CC BY
54
УДК 664.513(075)
Н.С. Клименко, С.И. Артюхова
Омский государственный технический университет, г. Омск
ПЕРСПЕКТИВЫ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВЫХ ДОБАВОК НА ОСНОВЕ НЕЗАМЕНИМЫХ АМИНОКИСЛОТ
Аминокислоты - это органические соединения, содержащие одновременно щелочную аминную группу (ЫИ2-) и кислотную карбоксильную (СООН). Отсюда и их название: аминокислоты.
Важным свойством аминокислот является их способность к поликонденсации и образованию полимеров в виде полиамидов, в том числе пептидов, белков, нейлона, капрона, энанта. Из определенного класса аминокислот (альфа-аминокислоты) собираются молекулы природных белков.
По объему производства среди соединений, производимых биотехнологическими способами, аминокислоты стоят на первом месте, а по стоимости - на втором, уступая в этом только антибиотикам.
Аминокислоты используются как сырье в химической, парфюмерной и фармацевтической промышленности и при производстве других веществ:
- глицин - как подсластитель, антиоксидант, бактеориостатик,
- аспарагиновая кислота - усилитель вкуса, сырье для синтеза аспартама (подсластителя),
ваний,
- гистидин - противовоспалительное средство,
- глутаминовая кислота - усилитель вкуса, препарат для лечения психических заболе-
- метионин - пищевая и кормовая добавка,
- треонин - пищевая и кормовая добавка,
- триптофан - пищевая и кормовая добавка,
- цистеин - фармацевтический препарат,
- фенилаланин - сырье для получения аспартама,
- лизин - пищевая и кормовая добавка, сырье для получения искусственных волокон и пленок.
В промышленных масштабах белковые аминокислоты получают:
1. Г идролизом природного белковосодержащего сырья.
2. Химическим синтезом.
3. Микробиологическим синтезом.
4. Биотрансформацией предшественников аминокислот с помощью микроорганизмов или выделенных из них ферментов (химико-микробиологический метод).
Наиболее перспективен и экономически выгоден микробиологический синтез аминокислот. Более 60% всех производимых в настоящее время высокоочищенных препаратов аминокислот получают этим способом. Главное преимущество, которого состоит в возможности получения аминокислот на основе возобновляемого сырья.
Промышленное производство аминокислот стало возможным после открытия способности некоторых микроорганизмов выделять в культуральную среду значительных количеств какой-либо одной аминокислоты. При этом было подмечено, что продуктивные штаммы можно улучшать посредством селекции мутантов с измененной генетической программой. Это роды Бгеу1Ьас1епиш, М1сгососсш, СоппеЬа^епиш, АгШгоЬа^ег.
125
В последние годы в Российской Федерации резко сократилась продукция животно-
водства и, как следствие этого, возрос до недопустимых размеров импорт мясопродуктов.
Одной из причин уменьшения производства мясопродуктов является ухудшение качества кормов и повышение их стоимости, что вызвано практически полной остановкой предприятий производивших кормовой белок в силу их неконкурентоспособности при изменившейся структуре цен. Сегодня кормовой белок почти полностью импортируется.
Однако, есть альтернативное решение проблемы повышения качества кормов. Известно, что дефицит белка может быть компенсирован введением в корма незаменимых аминокислот, причем в первую очередь устраняется дефицит аминокислоты, находящейся в относительном минимуме, затем следующей - и так далее, т.к. привесы определяются не общим содержанием белка, а именно по содержанию наиболее дефицитной незаменимой аминокислоты в нем.
Введение незаменимых аминокислот в кормовые концентраты позволяет сбалансировать корма сельскохозяйственных животных. Добавление в рацион 3-4 дефицитных аминокислот к 1 т комбикорма приводит к уменьшению общего расхода кормов на 15-20%. Выход продукции при этом увеличивается на 20%. Таким образом, обогащение кормов незаменимыми аминокислотами очень выгодно. Порядок лимитирования определяется применяемыми компонентами кормов и потребностями в аминокислотах у животных и птицы. Аминокислотный состав кормовых ингредиентов и потребности в различных аминокислотах хорошо изучены и давно известны [1].
Так, для зерна злаковых и всех сельскохозяйственных животных и птицы лимитирующими аминокислотами являются метионин, лизин, триптофан и треонин.
В настоящее время в России в сельском хозяйстве птицеводство является ведущей отраслью. При кормлении птицы первой лимитирующей аминокислотой является лизин, второй - метионин. Лизин - незаменимая аминокислота, входящая в состав белков и участвующая в жизненно важных обменных процессах. Содержание этого ценного вещества в растительных кормах весьма незначительно, поэтому в рационе птиц и животных его не хватает. Недостаток лизина наблюдается в тех случаях, когда при кормлении используются преимущественно зерновые культуры и подсолнечниковый шрот, а доля кормов животного происхождения составляет 1-2%.
Аминокислота необходима животным и птицам для синтеза нуклеотидов и хромопротеинов, а также для регуляции обмена азота и углеводов. Кормовой лизин, ускоряя процесс и восстановление костной ткани, способствует росту молодняка, быстрому усвоению кормов, образованию меланина при оперении птиц.
Являясь природным иммуномодулятором, лизин участвует во всех окислительновосстановительных реакциях, положительно влияет на синтез эритроцитов, обеспечивает аккумуляцию кальция в костной ткани, способствует полноценному усвоению фосфора, обеспечивает переаминирование и дезаминирование аминокислот.
Одной их основных особенностей лизина является его участие в окислении углеводов. В результате реакции, происходящей между аминокислотой и углеводами, получается не-воспринимаемый организмом комплекс.
Чтобы улучшить доступность вещества (и всех аминокислот), получаемого из бобовых и других культур, продукты подвергают тепловой обработке. Нормирование потребности животных в нем учитывают по доступному лизину до нормы, определенной соответствующими таблицами.
Доступный (усваиваемый) лизин используется для выработки белков, участвующих в формировании скелетных и мышечных тканей, ферментов, гормонов. При дефиците доступных углеводов он участвует в метаболических реакциях, в результате которых синтезируется
126
глюкоза и кетоновые тела. Этот процесс обеспечивает высвобождение энергии, необходимой птице в период ее голодания.
Таким образом, существует множество преимуществ использования продукции на основе лизина:
- отличное усвоение питательных кормов;
- повышение продуктивности взрослых особей;
- обладает высокими гомогенными свойствам [2].
В связи с этим на кафедре «Биотехнология» ОмГТУ проводятся исследования по разработке биотехнологии производства незаменимой аминокислоты - лизина для получения кормовых добавок, т.к. это является в настоящее время актуальным направлением.
Библиографический список
1. «Биомедиа Р.Ф.» научно-популярный портал.
2. кйр://’^^^Ье81хеГега1;.т
