Продуктивность и качественные показатели молока при использовании разного соотношения незаменимых аминокислот в рационах коров
Автор: Буряков Н.П., Алешин Д.Е.
Журнал: АгроЗооТехника @azt-journal
Рубрика: Кормопроизводство, кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов
Статья в выпуске: 1 т.7, 2024 года.
Бесплатный доступ
Повышение продуктивности и качества конечной молочной продукции коров является ключевым фактором для обеспечения населения качественными молочными продуктами питания и сохранения здоровья людей в условиях санкционной политики зарубежных стран. Целью наших исследований стало изучение разного соотношения лизина и метионина и его влияния на продуктивность и качество молока в первые месяцы лактации коров голштинской породы. Для проведения исследований на базе СХПК «Племзавод Майский» Вологодского района Вологодской области в 2021-2022 гг. были сформированы две группы коров по 8 животных в каждой. Животные опытной группы получали рацион, рассчитанный с использованием модели CNCPS и сбалансированный на содержание лизина - 6,8% и метионина - 2,6% от обменного протеина. Рационы для коров содержали сырого протеина 16,2% в контрольной и 15,6% в опытной группе коров, обменного белка - на одном уровне (11,1-11,2%) и были составлены при расчете молочной продуктивности 40,0 кг молока в сутки. Суточный удой 4%-й жирности в опытной группе преобладал на 2,0 кг, а натуральной - на 1,3 кг соответственно. В то же время валовой выход жира и сырого белка с молоком за 60 дней лактации возрос на 6,1 и 0,5 кг соответственно. Соотношение лизина и метионина в рационе на уровне 2,71 к 1,00 способствует достоверному снижению содержания лактозы в молоке коров на 0,21% по сравнению с контролем (p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Аминокислоты, обменный протеин, продуктивность, молоко, характеристики молока коров
Короткий адрес: https://sciup.org/147243338
IDR: 147243338 | DOI: 10.15838/alt.2024.7.1.5
Текст научной статьи Продуктивность и качественные показатели молока при использовании разного соотношения незаменимых аминокислот в рационах коров
Кормление высокопродуктивных животных – сложный процесс взаимодействия питательных веществ, поступающих с рационами в организм животного. Питательные и биологически активные вещества являются основой высокой продуктивности и качества конечной животноводческой продукции (Трухачев и др., 2013; Головин и др., 2016; Глухов, 2020; Pandey et al., 2019; Buryakov et al., 2022).
Строительным материалом для любого организма являются белки, поэтому животные должны получать с рационом оптимальный уровень протеина, сбалансированного по содержанию аминокислот, чтобы синтезировать белки собственного тела и молока (Буряков и др., 2021; Wu, 2014; Buryakov et al., 2019).
В кормах аминокислоты могут находиться в составе белков, пептидов, а также в свободном состоянии (Li, Wu, 2020). Некоторые аминокислоты в составе белка являются незаменимыми, так как не могут синтезироваться в организме животных, поэтому они должны поступать с кормом (Лысиков, 2012; Сыровая и др., 2014; Петросян, Ляховка, 2021).
Бактерии и инфузории рубца жвачных осуществляют гидролиз белка с помощью протеолитических ферментов до пептидов и аминокислот. В рубце происходит дезаминирование аминокислот, в результате которого под действием бактериальных дезаминаз образуется основной метаболит азотистого обмена в рубце жвачных – аммиак (Curtis et al., 1976; Wang et al., 2022).
Избыток аммиака в рубце опасен тем, что он вызывает заметный сдвиг pH среды в щелочную сторону, что сопровожда-
ется подавлением жизнедеятельности полезной микрофлоры вплоть до ее гибели и существенно ингибирует катаболизм аминокислот и образование энергии в клетке; нарушает активный перенос одновалентных ионов через клеточные мембраны (Abdoun et al., 2006).
Одним из важных современных показателей протеинового питания жвачных является обменный белок. Он представляет сумму нерасщепляемого в рубце кормового и микробного белков, которые, распадаясь на аминокислоты, снабжают организм структурными элементами белка. Так, изучение процессов формирования обменного белка и его аминокислотного состава в организме коров имеет значение для повышения продуктивности жвачных животных и сохранения их здоровья (Hackmann, Firkins, 2015).
Бактерии рубца жвачных животных способны синтезировать все заменимые и незаменимые аминокислоты. Однако биосинтез белка в рубце не обеспечивает высокую молочную продуктивность, когда недостаток белка не удовлетворяется ни в количественном, ни в качественном отношении. Поэтому в рацион высокопродуктивных животных необходимо включать незаменимые аминокислоты, такие как метионин, изолейцин, лизин, гистидин (Boisen et al., 2000).
На сегодняшний день разработан подход для определения поступления аминокислот из пищеварительного тракта в кровь и установлены нормы потребности коров в обменном белке и обменных аминокислотах исходя из фактического содержания белка в молоке (AFRC (1992), NRC (2001), NRC (2009), INRA (2019) и др.). Однако в
Таблица 1. Схема проведения опыта
|
Группа |
Особенности кормления |
|
Контрольная |
Сбалансированный рацион, в котором соотношение лизина и метионина составляет 2,87:1 в обменном протеине |
|
Опытная |
Сбалансированный рацион, в котором соотношение лизина и метионина составляет 2,71:1 в обменном протеине |
|
Источник: результаты исследований авторов. |
|
Таблица 2. Состав рациона кормления подопытных коров, кг
|
Корм |
Группа |
|
|
контрольная |
опытная |
|
|
Сено тимофеевки |
0,5 |
0,5 |
|
Силос клеверный |
28,0 |
28,0 |
|
Зеносенаж ячменный |
8,0 |
8,0 |
|
Комбикорм-концентрат (КК-60-3) |
13,0 |
14,0 |
|
Свекловичная мелясса |
1,5 |
1,0 |
|
Свекловичный жом (сухой) |
1,5 |
1,0 |
|
Пальмовое масло |
0,2 |
0,2 |
|
Защищенный метионин |
– |
0,008 |
|
Защищенный лизин |
– |
0,005 |
|
Соль поваренная |
0,15 |
0,15 |
|
Бикарбонат натрия |
0,1 |
0,1 |
|
Карбонат кальция |
0,1 |
0,1 |
|
Источник: результаты исследований авторов. |
||
Таблица 3. Питательность рационов коров, г
|
Показатель |
Группа |
|
|
контрольная |
опытная |
|
|
Обменная энергия: МДж |
265,5 |
269,0 |
|
Мкал |
63,4 |
64,3 |
|
Сухое вещество, кг |
26,0 |
26,0 |
|
Сырой протеин |
4218,1 |
4051,6 |
|
фракция В2 |
543,3 |
530,2 |
|
Растворимый протеин |
1683,5 |
1576,9 |
|
Обменный белок |
2903,7 |
2882,0 |
|
из бактерий |
1542,3 |
1559,2 |
|
из нерасщепляемого протеина |
1361,4 |
1322,8 |
|
Лизин |
184,8 |
186,8 |
|
Метионин |
64,5 |
68,9 |
|
НДК с сырой золой |
8071,8 |
7874,6 |
|
Физически активная НДК (peNDF) |
5610,0 |
5460,0 |
|
НВУ |
10510,8 |
10930,0 |
|
Сахара |
1772,2 |
1472,2 |
|
Крахмал |
5729,1 |
6617,8 |
|
Растворимая НДК |
2441,6 |
2304,0 |
|
Сырой жир |
1171,5 |
1194,7 |
|
Общие жирные кислоты (сырой жир) |
923,6 |
947,3 |
|
Сырая зола |
1739,9 |
1658,8 |
|
Кальций |
215,7 |
206,9 |
|
Фосфор |
104,8 |
102,2 |
|
Магний |
67,9 |
63,1 |
|
Калий |
471,1 |
446,2 |
|
Натрий |
111,7 |
107,1 |
|
Источник: результаты исследований авторов. |
||
Таблица 4. Баланс азота в рубце по системе CNCPS
|
Показатель |
Группа |
|
|
контрольная |
опытная |
|
|
Обменный белок от ПСВ, % |
11,2 |
11,1 |
|
из бактерий |
53,1 |
54,1 |
|
из нерасщепляемого протеина |
46,9 |
45,9 |
|
Лизин, г |
184,8 |
186,8 |
|
% от обменного белка |
6,37 |
6,48 |
|
% от сырого белка |
4,38 |
4,61 |
|
Метионин, г |
64,5 |
68,9 |
|
% от обменного белка |
2,22 |
2,39 |
|
% от сырого белка |
1,53 |
1,70 |
|
Отношение лизина к метионину |
2,87:1,0 |
2,71:1,0 |
|
Аммонийный азот, г |
71,5 |
52,9 |
|
Пептидный азот, г |
164,6 |
141,2 |
|
Избыточный азот, г |
14,8 |
13,0 |
|
Затраты энергии на синтез мочевины: МДж |
0,46 |
0,42 |
|
Мкал |
0,11 |
0,10 |
|
Источник: результаты исследований авторов. |
||
Таблица 5. Молочная продуктивность коров за 60 дней лактации, кг
|
Показатель |
Группа коров (n = 8) |
% к контролю |
P-value |
|
|
контрольная |
опытная |
|||
|
Суточный удой молока натуральной жирности |
40,96 ± 2,750 |
42,24 ± 1,790 |
103,13 |
0,703 |
|
Валовой удой молока натуральной жирности |
2457,5 ± 165,25 |
2534,2 ± 107,25 |
103,12 |
0,703 |
|
Суточный удой молока 4%-й жирности |
39,07 ± 2,687 |
41,09 ± 1,784 |
105,22 |
0,540 |
|
Валовой удой молока 4%-й жирности |
2344,0 ± 161,33 |
2465,7 ± 106,86 |
105,19 |
0,541 |
|
Массовая доля жира в молоке, % |
3,71 ± 0,162 |
3,83 ± 0,159 |
+0,12 |
0,549 |
|
Валовой выход молочного жира, кг |
90,7 ± 6,85 |
96,8 ± 4,92 |
106,73 |
0,484 |
|
Массовая доля белка в молоке, %* |
3,24 ± 0,056 |
3,19 ± 0,071 |
-0,05 |
0,646 |
|
Валовой выход молочного белка* |
80,0 ± 6,27 |
80,5 ± 2,52 |
100,63 |
0,935 |
|
Энергетически скорректированное молоко в сутки |
1635,2 ± 144,48 |
1825,5 ± 73,32 |
111,64 |
0,260 |
* Сырой протеин.
Источник: результаты исследований авторов.
Таблица 6. Показатели эффективности кормления и химического состава молока коров черно-пестрой породы за 60 дней лактации
Балансирование рационов по аминокислотам способствовало снижению содержания массовой доли лактозы в молоке на 0,21% по сравнению с контролем (p < 0,05). Вероятно, снижение уровня лактозы обусловлено снижением синтеза глюкозы в пищеварительном тракте из-за их высокого расхода для синтеза микробного протеина и повышенным синтезом летучих жирных кислот, важных субстратов для синтеза молочного жира. Анализ состава молока показал, что при увеличении суточного удоя закономерно повышается концентрация лактозы и белка в молоке, а содержание лактозы снижается. Интенсивная лактация обусловлена тем, что аминокислоты метаболизируются в глюкозу и через нее могут использоваться для синтеза энергии и жира. При этом наблюдается высокий выход белка с молоком, при низком уровне лактозы обусловленный неоптимальным углеводным
питанием. Аналогичные значения были обнаружены при оценке показателя рН молока на 0,07 ед., что, вероятно, обусловлено более высоким содержанием минеральных веществ, органических кислот (аскорбиновая кислота, свободные жирные кислоты и др.), минеральных солей (фосфаты, цитраты) и белков.
Выводы
Комплексные исследования по изучению включения защищенного лизина и метионина в разных соотношениях в обменном протеине в состав рационов высокопродуктивных лактирующих коров позволяют сделать следующие выводы.
Включение в период раздоя в рационы коров защищенных незаменимых аминокислот (лизина и метионина) способствует повышению суточных удоев молока. В то же время отношение лизина к метионину на уровне 2,71 к 1,00 способствует снижению содержания лактозы в молоке.
Расход концентрированных кормов на 1 кг молока при применении защищенных аминокислот снизился на 5,2% относительно контрольной группы.
Список литературы Продуктивность и качественные показатели молока при использовании разного соотношения незаменимых аминокислот в рационах коров
- Антонова В.С., Топурия Г.М., Косилов В.И. (2011). Методология научных исследований в животноводстве. Оренбург: ИЦ ОГАУ. 244 с.
- Буряков Н.П., Бурякова М.А., Заикина А.С., Касаткина И.А., Алешин Д.Е. (2021). Применение белкового концентрата из белого люпина и мясокостной муки в кормлении лактирующих коров // Главный зоотехник. № 3 (212). С. 14–27. DOI: 10.33920/sel-03-2103-02
- Глухов Д. (2020). Эффективное использование протеина в рационах для коров // Животноводство России. № 12. С. 49–54. DOI: 10.25701/ZZR.2020.57.97.001
- Головин А.В., Аникин А.С., Первов Н.Г. [и др.] (2016). Рекомендации по детализированному кормлению молочного скота: справочное пособие. Дубровицы: ВИЖ им. Л.К. Эрнста. 242 с.
- Лысиков Ю.А. (2012). Аминокислоты в питании человека // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. № 2. С. 88–105.
- Петросян Н.С., Ляховка Д.Р. (2021). Роль аминокислот в рационах крупного рогатого скота // Новые импульсы развития: вопросы научных исследований: сб. статей X Междунар. науч.-практ. конф. Саратов: НОО «Цифровая наука». С. 123–126.
- Сыровая А.О., Шаповал Л.Г., Макаров В.А. [и др.] (2014). Аминокислоты глазами химиков, фармацевтов, биологов: в 2-х т. Т. 1. Харьков: Щедра садиба плюс. 228 с.
- Трухачев В.И., Филенко В.Ф., Задорожная В.Н. [и др.] (2013). Особенности технологии подготовки компонентов кормовых добавок нового поколения для сельскохозяйственных животных // Вестник АПК Ставрополья. № 2 (10). С. 92–96.
- Abdoun K., Stumpff F., Martens H. (2006). Ammonia and urea transport across the rumen epithelium: A review. Animal Health Research Reviews, 7 (1-2), 43–59. DOI: 10.1017/S1466252307001156
- Boisen S., Hvelplund T., Weisbjerg M. (2000). Ideal amino acid profiles as a basis for feed protein evaluation. Livestock Production Science, 64 (2-3), 239–251. DOI: 10.1016/s0301-6226(99)00146-3
- Buryakov N., Aleshin D., Buryakova M. [et al.] (2022). Productive performance and blood biochemical parameters of dairy cows fed different levels of high-protein concentrate. Frontiers in Veterinary Science, 9, 852240. DOI: 10.3389/fvets.2022.852240
- Buryakov N.P., Buryakova M.A., Zaikina A.S. [et al.] (2019). Influence of protein concentrate in the diet on productivity and amino acid composition of cow milk. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. The Proceedings of the Conference AgroCON-2019, 012057. DOI: 10.1088/1755-1315/341/1/012057
- Curtis S., Neville R., William C. (1976). Degradation of amino acids by pure cultures of rumen bacteria. Journal of Animal Science, 43 (4), 821–827. DOI: 10.2527/jas1976.434821x
- Hackmann T.J., Firkins J.L. (2015). Maximizing efficiency of rumen microbial protein production. Frontiers in Microbiology, 6, 465. DOI: 10.3389/fmicb.2015.00465
- Li P., Wu G. (2020). Composition of amino acids and related nitrogenous nutrients in feedstuffs for animal diets. Amino Acids, 52. 523–542. DOI: 10.1007/s00726-020-02833-4
- Mierlita D., Santa A., Mierlita S. [et al.] (2003). The effects of feeding milled rapeseed seeds with different forage: Concentrate ratios in jersey dairy cows on milk production, milk fatty acid composition, and milk antioxidant capacity. Life, 13, 46. DOI: 10.3390/life13010046
- Pandey A.K., Kumar P., Saxena M.J. (2019). Feed additives in animal health. In: Gupta R., Srivastava A., Lall R. (eds.). Nutraceuticals in Veterinary Medicine. Springer, Cham. DOI: 10.1007/978-3-030-04624-8_23
- Wang Q., Ren Y., Cui Y. [et al.] (2022). Bacillus subtilis produces amino acids to stimulate protein synthesis in ruminal tissue explants via the phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate-3-kinase catalytic subunit beta-serine/threonine-kinase-mammalian target of rapamycin complex 1 pathway. Frontiers in Veterinary Science, 9, 852321. DOI: 10.3389/fvets.2022.852321
- Wu G. (2014). Dietary requirements of synthesizable amino acids by animals: A paradigm shift in protein nutrition. Journal of Animal Science and Biotechnology, 5, 34. DOI: 10.1186/2049-1891-5-34
- Xie Y., Miao C., Lu Y., Sun H., Liu J. (2021). Nitrogen metabolism and mammary gland amino acid utilization in lactating dairy cows with different residual feed intake. Animal Bioscience, 34 (10). 1600–1606. DOI: 10.5713/ab.20.0821
