек, и использовать их для выработки молока.

Рубец обладает целым рядом преимуществ, не характерных для моногастричных животных:

• он позволяет извлекать энергию из грубых кормов за счет бактериальной ферментации углеводов и переработки их в летучие жирные кислоты;
• микрофлора рубца способна нейтрализовать микотоксины и снизить их воздействие на животное;
• микрофлора рубца повышает доступность фосфора благодаря выработке фитазы организмом;
• микрофлора рубца ― основной источник витамина B в организме коров, вследствие чего потребность в его дополнительном вводе ниже, чем у моногастричных животных;
• бактерии могут преобразовывать малоценные источники небелкового азота вроде мочевины в превосходные источники обменного протеина, что позволяет снизить дополнительный ввод белка.

Все это заставляет задуматься: используем ли мы в полной мере уникальную функциональность рубца, особенно когда речь заходит об эффективном использовании белка у молочных коров? В последние годы белковое кормление в основном сводилось к вводу в корм не расщепляемого в рубце протеина, однако не стоит упускать из виду преимущества рубцового кормления.

Рубцовое кормление ― ключ к эффективному усвоению азота

Сейчас источники не расщепляемого в рубце протеина преобладают в кормлении потому, что переработка азота в молочный белок у молочных коров крайне неэффективна. По результатам исследования, проводившегося в 2009 году, эффективность усвоения азота у коров в среднем составила всего 24,7 %. Есть две причины, почему это является проблемой для молочных хозяйств.

Одна из них состоит в необходимости ввода больших доз протеина в рацион для поддержания желаемого уровня продуктивности, так как усвоение протеина в организме молочных коров малоэффективно. Поскольку протеин является наиболее дорогостоящим элементом рациона, удорожание корма подталкивает производителей повышать эффективность синтеза белка в организме животных.

Другая причина заключается в экологическом эффекте от дополнительного ввода протеина. С увеличением доз протеина растут объемы азота, выделяемого животными в окружающую среду с мочой. Тренд на ужесточение законодательных ограничений, особенно вблизи водоемов и городских поселений, очевиден и будет развиваться, что влияет на режим кормления в хозяйствах. С экологической точки зрения сокращение протеина в рационе ― это наиболее эффективный способ уменьшить выбросы азота в окружающую среду в процессе производства молока.

Для повышения продуктивности многие производители предпочитают использовать протеин и аминокислоты, которые не расщепляются в рубце. Но оптимальным способом улучшить рентабельность и экологическую безопасность молочного хозяйства является рубцовое кормление.

Чтобы увеличить продуктивность, можно начать с ввода необходимых аминокислот в составе обменного протеина, в особенности двух основных лимитирующих аминокислот ― лизина и метионина.

Например, голштинской корове весом 680 кг, чья суточная продуктивность во время второй лактации составляют 43 кг молока (жирность 3,8 %, содержание чистого белка 3,2 %), для поддержания текущего уровня продуктивности требуется более 3 кг обменного протеина в сутки (Van Amburgh et al., 2015). Если мы хотим обеспечить такой высокий уровень обменного протеина, следует прежде всего наращивать выработку протеина бактериями в рубце. Для этого необходимо предоставлять рубцовой микрофлоре доступ к источникам энергии, таким как сахар, крахмал, растворимая и перевариваемая нейтрально-детергентная клетчатка, уравновесив их разлагаемым в рубце протеином (распадающимся на аммиак, аминокислоты и пептиды). Оставшийся дефицит покрывается за счет источников не расщепляемого в рубце протеина. К ним относятся такие кормовые продукты, как защищенные от разрушения в рубце соевый шрот и аминокислоты (лизин и метионин), сухая барда и субпродукты убоя свиней.

Оптимизация рациона ― залог высокой эффективности рубцового пищеварения

Грамотно подобранный рацион и правильный баланс аминокислот в рубце позволяют повысить эффективность выработки протеина рубцовой микрофлорой. Эти меры обеспечивают:

1. Снижение потребности в дополнительном вводе не расщепляемого в рубце протеина и, как следствие, улучшение рентабельности хозяйства.
2. Сокращение объемов протеина, выводимого организмом в окружающую среду, что улучшает экологическую безопасность предприятия.

В скором времени выйдет вторая часть нашего цикла статей, которая будет посвящена летучим жирным кислотам с разветвленной цепью и их потенциалу в улучшении синтеза белка у молочных коров.

Источники предоставляются по запросу.

Автор: д-р Дэрил Кляйншмит

Доктор Кляйншмит получил докторскую степень в области зоотехники в Университете штата Южная Дакота. Он проводит исследования и предоставляет технические услуги клиентам по всему миру. Также является ведущим научно-техническим специалистом по молочному КРС Zinpro® Corporation.