Доступность аминокислот
Раздел из брошюры «Аминокислоты в кормлении животных», издатель рабочая группа по кормовым добавкам в кормлении животных (AWT), перевод Елены Бабенко для soft—agro.com
Основные понятия
Прежде чем содержащиеся в кормовом протеине аминокислоты смогут использоваться для синтеза протеина в организме, они должны быть освобождены из протеинового соединения (переварены) и усвоены организмом. Факторы, которые влияют на переваривание и усвоение животным, это значимые показатели, которые влияют на доступность аминокислот.
Следует помнить, что во время технических процессов обработки сырья аминокислоты могут быть так изменены, что они хотя и достигнут потенциального места синтеза, т.е. будут переварены и усвоены, но будут в таком виде, что организм не сможет использовать их для синтеза протеина.
Доступность кормовых аминокислот – это их относительная доля, которая имеется в распоряжении организма без ограничений для всех процессов обмена веществ, в которых эта аминокислота нужна.
Предполагая, что переваренные и усвоенные аминокислоты являются биологически доступными, выделяют категорию перевариваемых аминокислот, которые используют для оценки ценности кормового протеина.
Перевариваемость может быть измерена в различных отделах кишечного тракта. Если определяют перевариваемость в конце тонкого кишечника, говорят о илеальной перевариваемости аминокислот. Этот метод исключает влияние микробиальных преобразований в толстом кишечнике и ведет к более точному прогнозу продуктивности при составлении рационов по сравнению с брутто-аминокислотами (общим количеством аминокислот). Это показано на примере в таблице 6.
Таблица 6. Влияние замены соевого протеина на 50% протеина из мясокостной муки на уровень привесов свиней (живой вес 20-45 кг)
Если в рационе из кукурузы и соевого шрота (группа 1) 50% протеина из соевого шрота заменить на мясокостную муку (группы 2-4), это приведет в группе 2 к существенному уменьшению суточных привесов и повышению расхода кормов на кг привеса. Одно только добавление в рацион триптофана (группа 3) до уровня контрольной группы 1 не дает значительного улучшения. В группе 4 кроме триптофана был добавлен лизин до уровня илеального перевариваемого лизина группы 1. И это позволило достичь результатов, которые были даже чуть лучше, чем в контрольной группе. Этот пример позволяет четко показать, что, балансируя рацион, нужно брать за основу илеальные перевариваемые аминокислоты. Если бы ориентировались только на общее количество аминокислот, то фактическая потребность в лизине в группе 4 была бы недооценена, поскольку перевариваемость лизина в мясокостной муке ниже, чем в соевом шроте.
Влияние аминокислот эндогенного происхождения (синтезированных внутри организма) на измерение перевариваемости пытаются минимизировать, пользуясь корректирующими коэффициентами. При этом учитывают, что степень и состав эндогенных выделений зависит от размера потребления сухого вещества, аминокислотного профиля кормового протеина, содержания некрахмальных полисахаридов в корме, кинетики кишечника, микробиальной заселенности кишечника и других факторов. Количественное определение и упорядочивание по каждому конкретному фактору вряд ли возможно при проведении опытов с животными.
Часто понятия перивариваемости и доступности приравниваются. Это может вести к ошибочным расчетам, как показано выше, потому что переваренные и усвоенные аминокислоты не всегда могут использоваться в полной мере для синтеза протеина.
Рассматривая все факторы влияния, приходят к категории физиологически активных аминокислот. Их можно рассчитать для незаменимых аминокислот в опытах по определению азотного баланса. Они включают в себя также недостаточность ценности аминокислот на уровне обмена веществ, что не получается определить, работая только с показателями перевариваемости.
Факторы влияния
Как было показано, перевариваемость является важнейшим из факторов влияния на доступность кормовых аминокислот. Перевариваемость с учетом относительной вариабельности зависит от вида кормового сырья и определяется с приблизительной точностью в большом количестве опытов с животными, на основании чего потом составляют таблицы для отдельного белкового сырья. Таблица 7 показывает выборку таких данных по важнейшим незаменимым аминокислотам, на основе их действительно илеальной перевариваемости.
Эта информация является шагом вперед с точки зрения кормовой ценности сырья по сравнению с показателем брутто-аминокислот и должны использоваться при составлении кормовых рецептур. Поскольку должны учитываться различные потери в процессе переваривания и ресорбции, например, лизина из зерновых, лучшее обеспечение потребности в аминокислотах возможно как раз с учетом перевариваемых аминокислот.
Для протеина, который не разрушается под воздействием температуры, измерение перевариваемости в конце тонкого кишечника отражает доступность более точно, чем в конце кишечного тракта.
Следующий важный фактор, который влияет на доступность – технические процессы обработки, которым должны быть подвержены корма. Здесь аминокислоты могут быть повреждены.
Если происходит термическое повреждение, тогда с определением илеальной перивариваемости доступность соответсвующих аминокислот будет
Таблица 7. Настоящая перевариваемость незаменимых аминокислот в некотором кормовом сырье для свиней и птицы, %
Эта потеря доступности может быть определена благодаря измерению физиологически действующих аминокислот.
Многое кормовое сырье перед скармливанием проходит обработку или подвергается хранению. Это относится прежде всего к белковым кормам, но и к зерновым тоже.
Таблица 8 содержит примеры методов обработки и их влияния на доступность аминокислот.
Среди технологических операций во время обработки сырья особенно важным является нагревание. Кормовое сырье подвергается множеству различных термических обработок, например, обжаривание соевых бобов и соевого шрота, рапсовых продуктов, гороха и кормовых бобов; автоклавирование мясокостной и перьевой муки; пастеризация рыбной муки или высушивание кукурузного глютена и влажных зерновых культур.
Готовые кормосмеси тоже поддают довольно значительной обработке температурой (гранулирование до 80°С, экспандирование до 110°С, экструдирование до 130°С), что обусловлено процессом производства, целью повысить питательность корма или улучшить его гигиену.
В готовых кормосмесях к тому же часто образуются условия, стимулирующие реакцию Майларда (уменьшающие сахар). Влияние этого способа обработки на отдельные белковые корма и кормосмеси еще мало исследовано, особенно в аспекте обобщающих и тем самым предсказуемых проявлений.
Таблица 8. Технологические операции и возможные повреждения аминокислот
Рамки системы оценки
Доступность аминокислот, как было показано выше, может оцениваться по разным категориям. В отличии от показателей общих аминокислот (брутто аминокислот), перевариваемые аминокислоты имеют практическое значение. Система для оценки доступности физиологически активных аминокислот – это тема, которая активно изучается современной наукой.
Для зерновых культур и белкового сырья, которое не повреждается высокой температурой, с доступностью в целом все понятно. Для протеина, проходящего термическую обработку, проводят invitro-тесты на доступность для коррекции, но все же без широкого применения в комбикормовой промышленности.
Схема 6. Суточные привесы свиней
Рационы были составлены с 0,36 г илеального перевариваемого лизина на 1 МДж перевариваемой энергии и термически обработанного гороха
Степень разрушения незаменимых аминокислот в процессе обмена веществ сегодня еще не достаточно изучена, но это крайне необходимо для точного определения потребности в физиологически активных аминокислотах, особенно для незаменимых аминокислот.
Опыты со свиньями на откорме (схема 6) показывают границы оценки на основе перевариваемых аминокислот. Хотя все рационы были рассчитаны с одинаковым содержанием перевариваемого лизина, привесы снижались с повышением интенсивности тепловой обработки корма.
Целью следующих исследований должна быть разработка адекватной системы для оценки доступности аминокислот, которая даст возможность прогнозировать данные при условиях современных способов обработки кормового сырья. А в будущем исследований только на уровне переваривание-ресорбция будет не достаточно.
————————————-
Скачайте статью в формате .pdf
Вы нашли эту статью полезной для себя? Перешлите ссылку своим коллегам!
С нетерпением жду отзывы и комментарии. Большое Вам спасибо!
Здравствуйте, Елена. Очень интересная статья, особенно для меня я восполнила свои пробелы в знаниях. Эта статья мне много дала.
вопрос по таб 7.как обстоят дела с овсом его нет в данной таблице, но немцы особенно фермеры очень плотно им пользуются
биодоступность безоболочечного азота?
доступность аминокислот от технологической обработки?
есть зависимость привесов от технологической обработки, значит есть разница в доступности аминокислот по таблице № 6.
Здравствуйте, Елена. Большое спасибо за перевод такой хорошей статьи. Спасибо за pdf версию. Пара вопросов:
1. В табл. 7 не хватает данных: триптофан ячменя для птиц, триптофан тритикале для обоих, триптофан в арахисовом шроте для птиц, и метионин+цистин в хлопковом шроте для птиц. Или их там не должно быть?
2. Правильно ли я понял, что, получив из лаборатории данные по содержанию в «моей кукурузе» аминокислот и др. компонентов, я вычисляю по данной таблице доступные значения аминокислот и именно их уже применяю во всех своих расчётах кормовых рационов? То есть именно эти значения должны покрывать потребность птицы в данных аминокислотах на разных стадиях их роста или необходимо учесть ещё какие-то факторы? Можно ли пренебречь влиянием техпроцесса подготовки корма в случае с птицей? И не будут ли сильно различаться коэффициенты доступности в зависимости от конкретно взятого вида кукурузы или пшеницы?
Извините за вопросы новичка, просто хочу освоить расчёты.
Здравствуйте, Михаил,
1. По таблице 7: сложно сказать, скорее всего всё-же в данных продуктах очень малое содержание названных аминокислот, т.к. обычно если данных нет, то это дополнительно указывается, а здесь такого примечания нет.
2. Да, Вы правильно понимаете. Коэффициенты доступности обычно не сильно отличаются. В целом могу порекомендовать программу Аминодат компании Евоник — очень удобный инструмент для пересчёта количества аминокислот в сырье в зависимости от содержания в нем сырого протеина и доступности аминокислот.