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

Скачайте статью в формате .pdf

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

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

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.