Медленно высвобождающийся азот повышает эффективность рубца

К. А. Сгоифо Росси, Р. Компиани, Г. Балди, М. Аговино и С. Л. Вандони*

Применение медленно высвобождающегося небелкового азота в кормлении мясного скота позволяет оптимизировать количество растворимого белка в рационе и улучшить синтез белка в рубце и активность рубца.

Сектор мясного скотоводства в западных странах переживает не лучшие времена в связи с изменением предпочтений потребителей, покупательной способности отрасли и нестабильностью цен на сырьё, всё это приводит к увеличению затрат при производстве говядины.

Стоимость сырья

Стоимость сырья – это основная причина экономических проблем, которые и без того не вполне благополучная отрасль мясного скотоводства испытывает в настоящее время.

Тенденция роста цен затронула не только высококачественные ингредиенты, но и альтернативное сырьё, такие как отходы переработки зерна или послеспиртовая барда, часто использующиеся в рационах мясного скота и позволяющие найти компромисс между питательной ценностью и стоимостью. Повышение цен затрудняет снижение затрат на корма.

В связи с тем, что заменить дорогие ингредиенты корма более дешёвыми становится всё более проблематично, необходимо использовать альтернативные стратегии кормления для повышения экономической эффективности.

Производителям  следует рассмотреть возможность использования более дорогих суточных рационов, если при этом увеличивается скорость роста и сокращается производственный цикл. Такой подход позволяет снизить постоянные затраты и затраты на кормление за весь производственный цикл.

Эффективность рубца

Очевидно, что в работе со жвачными животными наибольшие усилия должны быть направлены на повышение эффективности работы рубца, поскольку потенциал улучшения функции рубцовой микрофлоры огромен.

В процессе интенсивных исследований технологии кормления в Университете штата Пенсильвания и Корнелльском университете продолжается разработка методик, обеспечивающих новые возможности.

Для улучшения пищеварения жвачных необходимо, прежде всего, накормить бактерии и другие микроорганизмы рубца, которые являются ценным естественным источником питательных веществ для животных. Самой интересной задачей является разработка стратегий, позволяющих удовлетворить потребности животных за счёт «выполнения рубцом наибольшей работы наиболее эффективным способом».

Поскольку продуктивность и экономическая эффективность являются одинаково важными параметрами, одна из таких стратегий в области белкового кормления была реализована в США. Реализованный подход основывался на максимизации количества растворимого белка, особенно небелкового азота.

Растворимый белок

Роль растворимого белка в кормлении жвачных хорошо известна, но недооценена. Этот белок является основой рациона жвачных, поскольку используется для синтеза микробного белка. Более того, хорошо известно, что рубцовые бактерии, в особенности целлюлозолитические, активны только при концентрации аммиака в рубце не менее 120 мг/л (Swabb et al., 2005). При меньшей концентрации наблюдается недостаток азота, элемента, необходимого для обмена веществ, и активность рубцовых бактерий уменьшается.

Рационы мясного скота часто не обеспечивают необходимой концентрации аммиака в рубце (120 мг/л), особенно при отсутствии силоса в рационах (иногда такие рационы называют «сухими»). Но даже при скармливании силоса, его количество недостаточно для обеспечения необходимого количества растворимого белка в рационе.

В этой связи необходимо отметить, что оптимальное соотношение расщепляемого и не расщепляемого в рубце белка для дойных коров хорошо известно. Однако для мясного скота этот вопрос недостаточно изучен, несмотря на отсутствие ограничений, обусловленных возможным ухудшением молочной продуктивности и репродуктивной функции, имеющих большое значение в молочном скотоводстве.

По-видимому, увеличение содержания растворимого белка в рационах мясного скота приводит к значительному увеличению синтеза белка в рубце (Рисунок 1), что может оказать положительное влияние на скорость роста.

Опасения и преимущества

Как ранее, так и сейчас, относительно увеличения потребления растворимого белка за счёт увеличения содержания небелкового азота в рационе нет единства мнений. Иногда опасения связаны с проблемами, возникающими при применении мочевины, которая до настоящего времени была основным легко доступным источником азота, в количествах, обеспечивающих питательные потребности.

Однако теперь эта стратегия может приносить только преимущества, без побочных негативных эффектов, благодаря разработке высокотехнологичных добавки, являющейся источником медленно высвобождаемого небелкового азота (Оптиген, Оллтек).  Данная добавка позволяет максимизировать превращение азота в рубце, не допуская его попадания в кровь и развития связанных с этим токсических эффектов. Постоянное и продолжительное высвобождение азота в рубце позволяет животному полностью удовлетворить потребность в азоте, поддерживать на стабильном уровне возникающую после каждого приёма корма высокую концентрацию аммиака в рубце и увеличивать синтез микробного белка в нём. В результате увеличивается поступление в кишечник белка более высокой биологической ценности, что может оказать положительное влияние на продуктивность животных. Если данное предположение верно, то возможно снизить содержание сырого протеина в рационе без снижения продуктивности животных, что положительно скажется на экономической эффективности и будет способствовать снижению загрязнения окружающей среды.

Эксперимент

Исходя из этих предположений был разработан эксперимент по изучению влияния введения в рацион бычков медленно высвобождающегося в рубце азота вместо соевого шрота с одновременным снижением содержания сырого протеина (СП) на 1,5% в расчёте на сухое вещество (СВ).

Опыт был поставлен на 56 бычках породы Шароле, средний возраст которых составлял 12 месяцев, а средний вес – 467,64 кг, содержащихся на щелевых полах по 7 голов в загоне. Животные были случайным образом разделены на 2 группы:

— Контрольная – 28 бычков, получавших стандартный рацион, и

— Опытная —  28 бычков, получавших стандартный рацион, в котором соевый шрот был частично заменён медленно высвобождающимся в рубце небелковым азотом (Таблицы 1 и 2).

Содержание белка в рационе было снижено для оценки возможности использования данной стратегии для снижения стоимости рациона при сохранении продуктивности животных. Также в рационе было увеличено содержание крахмала и серы, чтобы обеспечить большее поступление субстрата для увеличения синтеза в рубце незаменимых аминокислот из небелкового азота.

На протяжении 100 дней опыта изучались различные параметры: среднесуточный прирост, групповое потребление корма (в каждом загоне), конверсия корма, отношение потребляемого белка к набору веса (килограмм потреблённого белка на килограмм набранного веса), эффективность использования белка (отношение белка в набранном живом весе к белку, потреблённому с кормом); (Coleman et al., 1993), содержание азота в рубце, рН рубца, консистенция фекалий, содержание в них непереваренной фракции и их химический состав, содержание мочевины в сыворотке крови. По окончании опыта была проведена оценка экономической эффективности.

Результаты

В результате опыта был обнаружен выраженный положительный эффект от замещения белка медленно высвобождающимся азотом и снижения содержания СП более чем на 1%. На протяжении всех 100 дней опыта опытная группа имела большую скорость роста, чем контрольная (Рисунок 2). Более того, потребление корма, измеряемое в каждом загоне ежедневно, в опытной группе было меньше, это означает, что максимизация доступности азота в рубце для синтеза белка положительно влияет на конверсию корма (Рисунок 3).

Относительно эффективности использования белка было замечено, что бычки опытной группы потребляли меньшее количество белка на 1 кг прироста (Рисунок 4) и более эффективно использовали белок (Рисунок 5). Более того, опытный рацион, по-видимому, стимулировал продукцию микробного белка – на 933,68г СП больше чем в контрольной группе за весь период опыта.

Исследование фекалий и крови

По результатам визуальной оценки непереваренных остатков, проводимой после промывания и просеивания фекальных масс (Рисунок 6), лучшая переваримость рациона наблюдалась в опытной группе. В фекалиях контрольной группы чаще обнаруживался муцин и большее количество непереваренных частиц. При химическом анализе фекалий, в том числе выделяемого азота, достоверных различий не было обнаружено. Этот вывод противоречит данным некоторых других авторов (Galina et al., 2003; Taylor-Edwards et al., 2009), наблюдавших увеличение выделения азота при включении защищённой мочевины в рационы жвачных. Наблюдаемое в данном опыте отсутствие достоверных различий в количестве выделяемого азота указывает на то, что не смотря на меньшее потребление СВ и СП в опытной группе в сравнении с контрольной, суммарное потребление СП рациона и микробного белка было достаточным для удовлетворения потребностей мясного скота.

Был сделан вывод, что животные опытной группы не оптимизировали общее количество доступного азота посредством снижения его выделения, как это обычно происходит при недостатке СП в рационе. По данным Cole et al. (2005) выделение азота мясным скотом снижалось при скармливании ему рационов с содержанием СП менее уровня, рекомендованного Национальным научно-исследовательским советом.

*К. А. Сгоифо Росси, Р. Компиани и Г. Балди являются сотрудниками кафедры науки и технологии безопасного кормления животных Университета Милана в Италии, М. Аговино и С. Л. Вандони являются сотрудниками Оллтек-Италия.

 

1. Продукция микробного белка при кормлении мясного скота рационами на основе исключительно растительных источников белка, частично замещённых мочевиной или медленно высвобождающимся азотом, при содержании СП 14%
Растительный белок
Мочевина
Медленно высвобождающийся азот

2. Скорость роста
Кг/день
Среднесуточный прирост с 0-го по 40-й дни
Среднесуточный прирост с 40-го по 100-й дни
Среднесуточный прирост с 0-го по 100-й дни
Контроль
Опыт

3. Потребление корма и конверсия корма
Потребление корма (кг СВ/гол./день)
Конверсия корма
Контроль
Опыт

4. Отношение потреблённого белка к набранному весу в контрольной и опытной группах
Контроль
Опыт

5. Эффективность использования белка в контрольной и опытной группах
Контроль
Опыт

6. Непереваримая фракция в фекалиях контрольной (слева) и опытной (справа) групп

7. Концентрация в рубце общего летучего основного азота, измеренная у шести животных из каждой группы

Контроль
Опыт
Примечание: выделенными столбцами показаны средние значения и стандартное отклонение

8. Концентрация мочевины в сыворотке крови контрольной и опытной групп
Ммоль/л
Контроль
Опыт
40-й день
100-й день