CC BY
98
1. ЗООТЕХНИЯ
УДК 636.4.085.55
ПОЛНОЦЕННОСТЬ ПРОТЕИНОВОЙ ПИТАТЕЛЬНОСТИ КОРМОВ ДЛЯ СВИНЕЙ
>В. М. ГОЛУШКО, 1А. В. ГОЛУШКО, >В. Н. ПИЛЮК, 1А. В. СИТЬКО, 2А. Я. РАЙХМАН
:РУП «НПЦ НАН Беларуси по животноводству», г. Жодино, Минская обл., Республика Беларусь, 222160
2УО «Белорусская государственная сельскохозяйственная академия», г. Горки, Могилевская обл., Республика Беларусь, 213407
(Поступила в редакцию 10.03.2016)
Резюме. Разработан алгоритм расчета наличия «идеального» протеина в кормах для свиней на основе данных по нормам содержания незаменимых аминокислот в полнорационных комбикормах и их содержания в основных кормах. Соотношение первой лимитирующей аминокислоты с нормой потребности составляет число комплектов «идеального» протеина в корме. Проведено ранжирование кормов по содержанию в них «идеального» протеина и его стоимости.
Ключевые слова: незаменимые аминокислоты, «идеальный» протеин, комбикорм, ранжирование кормов.
Summary. The article deals with the algorithm developed to calculate the «ideal» protein in feeds for pigs on the basis of the essential amino acid standards for complete feed and the data on the content of essential amino acids in the basal feeds. The ratio of the first limiting amino acid to amino acid requirement accounts for the number of complete sets of the «ideal» protein in the feed. Feeds were graded according to the content of the «ideal» protein and its cost.
Key words: essential amino acids, «ideal» protein, mixed feed, feed grading.
Введение. Моногастричные животные неодинаково используют протеины кормов. Во многом это зависит от доступности азотистых соединений в кормах и соотношения в них незаменимых аминокислот. При производстве свинины основная часть стоимости комбикормов приходится на энергетические и белковые корма. Отсюда возникает необходимость максимально точно обеспечить потребность животных в энергии и протеине за счет дешевых кормов и добавок. Для кормления свиней на промышленных комплексах необходимо производить достаточные объемы не только злакового зернофуража как главного поставщика обменной энергии и значительной части протеина, но и высокобелкового зерна бобовых культур. Особое место отводится рапсу как источнику недостающего в злаковом зернофураже количества протеина и критических аминокислот. Не остаются без внимания и синтетические препараты аминокислот.
С точки зрения физиологии, потребность моногастричных животных в протеине рассматривается как Сумма незаменимых аминокислот при оптимальном их соотношении [1-4]. При этом белковые вещества корма усваиваются после гидролиза в желудочно-кишечном тракте в основном до аминокислот.
В синтезе органов и тканей принимают участие более 22 аминокислот. Из них лишь 10 не могут синтезироваться в организме самостоятельно. Синтез белков детерминирован генетически и зависит от обеспеченности организма животного соответствующим количеством каждой аминокислоты [5]. Недостаток аминокислот может быть устранен за счет процессов их синтеза или переаминирования. Дефицит незаменимых аминокислот приводит к нарушению синтеза белков, в том числе его отложения у растущих животных [5, 6]. Недостаток даже одной незаменимой аминокислоты снижает скорость роста мышечной ткани и органов, так как молекулы белков имеют совершенно определенную структуру и аминокислотный состав. Кормовой протеин в организме животных используется наиболее эффективно, если наличие в рационе незаменимых аминокислот соответствует потребности без недостатка и избытка. Такой протеин стали называть «идеальным» [4, 8, 9]. Основное преимущество использования «идеального» протеина заключается в том, что его легко можно адаптировать к множеству кормовых ситуаций, так как идеальное соотношение незаменимых аминокислот является достаточно стабильным и не зависит от изменений состава рациона для данной половозрастной группы животных. На практике «идеальному» протеину соответствуют нормы потребности в незаменимых аминокислотах и их нормативное содержание в полнорационных комбикормах. В «идеальном» протеине для свиней различных половозрастных групп содержание и соотношение незаменимых аминокислот различается в связи с различной метаболически детерминированной потребностью. Так как первой лимитирующей амино-
кислотой чаще всего является лизин и он наиболее полно используется для построения белков тела, то принято соотносить другие аминокислоты в «идеальном» протеине с ним [10].
Представляет большой интерес оценка кормов по содержанию в них количества белка с «идеальным» соотношением незаменимых аминокислот, то есть комплекта аминокислот, отвечающего требованиям «идеального» протеина. Первые показатели («индексы») качественной оценки протеинов на этой основе были предложены Митчелом и Блоком [1]. В качестве стандарта был взят аминокислотный состав яичного белка, который сравнивается с содержанием аминокислот в изучаемых протеинах. Чем больше дефицит какой-либо незаменимой аминокислоты, тем ниже показатель питательности, тем хуже протеин.
Перерасход протеина на производство животноводческой продукции объясняется потерями неутилизированных аминокислот по причине их избытка относительно уровня первой лимитирующей аминокислоты [11]. Аминокислотная питательность зерна ячменя показала, что лизина в ячмене содержится только 44 % от нормы потребности поросят живой массой 20-50 кг из-за пониженного содержания лизина, который является первой лимитирующей аминокислотой.
Цель работы - оценить степень соответствия аминокислотного состава основных кормов потребностям свиней в незаменимых аминокислотах. В дальнейшем планируется разработать алгоритм подбора оптимального соотношения кормов, при котором минимизируется стоимость полнорационного комбикорма и обеспечивается максимальное приближение в нем протеина с идеальным составом.
Материал и методика исследований. Для определения содержания в кормах комплекта незаменимых аминокислот, отвечающего требованиям «идеального» протеина для свиней произвели расчет по следующей формуле:
А и-
О = А *100%,
Ан
где: О - обеспеченность корма незаменимой аминокислотой, %;
Ак - содержание аминокислоты в изучаемом корме, г/кг;
Ан - нормативное содержание аминокислоты в полнорационном комбикорме, г/кг.
Аминокислота с наименьшей ее обеспеченностью в корме и определяла содержание укомплектованного «идеального» протеина, остальные аминокислоты находились в избыточном количестве.
Для проведения расчетов были использованы:
- нормы содержания незаменимых аминокислот в полнорационных комбикормах для всех половозрастных групп свиней [12];
- аминокислотный состав кормов [12];
- структура расхода комбикормов на свиноводческом комплексе с полным циклом [13].
Расчет стоимости «идеального» протеина производился по закупочным ценам на зерновое сырье и рыночным ценам отдельных ингредиентов, сложившихся на комбикормовых предприятиях.
Результаты исследований и их обсуждение. Современные нормы аминокислотного питания свиней мясного направления продуктивности отвечают их более высоким требованиям в обеспечении потребностей во всех незаменимых аминокислотах. В табл. 1 приведены нормы содержания незаменимых аминокислот в стандартных комбикормах для свиней, а также в усредненном комбикорме.
Сведения о нормах содержания аминокислот в усредненном комбикорме необходимы для рационального планирования производства кормов с наибольшей обеспеченностью комплектным «идеальным» протеином и наименьшей его стоимостью. Приведенные нормы для молодняка усреднены для обоих полов, хотя потребность хрячков в лизине на 11 % выше [14]. В этих исследованиях было установлено, что для растущих хрячков (от 30 до 65 кг) крупной белой, эстонской беконной и черно-пестрой пород нормой лизина является 5 %, а для свинок - 4,5 % от сырого протеина при содержании последнего в комбикорме 17,5 %, породных различий по потребности в лизине ремонтного молодняка свиней не установлено.
Для расчета нормативного содержания незаменимых аминокислот в усредненном комбикорме была использована структура расходуемых комбикормов на крупных свиноводческих комплексах с законченным циклом производства. Так как нормы содержания аминокислот в комбикормах для откармливаемого и ремонтного молодняка существенно не различаются, то объемы их расхода в данном расчете объединены.
Т а б л и ц а 1. Состав комбикормов по протеиновой и аминокислотной питательности, г/кг
Аминокислоты Комбикорма для: Усредненный комбикорм
поросят-сосунов СК-12 поросят-отъемы-шей СК-17 поросят на дора-щивании СК-21 откорма I периода СК-26 откорма II периода СК-31 свиноматок холостых и супоросных СК-1 свиноматок подсосных СК-10 хряков-производителей СК-2
Лизин 14,0 12,5 11,0 9,5 8,0 6,7 9,0 9,2 9,1
Треонин 8,7 8,1 7,3 6,3 5,3 4,7 6,0 7,6 6,0
Метионин+цистин 8,4 7,5 6,4 5,7 4,8 4,0 5,4 5,7 5,46
Триптофан 2,7 2,4 2,1 1,8 1,5 1,3 1,7 1,8 1,73
Изолейцин 7,8 7,0 6,2 5,3 4,6 4,0 5,0 5,3 5,13
Валин 9,5 8,5 7,5 6,5 5,4 4,6 6,1 6,2 6,19
Лейцин 14,0 12,5 11,0 9,5 8,0 6,7 9,0 9,2 9,1
Фенилала-нин+тирозин 13,6 12,1 10,7 9,2 7,8 6,5 8,7 8,7 8,84
Аргинин 5,9 5,3 4,4 3,8 32, 2,7 3,6 3,9 3,66
Гистидин 4,3 3,9 3,4 2,9 2,5 2,1 2,8 2,9 3,65
Протеин 220 180 180 165 155 140 160 180 163
Структура комбикорма, % 2,4 3,6 18,6 19,2 38,2 10,0 6,0 2,0 100
Сумма незаменимых аминокислот 88,9 79,8 70,0 60,5 51,1 43,3 57,3 60,5 58,87
Приведенные в табл. 1 данные можно использовать для определения в кормах сбалансированного набора аминокислот, отвечающего требованиям каждой половозрастной группы и всего свинопого-ловья данного комплекса в незаменимых аминокислотах. По результатам этого определения можно планировать производство или закуп корма с наибольшим содержанием сбалансированного протеина.
Среди злаковых культур (табл. 2) наибольшим содержанием лизина отличаются ячмень, тритикале, рожь, бедно лизином зерно кукурузы, пшеницы, овса. Более высоким содержанием треонина на фоне злакового зернофуража выделяются тритикале, ячмень, рожь. Наиболее богатыми по содержанию серусодержащих аминокислот (метионин+цистин) являются тритикале, пшеница, ячмень, а рожь, овес, кукуруза содержат их наименьшее количество. Лучшим источником триптофана являются тритикале, овес, ячмень, пшеница, а рожь и особенно кукуруза в своем белке содержат триптофана явно недостаточно. Содержание других аминокислот в злаковом зернофураже, как правило, представляет меньше проблем при балансировании комбикормов по аминокислотному составу.
В табл. 2 приведено стандартизированное содержание незаменимых аминокислот в основных кормах [12]. Среди злаковых культур наибольшим содержанием лизина отличаются ячмень, тритикале, рожь, бедно лизином зерно кукурузы, пшеницы, овса. Более высоким содержанием треонина на фоне злакового зернофуража выделяются тритикале, ячмень, рожь. Наиболее богатыми по содержанию серусодержащих аминокислот (метионин+цистин) являются тритикале, пшеница, ячмень, а рожь, овес, кукуруза содержат их наименьшее количество. Лучшим источником триптофана являются тритикале, овес, ячмень, пшеница, а рожь и особенно кукуруза в своем белке содержат триптофана явно недостаточно. Содержание других аминокислот в злаковом зернофураже, как правило, представляет меньше проблем при балансировании комбикормов по аминокислотному составу.
Среди бобовых культур наибольшее содержание лизина имеют соя, горох, люпин, несколько меньше лизина содержит вика. Не лучшим источником лизина является рапс, который однако, как и соя, богат треонином, серусодержащими аминокислотами. Триптофана относительно больше содержится в зерне сои и рапса, люпин и вика содержат его меньше, чем соя и рапс, а горох среди бобовых содержит наименьшее количество триптофана. Из растительных высокобелковых кормов наилучшим составом обладает белок соевого шрота, если не считать его недостаточную укомплектованность се-русодержащими аминокислотами.
Т а б л и ц а 2. Содержание протеина и незаменимых аминокислот в кормах, г/кг
Корма сухое вещество сырой протеин Аминокислоты
лизин Треонин метионин+цистин триптофан изолейцин валин лейцин фенилаланин+ тирозин аргинин гистидин
Ячмень 870 110 4,0 3,7 4,1 1,4 3,9 5,4 7,3 8,2 5,4 5,3
Тритикале 860 115 4,1 3,9 4,5 1,5 3,4 4,5 6,4 6,6 5,4 2,3
Пшеница 860 120 3,4 3,5 4,5 1,4 3,9 5,4 7,3 8,0 5,8 2,5
Рожь 870 113 4,0 3,7 3,4 1,1 3,7 5,2 6,7 5,6 4,8 2,6
Овес 870 103 3,8 3,3 3,4 1,5 3,9 5,1 7,4 7,8 6,6 2,4
Кукуруза 870 89 2,6 3,2 3,7 0,6 3,2 4,3 10,6 7,3 8,8 2,4
Люпин 870 320 14,8 9,0 7,4 2,4 14,5 13,2 22,8 23,7 30,3 8,1
Горох 870 218 15,3 8,1 8,1 1,9 8,9 9,8 14,8 15,9 15,3 5,3
Вика 860 241 13,1 7,6 4,9 2,4 9,5 11,6 15,9 22,2 15,6 10,8
Соя 870 358 22,7 14,9 11,0 4,4 17,9 18,4 28,3 33,1 28,1 9,8
Рапс 910 223 12,4 11,0 13,2 2,9 8,3 10,5 13,4 14,2 12,5 5,8
Шрот рапсовый 910 378 19,1 15,0 15,8 4,3 14,2 18,1 23,4 22,9 20,4 9,0
Шрот соевый 900 440 28,4 17,6 12,9 5,8 21,3 21,8 33,6 39,3 32,2 12,1
Шрот подсолнечный 900 380 14,3 14,4 16,2 4,8 14,1 16,7 20,3 22,4 20,4 8,5
Дрожжи Кормовые 900 455 31,5 24,9 11,8 7,1 18,8 28,2 30,6 37,4 19,2 11,8
Мука рыбная 880 610 46,6 25,6 26,7 6,4 28,4 33,2 47,5 46,1 35,3 19,6
Мука мясо-костная 900 420 21,5 15,6 11,7 3,1 14,3 21,4 29,7 27,9 27,8 18,1
СОМ 950 333 28,1 14,5 12,1 4,3 19,3 23,0 33,5 34,5 12,2 9,5
Сыворотка сухая Молочная 880 116 6,8 5,1 2,4 1,6 4,4 3,9 5,9 3,2 1,1 2,9
Подсолнечный шрот содержит меньше, чем горох и рапсовый шрот лизина. Включение подсолнечного шрота в комбикорма для свиней в сочетании с лизиндефицитным злаковым фуражом не может улучшить белковую полноценность такого комбикорма и он без обогащения его кормовыми препаратами лизина будет использоваться неэффективно. Наилучшим источником лизина являются кормовые дрожжи и корма животного происхождения, особенно рыбная мука. В связи с максимальным использованием при производстве мяско-костной и рыбной муки соединительнотканных белков, они относительно хуже укомплектованы триптофаном, чем другими аминокислотами.
Представляется очень важной оценка кормов по содержанию в них количества белка с «идеальным» соотношением, то есть таким соотношением при котором эти аминокислоты без остатка используются организмом на синтез своих белков и других азотсодержащих веществ.
Для расчета обеспеченности незаменимыми аминокислотами основных кормов для свиней были использованы стандартизированные данные по содержанию аминокислот в кормах (табл. 2) и нормы их содержания в комбикормах для свиней, представленные в табл. 1.
Следует отметить, что наименьшая степень соответствия аминокислот требованиям «идеального» протеина фактически соответствует его содержанию в анализируемом корме. Например, ячмень содержит первую лимитирующую аминокислоту лизин в количестве, равном только 44 % от необходимой нормы его содержания в полнорационном комбикорме, то есть он содержит 0,44 комплекта
«идеального» протеина. У люпина первой лимитирующей аминокислотой является метионин+цистин -135,5 %, второй - триптофан - 138 % и т. д. То есть люпин содержит 1,36 комплекта «идеального» протеина для свиней.
Аминокислоты корма, степень соответствия которых «идеальному» протеину выше, чем первой лимитирующей аминокислоты могут использоваться для балансирования комбикормов с включением ингредиентов, дефицитных по этим аминокислотам, в противном случае эффективность скармливания комбикорма будет ограничиваться первой лимитирующей аминокислотой, а остальные аминокислоты, не отвечающие требованиям «идеального» протеина в организме животных будут дезами-нированы и использованы как углеводы [1, 5, 9].
Все злаковые зерновые имеют низкую обеспеченность в первую очередь лизином, а наименьшую имеют кукуруза и пшеница, кукуруза, кроме этого, бедна триптофаном. Кукуруза, овёс, пшеница обеспечены треонином немногим более 50 %. Из высокобелковых кормов наименьшую обеспеченность лизином имеют подсолнечный шрот, люпин. Люпин слабо укомплектован серусодержащими аминокислотами, треонином, горох беден триптофаном и по этой причине обеспеченная всеми аминокислотами часть его протеина («идеальный протеин») не достигает 100 %. В рапсовом жмыхе обеспеченность аминокислотами существенно выше, чем у люпина и гороха, но у него обеспеченность лизином ниже, чем другими аминокислотами, по этой причине он содержит 1,8 комплекта обеспеченного незаменимыми аминокислотами протеина.
Заключение. 1. Определение уровня соответствия аминокислотного состава кормов нормам содержания незаменимых аминокислот в комбикормах для свиней позволяет дать ранговую оценку аминокислотной питательности кормов.
2. Первой лимитирующей аминокислотой в зерне злаковых культур, рапсовом и подсолнечном шротах является лизин, второй - треонин за исключением кукурузы, у которой второй лимитирующей аминокислотой является триптофан, а у рапсового и подсолнечного шрота - лейцин.
3. Зернобобовые культуры дефицитны по триптофану, треонину, серусодержащим аминокислотам. Содержание лизина в них может хорошо восполнять его недостаток в зерне злаковых культур.
ЛИТЕРАТУРА
1. Голушко, В. М. Потребность хрячков и свинок разных пород в лизине / В. М. Голушко, А. И. Фицев // Микробиологический синтез лизина. Институт микробиологии им. А. Кирхенштейна. - Рига, 1974. - С. 81-83.
2. Даниленко, И. А. Проблема аминокислотного питания сельскохозяйственных животных / И. А. Даниленко, Г. А. Богданов // Аминокислотное питание свиней и птицы. Под ред. Н.Ф. Ростовцева. - М., 1968. - С. 5-42.
3. Клеменс, М. Дж. Обеспеченность аминокислотами и их роль в синтезе белка в клетках организма животных / Белковый обмен и питание М. Дж. Клеменс, В. М. Пейн // Пер. с англ. Г. Н. Жидкобелиной, Б. Д. Кальницкого, Д. В. Карликова [и др.]; под ред. В. Ф. Вракина, И. С. Ковальчук. - М.: Колос, 1980. - С. 20-30.
4. Концепция идеального протеина для свиней / M. Pack [et/ all.] // Аминокислоты в кормлении животных: сборник обзоров и отчетов. - Evonik Industries. 2008. - С. 123-128.
5. Коул, Д. Дж. Аминокислотное питание свиней // Питание свиней: теория и практика / Пер. с англ. Н. М. Темпера. -М.: Агропромиздат, 1987. - С. 73-84.
6. Лениидтер, А. Биохимия. Молекулярные основы структуры и функций клеток / Пер. с англ.; под редакцией А. А. Бае-вой и А. Я. Варшавского. - М., 1974. - С. 623-654.
7. Нормированное кормление свиней. рекомендации / РУП «НПЦ НАН Беларуси по животноводству». - Жодино, 2011. -47 с.
8. Попов, И. С. О белковой питательности кормов и методах ее измерения / И. С. Попов // Избранные труды. - М., 1967. -С. 167-181.
9. Рядчиков, В. Г. Рациональное использование белка - концепция «идеального» протеина / В. Г. Рядчиков // Научные основы ведения животноводства: юбилейный сб. науч. трудов. Северо-Кавказский НИИ животноводства. - Краснодар,1999. -С. 192-208.
10. Рядчиков, В. Г. Производство и рациональное использование белка (от Т. Особрна до наших дней) / В. Г. Рядчиков // Аминокислотное питание животных и проблема белковых ресурсов // Кубанский гос. агр. университет. - Краснодар, 2005. -С. 17-70.
11. Технология промышленного свиноводства / А. И. Васильев [и др]. - Л.: Колос, 1979. - 279 с.
12. Шманенков, Н. А. Белково-аминокислотное питание свиней / Н. А. Шманенков, В. Ф. Каленюк, П. И. Карначев // Вестник сельскохозяйственной науки. - 1990. - №2(401). - С. 22-26.
13. Chung, T. K., Baker D. H. Ideal amino acid pattern for 10 kilogramm pigs // J. Anim. Sci. - 1992 70: 10: P. 3102-3111.
14. Baker, D. H. Ideal amino acid for maximal protein accrention and minimal nitrogen excretion in swine and poultry. Proceedings Cornell Nutrition. - P. 134-139.
