ПРОТЕИНОВАЯ ПИТАТЕЛЬНОСТЬ КОРМОВ

Возникновение жизни и дальнейшая эволюция растительных, микробных и животных организмов на нашей планете неразрывно связаны со сложной трансформацией химических соединений азота. Превращение минеральной формы азота — аммиака — в органическую — аминокислоты, а затем и белки — свойственно только растениям, отдельным грибам и бактериям.

Для первичного синтеза аминокислот и последующего образования из них белков кроме аммиака необходимы специфические источники плас

тического материала и энергии органических соединений в виде сахара или жира. Первичное образование сахаров и жиров из углерода, кислорода и водорода осуществляется только растениями в процессе фотосинтеза.
Для нормального роста, развития, воспроизводства, сохранения здоровья и высокой продуктивности животные должны получать с кормами определенное количество протеина растительного, микробного или животного происхождения в сочетании с углеводами, жирами, а также минеральными веществами и витаминами.
Протеин корма не может быть непосредственно использован организмом животного. В пищеварительном тракте он под воздействием собственных или микробных протеолитических ферментов разлагается до отдельных аминокислот.
Протеиновая питательность — свойство корма удовлетворять потребность животных в аминокислотах.
Основной метод оценки качества протеинов и белков корма — биологический. С помощью этого метода по приростам массы у молодых животных можно определять биологическую ценность различных протеинов, скармливаемых на фоне стандартного рациона.
Для определения биологической ценности протеинов можно использовать формулу академика М. И. Дьякова, основанную на балансе азота (N) в организме растущего животного:

О биологической полноценности протеинов различных кормов можно судить и по косвенным клиническим показателям: содержанию мочевины в крови и молоке животных. При избыточном скармливании животным протеина, неполноценных по аминокислотному составу белков увеличивается концентрация мочевины в сыворотке крови.
В отличие от углеводов и жиров протеин кормов и организма животного кроме углерода, кислорода и водорода содержит азот. Белки, образующие ферменты и гормоны, дополнительно включают фосфор, железо, а также микроэлементы и витамины. Отдельные аминокислоты растительных, микробных и животных белков содержат серу. По химическому составу белки состоят: из углерода —52% (50—55 %); водорода —7 (6,5—7,3 %); кислорода-23 (21-24%); азота-16 (15-18%); серы-2 (0,4-5,7%); фосфора — 0,6 % (0,2—1,5 %).
По свойствам и функциям белки бывают простыми и сложными. Простые белки разделяют на несколько групп.
Альбумины синтезируются растительными и животными орга

низмами. Животные хорошо их переваривают из-за высокого содержания незаменимых аминокислот. К альбуминам относят альбумины сыворотки крови, альбумин яйца, лактоальбумин молока, лейкозин пшеницы и др.
Глобулины содержатся в кормах растительного и животного происхождения и хорошо гидролизуются пищеварительными ферментами организма животных. Представители глобулинов — миозин мышц, овоглобулин яичного желтка, глобулины сыворотки крови и молока, легумин гороха и др.
Глютелины — белки растительного происхождения — содержатся в вегетативных частях и семенах злаковых растений. К глютели- нам относят, например, зеин кукурузы, глютенин пшеницы, ове- нин овса. В зерне злаков на их долю приходится от 30 до 90 % всех протеинов. Глютелины легко перевариваются животными.
Проламины, как и глютелины, являются белками растительного происхождения и характерны для протеинов злаковых культур, в которых их содержание нередко достигает 30—60 %. К пролами- нам относят глиадин пшеницы и гордеин ячменя. Проламины легко перевариваются животными.
Кератины содержат значительное количество серосодержащих аминокислот (цистин и цистеин), но в натуральном виде практически не перевариваются животными. Однако при автоклавировании под давлением переваримость кератинов достигает 60—70 %.
Склеропротеины — белки животного происхождения и выполняют в основном структурные функции. Основные представители склеропротеинов — кератины (белки волос, копыт, рогов, перьев, чешуи рыб) и коллагены (белки костей, соединительной ткани и хрящей).
Сложные белки состоят из простых, связанных с веществами небелкового характера. Последние выполняют роль простетичес- ких групп.
Хромопротеиды содержат простой белок, связанный с окрашенными соединениями различной природы. К хромопротеидам относят: соединения хлорофилла с белками растений, играющие важную роль в усвоении диоксида углерода; гемоглобин, с помощью которого происходит перенос кислорода в организме животных; миоглобин — дыхательный пигмент в мышечных клетках; ферменты каталазу, пероксидазу и др.
Нуклеопротеиды состоят из основных белков в комбинации с нуклеиновыми кислотами, которые содержатся в тканях животных и растений. Значительное количество нуклеопротеидов находится в дрожжах, железистых тканях, сперме.
Фосфопротеиды — белки, содержащие фосфорную кислоту. Представители фосфопротеидов — вителлин яичного желтка и их- тулин икры рыб.
Липопротеиды — соединения, состоящие из белков и липидов. Липопротеиды входят в состав растительных и животных тканей.
Гликопротеиды — сложные белки, имеющие водорастворимые (мукопротеиды) и нерастворимые (мукозиды) формы. Мукопротеиды — составная часть соединительной ткани, слюны, секретов слизистых желез кишечника и желудка (муцин), ряда гонадотропных гормонов.
Металлопротеиды представлены белками — ферментами, про- стетической группой которых являются железо, медь, марганец, цинк, кобальт и др.
Протеины отдельных частей растительных, микробных и животных клеток перевариваются неодинаково. Наиболее полно животные переваривают протоплазменные белки. Плохо или совсем не перевариваются белки ядерных элементов.
Свободные аминокислоты, находящиеся в протеинах кормов, и синтетические аминокислоты промышленного производства могут сразу же усваиваться организмом животного без предварительной обработки.
Переваримость протеина отдельных кормов может снижаться из-за содержания в них ингибиторов — веществ, тормозящих действие протеолитических ферментов. Много ингибиторов протеолитических ферментов в зернах бобовых растений (сои, гороха и др.). В практических условиях разрушение ингибиторов достигается тестированием — нагреванием корма до температуры свыше 100 °С при высоком давлении. Глубокую термическую обработку кормов в данном случае применяют как вынужденный прием, так как при повышенных температурах растительные и животные протеины частично денатурируются и, в частности, снижается доступность для животного организма такой аминокислоты, как лизин.
На переваримость протеина животными оказывает влияние степень измельчения кормов. Например, свиньи лучше переваривают протеин и используют отдельные аминокислоты тонкоизмельченных кормов по сравнению с грубым помолом. У жвачных и зерноядных птиц высокая степень измельчения кормов приводит к нарушениям пищеварения и ухудшению переваримости протеинов.
Белки состоят из аминокислот. Часть аминокислот должна обязательно поступать с кормами, так как они не могут синтезироваться в организме животных или синтезируются в недостаточном количестве. Эти аминокислоты получили название незаменимых. К ним относят аргинин, валин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан и фенилаланин (см. прилож. 1). Недостаток или отсутствие незаменимых аминокислот в рационах животных сопровождаются ухудшением использования протеина, снижением продуктивности и нарушением обмена веществ. Среди незаменимых аминокислоты лизин, метионин и триптофан получили название критических.
Аминокислоты — аланин, аспарагиновая кислота, глицин, глутаминовая кислота, тирозин, цистин — могут синтезироваться из азотсодержащих веществ корма в организме животных. Эти аминокислоты получили название заменимых.
Лизин содержит 19,16 % азота, обладает свойствами основания. Принимает участие в синтезе тканевых белков, нуклео- и хромопротеидов. Активизирует гемопоэз, влияет на формирование эритроцитов, способствует всасыванию кальция. При дефиците лизина в рационе снижаются интенсивность роста молодняка, продуктивность и кальцификация костей. Нередко отмечаются анемия, уменьшение содержания гемоглобина и эритроцитов в крови. Избыток лизина приводит к замедлению роста и нарушению обмена аргинина.
Содержание лизина в кормах неодинаково. Растительные корма содержат меньше лизина, чем корма животного происхождения. Злаковые более дефицитны по содержанию лизина по сравнению с бобовыми. Например, зерно злаковых (кукуруза, овес, ячмень, рожь) содержит 2,8—4,5 г/кг лизина, в то время как зерна бобовых (кормовые бобы, горох, кормовой люпин, соя) — от 14 до 21 г/кг. Значительное количество лизина находится в жмыхах, шротах масличных культур — от 12 до 29 г/кг. Богаты лизином корма животного происхождения. Например, в кровяной муке содержится 55—62 г/кг лизина, в рыбной муке — 38—55, в кормовых дрожжах — 28—37 г/кг.
Метионин содержит 9,3 % азота и относится к серосодержащим аминокислотам. В рационах животных может быть на 50 % заменен цистином, поэтому в нормах кормления потребность обычно выражают суммарно — метионин + цистин. Метионин — источник метальных групп. Принимает активное участие в белковом, углеводном и жировом обмене, окислительно-восстановительных процессах организма, образовании цистина и холина, связан с обменом фолиевой кислоты и витамина В12, необходим для синтеза гемоглобина.
Недостаток метионина в рационах животных сопровождается потерей аппетита, атрофией мышц, ожирением печени и нарушением функции почек, а его избыток приводит к снижению использования азота организмом, увеличивает потребность в аргинине и глицине. Кроме того, наблюдаются дегенеративные изменения в печени, почках, поджелудочной железе.
Содержание метионина в кормах различно. Например, в зерне злаковых и зернах бобовых культур его содержание колеблется от 1,6 до 2,8 г/кг, за исключением кормового люпина и сои, где оно составляет 3,7—4 г/кг. В жмыхах, шротах и кормовых дрожжах содержание метионина достигает 4,4—9 г/кг. Хороший источник метионина — рыбная мука (13—18 г/кг).
Цистин содержит 11,66 % азота и относится к серосодержащим аминокислотам. Участвует в белковом и углеводном обмене, в окислительно-восстановительных процессах организма. Хороший источник цистина — кровяная (11 г/кг), рыбная (9—13 г/кг), перьевая мука (35,8 г/кг). Мало цистина в зерне злаковых (1,1—2 г/кг) и зернах бобовых культур (2,7—5 г/кг). В жмыхах и шротах содержится от 5,7 до 7,2 г/кг. Недостаток цистина в рационах свиней и птицы может быть восполнен кормовым метионином.
Триптофан содержит 13,72 % азота и является предшественником никотиновой кислоты. Дефицит триптофана в рационе может быть частично уменьшен за счет введения никотиновой кислоты. Триптофан участвует в регуляции функции эндокринной системы, процессов кроветворения и оплодотворения. Недостаток триптофана в рационе приводит к нарушению функций эндокринной системы, снижению потребления корма и анемии.
Источники триптофана — кровяная мука (10,6 г/кг), жмыхи и шроты (5—7 г/кг), рыбная мука (5—7 г/кг). Низкое содержание триптофана в корнеклубнеплодах (0,1—0,3 г/кг) и вегетативной массе зеленых растений (0,7—1,3 г/кг).
Аргинин содержит 32,16 % азота и связан с обменом нуклеиновых кислот, углеводным обменом и влияет на воспроизводительные функции животных. Дефицит аргинина в рационе сопровождается нарушением белкового и углеводного обмена, а также сперматогенеза. Недостаточность может возникнуть при избытке в рационе лизина.
Значительное количество аргинина содержат зерна бобовых культур (14—30 г/кг), жмыхи и шроты (20—57 г/кг), мясокостная и кровяная мука (22—34 г/кг), рыбная мука (28—41 г/кг).
Гистидин содержит 29,09 % азота и принимает участие в регуляции обмена веществ, синтезе гемоглобина и образовании эритроцитов. В практических условиях рационы свиней и птицы редко бывают дефицитными по гистидину.
Треонин содержит 11,7 % азота, связан с обменом лейцина и углеводно-жировым обменом, способствует активному использованию аминокислот рациона.

При дефиците треонина наблюдаются ожирение печени, снижение использования азота корма. Недостаток его в рационах наблюдается редко.
Валин содержит 11,06% азота и необходим для образования гликогена из глюкозы и нормального функционирования печени, поджелудочной железы и нервной системы в целом. Дефицит валина в рационах наблюдается редко.
Лейцин содержит 10,68 % азота, участвует в углеводно-жировом обмене и синтезе плазматических и тканевых белков организма. При дефиците лейцина наблюдается отрицательный баланс азота. Корма растительного и животного происхождения обычно обеспечивают организм животных лейцином.
Изолейцин содержит 10,68 % азота, принимает участие в синтезе белков из аминокислот рациона и углеводно-жировом обмене. При его недостатке снижается усвояемость аминокислот и протеина в целом. В кормах содержится в достаточных количествах.
Фенилаланин содержит 8,48 % азота, участвует в процессах кроветворения и образовании гормонов щитовидной железы. В кормах содержится в достаточных количествах.
В белках животного происхождения больше незаменимых аминокислот по сравнению с растительными кормами (табл. 9).
9. Содержание критических аминокислот в протеинах организма животного
и кормов, %

Продукт	Лизин	Метионин	Т ритттофан
Мышечная ткань	8,5	2,5	1,1
Кровь	9,2	1,2	1,4
Зерно кукурузы	2,3-3,3	1,4-3,1	0,5-1,2
Зерна бобовых	5,5-7,5	1,1-1,4	0,8-1,6
Жмыхи и шроты (в среднем)	3,8-4,0	1,1-1,2	0,8-1,0
Дрожжи кормовые Мука:	6,7-7,5	1,3-2,0	1,3-1,5
рыбная	8,1-12,0	1,8-3,1	0,8-1,6
мясокостная	5,4-6,4	1,4-1,5	0,7-1,1
Молоко коровье	6,3-9,1	1,8-3,3	1,1-1,7

В организме жвачных животных часть незаменимых аминокислот образуется за счет белка, синтезируемого микроорганизмами в преджелудках. Моногастричные животные и птица не способны синтезировать незаменимые аминокислоты в своем организме в достаточном количестве, поэтому они должны получать их с кормами.
Протеины растительных кормов при их определенных комбинациях в рационе способны обеспечить молодой организм животного всеми незаменимыми аминокислотами, кроме лизина, метионина и триптофана.
Высокая протеиновая питательность кормов животного происхождения, дрожжей и зерен бобовых по сравнению с зерном злаковых в значительной мере обусловлена благоприятным аминокислотным составом. Поэтому добавление животных кормов к зерновым смесям улучшает обеспеченность животных незаменимыми аминокислотами.
Для обеспечения животных незаменимыми аминокислотами необходимо знать не только их содержание в кормах, но и потребность в них организма в зависимости от вида и возраста животного.
Потребность в аминокислотах у молодняка животных определяется аминокислотным составом протеинов молока их матерей, у птицы — аминокислотным составом протеина яйца, а у рыб — икры.
При составлении рационов используют свойство растительных и животных протеинов дополнять друг друга по содержанию отдельных аминокислот. Это позволяет готовить полноценные по аминокислотному составу смеси с максимальным количеством растительных кормов. Дефицит лизина и метионина в рационах свиней и птицы может быть восполнен за счет введения в кормосмеси этих аминокислот промышленного производства.
Сбалансированные по аминокислотному составу рационы могут дать максимальный эффект только при условии достаточного содержания в них доступной энергии для организма животного и полного обеспечения минеральными веществами и витаминами.
При содержании в рационах избыточного количества отдельных аминокислот (например, лизина) в белковом обмене может наблюдаться так называемый имбаланс, сопровождающийся ухудшением использования других аминокислот для синтеза белков тела животного. При этом ухудшается использование протеина и энергии рациона, снижается биологическая ценность протеина и уменьшаются приросты живой массы животных. Известно, что у жвачных примерно 60—70 % кормового протеина трансформируется в рубце в микробный белок, который имеет более высокое содержание критических аминокислот, чем растительный протеин. Микробный белок по аминокислотному составу близок к белкам кормов животного происхождения. В сычуге и тонком отделе кишечника остатки кормового протеина, микробный белок перевариваются теми же протеолитическими ферментами, что и у мо- ногастричных животных.
Необходимое условие при нормировании кормления животных — удовлетворение их потребности в сыром или переваримом протеине. Количественная сторона потребности дополняется качественной характеристикой скармливаемого протеина — аминокислотным составом.
У взрослых жвачных животных качество протеинов может быть дополнительно охарактеризовано их растворимостью и распадае- мостью в преджелудках. Оптимальным содержанием водосолера- створимой фракции в протеинах кормов для взрослых жвачных животных считается 50—60 %. У молодняка жвачных животных количественная сторона потребности в протеине, как и у нежвачных, обязательно должна быть дополнена характеристикой аминокислотного состава этих протеинов.
В растительных кормах наряду с собственно белками всегда присутствуют промежуточные продукты их синтеза и распада — амиды. В протеинах кормов небелковые азотистые соединения могут быть представлены нитратами, нитритами, аммонийными солями органических кислот, амидами аминокислот — аспарагином и глутамином и свободными аминокислотами. Аспарагин, глутамин и свободные аминокислоты всасываются в кровь животных в тонком отделе кишечника. Много свободных аминокислот (до 50—70 %) в протеинах свеклы, картофеля, листьях молодых растений и силосованных кормах. Содержание свободных аминокислот в протеине снижает затраты энергии на его переваривание и оказывает благоприятное действие на скорость всасывания и обмен аминокислот в организме. В преджелудках жвачных свободные аминокислоты используют бактерии и инфузории для нужд белкового обмена.

Животные не могут непосредственно использовать для своего белкового обмена такие простые соединения азота, как нитраты, нитриты и аммиак, хотя они и легко всасываются в кровь. Избыточное поступление их в кровь может вызывать тяжелые отравления. Особенно чувствительны к избытку небелковых азотистых соединений моногастричные животные. У жвачных микрофлора преджелудков способна восстанавливать нитраты до нитритов и далее до аммиака, который она использует при наличии достаточного количества углеводов для синтеза аминокислот и белков.
В случаях, когда процесс восстановления нитратов до аммиака задерживается на стадии нитритов, последние еще в пищеварительном тракте животных нарушают превращение каротина в витамин А. Попадая в кровь, нитриты изменяют валентность железа, входящего в состав гемоглобина, и переводят его в неактивную форму — метгемоглобин. При накоплении в крови 75 % метгемо- глобина животные погибают от удушья.
Случаи отравления животных нитратами и нитритами кормовых растений за последнее время стали все чаще наблюдаться в хозяйствах, которые неумело применяют дозы азотистых удобрений в агротехнике этих культур.
Нитраты могут оказывать токсическое действие на организм и при попадании азотных удобрений в питьевую воду. Для крупного рогатого скота содержание 1,8 г нитрат-иона N03 в 1 л воды считается токсичным. Влияние разного уровня нитратов на состояние здоровья и продуктивность коров приведено ниже.

Телята, больные бронхопневмонией и потребляющие с сухим веществом рациона около 0,4 % нитрата калия, погибают, в то время как у здоровых при тех же условиях кормления не отмечается явных признаков отравления. При содержании 1,8 % KN03 в сухом веществе рациона, состоящего из кукурузы и сои, растущие свиньи резко снижают приросты живой массы. При содержании 1 % нитрата калия в сухом веществе рациона цыплята погибают.
Нитраты и нитриты разрушаются при силосовании кормов. В процессе консервирования нитраты при наличии достаточного количества сахара в кислой анаэробной среде восстанавливаются до аммиака, который нейтрализуется, связываясь с органическими кислотами. При нарушении технологии силосования, когда преобладает маслянокислое брожение над молочнокислым, процесс восстановления нитратов и нитритов нарушается.
Кроме силосования и введения в рационы жвачных сахаристых и крахмалистых кормов токсическое действие нитратов снижают дачей животным препаратов витаминов А, С и тиосульфата натрия.
Ветеринарным законодательством РФ определены предельно допустимые нормы содержания нитратов и нитритов в кормах для животных (табл. 10).
10. Нормы содержания нитратов и нитритов в кормах, мг/кг

Охрана здоровья человека и животных от излишнего поступления нитратов с пищей и кормами приобретает особую актуальность.
Значительно лучше изучен процесс использования организмом взрослых жвачных аммиачных соединений азота.
Установлено, что микрофлора, населяющая преджелудки жвачных, способна с помощью фермента уреазы разрушать мочевину (и другие аммиачные соединения) до аммиака. Выделившийся при этом аммиак при наличии достаточного количества сахара используется для синтеза аминокислот и микробного белка.
Важное значение в решении проблемы кормового протеина и улучшении экономики производства продуктов животноводства имеет правильная организация кормления различных видов сельскохозяйственных животных. Рациональное использование протеинов различных кормов отмечено только при их смешивании и приготовлении рационов, отвечающих потребностям животных в энергии, протеине, аминокислотах, витаминах и минеральных веществах.
В условиях промышленного птицеводства и свиноводства наиболее рационально использовать все белковые корма и добавки, изготавливаемые комбикормовой промышленностью. Расширение производства белковых концентратов в виде кормовых дрож

жей, рыбной муки, синтетических аминокислот, а также витаминных препаратов и минеральных кормов позволит значительно улучшить качество комбинированных кормов и повысить биологическую ценность входящих в них протеинов.
Полноценные по протеину и другим питательным веществам заменители коровьего, овечьего и свиного молока целесообразнее производить при комбикормовых заводах или молочных комбинатах с широким использованием сухого обезжиренного молока, молочной сыворотки и кормовых дрожжей.
Практическое занятие
Цель занятия. Ознакомиться с протеиновой питательностью различных кормов и содержанием в них незаменимых аминокислот. Освоить метод определения биологической ценности протеина.
Задание 1. Пользуясь справочной литературой, выпишите корма растительного и животного происхождения с высоким и низким содержанием лизина и метионина + цистина.
Задание 2. Рассчитайте питательность, количество сырого протеина, лизина, метионина + цистина в следующих кормосмесях: первая — 1,5 кг зерна кукурузы, 0,45 кг подсолнечного жмыха и 0,4 кг клеверной травяной муки; вторая — 1,7 кг зерна кукурузы, 0,3 кг рыбной муки и 0,4 кг клеверной травяной муки. Сделайте заключение.
Задание 3. Определите переваримость и биологическую ценность протеина кормосмесей (см. задание 2), если известно, что животные выделяли в среднем на голову в сутки азота: первой группы —с калом 19,8 г, а с мочой 18,9 г; второй группы — соответственно 19,8 и 12,3 г.

<< | >>

Источник: В. К. МЕНЬКИН. КОРМЛЕНИЕ ЖИВОТНЫХ е издание переработанное и дополненное. 2006

Еще по теме ПРОТЕИНОВАЯ ПИТАТЕЛЬНОСТЬ КОРМОВ:

- Агрохимия и агропочвоведение - Животноводство и промыслы - Защита растений - Земледелие - Овощеводство - Плодоводство - Пчеловодство - Растениеводство - Сад и огород - Селекция и семеноводство с/х культур - Сельскохозяйственные мелиорации -

- Биология - Ветеринария - Взаимоотношения животных - Все животные - Геология - Зоопсихология - Коровы - Кошки - Лечение животных - Лошади - Насекомые - Науки о Земле - Опасные растения и животные - Растительный мир - Редкие животные - Сельское хозяйство - Собаки - Экология -