Поліпшення раціону тварин за допомогою екзогенних ферментів

Зернові культури, як і продукти їхньої переробки, є найважливішими компонентами годівлі свиней і часто-густо займають до 85% у складі кормів. У раціонах для свиней найчастіше використовують пшеницю, ячмінь, кукурудзу. Знайшли своє застосування й тритикале, жито, післяспиртова барда та інші зернові субпродукти.

О. Вернер, технічний директор
країн Східної Європи компанії Biochem

По­пу­лярність ви­ко­ри­с­тан­ня зер­но­вих куль­тур у раціонах сільсько­го­с­по­дар­сь­ких тва­рин про­яс­нюється ще і тим, що во­ни ма­ють до­сить стабільні по­каз­ни­ки по­жив­ної цінності, на­при­клад, си­рий про­теїн, си­ра клітко­ви­на, си­рий жир, во­логість то­що.

Ос­нов­ний ак­цент - на вуг­ле­во­ди
Май­же 60-70% у зер­но­вих куль­ту­рах ста­нов­лять вуг­ле­во­ди, ос­но­вою яких є крох­маль. Та ос­танній мо­же бу­ти важ­ким для за­своєння й пе­ре­трав­лю­ван­ня тва­ри­на­ми, приміром, ку­ку­руд­зя­ний крох­маль. Своєю чер­гою, вуг­ле­во­ди ді­лять­ся на мо­но­са­ха­ри­ди, оліго­са­ха­ри­ди й поліса­ха­ри­ди (схема). Поліса­ха­ри­ди підроз­діля­ють на крох­ма­листі й не­крох­ма­листі поліса­ха­ри­ди (НПС) (табл. 1). Крох­ма­лис­ті поліса­ха­ри­ди, до яких на­ле­жить крох­маль, це пе­ре­важ­но лег­ко­за­с­во­ю­вані вуг­ле­во­ди, які є ос­нов­ним дже­ре­лом енергії для тва­рин.
Не­крох­ма­листі поліса­ха­ри­ди (це­лю­ло­за, арабінок­си­ла­ни, b-глю­ка­ни), на­впа­ки, май­же не пе­ре­трав­лю­ють­ся ор­га­нізмом мо­но­га­с­т­рич­них тва­рин і є ан­ти­по­жив­ною ча­с­ти­ною раціонів, для ніве­лю­ван­ня якої і за­сто­со­ву­ють фер­ментні пре­па­ра­ти в раціонах тва­рин (табл. 2).
Не­крох­ма­листі поліса­ха­ри­ди бу­ва­ють роз­чин­ни­ми й не­роз­чин­ни­ми. Не­роз­чинні НПС зай­ма­ють до­дат­ко­ве міс­це в раціоні, од­нак істот­но не впли­ва­ють на ро­бо­ту кишківни­ка.
Низ­ка ос­нов­них ан­ти­по­жив­них чин­ників НПС
Крім то­го, що НПС не за­сво­ю­ють­ся ор­ганізмом, во­ни при­хо­ву­ють від за­своєння ко­рисні по­живні ре­чо­ви­ни, такі як жи­ри, крох­маль і про­теїни, які інкап­су­ль­о­вані во­лок­ни­с­ти­ми стінка­ми кліти­ни (рисунок).
Во­до­роз­чинні НПС, роз­чи­ня­ю­чись у хімусі, підви­щу­ють йо­го в'язкість, внаслідок чо­го зро­с­тає швидкість про­хо­д­жен­ня по­жив­них ре­чо­вин у трав­но­му тракті, ско­ро­чується ймовірність їхньо­го за­своєння, а та­кож зни­жується по­каз­ник обмінної енергії кор­му. Ха­рак­тер­ним наслідком не­за­своєння по­жив­них ре­чо­вин є во­ло­га підстил­ка у птиці й мож­ли­ва неінфекційна діарея у сви­ней. Як наслідок погіршується кон­версія кор­му, зни­жу­ють­ся по­каз­ни­ки про­дук­тив­ності тва­рин, що спри­чи­нює еко­номічні втра­ти.
Во­до­роз­чинні НПС міня­ють та­кож оп­ти­маль­не співвідно­шен­ня кор­му й во­ди в шлун­ку че­рез здатність при­тя­га­ти во­ло­гу, що, своєю чер­гою, мо­ле­ку­ляр­но пов'яза­на з по­жив­ни­ми ре­чо­ви­на­ми й аміно­кис­ло­та­ми, які про­сто ви­во­дять­ся з ор­ганізму або слу­гу­ють суб­ст­ра­том для розмно­жен­ня па­то­ген­ної чи умов­но па­то­ген­ної мікро­ф­ло­ри в киш­ків­ни­ку.

Пра­виль­но аналізу­ва­ти кор­ми
У ре­зуль­та­тах аналізів кор­му та/або кор­мо­вої си­ро­ви­ни ча­с­то ви­яв­ля­ють ли­ше один уза­галь­не­ний по­каз­ник: «си­ра клітко­ви­на», що містить у собі це­лю­ло­зу й лігнін, так зва­ну лігніно­це­лю­ло­зу. Про­­те цей по­каз­ник не­га­тив­но впли­ває на за­сво­ю­ваність по­жив­них ре­чо­вин. Од­нак не завжди звер­та­ють ува­гу на рі­вень за­галь­ної клітко­ви­ни, яка містить у собі всі ви­ди НПС, а са­ме: b-глю­ка­ни, арабінок­си­ла­ни, пек­ти­ни, це­лю­ло­зу, ліг­нін то­що.
Про­тя­гом кількох років компанія Danisco Animal Nutrition (з 2012 р. ком­панія ос­та­точ­но ста­ла ча­с­ти­ною ком­панії DuPont) про­во­дить досліджен­ня впли­ву різної си­ро­ви­ни на по­каз­ни­ки за­сво­ю­ва­ності енергії. В 2012 р. бу­ло про­те­с­то­ва­но 16 зразків пше­ниці, при­ве­зе­них із різ­них регіонів Ук­раїни, на рівень во­ло­гості, роз­чинність клітко­ви­ни в ней­т­раль­но­му роз­чині, рівень си­ро­го про­теїну, геміце­лю­ло­зи й, відповідно, в'яз­кості (табл. 3).
З ре­зуль­татів досліджень вид­но, що рівень про­теїну ко­ли­вається від 17,6 до 14% у пе­ре­ра­хун­ку на су­ху ре­чо­ви­ну. За оп­тимізації раціонів і не­ко­рект­но­го виз­на­чен­ня пра­виль­но­го рівня про­теїну це мо­же при­зве­с­ти до ко­ли­вань про­теїну (близь­ко 1,5% в аб­со­лют­них ци­ф­рах) у го­то­во­му комбікормі, що обов'яз­ко­во не­га­тив­но впли­не на при­ро­с­ти тва­рин і птиці.
У про­те­с­то­ва­них зраз­ках рівень в'яз­кості пше­ниці варіюється, що пов'яза­но з різним вмістом во­до­роз­чин­них НПС. Як за­зна­ча­ло­ся ви­ще, на­явність не­роз­чин­них НПС у зерні, а от­же, потім і в ра­ціонах тва­рин, підви­щує в'язкість хар­чо­вих про­дуктів, які містять­ся в кишківни­ку, що при­зво­дить до зни­жен­ня енер­ге­тич­ної цінності кор­му.
Де­які гос­по­дар­ст­ва прак­ти­ку­ють за­сто­су­ван­ня про­до­воль­чої пше­ниці в кор­мо­вих цілях. Якісна кор­мо­ва пше­ни­ця має в'язкість мен­ше 6 кіло­па­уз (кПз) (се­­реднім по­каз­ни­ком вва­жа­ють 8-9 кПз). Рівень в'яз­кості зразків пше­ниці з Ук­раїни 2012 р. на­ба­га­то ви­щий за се­ред­ні по­каз­ни­ки, і в ок­ре­мих об­ла­с­тях до­ся­гає ре­корд­но­го зна­чен­ня - 33 кПз.
При цьо­му слід за­зна­чи­ти, що підви­щен­ня на 4 кПз/кг пше­ниці змен­шує за­сво­ю­ваність енер­ге­тич­ної цінності в се­ред­нь­о­му на 1%! Відповідно, до­да­ю­чи в раціон пше­ни­цю з рівнем в'яз­кості 33 кПз, ми змен­шуємо за­сво­ю­ваність енер­ге­тич­ної цінності на 6%, а це оз­на­чає, що, замість за­дек­ла­ро­ва­них 13 МДж ОЕ/кг кор­му, сви­ням над­хо­дить на 0,75 МДж мен­ше.
Як наслідок спо­с­терігаємо гірші по­каз­ни­ки при­ростів у тва­рин, і за ком­пен­сації не­стачі енергії одер­жуємо погірше­ну кон­версію кор­му! Важ­ли­вим по­каз­ни­ком під час ана­лізу зразків пше­ниці є по­каз­ник рівня геміце­лю­ло­зи як ан­ти­по­жив­но­го фак­то­ра в раціоні.
Геміце­лю­ло­зою на­зи­вається біль­шість поліса­ха­ридів, мо­номіри яких скла­да­ють­ся з пен­тоз, D-кси­лоз і L-арабіноз. Геміце­лю­ло­за не є во­до­роз­чин­­ною, од­нак ан­ти­по­жив­ний чин­ник по­ля­гає в то­му, що во­на не роз­щеп­люєть­ся ор­ганізмом тва­рин і птиці й ство­рює та­ку клітин­ну струк­ту­ру, яка при­хо­вує по­живні ре­чо­ви­ни від за­своєн­ня. От­же, зно­ву маємо не­га­тив­ний по­каз­ник кон­версії кор­му, низь­ку про­дук­тивність тва­рин і за­знаємо еко­номічних втрат.
Для от­ри­ман­ня до­стовірних ре­зуль­татів аналізу кормів важ­ли­во вра­ху­ва­ти та­кож якість ку­ку­руд­зи. Во­на, на відміну від пше­ниці, під час зби­ран­ня має ви­щий рівень во­ло­гості й, відповідно, по­тре­бує швид­ко­го сушіння. А во­но, своєю чер­гою, од­но­час­но погіршує якість крох­ма­лю, зв'язу­ю­чи йо­го з про­теїном. Тож най­­частіше са­ме че­рез ви­су­шу­ван­ня роз­чинність крох­ма­лю ско­ро­чується від 75 до 25%, що пря­мо впли­ває на йо­го за­сво­ю­ваність. А в разі по­трап­лян­ня в тон­кий відділ кишківни­ка не­за­своєний крох­маль спри­чи­нює ріст різних не­ба­жа­них бак­терій, зо­к­ре­ма киш­ко­вої па­лич­ки.
У зв'яз­ку з цим, важ­ли­во вра­хо­ву­ва­ти і ро­зуміти роль не тільки по­каз­ни­ка про­теїну, жирів, а й крох­ма­лю.
Ком­панія Danisco Animal Nutrition, під час проведення ла­бо­ра­торних аналізів ку­ку­руд­зи на вміст крох­ма­лю, про­теїну, жирів, вра­хо­ву­є при цьо­му роз­чинність крох­ма­лю та зв'я­заність йо­го з про­теї­ном. Так, за ре­зуль­та­та­ми вимірю­вань, у вро­жаї'2012 рівень крох­ма­лю й про­теїну був віднос­но стабільний, але індекс енер­ге­тич­ної цінності в разі ви­ко­ри­с­тан­ня пре­па­ратів на ос­нові аміла­зи, кси­ла­на­зи й про­те­а­зи зріс від 0,54 до 0,73 МДж ОЕ/кг ку­ку­руд­зи. По­каз­ник з ниж­чим індек­сом оз­на­чає, що ку­ку­руд­за цьо­го зраз­ка має кра­щу за­сво­ю­ваність по­жив­них ре­чо­вин, ніж зра­зок з ви­щим індек­сом.

Кор­мові фер­мен­ти як засіб бо­роть­би із НПС
На жаль, не­мож­ли­во пе­ред­ба­чи­ти якість май­бут­нь­о­го вро­жаю, про­те для змен­шен­ня не­га­тив­ної дії ан­ти­по­жив­них чин­ників НПС, які містять­ся в зер­но­вих куль­ту­рах, ма­ю­чи на оз­б­роєнні прак­ти­ку за­сто­су­ван­ня фер­мент­них пре­па­ратів, мож­на поліпши­ти склад раціонів і одер­жа­ти кра­щу про­дук­тивність, а от­же, - й при­бу­ток.
Най­по­пу­лярніші фер­ментні ак­тив­ності, які за­сто­со­ву­ють для ви­роб­ництва су­час­них комбікормів:
 Аміла­за - фер­мент, який сприяє за­своєнню крох­ма­лю. Ви­ко­ри­с­тан­ня амі­ла­­зи руй­нує крох­маль на дрібніші ча­с­точ­ки, що сприяє підви­щен­ню його за­сво­ю­ва­ності. А ще амілаз­на ак­тив­ність руй­нує крох­маль, який був по­шко­д­же­ний під час ме­ханічно­го сушіння ку­ку­руд­зи.
   Про­те­а­за - фер­мент, який впли­ває на за­своєння про­теїну. Спе­цифічні про­те­а­зи мо­жуть впли­ва­ти й руй­ну­ва­ти клітинні стінки, що скла­да­ють­ся з про­теїнів, які у ку­ку­рудзі при­хо­ву­ють крох­маль від за­своєння. Певні про­те­а­зи руй­ну­ють та­кож ан­ти­по­живні фак­то­ри в про­теїнах, які містять­ся в соєво­му шро­ті/ма­кусі, го­росі, сор­го то­що.
   Фіта­за - фер­мент, який поліпшує за­своєння фо­с­фо­ру із со­лей фіти­но­вої кис­ло­ти, на­яв­них у рос­линній си­ро­вині. В кор­мах для сви­ней за до­по­мо­гою су­час­них фітаз­них про­дуктів мож­на ви­клю­чи­ти вве­ден­ня фо­с­фатів, що з еко­номічно­го та еко­логічно­го по­гля­ду ду­же вигідно.
   Кси­ла­на­за - фер­мент, який руй­нує арабінок­си­ла­ни, тим са­мим змен­шу­ю­чи в'язкість кормових про­дуктів, які міс­тять­­ся в кишківни­ку, й підви­щу­ю­чи за­сво­ю­ваність по­жив­них ре­чо­вин.
   b-глю­ка­на­за - фер­мент, який руй­нує b-глю­ка­ни, що при­хо­ву­ють про­теїни, жи­ри й крох­маль від за­своєння й ско­ро­чу­ють в'язкість кормових про­дуктів, які містять­ся в кишківни­ку.
Ек­зо­генні фер­мен­ти руй­ну­ють ком­по­нен­ти стінок кліти­ни, такі як роз­чинні й не­роз­чинні арабінок­си­ла­ни й b-глю­ка­ни, вивільню­ють інкап­су­ль­о­вані по­живні ре­чо­ви­ни все­ре­дині стінок кліти­ни, од­но­час­но змен­шу­ю­чи в'язкість кормових про­дуктів, які містять­ся в кишківни­ку. За­своєння про­теїнів поліп­шується та­кож за­вдя­ки ско­ро­чен­ню впли­ву інгібіторів трип­си­ну, лек­тинів та інших ан­ти­по­жив­них ре­чо­вин.

Все це дає такі пе­ре­ва­ги:
     збільшен­ня при­ростів;
     поліпшен­ня кон­версії кор­му;
    по­кра­щан­ня од­норідності поголів'я за роз­вит­ком, за­вдя­ки то­му, що ком­пен­сується фер­мент­на не­до­статність у тва­рин і птиці;
    ско­ро­чен­ня про­явів діареї, за­вдя­ки кра­що­му за­своєнню по­жив­них ре­чо­вин, які не мо­жуть бу­ти ви­ко­ри­с­тані па­то­ген­ни­ми бак­теріями;
     мож­ливість ви­ко­ри­с­тан­ня або збіль­ше­но­го вве­ден­ня в раціон вигідніших (але про­блем­них) ком­по­нентів, та­ких як після­с­пир­то­ва бар­да, висівки, ріпа­ко­ві/со­няш­ни­кові шро­ти й ма­ку­хи;
     мож­ливість за­сто­су­ван­ня не­стабіль­них за якістю ком­по­нентів, та­ких як соєва ма­ку­ха (пе­регріта зі зруй­но­ва­ним про­теїном або не­догріта з ви­со­ким рів­нем інгібіторів трип­си­ну), пе­ре­су­ше­на ку­ку­руд­за з ви­со­ким рівнем крох­ма­лю, важ­ка для за­своєння, пше­ни­ця не­виз­на­че­но­го по­хо­д­жен­ня (кор­мо­ва або про­до­воль­ча).