Коррекция рационов для свиней, выращиваемых для производства органической свинины

Введение. Экологическое сельское хозяйство составляет определенную систему экологически сбалансированного использования природных ресурсов, в которой во главу угла ставится сохранение плодородия почв, здоровье животных, а также высокое биологическое качество сельскохозяйственной продукции [4].

Сегодня в мире существует два основных направления по производству продуктов питания: индустриальное (интенсивное) и органическое (экологическое). Индустриальное производство стремится к унификации и выгоде любой ценой, для этого надо производить продукцию в больших объёмах, минимизировать издержки и на выходе получать относительно дешевые и длительного срока хранения продукты питания [9]. Органическое производство основано на абсолютно иных принципах, это био- или экопроизводство, где во главу угла ставится, прежде всего, качество, вкус, полезность, традиции, гармония с окружающей средой. При экологическом производстве в основе продукта питания должно быть не обезличенное сырье, а прежде всего зерновые составляющие местного производства, такие как ячмень, кукуруза, горох, соя и др. [10].

Благодаря целенаправленной селекционно-племенной работе свиньи, выращиваемые в настоящее время, характеризуются более выраженным мясным типом, способностью откладывать больше белка в организме и повышенной потребностью в питательных веществах. Использование последних достижений в области кормления и производства кормов при разработке рационов для свиней будет оказывать положительное влияние на рентабельность всего производства в целом [11].

В настоящее время в животноводстве накоплен огромный опыт комбинирования различных растительных и животных компонентов для оптимизации рационов. Особое место в физиологии питания высокопродуктивных животных отводится аминокислотному питанию. Без правильного сочетания аминокислот в рационе немыслимо эффективное и рентабельное производ- ство животноводческой продукции. В сложившихся условиях качество кормового протеина, с точки зрения потребности животных в аминокислотах, определяют два основных фактора: аминокислотный профиль, показывающий соотношение незаменимых аминокислот в белке, и доступность аминокислот для обмена веществ и роста организма. Кроме того, использование данных показателей позволяет повышать эффективность использования местного зернового сырья за счет использования различных синтетических аминокислот в питании животных, что, кроме всего прочего, позволяет избежать перерасхода растительного сырья в составе рационов [5].

Сегодня остро стоит проблема экологии, и поэтому все большее внимание уделяется концепции «идеального протеина», предусматривающей скармливание в рационе аминокислот столько, сколько необходимо организму, не больше и не меньше. Поэтому изучение данной проблемы является достаточно актуальным. Один из путей решения этой задачи - использование высокобелковых кормов с высоким уровнем доступности аминокислот [3].

Под доступностью аминокислоты корма к всасыванию в кишечнике свиней подразумевается их количественный однонаправленный перенос из просвета тонкой кишки в кровь в результате активного транспорта и под действием физических факторов [6]. Истинная доступность той или иной аминокислоты корма, определяемая на уровне терминального илеума - это доступность, скорректированная с количественным учётом её эндогенных потоков: аминокислота корма - аминокислота содержимого кишечника + аминокислота эндогенного потока идеального содержимого. Определение доступности аминокислот традиционным методом на уровне конца пищеварительного тракта не позволяет получить фактические её показатели из-за существенного изменения качественного и количественного состава азотсодержащих веществ под воздействием микроорганизмов, населяющих толстый кишечник. Поэтому в мировой практике применяется метод определения доступности аминокислот по разнице их, потреблённых с кормом и количественно определённых в непереваренных остатках на уровне конца тонкого кишечника [8]. Имеющиеся сведения о количественном и качественном составе эндогенного потока аминокислот в терминальном илеуме свиней, учет которого необходим для определения истинной идеальной доступности аминокислот корма (ИИДА; thrue ilealdigestibility - T1DA), весьма противоречивы. В отечественной практике кормления свиней балансирование рационов по количеству доступных аминокислот в кормах до сих пор не нашло широкого применения. Это обусловлено тем, что до недавнего времени не было разработанных норм потребности в истинно доступных аминокислотах и базы данных по ним. Поэтому является актуальным и представляет научный и практический интерес корректировка рационов для свиней по содержанию в кормах истинно доступных аминокислот [7]. Результаты исследований позволяют оптимизировать аминокислотное питание свиней путём конструктивно нового подхода к балансированию рационов по количеству истинно доступных незаменимых аминокислот к всасыванию из просвета тонкого кишечника, на уровне терминального участка подвздошной кишки, способствующему повышению эффективности использования кормового протеина и росту продуктивности свиней[1,2]. Присравнении истинной идеальной доступности аминокислот зерна злаков для растущих свиней, судя по усреднённым показателям для пшеницы, ячменя, овса и кукурузы, оказалось, что лизин пшеницы более доступен для свиней по сравнению с остальными злаками. Метионин менее доступен из ячменя, а треонин - из овса. Триптофан более доступен из ячменя и кукурузы.

Важно коснуться вопроса о химическом и фактическом химическом скоре зерна злаков, рассчитанном в первом случае по данным аминокислотного анализа, а во втором - с учётом истинной идеальной доступности аминокислот. Скор - это количественное (выраженное чаще в процентах) соответствие идеальному белку. Так, скор первой лимитирующей аминокислоты лизина довольно низкий как химический, так и фактический. Скор треонина - выше для всех злаков и составляет 60-80% химический и в районе 60% - скорректированный по доступности. У кукурузы химический скор триптофана самый низкий и составляет 40%, а фактический выше -53%. Скор доступного лизина существенно ниже химического скора. Мы установили, что чем дальше аминокислота находится по лимитированию от первой, тем меньше разница между химическим и фактическим скором, рассчитанная с учётом истинной идеальной доступности.

Необходимо подчеркнуть важность знания различий в доступности аминокислот зерна злаков и в случае необходимости заменить один зерновой злак другим при составлении рационов на их основе. Вопрос оценки масличных семян на доступность аминокислот, в первую очередь сои, богатой лизином, до 28 г/кг, и бедной, менее 6,5 г/кг, лимитирующей аминокислотой - метионином, занимает в наших исследованиях особое место.

Методики исследований. Анализ кормов на содержание аминокислот проводился методом жидкостной хроматографии на аминокислотном анализаторе путем исследования гидролизата белка, который проходит через колонку разделения с ионообменными смолами, омываемыми буферными растворами при изменяющейся температуре. В результате происходит разделение аминокислот, которые выходят из аналитической колонки отдельно, одна за другой.

Определение аминокислот в кормах и в опытах проводилось согласно методикам «Аминокислоты в кормлении животных» (Дегусса, 2008) и «Методика изучения эффективности синтетических аминокислот, лизина и метионина в кормлении свиней» (В.Г. Рядчиков и др.).

Научно-хозяйственный опыт на рано отнятых поросятах проводился в ООО "Нива" Каневского района Краснодарского края по общепринятым методикам - «Методика изучения переваримости питательных веществ корма, баланс азота и минеральных веществ» (А.И. Овсянников, 1967) и «Методика опытного дела в животноводстве» (П.И. Викторов, 1977). Были сформированы две группы по 60 голов в каждой. Уравнительный период был в подсосный период, во время которого поросята находились под свиноматками в практически одинаковых условиях. До начала опыта животных подвергли ветеринарнопрофилактической обработке. После уравнительного периода поросят сформировали в две группы по принципу пар-аналогов с учетом возраста, пола, живой массы и интенсивности роста. Полный зоотехнический анализ кормов и продуктов обмена, активность уреазы проводили по общепринятым методикам в лаборатории токсикологии и качества кормов Северо-Кавказского НИИ животноводства.

Оценку переваримости сырого протеина и доступности аминокислот проводили по ростовому методу in vivo. В пошаговом «з!оре»-методе сравнивали интенсивность роста животных, получающих изучаемый источник аминокислот и эталонный с разными градациями теоретически полнодоступных аминокислот.

Физиологические опыты проводили на илеостомированных животных, по схеме групп-периодов. Всем группам в предварительном и учетном периодах опыта каждой серии скармливали монозерновые рационы. В связи с тем, что переваримость азотсодержащих веществ изучалась идеальным и традиционным методами, учетный период включал сбор кала и аликвот (СПК). Отбор образцов кала проводили в течение всего учетного периода методом пятипроцентных аликвот с применением инертного маркера - окиси хрома, входящего в состав всех опытных рационов. Отбор аликвот (СПК) проводился в течение всего учетного периода по 12 часов, начиная за 2 часа до утреннего кормления, с 12-часовым интервалом. Полное клиническое, гигиеническое обследование предшествовало и завершало все физиологические исследования, включая оперативное вмешательство по установке канюль.

Для сбора идеального содержимого подвздошной кишки свиней использовали разработанную и запатентованную (СКНИИЖ) канюлю из титана (М.О. Омаров и др., патент № 2302841 «Канюля», 2006 г.).

Результаты и их обсуждение* В лабораторных исследованиях была определена истинная идеальная доступность зерна сырой сои с различным количеством термоустойчивых ингибиторов протеаз: с пониженным (8-17 мг/кг) - сорта «РВБ», «Альба», «Лиана», и с высоким (до 50 мг/кг) - сорта «Вилана», «Юг», «Аркадия» (таблица 1).

Таблица 1 - Коэффициенты истинной идеальной доступности аминокислот сырой сои

Аминокислота	«РВБ»	«Альба»	«Лиана»	«Вилана»	«Юг»	«Аркадия»
Лизин	0,61	0,63	0,69	0,55	0,56	0,58
Метионин	0,70	0,71	0,76	0,72	0,71	0,68
Треонин	0,70	0,71	0,72	0,70	0,69	0,66
Триптофан	0,72	0,70	0,69	0,71	0,69	0,64
Изолейцин	0,71	0,71	0,85	0,56	0,55	0,57
Валин	0,75	0,78	0,82	0,76	0,76	0,76
Фенилаланин	0,74	0,76	0,80	0,70	0,70	0,74

Полученные в наших исследованиях коэффициенты истинной идеальной доступности аминокислот, в особенности аминокислоты лизина (0,61-0,690 у низко ингибиторных сортов зерна сои и 0,550-0,580 у сортов зерна сои с высоким содержанием ингибиторов протеаз) оказались довольно низкими по сравнению с высокобелковым кормовым сырьем животного происхождения.

Аминокислота лизин является менее доступной для всасывания из содержимого подвздошной кишки, и по различным сортам зерна сои коэффициент доступности в среднем составляет около 0,60.

После проведенного анализа результатов, полученных в исследованиях, мы сделали заключение о том, что зерно сои среди различных масличных семян имеет сравнительно низкую доступность незаменимых аминокислот для свиней. Вероятная причина кроется в наличии ингибиторов протеаз. На основании проведенных нами исследований была создана база данных об истинной идеальной доступности аминокислот различных кормовых средств, применяемых в питании свиней (таблица 2).

На истинную идеальную доступность в кормах аминокислот оказывают огромное воздействие различные технологические и природно-климатические факторы. Один из основных факторов - трипсинин ингибирующая активность зерна сои, отличающаяся в зависимости от сортовой принадлежности.

При проведении лабораторных исследований было установлено снижение антипитательных свойств зерна сои, содержащей большое количество ингибиторов трипсина и химотрипсина, после баротермической обработки под воздействием высокой температуры и давления (давление 1,4 атм., температура 123 °C). Результаты лабораторных исследований зерна сои сорта «Юг» после автоклавирования увлажненного зерна показали, что содержание ингибиторов трипсина и химотрипсина снизилось до уровня 11 мг/кг за 25 минут баротермической нагрузки, и снизилось до 4,5 мг/кг при автоклавировании в течение 45 минут.

На подопытном молодняке свиней с канюлей, установленной в подвздошной кишке (ileum), в научном исследовании определили истинную идеальную доступ- ность к всасыванию из просвета терминальной части тонкого кишечника аминокислот белка сырой сои сорта «Юг»

и автоклавированной в течение 45 минут (таблица 3).

Таблица 2 - Коэффициенты доступности лизина, метионина и треонина для свиней

Кормовые средства	Белок	Лизин	Метионин	Треонин
Зерно сои автоклавированной	0,86	0,79	0,81	0,82
Зерно сои с высоким содержанием ингибиторов	0,70	0,57	0,70	0,67
Зерно сои с низким содержанием ингибиторов	0,77	0,65	0,73	0,70
Зерно пшеницы	0,87	0,93	0,88	0,84
Зерно ячменя без пленки	0,84	0,80	0,79	0,81
Зерно овса	0,73	0,69	0,87	0,69
Горох кормовой	0,89	0,91	0,90	0,89
Зерно ржи	0,83	0,81	0,80	0,81
Зерно тритикале	0,83	0,79	0,79	0,80
Зерно кукурузы	0,86	0,77	0,88	0,82
Зерно овса без пленки	0,87	0,94	0,92	0,90
Отруби ячменные	0,81	0,77	0,79	0,80
Отруби пшеничные	0,79	0,72	0,80	0,81
Мучка рисовая	0,81	0,72	0,80	0,80
Семена рапса	0,80	0,85	0,83	0,88
Семена клещевины	0,73	0,70	0,81	0,74
Жмых подсолнечниковый	0,88	0,81	0,78	0,90
Шрот подсолнечниковый	0,89	0,91	0,81	0,91
Жмых соевый	0,83	0,73	0,78	0,85
Шрот соевый	0,84	0,74	0,84	0,75
Шрот рапсовый	0,85	0,85	0,82	0,81
Жмых клещевинный	0,81	0,80	0,79	0,80
Клеверная травяная мука	0,92	0,89	0,85	0,88
Молочный казеин	0,10	0,10	0,10	0,10
Обрат сухой	0,93	0,95	0,92	0,98

Таблица 3 - Коэффициенты истинной илеальной доступности аминокислот сои

Показатели	Нативная соя	Автоклавированная соя
Лизин	0,57	0,79
Треонин	0,67	0,82
Метионин	0,70	0,81
Изолейцин	0,55	0,80
Лейцин	0,73	0,81
Фенилаланин	0,70	0,87
Триптофан	0,69	0,88
Аргинин	0,76	0,86
Валин	0,76	0,86
Гистидин	0,74	0,83

В результате проведенных исследований на молодняке свиней было установлено, что количество не всосавшихся из просвета кишечника пула кормовых и эндогенных аминокислот нативной (сырой) сои было значительно выше, чем автоклавированной. Баротермическая обработка оказала значительное влияние на истинную идеальную доступность незаменимых аминокислот сои.

Автоклавирование, в свою очередь, способствовало увеличению истинной илеальной доступности ряда незаменимых аминокислот, таких как лизин, треонин, триптофан, аргинин, изолейцин. У незаменимой аминокислоты триптофана истинная идеальная доступность была наиболее высокой (88%) по сравнению с другими незаменимыми аминокислотами. Также у триптофана был установлен самый высокий коэффициент доступности (0,9).

В исследованиях было также установлено, что соя с высокой активностью ингибиторов протеаз после баротермической обработки приобретала более высокую истинную илеальную доступность ряда незаменимых аминокислот - на уровне 80%.

Научно-хозяйственный опыт на молодняке свиней проводился в Каневском районе Краснодарского края на свиноферме ООО «Нива». С 60-дневного возраста молодняку контрольной группы давали полнорационный комбикорм, который был сбалансирован по нормам потребности свиней в лимитирующих аминокислотах, содержащихся в кормовых средствах суточного рациона, но в нем не учитывались установленные в предыдущих исследованиях коэффициенты их истинной илеальной доступности.

Опытный молодняк свиней получал рацион, скорректированный по коэффициентам истинной илеальной доступности лимитирующих аминокислот.

Рацион для молодняка свиней контрольной группы оптимизировался по периодам опыта в соответствии с возрастом в три периода: 60-90 дней; 91-120 дней и 121-180 дней. Кроме того, контрольные животные получали рацион без нормирования по истинной илеальной доступности первой лимитирующей аминокислоты, на 14,50%; 19,70% и 21,70%, в зависимости от периода научно-хозяйственного опыта.

Средняя живая масса животных на период окончания исследования в опытной группе при сбалансированном по доступным аминокислотам рационе была выше контроля на 24%.

Выводы. Среди масличных культур зерно сои, используемой в качестве высокобелкового корма для молодняка свиней разных пород, отличается низкой доступностью к продуктивному всасыванию лизина в тонком кишечнике. Основной причиной является наличие ингибиторов протеаз.

При нормировании лимитирующих аминокислот в рационе свиней с учетом коэффициентов их истинной илеальной доступности к всасыванию в тонком кишечнике можно полностью удовлетворить потребность животных в илеальном протеине.

Заключение. Рекомендуется предприятиям, производящим органическую свинину, в первую очередь для детского и функционального питания, дополнить балансирование нормированных рационов по общему содержанию незаменимых аминокислот введением в практику корректировки рационов по ИИДА. Для этого предлагаем использовать полученные нами данные по содержанию истинно идеально доступных аминокислот в кормах. При корректировке аминокислотного состава необходимо, прежде всего, контролировать количество доступного лизина в рационах свиней.