Рапс ( Brassica napus L.) и перспективы его использования в кормлении птицы

Полноценное сбалансированное кормление — основа эффективного производства продуктов птицеводства (1). В настоящее время для кормления птицы, как правило, используются зерновые (кукуруза, пшеница, ячмень, овес, просо), доля которых в рационах составляет 65-80 %. По данным Всероссийского НИИ кормов (Московская обл.), на корм скоту в России расходуется свыше 70 % валового сбора зерна, причем большая часть идет на нужды птицеводства. В связи с необходимостью сократить количество зерна в составе комбикормов большое внимание уделяется применению побочных продуктов различных производств (2-4).

Использование нетрадиционных кормов — один из доступных способов укрепления кормовой базы птицеводства (5). Это особенно важно 172

сейчас, когда комбикормовая промышленность испытывает дефицит основного сырья, в первую очередь источников протеина. Уменьшение содержания протеина в комбикормах ниже действующих норм отрицательно сказывается на продуктивности птицы и себестоимости продукции (6, 7).

Современная ситуация в аграрном секторе страны требует научного подхода к решению проблемы белка посредством использования масличных культур, в том числе рапса и продуктов его переработки, в кормлении сельскохозяйственной птицы (8, 9). В последние годы наряду с соей и подсолнечником эта культура приобретает все большую значимость.

Рапс занимает особое место в сельскохозяйственном производстве. Он служит альтернативным источником органических удобрений. В почву возвращается 10-15 т сухого вещества корней, листьев, соломы. По данным российских ученых, на 1 га посевов рапса количество корневых остатков составляет 60 ц, что в 6-7 раз больше, чем у зерновых культур и в 2 раза больше, чем у клевера. Кроме того, возделывание этой культуры предотвращает эрозию почвы, вымывание азотных веществ в грунтовые воды и, соответственно, снижает загрязнение почвы и воды. Рапс из сельскохозяйственной культуры превращается в культуру стратегическую, позволяющую получать не только продукты питания и корма для животных, но и возобновляемое техническое сырье, широко используемое на транспорте и во многих отраслях промышленности: пищевой, металлургической, лакокрасочной, мыловаренной, кожевенной, текстильной и др. Поэтому его называют культурой будущего (10, 11).

Получаемый в результате переработки рапса жмых и шрот служат ценным белковым кормом. Его скармливание животным позволит уменьшить зависимость от импортируемых источников белка (12, 13).

Впервые результаты исследований питательной ценности рапсового шрота были опубликованы в Германии в 1872 году. Но сразу после этого появились сведения о наличии в рапсовых кормах токсических компонентов, которые нарушают обмен и усвояемость питательных и биологически активных веществ, отрицательно влияют на здоровье и воспроизводительные функции животных, способны накапливаться в их организме и получаемой продукции (мясо, молоко, яйца) (14).

Корма из рапса в зависимости от сорта, условий выращивания, фазы вегетации содержат разное количество вредных (антипитательных) веществ (15). По направленности действия их можно разделить на полифеноловые соединения, которые затрудняют переваривание и дальнейшее использование протеина; фитиновую кислоту и глюкозинолаты — соединения, снижающие растворимость или метаболизм минеральных веществ; эруковую кислоту, которая вызывает нарушение деятельности сердечнососудистой системы, липидную инфильтрацию скелетной мускулатуры и миокарда, цирроз печени. Глюкозинолаты и эруковая кислота в рапсе лимитируют использование белка (16-18).

Из вредных веществ рапса на первое место следует поставить глюкозинолаты, которые относятся к группе тиоглюкозидов, содержащих соединения серы (19, 20). Из них наиболее важное значение имеет прогуат-рин. Сами глюкозиналаты не представляют опасности как токсиканты (21, 22). Это хорошо растворимые в воде глюкозиды. При отжиме или экстракции масла из рапса они полностью остаются в жмыхе или шроте. Под действием фермента мирозиназы, содержащейся в рапсе и других растениях и некоторых микроорганизмах желудочно-кишечного тракта животных, глюкозинолаты расщепляются с освобождением тиоцианатов, изотиоцианатов, гойтрина и других веществ (21, 23).

В организме глюкозинолаты гидролизуются с образованием изотиоцианатов и нитрилов, которые токсически влияют на щитовидную железу, связывают йод, в результате чего развивается гипофункция щитовидной железы с нарушением обмена веществ, гиперплазией эпителия фолликулов, резко снижается продуктивность животных, возможно рассасывание плода, аборты, мертворожденность. Кроме того, отмечается гепато-токсический эффект с геморрагиями печени (24-27). Следует отметить, что в семенах рапса, жмыхах и шротах около 25 % глюкозинолатов представлены наиболее токсичными соединениями — изотиоцианатами. ПДК глюкозинолатов в рационах для сельскохозяйственных животных в расчете на 1 кг живой массы в кормах для свиней и птицы составляют не более 5 мг, для жвачных — не более 10 мг, в комбикормах — 50 мг/кг (24).

Второе антипитательное вещество рапса — синапин, который под воздействием микроорганизмов кишечника превращается в холин. В кишечнике птицы он может трансформироваться в другое вредное вещество — триметиламин, придающий яйцам рыбный вкус. Кроме того, при наличии синапина образовавшийся триметиламин не распадается, так как синапин ингибирует фермент триметилоксидазу, которая катализирует разложение триметиламина. Семена рапса, как и других крестоцветных растений (горчица, сурепка, редька), содержит гликозиды — синигрин, синальбин, гли-конопин и неоглюкобрассин, разрушающие слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта и легочную ткань (при вдыхании паров). При резорбтивном действии они возбуждают центральную нервную систему, нарушают работу сердца и почек (24, 25, 28).

В масле неокультуренных сортов рапса может содержаться до 42 % полиненасыщенной жирной эруковой кислоты (С22), которая относится к вредным веществам (29). Она вызывает жировую инфильтрацию скелетной и сердечной мускулатуры, кровоизлияния в печень и снижает окислительные процессы в митохондриях сердечной мышцы (21). В поздних сортах рапса, рекомендованных для использования в кормлении свиней и птицы, присутствует незначительное количество эруковой кислоты.

Содержание антипитательных веществ в рапсе и продуктах его переработки необходимо контролировать (30).

Наиболее широкое применение нашли термические методы уменьшения доли токсических веществ в рапсовых кормах — пропаривание и проваривание, в результате чего фермент мирозиназа теряет активность. Весьма эффективный способ обезвреживания рапсового жмыха — двухэтапная экстракция кипящей водой. При этом значительно снижается содержание токсических веществ без отрицательного влияния на протеиновую питательность корма (31). Еще один метод обезвреживания рапсовых кормов, доступный для любого хозяйства, — микробиологический. Он заключается в силосовании рапсового жмыха с кормами, богатыми углеводами (картофелем, свеклой, зеленой массой, кукурузой). В результате молочнокислого брожения содержание антипитательных веществ уменьшается на 60-90 % (31).

Однако ни одна из указанных мер не поставлена на промышленную основу, поэтому необходима дальнейшая разработка методов инактивации глюкозинолатов.

Наиболее простой способ снижения эффекта антипитательных факторов — селекционный поиск генотипов рапса с уменьшенным содержанием глюкозинолатов (32). Так, еще в 1967 году среди растений ярового рапса сорта Броновский (Польша) были выявлены генотипы с 10-кратным снижением количества глюкозинолатов в семенах по сравне-174

нию с таковым у других известных сортов. Это позволило создать большее число высокоурожайных сортов рапса с низким (до 30 мкмоль/г) и средним (до 60 мкмоль/г) содержанием этих веществ (33).

В последние годы благодаря успехам селекционеров и совершенствованию технологии производства рапсовый жмых и шрот стал конкурировать с соевым в рационах сельскохозяйственных животных (34-37).

Селекционные разработки по улучшению масличных культур начаты в 1970-х годах в Канаде, затем во Франции, ФРГ, Швеции. В дальнейшем они были продолжены в ГДР, ПНР, Дании, СССР, ВНР, ЧССР, Бельгии. Первоначально создавались высокоурожайные сорта рапса с повышенным содержанием масла в семенах и морозоустойчивые озимые формы. На втором этапе селекции основное внимание было сосредоточено на снижении содержания в семенах эруковой кислоты и глюкозинолатов.

Количество эруковой кислоты оценивают в процентах к общему содержанию жирных кислот в масле семян. Содержание глюкозинолатов (%, мг/г или мкмоль/г) определяют в сухом обезжиренном веществе. Установлено, что количество глюкозинолатов в семенах рапса варьирует в зависимости от погодных условий, места выращивания и других факторов (21). По содержанию жирных кислот и глюкозинолатов в семенах в настоящее время на мировом рынке различают четыре типа сортов и гибридов рапса.

Традиционные сорта («++») характеризуются высоким содержанием эруковой кислоты (45-55 %) и глюкозинолатов (100-200 мкмоль/г). Их используют на зеленое удобрение и для производства биотоплива, но полученный жмых нельзя скармливать животным. Сорта с низкой долей эруковой кислоты (менее 5 %) и высоким содержанием глюкозинолатов (80-95 мкмоль/г) первоначально получили название низкоэруковых, или сортов с одним нулем («0+»). В дальнейшем этот предел был изменен и к «0+» сортам стали относить те, в семенах которых содержится менее 2 % эруковой кислоты. Их используют для получения высокоценного пищевого масла; шрот и жмых можно ограниченно скармливать животным. Сорта рапса «+0» с высоким содержанием эруковой кислоты (47 %) и низким — глюкозинолатов (менее 20 мкмоль/г) служат только для производства технических масел и биологического дизельного топлива, а их жмых и шрот используются в качестве высокобелкового корма. Сорта рапса с малым количеством эруковой кислоты (0-2 %) и глюкозинолатов (менее 20 мкмоль/г) называют двунулевыми («00»). Их используют для производства качественного масла и высокобелковых кормов (38). В семенах отечественных «00» сортов массовая доля глюкозинолатов не превышает 1 %.

Современные исследования направлены на дальнейшее повышение качества семян рапса, создание сортов и гибридов рапса с содержанием олеиновой кислоты до 85 %, пальмитиновой кислоты до 10-20 %, а также с очень низкой долей олеиновой кислоты. Это позволит шире использовать рапсовое масло не только для пищевых целей, но и в производстве моющих, лакокрасочных, косметических средств, горюче-смазочных материалов и гидравлических масел.

Создание «000» сортов рапса с желтыми семенами (с низким содержанием не только эруковой кислоты, глюкозинолатов, но и клетчатки) будет способствовать улучшению качества жмыхов и шротов, применяемых для кормления сельскохозяйственных животных и птицы (21).

На 2006 год к использованию в России допущены 53 «двунулевых» сорта ярового и 20 — озимого рапса, в том числе 11 и 14 иностранных. Качество определяется в соответствии с принятым в 2006 году новым стандартом на посевной материал рапса — ГОСТ Р 52325-2005 «Семена сельскохозяйственных растений. Сортовые и посевные качества. Общие технические условия», в котором жестко регламентировано содержание антипитательных веществ в семенах высших репродукций. Так, количество эруковой кислоты в оригинальных и элитных семенах не должно превышать 1 % (вместо 3 % по старому ГОСТ), а глюкозинолатов — 15 мкмоль/г (вместо 2 %, соответствующих для рапса показателю 46 мкмоль/г, и 3 %, или 75 мкмоль/г, — для сурепицы).

Рапс — перспективный и реальный источник пополнения ресурсов кормового белка. По выходу питательных веществ с единицы площади, пищевым и кормовым достоинствам рапс превосходит многие культуры (39). Содержание обменной энергии в нем в 1,7-2,0 раза больше, чем в зерновых, и в 1,3-1,7 раза больше, чем в бобовых (горох, соя). Белки рапса хорошо сбалансированы по аминокислотному составу, по содержанию лизина приближаются к сое, а по метионину и цистину, кальцию и фосфору значительно превосходят ее. Однако переваримость питательных веществ рапса по сравнению с другими кормами ниже (40-42).

Корма из рапса позволяют сбалансировать рационы скота и птицы по протеину и обменной энергии. Белок рапса, как и белок сои, близок по составу к белкам животных, но себестоимость 1 т белка из семян рапса в 5-10 раз ниже, чем белка животного происхождения (10, 43).

В кормлении сельскохозяйственных животных и птицы используются как сами семена рапса, так и продукты их переработки — жмых, шрот и растительное масло (8, 44). Жмых получают после отжима масла шнековыми прессами, шрот — посредством экстракции масла соответствующими растворителями.

В семенах рапса количество жира достигает 40 %, сырого протеина — 23 %, клетчатки — 4 % (45). Результаты химического анализа свидетельствуют о высокой энергетической ценности этого продукта, однако его включение в рационы кур ограничено в связи с плохой перевариваемостью оболочек семян и спецификой их состава (46, 47). Семена рапса используются в основном для промышленного получения масла. В них присутствуют белки, углеводы, минеральные вещества, витамины, фосфорсодержащие соединения, наличие которых определяет ценность получаемых после извлечения масла остатков — жмыхов и шротов (8).

Считается, что рапсовое масло — одно из лучших растительных масел (48). В нем высока концентрация ненасыщенных жирных кислот (олеиновой — 60,0-70,0 %, линолевой — 23,3 %, линоленовой — 10,5 %), которые регулируют биосинтез простагландинов и оказывают положительное влияние на воспроизводительные функции животных.

Мука из семян рапса обладает высокой энергетической, протеиновой и биологической ценностью и ненамного уступает высокобелковым кормам животного происхождения. В ней содержится меньше лизина, однако она значительно богаче цистином и метионином, содержит больше холина, тиамина, микроэлементов по сравнению с соевым шротом.

Введение муки из рапсовых семян, жмыха и шрота в состав зер-носмеси существенно повышает ее питательность и позволяет более рационально использовать концентрированные корма (8, 14, 39). Кормовая ценность продуктов, получаемых из семян рапса, зависит от вида самого продукта, технологии его производства, химического состава, количества антипитательных веществ (49).

В рапсовом шроте содержится в среднем 35,5 % сырого протеина, 2,5 % сырого жира и 12,0 % клетчатки, аминокислотный состав аналогичен таковому у других шротов растительного происхождения. По содержа-176

нию незаменимой аминокислоты лизина он уступает соевому, но превосходит подсолнечный. В сравнении с другими видами шротов в рапсовом меньше аргинина и тирозина (41, 45). В 100 г рапсового шрота содержится 200-225 ккал обменной энергии (в зависимости от количества сахара, крахмала, остаточного жира) (50).

Рапсовый шрот обычно не рассматривается как источник витаминов при составлении рационов, однако в нем больше холина, биотина, фолиевой кислоты, ниацина, рибофлавина и тиамина, чем в шроте сои.

Рапсовый шрот содержит на 10-20 % меньше обменной энергии, чем соевый. Эта разница объясняется наличием большого количества клетчатки. Он богаче минеральными солями, однако фитиновая кислота и клетчатка уменьшают доступность фосфора, кальция, магния, цинка и некоторых других минеральных веществ при кормлении птицы. Кроме того, сырая клетчатка снижает доступность меди и марганца. Несмотря на это рапсовый шрот может быть лучшим источником доступного кальция, железа и марганца, фосфора, селена и магния, чем соевый, в то время как в последнем больше меди, цинка и калия (49).

За рубежом включение рапсового шрота с низким содержание глю-козинолатов в комбикорма сельскохозяйственных животных и птицы служит одним из ключевых факторов интенсификации животноводства и птицеводства (51-53).

Рапсовый жмых по питательности не уступает подсолнечному, а по доле отдельных незаменимых аминокислот превосходит его (13). Он содержит в среднем 32,00 % протеина, 8,75 % жира и 12,00 % клетчатки (45). Кормовая ценность рапсового жмыха на 30 % превышает ценность шрота вследствие большего содержания жира (на 8 %) и лучшей переваримости органического вещества (72,5 против 66,2 %). Из минеральных веществ в жмыхе больше железа, меди и кобальта, но меньше натрия и марганца. Жмых более богат витаминами Е, D и В5.

Жмых рапса содержит меньше протеина, чем жмыхи других культур. По количеству целлюлозы его превосходит только жмых подсолнечника. В состав протеина в жмыхе рапса входит много незаменимых аминокислот. Он богат лизином (5,7 % против 6,5 % в сое), серосодержащими аминокислотами (5,0 %) (14).

Рапсовый жмых — хороший поставщик минеральных веществ. По содержанию магния, меди и марганца он превосходит соевый шрот. Доступность кальция при этом составляет 68 %, фосфора — 75 %, магния — 62 %, марганца — 54 %, меди — 74 %, цинка — 44 %.

Добавление 1 т рапсового шрота позволяет сбалансировать по белку 7-8 т зернофуража (54). В настоящее время в России относительная дешевизна рапсового шрота и жмыха по сравнению с другими традиционными растительными белковыми кормами (соевые и подсолнечные жмыхи и шроты) делает его привлекательным для снижения стоимости рационов.

Доказано, что корма из рапса можно скармливать всем видам и возрастным группам сельскохозяйственных животных и птицы. При этом корма из рапса характеризуются высокой переваримостью питательных веществ (55, 56).

Имеющиеся в источниках литературы данные о применении рапса в птицеводстве часто противоречивы (57-60), так как результаты исследований зависят от множества факторов, а именно от сорта растений, вида птицы, условий ее выращивания, кормового фона и т.д. (61). Оптимальные дозировки, предложенные зарубежными исследователями, не гарантируют положительных результатов в условиях выращивания птицы на отечественных предприятиях (62-64).

Один из способов увеличения переваримости и использования питательных веществ комбикормов, в том числе нетрадиционных, — применение ферментных препаратов (65-69). Установлено, что действие ферментных препаратов заключается в создании в пищеварительном тракте птицы специфической ферментативной активности, благодаря чему усиливается гидролиз белков, жиров и углеводов (70, 71).

С учетом актуальной для России проблемы замещения кукурузы и сои на местные корма Научно-технологическим центром «Лекбиотех» (Россия) был создан новый мультиэнзимный комплекс МЭК-КП-4, который обладает протеазной, ксиналазной, в -глюканазной, пектин-лиазной и а -галактозидазной активностью.

Наши исследования показали, что максимально возможными дозировками рапсового жмыха на протяжении всего периода выращивания цыплят-бройлеров могут быть 7,5-10,0 % (72-74). Обогащение комбикормов с рапсовым жмыхом ферментным препаратом позволяет улучшить использование питательных веществ корма и повысить продуктивные качества бройлеров (75, 76). При этом энзим, не оказывая прямого воздействия на антипитательные вещества, способствует, тем не менее, нивелированию их отрицательного влияния на организм цыплят. Для повышения продуктивности бройлеров и эффективности использования комбикормов с 7,5; 10,0 и 15,0 % рапсового жмыха мы рекомендуем обогащать их ферментным препаратом МЭК-КП-4 в количестве соответственно 500, 750 и 1000 г на 1 т корма.

Таким образом, хотя за рубежом имеется большой опыт по применению рапсовых продуктов в животноводстве, в нашей стране научных исследований по этой теме крайне мало. Рапс — перспективный и реальный источник пополнения ресурсов кормового белка, ценная кормовая культура с высоким содержанием протеина, углеводов и жира. По выходу питательных веществ с единицы площади рапс, возделываемый на зерно, превосходит зерновые культуры. Основной сдерживающий фактор использования семян рапса в кормлении птицы — содержание в них глюкозино-латов и эруковой кислоты. Допустимое количество семян рапса и продуктов их переработки в рационе кур промышленного стада и цыплят-бройлеров составляет до 5 % от массы корма. Способы повышения питательной ценности рапса включают селекцию, термообработку семян (проваривание, пропаривание, двухэтапная экстракция горячей водой и пр.), а также использование ферментных препаратов. Наиболее перспективны «00» сорта, в которых количество эруковой кислоты в масле не превышает 2 %, а массовая доля глюкозинолатов — 1 %. В этом случае положительный результат дает применение ферментных препаратов. Мы показали, что при включении в комбикорма для бройлеров 7,5 % рапсового жмыха необходимо использовать ферментный препарат МЭК-КП-4 в дозе 500 г/т, при 10 % дозировка увеличивается до 750 г/т, при 15 % — до 1000 г/т корма. Проведенные исследования способствуют расширению применения рапсового жмыха в комбикормах для птицы, что позволит укрепить кормовую базу отрасли.

Л И Т Е Р А Т У Р А

Поступила в редакцию 19 августа 2014 года

Sel’skokhozyaistvennaya biologiya / Agricultural Biology , 2015, V. 50, № 2, pp. 172-182

RAPESEED ( Brassica napus L.) AND ITS PROSPECTIVE USEAGE IN POULTRY DIET

(review)

T.A. Egorova, T.N. Lenkova

All-Russian Research and Technological Poultry Institute, Federal Agency of Scientific Organizations, 10, ul. Ptitsegradskaya,

Received August 19, 2014

Научные собрания

«ИННОВАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЯИЧНОГО И МЯСНОГО ПТИЦЕВОДСТВА РОССИИ»

XVIII Международная конференция Российского отделения Всемирной научной ассоциации по птицеводству (ВНАП)

(19-21 мая 2015 года, Всероссийский научноисследовательский и технологический институт птицеводства, г. Сергиев Посад, Московская обл.)

Организаторы конференции:

Российское отделение Всемирной научной ассоциации по птицеводству (ВНАП) — НП «Научный центр по птицеводству», Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт птицеводства (ВНИТИП), Российский птицеводческий союз (РПС)

Немецкое сельскохозяйственное общество (Deutsche Landwirtschafts-Gesselschaft — DLG е.У.)

Тематика:

У Генетика и селекция сельскохозяйственной птицы

У Кормление сельскохозяйственной птицы

У Технология производства яиц и мяса птицы

У Технология переработки мяса птицы и яиц

У Ветеринарно-санитарные проблемы в птицеводстве

У Экономические аспекты развития отрасли

Ожидается участие ведущих российских и зарубежных ученых, специалистов птицеводческих предприятий и племенных хозяйств, отечественных и зарубежных производителей оборудования, кормов и кормовых добавок, ветеринарных препаратов, руководителей национальных и международных организаций.

Контакты и информация: ,