## ## ####
Одной строкой:


Применение ферментов в рационах для КРС

Наука & практика / Технологии & инновации  •  Опубликовано 27.11.2012  •  4814 просмотров
Применение ферментов в рационах для КРСМаксимальная выгода может быть достигнута, если ферменты добавляются в корма непосредственно перед кормлением. Ферментные смеси также эффективны при применении в высококонцентрированных рационах для молочных коров и мясного скота, вероятно, благодаря тому, что они помогают преодолеть трудности переваривания клетчатки, связанные с низким уровнем рН в рубце. Опыты Янга и других исследователей (Yang et al., 1999 г.) показывают, что коровы, потребляющие рационы с добавлением ферментов, производят в среднем на 5-25% молока больше.

Льюис и другие исследователи (Lewis et al., 1999) обнаружили, что коровы, потребляющие рацион с грубыми кормами с добавлением ферментов (целлюлазы и ксиланазы), в средний период лактации давали больше молока (27,2 кг вместо 25,9 кг/сутки). Кроме того, коровы опытной группы переваривали больше сухого вещества в сутки, чем коровы контрольной группы. Они также набирали вес, а не теряли, что свидетельствовало о том, что доступной энергии было больше – помимо той, которая требуется для производства дополнительного объема молока.

Исследование Шингете и коллег (Schingoethe et al.,1999) показало, что производство молока увеличивалось через две-четыре недели после начала потребления коровами кормов с добавлением ферментов, и этот результат сохранялся на протяжении всего опыта.

Количество используемых ферментов

Поскольку зависимость между уровнем введения фермента и эффектом его воздействия не является линейной, оптимальную концентрацию фермента необходимо определять (Бьюхемин и др., 2000 г./Beauchemin et al., 2000).

Оптимальные уровни применения фермента зависят от типа рациона (Бьюхемин и др., 2000 г./Beauchemin et al., 2000).

Усвояемость кормов увеличивается при добавлении определенного уровня ферментной смеси (вероятно, около 2 г/кг корма) (Льюис и др., 1999; Янг и др., 1999; Бьюхемин и др., 2000/ Lewis et al., 1999; Yang et al., 1999; Beauchemin et al., 2000).

Чрезмерные уровни ферментов могут привести к сокращению времени пережевывания кормов и меньшему слюноотделению и, соответственно, к снижению уровня рН рубца и усвояемости клетчатки, что может привести к уменьшению объема производимого молока. Чрезмерное связывание ферментов с субстратом может затруднить присоединение микроорганизмов рубца к клетчатке. Высокие концентрации фермента могут высвободить антипитательные факторы (такие как фенольные соединения), понизив усвояемость микробных микроорганизмов (Кунг и др., 2000 г./Kung et al., 2000).

Такие факторы, как тип субстрата, уровень влажности корма, время, необходимое для того, чтобы фермент начал взаимодействовать с кормом, уровень рН и температура корма, могут повлиять на связывание фермента с субстратом и поэтому являются очень важными (Бьюхемин и др., 1995 г./Beauchemin et al., 1995).

Способ применения ферментов

В целях обеспечения максимальной выгоды от использования ферментов, расщепляющих клетчатку в рационе молочных коров, необходимо учитывать способ их поступления в организм животного (Янг и др., 2000 г./ Yang et al., 2000).

Переваривание при испытаниях in vitro происходило лучше, если фермент распылялся в корм за 24 часа до инкубации, чем если он добавлялся напрямую в сосуд для расщепления (Моргави и др., 2000b/Morgavi et al., 2000b). Эффективность действия фермента выше, если он добавляется в корм, а не напрямую внедряется в рубец, а также если фермент добавляется в сухой, а не во влажный корм. При этом исследования не показали разницы в эффективности действия фермента при добавлении в концентрат или сенаж (Род и др., 1999 г./Rode et al., 1999).

Переваримость корма и молочная продуктивность увеличивались, когда ферменты добавлялись в концентрат или сенаж, но не в полнорационную смесь (Янг и др., 2000 г./ Yang et al., 2000).

Тот факт, что рацион лучше переваривался животными, когда ферменты были добавлены в него до кормления, чем при внедрении ферментов непосредственно в рубец, говорит о том, что более эффективное использование ферментов обеспечивается при их добавлении в рацион, чем при внедрении (заселении) ферментов в рубец (Льюис и др., 1996 г., Янг и др., 1999 г./ Lewis et al., 1996; Yang et al., 1999).

Это может быть объяснено тем, что добавление фермента в корм повышает связывание фермента с кормовым субстратом (Янг и др., 1999 г.; Янг и др., 2000 г./Yang et al., 1999; Yang et al., 2000), либо же это может быть вызвано конформационным изменением (Кунг и др., 2000 г./Kung et al., 2000), которое повышает устойчивость ферментов к протеолизу и продлевает продолжительность их сохранности в рубце (Янг и др., 1999 г., Кунг и др., 2000 г.; Янг и др., 2000 г./Yang et al., 1999, Kung et al., 2000; Yang et al., 2000).

При внедрении в рубец ферменты могут покинуть его до того, как произойдет достаточный контакт с кормом, или же ферменты могут распасться под воздействием бактериальной протеазы рубца (Льюис и др., 1996 г.; Кунг и др., 2000 г./Lewis et al., 1996; Kung et al., 2000).

Составляющие рациона, в которые вводятся ферменты

Для обеспечения максимально благоприятного эффекта от использования фермента должна быть рассчитана доля рациона, к которой он применяется (Баумен и др., 2002 г./Bowman et al., 2002a).

Пищеварение улучшается, когда фермент добавляется к концентрату рациона, а не просто к добавкам или премиксу. Причина неэффективности добавления фермента к добавкам может быть в том, что высокие температуры процесса гранулирования могут снизить активность фермента.

Как вариант можно рассмотреть возможность добавления фермента после окончания процесса гранулирования (Баумен и др., 2002а/Bowman et al., 2002a).

При применении фермента к большей части рациона происходит более эффективное распространение фермента в рубце. Премикс находится в рубце недолго, тем самым не обеспечивая достаточного времени для эффективного действия фермента (Баумен и др., 2002а/Bowman et al., 2002a).

Когда давать ферментные добавки?

Так как экзогенные ферменты увеличивают усвояемость рациона (Роде и др., 1999 г./Rode et al., 1999), наибольший эффект от использования кормовых ферментов можно получить при их применении у жвачных животных в состоянии отрицательного энергетического баланса – например, в ранний период лактации коров (Роде и др., 1999 г.; Бьюхемин и др., 2000 г./Rode et al., 1999; Beauchemin et al., 2000).

Роде и другие исследователи (Rode et al., 1999 г.) обнаружили, что добавление фибролитической смеси ферментов в рацион для коров в период ранней лактации может увеличить надой молока и усвояемость питательных веществ. Эффект от использования ферментов в данном исследовании, проводимом на коровах в период ранней лактации, был намного выше, чем в предыдущих исследованиях, которые проводились на коровах в средний период лактации (Роде и др., 1999 г./Rode et al.,1999).

Результаты данного опыта согласуются с исследованием Шингёте и коллег/Schingoethe et al. (1999 г.), в котором коровы, получавшие рацион с добавлением фермента в течение первых 100 дней после отела, производили на 9-15% больше молока, чем коровы, которых кормили контрольным рационом без применения ферментов. Производство молока не увеличилось, когда на момент начала эксперимента коровы находились в среднем периоде лактации (Шингёте и др., 1999 г./Schingoethe et al., 1999).

Когда начинать применять ферменты в рационах для молочных коров?

Лучшим временем для начала использования ферментов, вероятнее всего, является период сразу после отела. Начало использования ферментов до отела не даст какого-либо дополнительного эффекта, а если начать их использовать спустя несколько недель после отела, то можно не получить возможных дополнительных объемов молока, связанных с использованием ферментов сразу после отела (Цхенг и др., 2000 г./Zheng et al., 2000).

В исследовании Роде и коллег (Rode et al., 1999 г.) более высокие уровни надоя молока отмечались в течение первой недели лактации (когда фермент вводился в рацион коров сразу после отела), хотя в исследовании Шингёте и коллег (Schingoethe et al., 1999 г.) эффект был заметен только на второй-четвертой неделе.

Из сказанного выше можно сделать вывод, что производители молочных коров могут получить наибольшую прибыль, если они начнут использовать ферменты на ранней стадии лактации (Шингёте и др., 1999 г./Schingoethe et al., 1999).

Ферменты и окружающая среда

Использование ферментов для улучшения пищеварения позволило бы также сократить количество экскрементов и, как следствие, загрязнение окружающей среды (Кунг и др., 2000 г./Kung et al., 2000). Кроме того, ферментативная активность в фекалиях ускоряет разложение отходов (МакАллистер и др., 2001г./McAllister et al., 2001). Ноултон и коллеги (Knowlton et al., 2002 г.) обнаружили снижение количества экскрементов и содержания азота только у коров в позднем периоде лактации.

Добавление фитазы

Некоторое количество фосфора содержится в рационе в форме фитата. Для того чтобы быть усвоенным животными, фосфор должен быть освобожден из фитата ферментом фитазой, которая образуется микрофлорой рубца. Активность фитазы рубца может быть подавлена высоким уровнем фитатного фосфора в рационах с большим содержанием зерна (Браво и др., 2002 г./Bravo et al., 2002). Этот факт оправдывает изучение использования фитазы в рационах для жвачных животных.

Браво и другие исследователи (Bravo et al., 2002 г.) изучали влияние фитазы грибкового происхождения на растворимость фосфора (его доступность) на примере лактирующих коз и сухостойных коров. Они обнаружили, что применение фитазы грибкового происхождения повышает растворимость фосфора рубца, если фитаза добавляется к концентрату, а не к основному рациону.

Это, возможно, объясняется тем, что добавление фитазы могло усилить распад крахмала. Активность фитазы грибкового происхождения в значительной степени зависит от уровня рН, поэтому пониженный концентрированными рационами уровень рН привел к увеличению активности фитазы, тогда как установленный воздействием силоса или сенажа уровень рН рубца был, вероятно, менее оптимальным для фитазы.

Стабильность ферментов

Ферментные смеси сохраняют эффективность, по крайней мере, в течение нескольких месяцев после добавления в корм (Янг и др., 1999 г./Yang et al., 1999) и остаются достаточно активными для сохранения эффективности при очень низких температурах (Шингёте и др., 1999 г./Schingoethe et al., 1999).

До недавнего времени предполагалось, что незащищенные ферментные кормовые добавки будут дезактивированы в рубце, так как пищевые белки, как правило, быстро распадаются под воздействием рубца (Моргави и др., 2001г./Morgavi et al., 2001).

Однако не все ферменты подвергаются экстенсивному распаду под воздействием микробных протеаз в рубце (Янг и др., 1999г./Yang et al., 1999). Различные ферментные добавки оказались более стабильными в рубце в зависимости от происхождения и вида активности (Кристов и др., 1998г.; Моргави и др., 2001г./Hristov et al., 1998; Morgavi et al., 2001). Добавление ферментов в сухой корм в жидком виде увеличивает адсорбцию ферментов в корме, что может усилить устойчивость ферментов процессу протеолиза и продлить их выживаемость в рубце (Бьюхемин и др., 1999г./Beauchemin et al., 1999a).

Многие целлюлазы и ксиланазы грибкового и бактериального происхождения подвергаются гликозилированию, что может частично защитить их от распада под действием протеолиза (Кунг др., 2000г./Kung et al., 2000). Большая часть экзогенных ферментов проходят рубец и остаются активными в тонком кишечнике (Кристов и др., 1998г.; Янг и др., 1999г.; Моргави и др., 2001г./Hristov et al., 1998; Yang et al., 1999; Morgavi et al., 2001).

Кроме того, некоторые коровы могут иметь более благоприятную микрофлору рубца для осуществления активности экзогенных ферментов и поэтому могут получить больше пользы от добавления ферментов в рацион (Моргави и др., 2001г./Morgavi et al., 2001).

Практическое применение

Применение ферментов позволяет сделать производство молока более выгодным за счет более эффективного использования корма. Используя ферменты, возможно увеличить объем грубых кормов в рационе или использовать грубые корма более низкого качества без ущерба для молочной продуктивности (Льюис и др., 1999г./Lewis et al., 1999).

Ферменты должны соответствовать корму, нужно также учитывать факторы, которые ограничивают скорость и степень усвоения корма (Янг и др., 1999г.;МакАллистер и др., 2001г./Yang et al., 1999; McAllister et al., 2001). Например, в кукурузе протеиновая матрица, окружающая гранулы крахмала, определяет скорость и степень усвоения крахмала в зерне. Таким образом, экзогенные ферменты, направленные на улучшение усвояемости кукурузы, должны содержать скорее протеазу, а не амилазу, так чтобы протеиновая матрица могла быть усвоена, подвергая гранулы крахмала перевариванию эндогенными ферментами рубца (МакАллистер и др., 2001г./ McAllister et al., 2001).

Безусловно, внедрить результаты экспериментов в практику непросто. Очень трудно сравнивать различные данные экспериментов, потому что многие ферментные продукты плохо обозначены. Применение одного ферментного препарата в определенной концентрации дает мало информации в отношении потенциального воздействия на производительность животных, если другой ферментный продукт или даже тот же препарат применяется в другой концентрации или другим способом. Таким образом, для получения стабильных положительных результатов важно понять механизм действия ферментов (МакАллистер и др.., 2001 г./McAllister et al., 2001). Также следует определить наилучшие способы применения и конкретные, оптимальные концентрации фермента (Кунг и др., 2000г.; Баумен и др., 2002г./Kung et al., 2000; Bowman et al., 2002a). Применяемое количество, а следовательно, и стоимость могут быть минимизированы путем добавления нужных ферментов в препарат (МакАллистер и др., 2001г./McAllister et al., 2001).

Заключение

Будущее использования ферментов в качестве отдельно применяемых добавок зависит от стоимости и удобства применения (Фенг и др., 1996г./Feng et al.,1996). Для обеспечения эффективности использования ферментных продуктов на практике (при применении на хозяйстве) необходимо учитывать такие факторы, как состав продукта, способ применения, влияние на животных и количество применяемого фермента (Баумен и др., 2002b/Bowman et al., 2002b), а также сосредоточить внимание на кормовых субстратах и особенностях содержания животных, которые могут повлиять на результаты. Важно также изучить время, дозировку и способы применения фермента (ЗоБелл и др., 2000 г./ZoBell et al., 2000). Необходимо изучение всех этих деталей, чтобы применение ферментов в рационах для жвачных животных стало надежным и экономически выгодным.
По материалам Engormix.com, Evelyn MallesonПеревод с английского: Татьяна Калатина
Еженедельный мониторинг стоимости свинины в живом весе (на 17.11.2015)
Регион РФ Цена, руб./кг Изм. в руб.
Курская область 94.00 0,00
Белгородская область 93,0 0,00
Воронежская область 95.00 0,00
Пензенская область 98.00 0,00
Республика Мордовия 104,00 0,00
Республика Татарстан 105,00 0,00