2 Протеиновое питание сельскохозяйственных животных и пути решения проблемы протеина в животноводстве

2.1 Понятие о протеине

Как известно, питательность корма нельзя выразить одним показателем, она должна быть комплексной. В системе комплексной оценки питательности кормов особая роль принадлежит протеину. Слово «протеин» происходит от греческого protos – первый. И действительно, это вещество имеет первостепенное значение в кормлении животных, так как его нельзя заменить другими. В биохимии протеином называют простые белки, состоящие только из аминокислот. В кормлении животных под сырым протеином понимают все азотсодержащие вещества корма: белки и амиды. Белки – высокомолекулярные органические соединения, построенные из аминокислот. Амиды – азотистые соединения небелкового характера.

Вотличие от других органических веществ, протеин содержит азот. Среднее содержание азота в протеине – 16 %.

Взависимости от состава все белки подразделяют на две группы: простые и сложные. К простым белкам относятся альбумины, глобулины, которые встречаются в растениях и животных, глютелины, проламины – только в растениях, гистоны и протамины– только в тканях животных. Сложные белки состоят из аминокислот

инебелковой части: липопротеиды – соединения белков с липидами, нуклеопротеиды – с нуклеиновыми кислотами, фосфопротеиды – с остатками фосфорной кислоты, глюкопротеиды – с углеводами, хромопротеиды – с красящими веществами, металлопротеиды – с металлами (Fе, Сu, Мg, Zn и др.).

Взерновых кормах преобладают простые белки, в зеленой траве – сложные. Нуклеопротеиды содержатся в ядрах растительных и животных клеток. Фосфопротеиды, хромопротеиды, глюкопротеиды и липопротеиды встречаются в растительных и животных организмах. К фосфопротеидам относится казеин молока, к хромопротеидам – гемоглобин крови.

14

Амиды определяют по разности между сырым протеином и белком. К амидам относятся свободные аминокислоты, амиды аминокислот, нуклеиновые кислоты, органические основания, нитраты, нитриты, соли аммония, алкалоиды. Кроме того, азот входит в состав многих витаминов группы В. Амиды чаще представляют собой продукты незавершенного синтеза белка из неорганических веществ. Однако амиды образуются также и при распаде белка под действием ферментов. Поэтому много амидов содержится в растениях, не закончивших рост, в кормах, подвергнувшихся брожению.

Наиболее богаты амидами зеленые корма, силос, корнеклубнеплоды, где на их долю приходится 25–30 % и больше от общего количества протеина, мало амидов – в зернах, семенах, где протеин представлен в основном белком.

2.2 Значение протеина для животных

Протеин играет первостепенную роль в построении тела и жизнедеятельности животного организма.

Условно можно выделить три основные функции протеина: строительную, биологическую и энергетическую.

Строительная, или пластическая, функция заключается в том, что протеин является строительным материалом для синтеза белков организма, входящих в состав всех органов и тканей, являющихся составной частью продукции: молока, мяса, яиц, шерсти.

Биологическая, или регуляторная, функция состоит в том, что белки являются составной частью многих биологически активных веществ (БАВ): ферментов, определяющих скорость процессов синтеза и распада, происходящих на клеточном уровне; гормонов, участвующих в регуляции процессов жизнедеятельности. Белки входят в состав иммунных тел, определяющих защитные функции организма, в состав антибиотиков.

Энергетическая функция протеина не является основной, так как главным источником энергии для животных являются углеводы, жиры.

Дефицит протеина в рационах животных ведет к тяжелым последствиям: снижается продуктивность, ухудшается качество

15

продукции (например, уменьшается в молоке содержание белка ижира),замедляетсяростмолодняка,возрастаетпродолжительность выращивания и откорма; увеличиваются затраты кормов на единицу продукции – при недостатке протеина на 1 % затраты кормовых единиц возрастают на 2 %, ухудшается переваримость и использование питательных веществ кормов. Недостаток протеина также отрицательно сказывается на воспроизводительных функциях животных, состоянии их здоровья, снижаются защитные свойства организма, возникают заболевания, в том числе дистрофия.

Нежелателен и избыток протеина. Во-первых, перерасход протеина не оправдан экономически, во-вторых, избыток протеина также отрицательно сказывается на состоянии здоровья, воспроизводства, долголетии, ведет к снижению усвоения витаминов А, С, группы В. Избыток протеина способствует возникновению таких заболеваний, как кетозы у высокопродуктивных коров при концентратном типе кормления, подагра (в птицеводстве) – накопление мочевой кислоты в крови, органах и тканях, особенно при поступлении с кормами чрезмерного количества животных белков. Большую опасность для животных представляет избыток нитратов, нитритов, входящих в состав амидов.

Обеспеченность животных протеином определяется количе-

ством в рационе сырого и переваримого протеина, только сырого – у птицы, количеством белка – у плотоядных. Сырой протеин – это все азотсодержащие вещества корма, переваримый – определяется по разнице между поступившим с кормом и выделенным с калом. Переваримость протеина зависит от многих факторов, например, от обеспечения энергией, легкоусвояемыми углеводами, другими элементами питания, поэтому за рубежом учитывают, как правило, сырой, а не переваримый протеин. По сырому протеину балансируют рацион и для птицы, так как переваримость у нее определять сложно и содержание аминокислот проще учитывать в сыром, а не в переваримом протеине.

Уровень протеинового питания животных определяется количеством переваримого протеина на 1 к. ед., а в птицеводстве – содержанием сырого протеина в процентах от сухой кормовой смеси. Например, коровам на 1 к. ед. рациона требуется 100–110 г переваримого протеина, свиньям – 100–120 г, в комбикормах кур-несушек 16–17 % сырого протеина.

16

2.3 Питательная ценность протеина для жвачных животных

При усвоении протеина корма у жвачных животных ведущая роль принадлежит бактериям и инфузориям, населяющим рубец. С их помощью расщепляется более 40 % протеина. Белки корма расщепляются протеалитическими ферментами микробного происхождения до аминокислот, которые затем дезаминируются с образованием аммиака, углекислоты, летучих жирных кислот и метана. Образующийся аммиак служит материалом для синтеза белка микроорганизмами. Таким образом, в рубце жвачных параллельно идут два процесса: расщепление кормового белка до аммиака и биосинтез микробного белка, пригодного для синтеза белка тела животного. Отмирающие бактерии, поступая в сычуг и тонкий кишечник, перевариваются наряду с нерасщепленным кормовым протеином. Однако некоторую часть аммиака бактерии не успевают усвоить, он всасывается в кровь и в печени превращается в мочевину, которая затем выделяется с мочой и частично со слюной. Но если аммиак поступает в кровь в больших количествах, нарушается функция печени, возникает отравление. К тому же увеличение всасывания аммиака в кровь ведет к снижению использования азота корма.

Чтобы не допускать дисбаланс между распадом кормового белка и синтезом белка бактериального, предотвратить избыточное всасывание аммиака в кровь, необходимо создать оптимальные условия для жизнедеятельности микрофлоры. Основными из этих условий являются: соотношение между растворимыми и нерастворимыми протеином, обеспеченность легкоусвояемыми углеводами.

Желательно, чтобы рационы крупного рогатого скота содержали в сыром протеине 40–50 % водосолерастворимых фракций. Много таких фракций в кукурузном силосе, корнеплодах, меньше – в сене, сенаже, кукурузной дерти.

Обычно протеин с высокой растворимостью имеет и более высокую переваримость и наоборот. Недостаток растворимых фракций протеина в рационах жвачных ограничивает ферментацию, избыток, наоборот, ее усиливает, что приводит к потере азота с всосавшимся вкровьаммиаком,которыймикроорганизмынеуспелииспользовать для синтеза белка своего тела. Поэтому высокая расщепляемость протеина в рубце нежелательна.

17

Таким образом, потребность жвачных в аминокислотах удовлетворяется за счет микробного белка и нерасщепляемого в рубце протеина. Чем выше продуктивность, тем меньше удовлетворяется потребность коров в аминокислотах за счет микробиального белка. При удое до 15 кг за счет бактериального синтеза потребность коров

ваминокислотах обеспечивается на 75–80 %, а у высокопродуктивных – с удоем 25–40 кг – только на 45–60 %. Недостающее количество аминокислот они должны получать с нерасщепленным в рубце протеином. Иногда этот протеин называют транзитным. Дефицит нерастворимого или нерасщепляемого протеина ведет к недостатку аминокислот, а значит, к снижению продуктивности.

Следовательно, если коровы с невысокой продуктивностью

восновном обеспечивают свою потребность в незаменимых аминокислотах за счет микробиального белка, биологическая ценность которого почти в 2 раза выше растительного, то для высокопродуктивныхживотныхважно,чтобывнерастворимомпротеине,который расщепляется в сычуге и кишечнике, содержалось необходимое количество незаменимых аминокислот.

Качество нерасщепленного протеина по аминокислотному составу должно быть достаточно высоким. Это достигается включением в рацион защищенных от распада в рубце высокобелковых кормовых средств: шротов, зернобобовых, гранул и брикетов из бобовых трав.

Для защиты протеина от распада в рубце применяют обработку химическими веществами, используют технологические приемы. Из химических веществ чаще применяют обработку формальдегидом, танинами, органическими кислотами (уксусной, муравьиной и др.). Технологические приемы – это сушка, нагревание, гранулирование, брикетирование, экструдирование и другие.

Надо иметь в виду, что химические способы хотя и обеспечивают хорошую защиту протеина, но не всегда безопасны для здоровья животных и качества продукции. Поэтому при их использовании следует строго выполнять все требования технологии обработки, не допуская передозировки реагентов.

Биосинтез микробного белка в организме – процесс энергоемкий и приостанавливается при недостатке энергии, неиспользованный аммиак выводится из организма, что ведет к непроизводи-

18

тельным потерямпротеина корма. Наиболеемобильнымисточником энергии для биосинтеза микробного белка являются сахара, количество которых должно быть в определенном соотношении с переваримым протеином. Оптимальное сахаро-протеиновое отношение для лактирующих коров 0,8–1,1:1, то есть когда на 1 г переваримого протеина приходится 0,8–1,1 г сахара.

Лимитирующими факторами биосинтеза белка в рубце, кроме сахара, являются сера, фосфор, так как на единицу азота в бактери- альномбелкеэтихэлементовв1,5–2разабольше,чемврастительном.

Протеиновая питательность определяется и такими относительными показателями как протеиновое, амидо-белковое отношения.

Протеиновое отношение (ПО) определяется по формуле:

ПО = переваримые:жир×2,25+клетчатка +БЭВ. перев. протеин

Если протеиновое отношение менее 6, его называют узким, от 6 до 8 – средним, более 8 – широким. При слишком широком протеиновом отношении ухудшается использование протеина и других питательных веществ.

Амидо-белковое отношение определяют делением количества амидов на содержание белков. В рационе оно должно быть в пределах от 1:2, до 1:3, то есть на одну часть амидов должно приходиться 2–3 части белка.

Таким образом, питательная ценность протеина для жвачных определяется не только количеством сырого и переваримого протеина, но и наличием растворимых и нерастворимых фракций, аминокислотным составом бактериального белка и нерасщепленного в рубце протеина.

Наиболее эффективное использование протеина и аминокислот для образования продукции возможно лишь в том случае, если рацион сбалансирован по содержанию энергии, органическим и минеральным веществам, витаминам.

При недостатке энергии протеин расходуется непроизводительнонаэнергетическиецели,приизбыткеэнергиипроисходитожирение. Следовательно, протеин должен находиться в оптимальном

19