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.
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).