Статья: Потребность лактирующих коров в незаменимых аминокислотах

ВНИИФиБ определил потребность на получение 1 кг молока с содержанием 3,4 % белка обменного лизина 3,4 г., мeтионина 0,93 г., в пересчете в % ОБ потребность ОЛ = 6,58 и OM = 1,83 % [30].

В дальнейшем сделан перерасчет потребности в обменных лизине и метионине по NRC-2001 и, кроме того, потребности рассчитаны по другим моделям (таблица 1).

Таблица 1

Потребность в лизине и метионине в % ОБ по моделям NRC, CPM и AMTS. [47]

На основе мета-анализа большого количества опубликованных в научной литературе данных исследований по балансированию аминокислотного состава ингредиентами рационов установлена потребность в абсолютном количестве лизина 157 г/день, 6,36 % ОБ [48].

Потребности в лизине и метионине, рассчитанные на базе большого количества научных публикаций, по так называемым сегментно-линейной и логистической (logistic) моделям оказались на уровне 7,2 и 2,5 % ОБ, т.е. близкими к первоначальным данным по NRC-2001 [49]. В то же время, нельзя не отметить, что потребность в лизине, рассчитанная по разным моделям, различается в пределах 24 %, метионина - 12 %. Оптимальным соотношением Л:М считается 3:1-2,8:1.

Выражение потребности аминокислот в % от обменного белка отражает его качественный состав, который оставляет не ясным количество незаменимых аминокислот в рационе. Привязка потребности НАК к ОБ не позволяет эффективно манипулировать разным количеством белка в рационах коров. Например, при норме лизина 7,2% и метионина 2,5% в ОБ, количество которого в СБ составляет 65%, при 17% СБ в рационе (170 г/кг СВ), количество ОБ=170Ч0,65=111 г/кг СВ, Л=7,2Ч1,11=7,99 г., М=2,5Ч1,11=2,78 г в 1 кг СВ. При снижении в рационе содержания СБ до 15% (150 г/кг СВ), количество ОБ=(150Ч65) /100=97,5 г, количество Л=7,2Ч0,98=7,08 г., метионина= 2,5Ч0,98=2,45 г, т.е. разница в снабжении коров лизином и метионином при ориентации на одни и те же нормы потребности, привязанные к ОБ, будут существенно ниже, поэтому надои будут снижаться, что не устраивает производителей молока. И наоборот, при более высоком уровне белка количество НАК по этим нормам окажется излишним, что также экономически невыгодно. Следовательно, при желании снизить затраты белка без ущерба для продуктивности, (а это вполне достижимо при использовании синтетических аминокислот) [50, 51, 52, 53] такой подход нормирования аминокислот не обеспечит возможность оптимизации аминокислотного питания коров. Поэтому, нужно установить нормы потребности, выраженные количеством аминокислот на определенную продукцию молока.

Разработанные с помощью моделей непрямым dose-response методом нормы аминокислот вряд ли будут достаточно надежными в практических условиях молочного животноводства [54]. Использование другого подхода, а именно, факториального метода и математических моделей, позволяет определять потребность в аминокислотах при широком разнообразии условий кормления, индивидуальных особенностей животных и условий окружающей среды.

Факториальный метод включает определение потребности на: а) основной обмен (поддержание); б) биосинтез белков продукции (молоко, прирост живой массы, рост и развитие плода в утробе матери).

Расчет потребности в обменных белке и аминокислотах факториальным методом требует, как минимум следующих знаний:

- потребность в чистом белке на поддержание, рост, беременность и лактацию;

- аминокислотный состав продуктов (молоко, тело, плод др.);

- эффективность использования (конверсии) обменных белка и аминокислот на поддержание и образование белков продукции - молока, прироста массы тела, плода).

Таблица 2

Аминокислотный состав белков

*г/100г? аминокислот; **г/100г белка

Чтобы определить потребность в обменных аминокислотах важно знать эффективность их использования в чистые аминокислоты белка продукции и поддержания. Модель NRC-2001 предлагает стабильные (фиксированные) коэффициенты конверсии ОБ на поддержание 0,67, беременность 0,33 и продукцию молока 0,67. «Корнельская система чистых углеводов и белков» (Cornell Net Carbohydrate and Protein System - CNCPS) затраты обменных аминокислот на поддержание, беременность и биосинтез белка молока (лактацию) также определяет по фиксированным коэффициентам конверсии (таблица 3).

Таблица 3

Коэффициенты использования обменных аминокислот на физиологические функции (CNCPS - 2000) [60]

В дальнейшем были внесены допустимые поправки на коэффициенты лактации CNCPS, составившие, например, для метионина ±10%, лизина ±16% [61]. Однако фиксированные коэффициенты при большом разнообразии рационов по содержанию белка вряд ли могут быть хорошо обоснованными. Коэффициент трансформации обменного метионина равный 1 или 100%-му использованию, вызывает сомнение. Он установлен по разнице артериовенозной концентрации метионина молочной железы. Мог ли весь поступивший метионин быть использован только на биосинтез молока и ничего не оставляя на основной обмен (поддержание) ткани вымени. В наших исследованиях на Голштинских коровах коэффициент конверсии обменного метионина в чистый метионин белка молока составил 0,82 [62, 63]. В исследованиях на рационах с разным соотношением объёмистых и концентрированных кормов (по СВ) 60:40 и 40:60 коэффициенты конверсии метионина в белок молока составили соответственно 0,74 и 0,60 [64].

У жвачных, в т. ч. коров, как и у моногастричных животных, эффективность использования белка существенно изменяется в зависимости от его содержания в рационах, она снижается с повышением и повышается при снижении уровня белка в рационах [65] и, кроме того, в зависимости от сбалансированности белка лимитирующими НАК [66, 43, 44] и обеспеченности обменной энергией [49, 67]. В исследованиях по биосинтезу молока в ответ на пострубцовую инфузию казеина в возрастающих количествах 200, 400 и 600 г. эффективность использования этих белков в белок молока снижалась в последовательности 41,5 ? 22,6?15,4% [цит. по 1], что заметно контрастирует с эффективностью конверсии по моделям NRC-2001 и CNCPS(2000).

Поэтому использование фиксированных коэффициентов на все случаи питания молочного скота не оправдано. Это было убедительно доказано исследованиями, показавшими существенное изменение коэффициентов трансформации обменных аминокислот в зависимости от обеспеченности рационов коров незаменимыми аминокислотами. (таблица 4). Этот подход представляется наиболее правильным при разработке норм аминокислот.

Таблица 4

Коэффициенты использования НАК на производство белка молока в зависимости от общего снабжения АК [49]

Учитывая весьма существенные различия имеющихся норм потребности аминокислот, неопределенность их абсолютного количественного выражения на ожидаемую и планируемую продуктивность коров, мы поставили цель, на примере наиболее лимитирующих аминокислот лизина и метионина, разработать модель определения потребности высокопродуктивных коров в обменных белке и незаменимых аминокислот факториальным методом.

А. Потребность на продукцию молока (пм)

1. Определение содержания чистых белка, лизина и метионина в суточном надое молока

ЧБ(г/д) = БхМ, где (уравнение 1)

ЧБ ? количество чистого (нетто) белка в суточном надое молока, г/д;

Б - содержание чистого белка в молоке, г/кг;

М - суточный надой молока, кг.

Содержание чистого (нетто) лизина и метионине в суточном надое молока:

ЧЛ (г/д) = (ЛхЧБ)/100, где (уравнение 2)

ЧЛ - количество чистого лизина в белке суточного надоя молока, г/день;

Л - содержание лизина в белке молока, равное 7,9 г/100 г ЧБ (таблица 2) [55].

ЧМ(г/д) = (МЧЧБ)/100, где (уравнение 3)

ЧМ ? количество чистого метионина в белке суточного надоя молока, г/д;

М - содержание метионина в белке молока, равное 2,6 г/100 г ЧБ (таблица 2) [55].

2. Потребность в обменных белке, лизине и метионине на биосинтез ЧБ.

Потребность в обменном белке (ОБ) на биосинтез ЧБ молока, рассчитывают, используя коэффициент трансформации по NRC (2001), равный 0,67. В наших исследованиях конверсия ОБ в ЧБ молока также составило 0,67 [62]. В других работах отмечали, что коэффициент 0,67 завышен, фактически конверсия находится на уровне 0,54 [67], 0,44 [1], 0,42 [49], 0,40 [68]. В действительности, в молочном животноводстве эффективность использования сырого белка рационов не более 25-30 %. Если принять содержание ОБ в СБ равным 65 %, то по коэффициенту 0,67 использование ОБ в ЧБ молока составит 43,6% (65Ч0,67), т.е. коэффициент конверсии 0,44, что существенно ниже коэффициента NRC. При создании данной модели мы сделали попытку использовать коэффициент трансформации ОБ в ЧБ, равный 0,4, однако получили нереально высокие затраты обменного и сырого белка. Поэтому сочли целесообразным на сегодняшний день использовать в расчетах коэффициент 0,67. Значительная затрата ОБ на ЧБ молока, по-видимому, обусловлены недоучетом затрат ОБ на основной обмен тканей и органов животных, в этом направлении нужны новые исследования.

ОБпм (г/д) = ЧБ/0,67, где (уравнение 4)

ОБпм - потребность в обменном белке на производство молока, г/д.

Потребность в обменном лизине (ОЛпм) на биосинтез белка молока с использованием коэффициента конверсии 0,68 (таблица 4) [49]:

ОЛпм (г/д) = ЧЛ/0,68, где (уравнение 5)

ОЛпм - потребность в обменном лизине на отложение ЧЛ в ЧБ на производство молока, г/д.

Потребность в обменном метионине на биосинтез белка молока рассчитывают с использованием коэффициента 0,66 (таблица 4) [49]:

ОМпм (г/д) = ЧМ/0,66, где (уравнение 6)

ОМпм - потребность в обменном метионине на отложение ЧМ в ЧБ на производство молока, г/д.