Синтетические аминокислоты в кормлении свиней и птиц, их формы, нормы скармливания, эффективность применения

 Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Департамент научно-технологической  политики и образования

Институт прикладной биотехнологии  и ветеринарной медицины

                                                                    Кафедра «Кормление и 

                                                                    технология производства продуктов  

                                                                    животноводства»

 Синтетические аминокислоты в кормлении свиней и птиц, их формы, нормы скармливания, эффективность применения

(РЕФЕРАТ)

Выполнила:

                                                                                                       Проверил:

2012 
План

Введение……………………………………………………….3

1. Препараты синтетических аминокислот……………………4
2. Использование аминокислот в кормлении свиней…………8
3. Аминокислотное питание птицы……………………………10

Заключение…………………………………………………...13

Список источников…………………………………………..14

Введение

Потенциальные возможности  организма животного, связанные с его продуктивностью, могут быть реализованы только при условии полноценного кормления, сбалансированного по всем питательным веществам, в том числе и по аминокислотам. Между тем корма растительного происхождения, составляющие основу рациона сельскохозяйственных животных, как правило, не обеспечивают потребность высокопродуктивных животных в биологически полноценном белке, следовательно, и в незаменимых аминокислотах.

В растительных кормах обычно не хватает лизина, метионина и  триптофана. Особенно важно по этим аминокислотам балансировать рационы кур и свиней, поскольку у полигастричных даже эти незаменимые кислоты могут в какой-то мере синтезироваться микрофлорой рубца, а вот свиньи и птицы чрезвычайно зависят от количества этих аминокислот в рационе.

В связи с этим в  нашей стране расширяется производство синтетических аминокислот (прежде всего лизина и метионина), которые применяются в качестве добавок к комбинированным кормам или рационам для отдельных видов сельскохозяйственных животных. Их получают путем микробиологического синтеза и выпускают в жидком и сухом виде.

1 Препараты синтетических аминокислот

Аминокислоты являются основными  структурными элементами белковой молекулы. В составе белков организма определено 20 аминокислот. Примерно половина из них может синтезироваться в самом организме в количествах, достаточных для удовлетворения в них потребности животных. Это так называемые заменимые аминокислоты: аланин, аспаргиновая и глютаминовая кислоты, глицин, оксипролин, пролин, цистин, тирозин, серии. Другую группу составляют аминокислоты, не синтезируемые в организме животных или синтезируемые слишком медленно, причем в количествах, недостаточных для удовлетворения потребности в них животных: лизин, метионин, триптофан, треонин, фенилаланин, лейцин, изолейцин, аргинин, гистидин и валин. Их называют незаменимыми, они должны обязательно поступать в организм с кормом. Поскольку растительные корма, кроме бобовых и клевера, содержат небольшое количество лизина, метионина и триптофана, эти аминокислоты классифицируют как лимитирующие, или критические, и их восполнению в рационах придают особое значение.

Для нормального роста, развития и  обеспечения высокой продуктивности животных аминокислоты должны находиться в рационе в определенном соотношении, поскольку синтез белка в организме происходит только тогда, когда все необходимые аминокислоты поступают в организм одновременно и в нужном количестве. Если рацион не сбалансирован хотя бы по одной незаменимой аминокислоте, то, согласно закону минимума, содержащаяся в недостаточном количестве аминокислота ограничивает использование всех остальных аминокислот и протеина в целом. Восполнить дефицит аминокислоты в рационе можно, вводя в рацион корм с высоким содержанием недостающей аминокислоты либо ее синтетический препарат.

Усваиваются аминокислоты в организме  животных по-разному. В рубце жвачных происходит синтез микробного белка, за счет которого в значительной мере удовлетворяется потребность в аминокислотах, поскольку рубцовые микроорганизмы при образовании белка синтезируют все незаменимые аминокислоты. На основании этого выдвинуто предположение, что качество кормового белка и его биологическая ценность не имеют такого значения для жвачных, какое они имеют для животных с однокамерным желудком.

Во всех случаях при недостаточном содержании незаменимых аминокислот в рационе повышается расход корма, снижается продуктивность и, как следствие, резко увеличивается себестоимость продукции. Рационы, которые содержат незаменимые аминокислоты в соотношении и количестве, оптимальных для удовлетворения потребности в них животных, полноценны по протеину и при прочих благоприятных условиях используются животными с наибольшим эффектом.¹

Исследованиями доказано, что использование  в рационе синтетических аминокислот  предпочтительнее (и с экономической, и с физиологической точки зрения), чем балансировать рацион с помощью протеинсодержащих кормов.

 В настоящее время на рынке  представлено большое количество  различных препаратов, содержащих синтетические аминокислоты. Аминокислоты могут входить в состав комплексных препаратов или же выпускаться по отдельности.

Лизин. Входит в состав всех белков. Необходим для ускорения роста, повышения молочной продуктивности, формирования костяка (способствует усвоению кальция и фосфора), образования сперматозоидов. Влияет на энергетический и липидный обмен, определяет активность ряда ферментов, кроветворную функцию костного мозга и состояние нервной системы, обеспечивает нормальное протекание процессов жизнедеятельности клеток. Дезаминирование лизина — процесс необратимый, поэтому важно, чтобы он непрерывно поступал в организм в процессе пищеварения. Выпускают следующие препараты лизина.

Жидкий концентрат лизина (ЖКЛ) – густая сиропообразная масса темно-коричневого цвета с содержанием 40-60% сухих веществ, в том числе 7-10 % лизина монохлоргидрата. Для перевода лизина монохлоргидрата в лизин нужно значение монохлоргидрата умножить на коэффициент 0,8. Для стабилизации жидкий концентрат подкисляют соляной кислотой до рН 4,0-4,5, что обеспечивает его сохранность в течение нескольких месяцев.

Сухой кормовой концентрат лизина – аморфный порошок светло-коричневого цвета, горько-соленого вкуса, со специфическим запахом. Препарат содержит 90-95% сухих веществ, в том числе не менее 10% лизина монохлоргидрата. Он очень гигроскопичен, так как в его состав входят бактериальная масса и остатки питательной среды. Кормовой концентрат лизина вводят в комбикорма с учетом содержания лизина в кормах и потребности животных в этой аминокислоте.

I-лизин кормовой кристаллический – сыпучий кристаллический порошок от светло-желтого до коричневого цвета со слабым специфическим запахом и горьковато-соленым вкусом. Препарат хорошо растворим в воде, получают его микробиологическим способом. Содержание влаги – не более 6%, а содержание лизина – не менее 70%. Препарат вводят как в премиксы, так и непосредственно в комбикорма. Срок годности препарата составляет 1 год.

Метионин. Способствует росту тела и волос, является донором метальных групп для синтеза холина и кератина, препятствует окислению белковых веществ, предотвращает жировое перерождение печени, обезвреживает в печени ядовитые вещества, участвует в образовании гемоглобина.

Метионин кормовой – сыпучий кристаллический порошок белого цвета с коричневатым оттенком, сладковатый на вкус, труднорастворим в воде. Получают путем цианирования метилмеркоптопропионового альдегида при температуре +52-84⁰ С. Качественные показатели данного препарата следующие: влаги и летучих веществ не более 0,5%, не менее 98 % DL-метионина, не более 1% золы и не более 0, 0002% цианистых соединений. Срок годности – 1 год.

Триптофан. Особенно требуется растущим животным. При его недостатке нарушаются воспроизводительные функции, продуцирование молока. Обусловливает действие витамина В2, образование пигмента глаз, синтез гемоглобина и никотиновой кислоты.

Триптофан кристаллический – выпускают с содержанием 94% действующего вещества. Плохо растворим в воде.

Триптофан кормовой – биомасса продуцента триптофана, в которой содержится до 2,8% действующего вещества.

Препараты триптофана могут быть использованы для обогащения премиксов, белково-витаминных добавок и комбикормов для животных в соответствии с нормами потребности.

Использование препаратов синтетических  аминокислот для балансирования рационов по аминокислотному составу повышает продуктивность сельскохозяйственных животных на 15-20%.²

2 Использование аминокислот в кормлении свиней

На протяжении многих лет кормовые антибиотики широко использовались в кормлении поросят для предотвращения расстройств пищеварения в период отъема. В связи с запретом на применение антибиотиков стали учащаться случаи возникновения диареи у поросят после отъема, поэтому были рассмотрены альтернативные методы. Среди решений проблемы расстройства пищеварения самым действенным оказалось снижение уровня протеина рациона.

При кормлении высокопротеиновыми кормами организм маленьких поросят  не в состоянии самостоятельно обеспечить себя достаточным количеством кислоты для достижения оптимально низкого рН желудка. С одной стороны, недостаточно кислая среда желудка, с другой стороны – большое количество протеинового субстрата способствуют бурному размножению патогенной микрофлоры, которая из желудка проникает в кишечник и вызывает диарею. Кроме того, недостаточно низкая рН в желудке значительно снижает активность пепсина, переваримость протеина, в результате большая часть аминокислот остается недоступной для организма. Следовательно, снижение количества сырого протеина в рационе способствует нормализации работы желудочно-кишечного тракта поросят. При этом содержание аминокислот, необходимых для нормального роста и развития организма, компенсируют с помощью добавления в рацион поросят синтетических аминокислот. Помимо вышеперечисленных – лизина, метионина и триптофана – для свиней лимитирующей аминокислотой также является треонин. Высокие концентрации треонина обнаружены в среде ЖКТ, он несет функцию защиты мукозы от протеаз, защищает стенки кишечника от  воздействия микроорганизмов и паразитов. Исследования позволяют предположить, что 60% введенного в рацион поросят треонина расходуется на работу кишечника. Правильная норма введения треонина может быть критическим фактором, влияющим на полноценный рост кишечника, его развитие и функционирование. Особенно возрастает его роль в периоды стресса желудочно-кишечного тракта, такие как:  смена рациона, пониженное потребление корма во время отъема и при транспортировке, восстановление после болезни. Дополнительное введение треонина в эти периоды благоприятно отражается на продуктивности и нормализует работу кишечника.³

Аминокислотная полноценность  рациона важна для всех возрастных групп свиней, поскольку влияет на рост и развитие, продуктивность, воспроизводительную функцию маток и хряков. Поэтому, исходя из возраста и физиологического периода свиней, разработаны нормы содержания аминокислот в рационах различных групп свиней.

Таблица 1. Потребность  растущих и откармливаемых свиней

в критических аминокислотах⁴

Таблица 2. Нормы аминокислот для хряков-производителей, на голову в сутки⁵

Потребность свиноматок в аминокислотах зависит от их возраста, живой массы и физиологического периода: в последние 30 дней супоросности потребность в аминокислотах выше, чем в первые две трети супоросности. Для подсосных свиноматок имеет значение количеств поросят: чем больше поросят, тем выше потребность в аминокислотах.⁶

3 Аминокислотное питание птицы

В кормлении птицы  наиболее часто наблюдается дефицит  серосодержащих аминокислот: метионин+цистин, а также лизина и треонина, поэтому их называют лимитирующими.

Чаще всего комбикорма содержат избыток лейцина, изолейцина, фенилаланина и валина, что отрицательно влияет на продуктивность птицы. Для использования в организме этого избытка требуется дополнительная энергия, что снижает эффективность кормления. За счет оптимальной сбалансированности корма по аминокислотам можно без ущерба для продуктивности птицы уменьшить уровень сырого протеина на 1-3%, то есть сэкономить белковые корма. В комбикормах, как правило, наблюдается одновременный недостаток и избыток одной или нескольких аминокислот. Выявлены четыре вида аминокислотной несбалансированности: дефицит, дисбаланс, антагонизм и токсикоз.

Дефицит аминокислот в организме устраняется добавлением до нормы недостающей аминокислоты. Дисбаланс вызывается введением в комбикорм любой аминокислоты, кроме дефицитной, и это ведет к резкому замедлению скорости роста молодняка и снижению продуктивности взрослой птицы. Антагонизм наблюдается между аминокислотами, сходными по структуре (аргинин/лизин; треонин/триптофан и др.). Избыточная аминокислота занимает в обмене веществ место недостающей, при этом также снижается продуктивность, увеличивается отложение жира в организме. Токсикоз возникает при значительном избытке в комбикорме какой-либо аминокислоты, что сопровождается отложением брюшного жира, искривлением киля и других костей.

Чтобы избежать этих сбоев  в обмене веществ, рассчитывают индекс аминокислотной сбалансированности, то есть соотношение содержания аминокислоты в комбикорме к потребности птицы. Аминокислота, которая по индексу сбалансированности находится в наименьшем количестве, называется первой лимитирующей, за ней следует вторая лимитирующая и т.д. Сначала в рацион вводят первую лимитирующую аминокислоту, затем  - вторую, третью и т.д. Если же нарушают этот порядок и вместо первой вводят вторую или третью, то чаще всего взамен положительного эффекта получают отрицательный.

Избыток аргинина, глицина, лейцина, фенилаланин, треонина и валина снижает скорость роста птицы. Причем задержка в росте в ранние периоды онтогенеза позднее полностью не компенсируется, в организме происходит усиленное отложение жира и изменяется химический состав мышц. Ремонтный молодняк не достигает вовремя стандартной живой массы, что существенно снижает впоследствии яйценоскость и массу яйца.⁷

Аминокислотная несбалансированность рационов для птицы приводит к нарушению всасывания отдельных аминокислот. Так метионин может тормозить всасывание лизина и фенилаланина. В свою очередь повышенный уровень лизина и фенилаланина в рационе снижает всасывание метионина, что ведет к снижению продуктивности птицы и повышению затрат корма. Для полной сбалансированности рационов по аминокислотному составу применяют добавки препаратов соответствующих аминокислот промышленного изготовления.⁸

Например, в настоящее  время в кормлении сельскохозяйственной птицы используется несколько видов препарата лизина: лизин с содержанием монохлоргидрата лизина  98,8%, 60%, 40%, 35%, а также 25% и 8% с самыми различными наполнителями. Эффективность применения биопрепаратов кормового лизина с различным содержанием чистого L-лизина в рационах изучалась на цыплятах-бройлерах кросса «Конкурент» с суточного до 7-недельного возраста, по 30 голов в группе, с параллельными подгруппами. Результаты показали, что живая масса цыплят-бройлеров в 4- и 7-недельном возрасте наиболее высокой была в той группе, которая получала 60% препарат лизина монохлоргидрата. Доступность лизина в этой группе также оказалась наиболее высокой (доступность 85,25%) по сравнению с группами, которым давали препарат лизина с другим содержанием действующего вещества, в том числе и с повышенным (содержание лизина 98%, доступность 83,2%). Затраты корма на 1 кг прироста самыми минимальными оказались также в той группе, которой давали 60% лизин. Этот препарат, содержащий 60% лизина монохлоргидрата, выпускается Шебекинским биохимзаводом, на котором и проводились данное исследование.⁹

Содержание аминокислот  в комбикормах для сельскохозяйственной птицы нормируют в зависимости  от вида птицы, ее возраста и пола, физиологического периода и направления продуктивности.

Полностью сбалансированный рацион по аминокислотному питанию позволяет снизить нормы протеина на 10-15% и расход высокобелковых кормов животного происхождения без отрицательного влияния на здоровье и продуктивность птицы.¹⁰

При кормлении птицы  надо учитывать и то, что биологическая активность аминокислот снижается при неправильной тепловой обработке корма, а также при длительном хранении кормов.

 Заключение

Организм животного  нуждается не в кормовом белке  как таковом, а в его составных частях — аминокислотах, которые высвобождаются из белка пищи при его распаде в желудочно-кишечном тракте. При условии содержания аминокислот в рационах в необходимом количестве можно снизить общий уровень сырого протеина в этом рационе. Для этого применяют препараты аминокислот промышленного изготовления.

Исследования показали, что сбалансированное по аминокислотам  питание сельскохозяйственных животных позволяет увеличить прирост живой массы, сократить сроки откорма, снизить отход молодняка. Была доказана целесообразность применения в этих целях синтетических аминокислот. Синтетические аминокислоты добавляют в комбикорма в количествах, необходимых для устранения дефицита в них. Излишек аминокислот в рационах, как и их недостаток, недопустим.

В комбикорма следует  вводить лишь те аминокислоты, в которых ощущается дефицит, причем в порядке их лимитирования. Так, если первая лимитирующая аминокислота— лизин, вторая — метионин, третья — триптофан, то прежде всего следует обогащать кормовую смесь лизином, учитывая при этом необходимость соблюдения правильного соотношения между ними. Важность установления оптимального соотношения незаменимых аминокислот в рационах определяется тем, что в организме животных существует взаимосвязь между отдельными аминокислотами и избыток или нарушение равновесия аминокислот вызывает отрицательный эффект. Необходимо суточную норму синтетических аминокислот равномерно распределять между утренним, дневным и вечерним рационами.

Опыты свидетельствуют  об эффективности добавления критических  аминокислот в рационы с разным уровнем протеина. При балансировании рационов сельскохозяйственных животных по аминокислотному составу представляется возможным сократить долю белковых кормов в рационе на 15—20 % без ущерба для продуктивности и здоровья скота.

Список источников

1. Аверкиева О.М. Использование аминокислот в кормлении свиней/О.М. Аверкиева// Главный зоотехник. – 2005. - № 5. – С. 34-37.

2. Лемешева Н.А Аминокислотное питание птицы/Н.А. Лемешева// Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. – 2007. - № 4. – С. 57-60.

3. Макарцев Н.Г. Кормление  сельскохозяйственных животных. –  Калуга: ГУП «Облиздат», 1999. – 645 с.

4. Нормы и рационы  кормления сельскохозяйственных  животных: Справ. пос. – М.: Агропромиздат, 1985. – 352 с.

5. Харламов К.В. Кормовой лизин в комбикормах для цыплят-бройлеров/К.В.Харламов// Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. – 2006. - № 10. – С. 69-71.

¹ http://www.utret.ru/aminokislotyi-v-kormlenii-zhivotnyih/rol-aminokislot.html

² Макарцев Н.Г. Кормление сельскохозяйственных животных. – Калуга: ГУП «Облиздат», 1999. – С. 253-255.

³ Аверкиева О.М. Использование аминокислот в кормлении свиней // Главный зоотехник. – 2005. - № 5. – С. 34-37.

⁴ Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных: Справ. пос. – М.: Агропромиздат, 1985. – С.122

⁵ Там же, с.124.

⁶ Там же, с. 126-133.

⁷ Лемешева Н. Аминокислотное питание птицы // Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. – 2007. - № 4. – С. 57-60.

⁸ Макарцев Н.Г. Кормление сельскохозяйственных животных. – Калуга: ГУП «Облиздат», 1999. – С. 522.

⁹ Харламов К.В. Кормовой лизин в комбикормах для цыплят-бройлеров // Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. – 2006. - № 10. – С. 69-71.

¹⁰ Макарцев Н.Г. Кормление сельскохозяйственных животных. – Калуга: ГУП «Облиздат», 1999. – С. 522.