CC BY
1990
Ежеквартальный
научно-практический
журнал
В
УДК 636.32/.38:612.015.3
И. С. Исмаилов, Н. В. Трегубова, А. В. Моргунова
Ismailov I. S., Tregubova N. V., Morgunova A. V.
ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА АМИНОКИСЛОТ У ЖВАЧНЫХ ЖИВОТНЫХ
FEATURES OF EXCHANGE OF AMINO ACIDS FOR RUMINANT ANIMALS
Проведен анализ данных литературы и собственных исследований об особенностях обмена аминокислот у жвачных животных. Установлено, что уровень свободных аминокислот в крови ягнят при формировании их шерстной продуктивности имеет важное значение.
Ключевые слова: обмен аминокислот, жвачные животные, микрофлора рубца, шерстная продуктивность, бактериальный белок.
In the article gives the analysis of literature data and own researches on the features of exchange of amino acids for ruminant animals. It is set that the level of free amino acids in blood of lambs at forming of their wool productivity has an important value.
Key words: exchange of amino acids, ruminant animals, rumen microflora, wool productivity, a bacterial protein.
Исмаилов Исмаил Сагидович -
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор кафедры частной зоотехнии,
селекции и разведения животных
ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный
аграрный университет»
г. Ставрополь
Тел.: 8-928-230-35-90
E-mail: ovcevodstvo_@mail.ru
Трегубова Нина Владимировна -
кандидат биологических наук, доцент кафедры товароведения и технологии общественного питания АНО ВО «Белгородский университет кооперации, экономики и права»
Ставропольский институт кооперации (филиал) г. Ставрополь Тел.: 8-905-496-59-12 Е-mail: tregubova_nina@mail.ru
Моргунова Анна Викторовна -
кандидат технических наук, доцент кафедры товароведения и технологии общественного питания АНО ВО «Белгородский университет кооперации, экономики и права»
Ставропольский институт кооперации (филиал) г. Ставрополь Тел.: 8-909-761-76-40 E-mail: hrynya@mail.ru
Ismailov Ismail Sagidovich -
Doctor of Agricultural Sciences, Professor
Department of Private animal husbandry,
Breeding and Animal breeding
FSBEI HE «Stavropol State Agrarian University»
Stavropol
Tel.: 8-928-230-35-90 E-mail: ovcevodstvo_@mail.ru
Tregubova Nina Vladimirovna -
Ph.D of Biological Sciences,
Associate professor
Department of Commodity research
and Technology of public catering
ANO HE «Belgorod University of Cooperation,
Economics and Law»
Stavropol Institute of Cooperation (branch) Stavropol
Tel.: 8-905-496-59-12 Е-mail: tregubova_nina@mail.ru
Morgunova Anna Victorovna -
Ph.D of Technical Sciences,
Associate professor
Department of Commodity research
and Technology of public catering
ANO HE «Belgorod University of Cooperation,
Economics and Law»
Stavropol Institute of Cooperation (branch) Stavropol
Tel.: 8-909-761-76-40 Е-mail: hrynya@mail.ru
У жвачных животных обмен и использование азотсодержащих веществ и аминокислот идет не так, как у свиней и птицы [1]. Микроорганизмы в рубце и сетке многокамерного желудка питаются средой измельченной массы корма. Сокращениями мускулатуры стенок желудка эта масса перемешивается, здесь держатся значительное время анаэробные условия и рН, которые благоприятно действуют на рост и размножение микроорганизмов [2]. Идеальные условия для микробиальной активности создаются также теплом животного и теплом, выделяемым при ферментации.
Питательные вещества у жвачных животных идут в пищеварительный тракт замедленно, и скорость ферментации зависит от уровня и частоты кормления, типа рационов, индивидуальных особенностей организма животного и его породы [3, 4].
Разнообразная микрофлора преджелудков жвачных влияет на использование азотистых веществ, на расход их и синтез. Наблюдали значительный синтез протеина, когда жидкое содержимое рубца бычка с постоянной фистулой инкубировали у него с азотистыми веществами небелкового характера. Небелковые соединения в рубце жвачных гидролизуются до аммиака
: № 2(26), 2017
ферментом уреазой и используются бактериями для роста [5, 6].
У животных с однокамерным желудком только белок служит источником аминокислот. У жвачных животных источниками белкового питания служат собственно белки и небелковые азотистые соединения, из которых микрофлора синтезирует аминокислоты, обеспечивая потребности организма хозяина [7].
Образование бактериального белка в пред-желудках жвачных зависит от условий жизнедеятельности микроорганизмов, и для синтеза белка необходимо достаточное количество энергии, углеводов, минеральных веществ (прежде всего фосфора, серы, марганца и железа). Благоприятное действие при этом оказывает присутствие каротина.
Очень спорно, в состоянии ли бактерии рубца обеспечить животных нужным количеством аминокислот. По-видимому, некоторые из аминокислот (лизин, метионин и цистин) должны поступать в организм животного с кормом [8].
Обмен азотистых веществ в рубце жвачных -очень сложный процесс, поскольку белок поступает из разнообразных источников. Кормовой белок под воздействием микрофлоры распадается на аминокислоты, из которых затем строится белок тела, а меньшая часть распадается с выделением аммиака. При поступлении небелковых азотистых веществ микрофлора жвачных синтезирует аминокислоты, используемые хозяином [5].
Микроорганизмы преджелудков жвачных обладают способностью строить разнообразные кетокислоты и могут при наличии аммиака и серы синтезировать аминокислоты.
В полной мере явления микробиального переваривания проявляются у взрослых жвачных животных. Микрофлора в рубце новорожденного появляется в первые часы жизни, и только к годовалому возрасту четыре камеры желудка достигают пропорций взрослого животного.
Бактерии способны превращать избыточные аминокислоты в недостающие или синтезировать дефицитные заново. В этом отношении бактерии обладают большими возможностями, чем высшие животные, и поэтому они ближе к растениям. Бактерии могут строить белки своего тела из аммиака и простых соединений углерода, используя соли аммония и амиды.
Производить нужные аминокислоты бактерии могут в том случае, если они получают в достаточном количестве необходимые для этого исходные вещества или их источники. Для получения углеродной цепочки и энергии нужны углеводы, главным образом крахмал и сахар; для образования серосодержащих аминокислот (цистин, цистеин, метионин) требуется сера и ее источники. Для включения в молекулы некоторых аминокислот метильных групп (СНз) необходим их носитель, например холин.
В связи с использованием карбамида и других небелковых азотистых соединений изучали влияние на синтез бактериального белка в руб-
це жвачных добавлений отдельных аминокислот. Известно, что для микроорганизмов рубца требуется азот в форме аммиака, а более сложные соединения азота, как, например, аминокислоты, не требуются. В то же время в опытах на ягнятах показано, что при добавлении мети-онина к рациону с карбамидом улучшается его усвоение, значительно увеличивается вес ягнят и улучшается баланс азота. Добавление к рационам ягнят цистина не влияет на использование азота карбамида [9].
При изучении аминокислотного состава и биологической ценности белка микроорганизмов рубца выяснено, что содержание в нем аргинина, гистидина, триптофана и глютаминовой кислоты выше, а изолейцина ниже, чем в белках других бактерий. Бактериальный белок является менее ценным источником лейцина, треонина, фенилаланина и значительно худшим источником метионина и изолейцина, чем белок цельного яйца. Питательность белка бактерий рубца лимитируется метионином и изолей-цином. Бактериальный белок рубца овец беден метионином.
Микробиальный белок имеет очень мало аминокислот, содержащих серу. Возможно, что некоторая разница в биологической ценности одних и тех же белков обусловлена тем, что овцы нуждаются в большей степени в аминокислотах, содержащих серу. Шерсть содержит 13,6 % цистина и 0,7 % метионина; молочные белки - 1 % цистина и 3,2 % метионина; мышечные белки -1,2 % цистина и 3,2 % метионина. Белки рубца овцы содержат менее 1 % метионина.
Биологическая ценность бактериального белка в виде препаратов бактерий и прото-зоа довольно высокая и приближается к белку дрожжей [10, 11]. Содержание метионина в бактериях, питавшихся зеленым кормом, было выше, чем в бактериях, питавшихся сухим кормом. Бактерии рубца более богаты серосодержащими аминокислотами, чем другие микроорганизмы, но их белок по сравнению с белком целого яйца беднее метионином и цистином.
Очень велики различия в биологической ценности белка кормов для жвачных и нежвачных животных. Биологическая ценность протеина у свиней, телят, птицы, крыс меняется в зависимости от аминокислотного состава потребляемого ими корма. Средняя биологическая ценность белков для коров и овец более постоянна, и по отдельным кормам разница биологической ценности белков незначительна. Биологическая ценность кормов для крыс варьирует от 95 до 100, а в опытах с коровами - от 67 до 85.
Из изложенного видно, что вопросы аминокислотного питания жвачных касаются раннего периода их развития и не могут иметь большого значения для взрослых животных.
Было проведено несколько опытов на откармливаемом скоте, в рационы (с высоким содержанием карбамида) которого добавляли лизин и метионин. В одном опыте азот карбамида составлял 40-72 % азота рациона. При раз-
92
,,„ „„„„, щ ^ Ставрооодья
научно-практическии журнал
ном уровне скармливания карбамида без добавок лизина суточный привес был 0,87-0,98 кг, в среднем 0,92 кг; когда добавляли 10 г лизина, наивысшие суточные привесы были 0,921,01 кг, в среднем 0,97 кг Волы, не получавшие карбамид, имели привес 1002 г без лизина и 980 г при добавках лизина.
Во втором опыте добавления к рационам без карбамидов лизина и метионина отдельно или вместе не способствовали увеличению привесов.
В опытах Ольтен и др. с овцами весом 32 кг в течение 54 дней добавляли к рациону с карбамидом 0,2 % метионина, 0,2 % лизина моно-гридрохлорида, 0,2 % аланина, и это не сказалось благоприятно на росте животных и оплате корма.
Работы Люсли, Мак-Дональда, Веллера показали, что лизин синтезируется рубцовой микрофлорой, и поэтому она не рассматривается жизненно необходимой в рационах жвачных.
Из опытов с крупным рогатым скотом и овцами [12, 13] видно, что добавления в их рацион лизина при низком уровне протеина не влияли на рост животных; когда же уровень протеина повысили, добавления лизина способствовали увеличению привесов.
Концентрация свободных аминокислот в крови молодняка в возрасте одного месяца приведена в таблице.
Анализ таблицы показывает, что их количество подвержено существенным колебаниям. Так, при увеличении в протеине рационов лизина (1-3 опытные группы) его количество в плазме крови увеличилось на 17,55-24,20 %. В наличии цистина и метионина четкой закономерности в увеличении или уменьшении в этом случае не прослеживается.
Увеличение в рационе метионина с цисти-ном (4-5 группы) сопровождалось снижением концентрации в плазме крови лизина на 6,39; 8,52; 4,26 %. В то же время количество цисти-на увеличилось на 10,88-18,13 %, а метионина уменьшилось на 4,88; 7,32; 4,23 %.
Одновременная аппликация в рацион лизина и метионина способствовала увеличению в плазме лизина на 19,68-28,46 %; цистина - на 19,17; 18,65; 20,21 %, а метионина - на 3,657,32 %.
Изменилась при различном уровне лизина и метионина в рационах ягнят сумма незаменимых и заменимых аминокислот, а также соотношение заменимых к незаменимым.
Таблица - Свободные аминокислоты плазмы крови, мг % (возраст ягнят 1 месяц)
Аминокислоты Группа
К 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Лизин 3,76 4,42 4,52 4,67 3,52 3,44 3,60 4,50 4,72 4,83
Гистидин 1,62 2,30 2,50 2,63 2,01 2,32 2,14 1,70 1,64 1,59
Аргинин 2,60 2,80 3,06 3,25 3,09 2,93 3,04 3,27 3,30 3,12
Аспарагиновая кислота 2,10 2,12 2,14 2,26 2,20 2,13 2,25 2,36 2,90 2,65
Треонин 1,86 1,52 1,48 1,35 1,83 2,10 2,15 2,50 2,80 2,70
Серин 2,06 2,05 2,30 2,03 2,01 2,13 2,18 3,00 3,10 3,18
Глютаминовая кислота 1,42 1,45 1,43 I, 48 2,20 2,03 2,17 1,76 1,82 1,78
Пролин 1,80 1,70 1,80 1,63 1,82 1,78 1,86 1,80 1,80 1,85
Глицин 6, 32 6,30 6,25 6,31 6,20 6,15 6,06 6,22 6,12 6,25
Аланин 6,35 5,86 5,96 5,87 5,96 5,79 5,98 5,90 5,60 5,10
Цистин 1,93 1,88 1.98 2,01 2,14 2,21 2,28 2,30 2,29 2,32
Валин 1,84 2,23 2,20 2,25 1,85 1,86 1,93 2,30 2,40 2,25
Метионин 1,64 1,59 1,63 1,70 1,56 1,52 1,57 1,70 1,72 1,76
Изолейцин 1,53 1,50 1,63 1,83 1,60 1,88 1,63 1,50 1,22 1,67
Лейцин 1,45 1,25 1,35 1,40 2,20 2,95 2,02 2,51 2,49 2,15
Тирозин 1,53 1,50 1,58 1,53 2,60 1,75 2,65 2,30 2,40 2,30
Фенилаланин 1,70 1,73 1,80 1,81 1,70 1,72 1,68 1,90 1,88 1,87
Сумма незаменимых аминокислот 18,0 19,34 20,17 20,89 19,36 20,72 19,76 21,88 22,17 21,94
Сумма заменимых аминокислот 23,51 22,86 23,44 23,32 25,13 24,97 25,43 25,64 26,03 25,63
Сумма общая 41,51 42,20 43,63 44,21 44,49 45,69 45,20 47,52 48,20 47,57
: № 2(26), 2017
Максимальное количество незаменимых и заменимых аминокислот в плазме крови отмечено у ягнят восьмой группы.
Очень важно знать содержание аминокислот в крови жвачных и их метаболизм. Важность изучения содержания аминокислот в плазме крови состоит в том, что они являются показателем белкового обмена в организме животных
и составляют обменный фонд при использовании в биохимических превращениях в процессе обновления белка тканей организма и синтеза продукции животных [14].
Учитывая вышеизложенное, возможно предположить, что уровень свободных аминокислот в крови ягнят при формировании их шерстной продуктивности имеет важное значение.
Литература
1. Еримбеков К. Т. Метаболизм белков у растущих бычков и свиней и факторы его регуляции : автореф. дис. ... канд. техн. наук. Боровск, 2007. 46 с.
2. Логинов З. В. Рубец микробиальный реактор // Сельскохозяйственные вести. 2007. № 4. С. 16-17.
3. Сварич Д. А., Трухачев В. И., Злыднев Н. З. Продуктивность коров при различной рас-падаемости протеина в рубце // Проблемы биологии продуктивных животных. 2007. № 2. С.103-113.
4. Солдатенков П. Ф. Обмен веществ и продуктивность у жвачных животных : мо-ногр. Л. : Наука, 1970. 251 с.
5. Калашников А. П., Щеглов В. В. Совершенствование норм энергетического и протеинового питания животных // Зоотехния. 2000. № 11. С. 14-17.
6. Левахин Г. И., Бреус Д. А. Влияние количества структурных углеводов на переваримость питательных веществ рационов бычков мясных пород // Вестник мясного скотоводства. 2005. Вып. 58, № 11 (58). С. 53-57.
7. Тощев В. К. Микрофлора рубца овец при различных рационах // Зоотехния. 2006. № 2. С. 18-20.
8. Ткаченко М. А., Исмаилов И. С., Трегубова Н. В. Использование синтетических аминокислот лизина и метионина при выращивании молодняка овец // Вестник АПК Ставрополья. 2015. № 1 (17). С.149-154.
9. Козлов А. С. Обмен азотистых веществ и пути повышения их использования у крупного рогатого скота : автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Дубровицы, 1991. 42 с.
10. Садовой В. В., Самылина В. А. Соевая пищевая окара в композиционных рецептурах мясных изделий // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2005. № 1. С. 46-48.
11. Садовой В. В., Силантьев А. Н., Васюко-ва О. Н. Многокомпонентная пищевая добавка - эмульгатор // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2003. № 2-3. С. 58-60.
12. Исмаилов И. С., Жукова Л. Е., Чабаев И. Г. Использование в рационах телят синтетических аминокислот и протеинового зелёного концентрата : рекомендации. Ставрополь : Ставроп. кн. изд-во, 1991. 34 с.
References
1. Erimbekov K. T. Metabolism of proteins in growing gobies and pigs and factors of its regulation : author's abstract. Dis. ... Cand. Tech. Sciences. Borovsk, 2007. 46 p.
2. Loginov Z. V. Rumen microbial reactor // Agricultural News. 2007. № 4. P. 16-17.
3. Svarich D. A., Trukhachev V. I., Zlydnev N. Z. Productivity of cows with different disintegration of protein in rumen // Scientific and theoretical journal Problems of Productive animals' Biology. 2007. № 2. 103-113 p.
4. Soldatenkov P. F. Metabolism and productivity in ruminants : monogr. L. : Nauka, 1970. P. 251.
5. Kalashnikov A. P., Shcheglov V. V. Improvement of the norms of energy and protein nutrition of animals // Animal science. 2000. № 11. P. 14-17.
6. Levakhin G. I., Breus D. A. Influence of the amount of structural carbohydrates on the digestibility of nutrients in rations of meat bulls // Bulletin of Beef Cattle Breeding.
2005. Issue. 58, № 11 (58). P. 53-57.
7. Toshchev V. K. The microflora of the sheep rumen at various diets // Animal sccience.
2006. № 2. P. 18-20.
8. Tkachenko M. A., Ismailov I. S., Tregubova N. V. Use of synthetic amino acids of lysine and methionine in the cultivation of young sheep // Agricultural Bulletin of Stavropol Region. 2015. № 1 (17). P. 149154.
9. Kozlov A. S. Exchange of nitrogenous substances and ways to increase their use in cattle: author's abstract. Dis. ... D. Biol. Sciences. Dubrovitsy, 1991. 42 p.
10. Sadovoy V. V., Samylina V. A. Soy bean food okara in composite recipes of meat products // Bulletin of HEI. Food technology. 2005. № 1. P. 46-48.
11. Sadovoy V. V., Silantev A. N., Vasyukova O. N. Multicomponent food additive - emulsifier // Bulletin of HEI. Food technology. 2003. № 2-3. P. 58-60.
12. Ismailov I. S., Zhukova L. E., Chabaev I. G. Use in the diet of calves synthetic amino acids and protein green concentrate: recommendations. Stavropol : Stavrop. Book. Publishing house, 1991. 34 p.
13. Ismailov I. S. Influence of additives of synthetic amino acids on the content of free
94
,,„ „„„„, Jj Ставрополья
научно-практическии журнал
13. Исмаилов И. С. Влияние добавок синтетических аминокислот на содержание свободных аминокислот в безбелковом фильтрате крови овец // Вестник сельскохозяйственных наук. 1968. № 3. С. 143-146.
14. Трегубова Н. В., Исмаилов И. С., Ткачен-ко М. А. Взаимосвязь прооксидантно-антиоксидантной системы с продуктивностью сельско-хозяйственных животных // Вестник АПК Ставрополья. 2016. № 3 (23). С.116-120.
amino acids in protein-free filtrate of sheep blood // Bulletin of Agricultural Sciences. 1968. № 3. P. 143-146. 14. Tregubova N.V., Ismailov I. S., Tkachenko M.A. Interrelation of the prooxidant-antioxidant system with the productivity of agricultural animals // Agricultural Bulletin of Stavropol Region. 2016. № 3 (23). P. 116-120.
