Избыток белка в рационах: решение недооценённой проблемы

Октябрь 2020 г.
Антон Касков
Фото Татьяны Южаниной

На вебинаре, организованном компанией «МегаМикс», зоотехник-консультант, руководитель департамента КРС «Адиссео Евразия» Дмитрий Глухов рассказал об эффективном использовании белка (протеина) в рационах молочных коров.

Запись мероприятия – в открытом доступе на видеохостинге YouTube:
https://www.youtube.com/watch?v=jYYMVigglRM.

        Свое выступление специалист начал с постановки проблемных вопросов: как правильно сбалансировать белок (протеин) в рубце, возможно ли управлять расщепляемостью белка в рубце и как получить максимальную отдачу от транзитного протеина, не перерасходуя корм.
        Для определения оптимальной доли протеина в рационах КРС Дмитрий Глухов предложил обратиться к особен-
ностям физиологии жвачных животных, в частности особенностям пищеварения:
        – Прежде чем перейти к вопросу балансирования протеина для рубца, давайте… вспомним вкратце, как проис-
ходит переваривание и усвоение белка у жвачных.
        Естественно, с кормом животное получает сырой протеин, то есть это и белковые… и небелковые соединения, более простые, и даже небелковый азот. Часть этого протеина мы называем транзитным… Рубец с ним ничего сделать не может в силу структуры самого белка либо каких-либо приемов, которые помогают его от ферментации защитить. Он переваривается… в сычуге до аминокислот, которые потом усваиваются.
        Часть протеина, которая доступна для рубцовой микрофлоры, проходит ряд преобразований: сначала это истинный протеин, потом <он> расщепляется до более простых соединений, и в итоге получается аммиак. Все эти соединения, более простые, используются микрофлорой рубца для построения собственных клеток, для роста, для прироста массы. И в результате также микробный протеин усваивается животным… переваривается в сычуге до аминокислот, аминокислоты всасываются в тонком кишечнике.
        Вместе транзитный протеин и микробный протеин дают так называемый обменный протеин, то есть… именно тот белок, который идет на поддержание жизнедеятельности животного и на формирование продукции...
        Чем выше продуктивность, тем больше… обменного протеина требуется… тем выше роль транзитного протеина. Если животному, которое дает 20–25 кг молока в сутки, мы, грамотно сбалансировав рацион, при должном качестве кормов можем обеспечить практически весь обменный протеин с помощью рубца, то… чем выше продуктивность, тем меньше потребности покрывает микробный протеин, тем больше требуется транзитного протеина.

*    *    *

        На понимании вышеописанных процессов пищеварения жвачных и основывается эффективное («правильное») балансирование рациона по белку (протеину). По словам эксперта, оно достигается посредством обеспечения максимально возможного уровня синтеза микробного белка в рубце и использования транзитного белка (протеина) с аминокислотным составом, максимально схожим с микробным белком:
        – Правильное балансирование, эффективное использование протеина… <включает> всего два пункта... Первый – это максимально возможный уровень синтеза микробного белка, то есть <необходимо> обеспечить такие корма и такие условия, чтобы в рубце микрофлора максимально эффективно размножалась, причем размножалась та, кото-
рая приносит корове пользу, а не вред, и обеспечивала животное белком за счет роста и отмирания собственной микробной массы.
        И второй пункт – это использование транзитного протеина с правильно подобранным аминокислотным соста-
вом… потому что для коровы наиболее полноценным является микробный белок. Эволюционно так сложилось: жвачные животные тысячи лет так живут, и питаются они белком, в первую очередь, за счет микробов.

*    *    *

        Раскрывая техническую сторону вопроса, Дмитрий Глухов пояснил, что основная часть сырого протеина рациона (65–70%) должна составлять расщепляемый в рубце протеин (белок), а максимальный уровень синтеза микробного белка достигается при 12–13% СП/кг сухого вещества корма при условии, что весь он расщепляется
в рубце.
        Далее эксперт перешел к основной части своего выступления – рассмотрению вопроса об избытке белка в рационе, но сначала вкратце охарактеризовал последствия его нехватки:

• сокращение количества микробного белка из-за необеспеченности рубцовой микрофлоры необходимым количеством азота или азотистых соединений (аминокислот, пептидов),
• риск развития ацидоза при избытке быстродоступной энергии и отсутствии быстродоступного белка,
• выход избыточного количества энергии из рубца (в виде летучих жирных кислот), и депонирование ее в виде жировой ткани.

        – Что происходит, если расщепляемого протеина недостаток… всё понятно, но вот с избытком… специалисты… ситуацию зачастую недооценивают, – продолжил выступающий. –Давайте разберем, что происходит, если в рубец поступает много доступного для микрофлоры протеина. Образуется большое количество аммиака, потому что весь… процесс расщепления белков… протекает достаточно быстро, а вот утилизация этих соединений и того же аммиака… идет медленно, плюс аммиак… довольно легко проходит через стенку рубца и всасывается в кровь…
        В крови аммиак долго находиться не может: это соединение ядовитое, и организм пытается его обезвредить. Обезвреживание происходит по большей части в печени, и обезвреживается аммиак путем синтеза мочевины… Процесс этот энергозатратен… это уже один из минусов… Плюс повышение концентрации аммиака в рубце не спо-
собствует нормализации его внутренней среды и нормальному размножению… микрофлоры…
        Аммиак влияет на внутреннюю среду рубца: он не дает некоторым видам бактерий нормально размножаться, нарушая баланс в рубце. Когда он попадает… в кровеносную систему и в печень для того, чтобы его обезвредить, животное расходует энергию.
        Дальше мочевина попадает разными путями практически во все биологические жидкости: она достаточно легко проникает через стенки сосудов, через клетки. Часть мочевины вместе со слюной возвращается в рубец…
это так называемая рециркуляция мочевины, там, опять же, если есть благоприятные условия, она будет утилизи-
рована. Если нет, если там по-прежнему избыток азота, она снова в виде аммиака всосется в кровь и пойдет снова по этому кругу. Выводится, естественно, частично с мочой, и достаточно большая часть попадает в молоко…
        С одной стороны, мочевина в молоке – это индикатор как раз таки эффективности использования протеина.
С другой стороны, она на качество молока в определенной степени может повлиять.
        И последний немаловажный момент – это снижение усвояемости магния, потому что основная часть магния всасывается как раз через стенку рубца и зависит... напрямую от наличия катионов и анионов в пристеночной области… Аммиак – это положительно заряженный ион и, попадая в пристеночную область, он растворен в рубцо-
вой жидкости достаточно равномерно. В любом случае он… стремится уйти через стенку рубца. Соответственно, аммиак усваивается, магний усваивается хуже… Это… потянет за собой снижение усвояемости кальция и всё, что
с этим связано, особенно это критично может быть в новотельный период.
        Для новотельных животных избыток мочевины, помимо ухудшения усвояемости магния (как следствие, и
кальция), несет еще ряд угроз. Первое… это дополнительная нагрузка на печень, чтобы обезвредить аммиак.
Второе – это повышение концентрации аммиака и мочевины в крови…
        Чем чревата высокая мочевина в крови?.. Первое, я уже говорил, – это расход энергии… Соответственно… может быть усугубление отрицательного <значения> энергетического баланса. Мочевина напрямую влияет на уровень прогестерона… это прямое влияние на стабильное течение беременности.

*    *    *

        Указал Дмитрий Глухов и на связь избытка белка в рационе (и как следствие, избытка мочевины в крови)
с ухудшением воспроизводства:
        – Мочевина легко проникает практически во все органы и ткани. Соответственно, если ее становится больше там, где ее не должно быть или где ее должно быть малое количество, происходит изменение внутренней среды.
В частности, мочевина способна влиять на рН среды матки… на концентрацию некоторых макро- и микроэлементов (магния, калия, фосфора и цинка) в маточной жидкости и, как следствие, это повлияет, во-первых, на жизнеспособ-
ность сперматозоидов, которые в матку попадают, а во-вторых… на выживаемость эмбриона… Если среда в матке не оптимальна, скорее всего, эмбрион погибнет на ранних стадиях развития.

*    *    *

        Далее эксперт назвал несколько причин, приводящих к избытку в рационе сырого протеина (более 17%). Первая причина – стремление довести содержание обменного протеина до уровня, позволяющего обеспечить заданный показатель производства молока (например, 35–40 кг/гол.), не принимая в расчет показателей общего уровня сырого протеина и азотного баланса рубца:
        – Самая распространенная ошибка, которую легче всего исправить, – это попытка дотащить до необходимого уровня обменный протеин, забывая об азотном балансе.
        Чем это продиктовано? Иногда невнимательностью: иногда люди не на все показатели рациона обращают внимание. Ну, и часто бывает… банальная попытка сэкономить… использовать более дешевые источники кормов, дать… побольше подсолнечника, снизить максимально… сою. И подсолнечник… достаточно хорошо в рубце рас-
щепляется, давая тот самый высокий азотный баланс.
        Как с этим быть?.. Самый простой вариант – это если сенаж, действительно, качественный (там нет высокого уровня белкового азота, там нормальная переваримость органического вещества, хороший уровень НДК), то как минимум можно отказаться от подсолнечника.
        Либо наоборот, если у нас слишком плохое качество сенажа, мы можем полностью убрать его из рациона и сделать ставку… на подсолнечник (подсолнечный шрот). В некоторых случаях от подсолнечника даже при плохом сенаже люцерны можно отказаться совсем… за счет тех же сои и рапса обеспечить нормальный уровень рубцового протеина...

*    *    *

        Вторая причина – недостаток или дисбаланс энергии в рубце. Проблема сохраняется, даже если количество поступающего белка соответствует норме. Для формирования новых клеток рубцовой микрофлоре, помимо белка, требуется энергия, которая должна поступать в рубец одновременно с белком. Поэтому нехватка крахмала в рационах, включающих сою и рапс, скорость расщепления которых в рубце невелика, приводит к тому, что часть образующегося азота не будет израсходована на наращивание объема рубцовой микрофлоры (микробного белка).
        Третья причина – использование силоса или сенажа из бобовых культур в качестве основного корма (обычно при полном отсутствии любого другого силоса и сенажа) и наряду с этим – рапса или подсолнечника в качестве протеиновой добавки. Доля сырого протеина в таком случае, предупредил эксперт, может оставаться в пределах нормы (до 17%), но количество расщепляемого белка будет велико: «Транзитного белка мало, расщепляемого в рубце белка много, и снова мы получаем избыток азота».

*    *    *

        Четвертая причина – неверное использование кормовой мочевины. Поскольку мочевина очень быстро расщеп-
ляется в рубце до аммиака, попытка заменить ею другие источники белка, более медленно расщепляемые в рубце, или дача без достаточного количества быстрых углеводов приводит к тому, что микрофлора из-за недостатка энергии просто не успевает использовать быстро высвобождающийся из мочевины азот.
        Тем не менее при отсутствии источников расщепляемого в рубце протеина мочевина вполне может стать цен-
ным компонентом рациона: «Мочевина – вещь хорошая… особенно если в рационе… нет источников расщепляемого в рубце протеина, если мы не используем, например, люцерну, рацион <основывается> на одном кукурузном силосе, нет возможности ввести подсолнечник, нет возможности вести рапс. Допустим, у нас из протеина есть барда, дробина или другой источник с достаточно высоким содержанием транзитного протеина, а рубцового не хватает».

*    *    *

        Значительное внимание Дмитрий Глухов уделил путям решения проблемы избытка белка в рационе как при наличии ассортимента кормовых культур, так и при его отсутствии:
        – Мы можем что-то убрать, что-то добавить, если есть такая возможность… В рационе с люцерной мы можем убрать или снизить количество подсолнечника… убрать или снизить мочевину, мы можем… при плохом качестве убрать люцерну, заменить клетчатку… либо другим сенажом… либо соломой или сеном... Но что делать, если в принципе… доступность кормов на ферме в силу разных обстоятельств, в силу географического положения, в силу наличия <или отсутствия> средств, не дает возможности… кормовую базу улучшить или изменить?..
        Первый момент. Можно пойти по самому простому пути – это снижение сырого протеина, контроль азотного баланса в рубце, то есть балансирование настолько, насколько это возможно в данной ситуации. Да… в некоторых случаях это может вызвать небольшое падение по молоку, но всё зависит от того, насколько мы передозируем рубцовый протеин. Если передозировка большая, скорее всего, уменьшив ее, мы животному сделаем только лучше. Если небольшая, тут уж нужно смотреть, что нам важнее: если мы стремимся улучшить здоровье, воспроизводство, то это один из путей…
        Есть и другие способы… Есть целый ряд веществ, который позволяет воздействовать на микрофлору рубца...
С учетом того, что основную часть микробного протеина (общей микробной массы) составляют бактерии и простей-
шие, на них в этом плане и стоит сосредоточиться. Они являются основными утилизаторами расщепляемого в рубце протеина и они же фактически являются основными поставщиками микробного протеина для коровы (таблица 1).

Таблица 1. Виды микроорганизмов, населяющих рубец

Источник – презентация Дмитрия Глухова.

*    *    *

        Микробиальный протеин (белок) ценен для организма животного, однако проблема заключается в том, что азот из поступающего белка не утилизируется рубцовой микрофлорой безвозвратно. Простейшие, поедая бактерии, рас-
щепляют уже сформированный микробиальный белок до более простых соединений, а интенсивное потребление бактерий простейшими ведет к образованию в рубце избытка азота (аммиака), который начнет поступать в кровь. Собственно, воздействие на простейших и позволяет снизить интенсивность образования азота в рубце.
        Альтернативный способ – предотвратить потребление бактериями части поступающего в рубец белка (проте-
ина): «Если… говорить совсем упрощенно, мы его (белок – прим. ред.) можем неким образом защитить либо…
не дать расщепить более простые соединения, но всё еще ценные для самой коровы, до аммиака… который потом может… навредить. Если мы застопорим процесс на стадии аминокислот, аминокислоты потом попадут в сычуг,
в тонком кишечнике усвоятся, и животное сможет их использовать».

*    *    *

        Согласно изложенному далее снизить активность простейших и обеспечить защиту белка от воздействия бактерий помогают такие группы соединений растительного происхождения, как сапонины и танины (таблица 2):
        – Сапонины, самые известные, – это юкка (предположительно имеется в виду, кормовая добавка на основе экстракта растения Юкки Шидигера – прим. ред.), а танинов много во всем нам известном лядвенце рогатом...
        В большом количестве и те, и другие соединения… снижают потребление корма, потому что могут обладать неприятным вкусом либо формировать… со слюной соединения, которые придают неприятный вкус. Они могут угнетать довольно сильно микрофлору, но в контролируемых… количествах сапонины снижают количество и активность простейших, не убивая их…
        Простейшие… продолжают жить… продолжают размножаться, но не так активно. Соответственно, они меньше поедают бактерий… В результате в кишечник поступает больше… бактериального белка и чуть больше кормового белка (так как в кишечник попадает больше частичек растений, не доступных бактериям и обычно поедаемых в рубце простейшими – прим. ред.)…
        Танины в больших количествах… могут негативно воздействовать на всю микрофлору... <Но> при правильном применении… либо блокируют расщепление истинного протеина, делают его недоступным для бактерий… и уже сычуг может этот белок переварить, либо танины блокируют расщепление получившихся в результате превращения белка аминокислот в аммиак. Опять же, количество аммиака уменьшается, а аминокислоты корова потом способна использовать…
        Фактически, используя танины, мы часть кормового белка можем перевести из разряда рубцового в транзит-
ный, либо, даже если он успел распасться, мы часть более простых соединений, но еще не аммиака, который живот-
ному может навредить, также можем передать из рубца дальше <по желудочно-кишечному тракту>...

Таблица 2. Характер и результат действий сапонинов и танинов в рубце

Источник – презентация Дмитрия Глухова.

        Для достижения результата, по утверждению Дмитрия Глухова, достаточно добавления небольшого количества защищающих белок веществ (в чистом виде или в смесях) – от 40 до 60 г/гол./сутки: «В принципе эти дозировки работают. Я сам имел возможность убедиться в этом на рационе с достаточно высоким уровнем рапса, с близким к оптимальному азотным балансом рубца. Мы ввели 50 г смеси танинов и сапонинов и, помимо того, что мы снизили уровень мочевины в крови… в силу того, что больше получилось транзитного протеина… на 1 кг почти увеличилось молоко, жир остался на том же уровне, белок подрос на 0,05%».

*    *    *

        Отметив позитивные стороны применения сапонинов и танинов, эксперт обратил внимание слушателей и на сопутствующее затруднение – невозможность включить данные соединения в перечень параметров специальных программ для расчета и оптимизации рационов:
        – В чем недостаток?.. Ни одна программа не может их просчитать. То есть, введя сапонины или танины, в Bestmix’е, в AMTS, программа не сделает пересчета по транзитному белку. То есть она по-прежнему будет вам показывать, что <присутствует> большое количество рубцового протеина, <что> азотный баланс неоптимален, соответственно, рацион не сбалансирован…
        Здесь сработать можно только путем подбора, то есть мы ввели минимальную дозировку, посмотрели на эффект по мочевине, посмотрели на эффект по молоку, если нужно, увеличили… если всё устраивает, оставили
так, но только, к сожалению, методом контроля…
        Основной метод контроля эффективности использования белка и рубцом и самим животным – это мочевина. Если после введения танинов и сапонинов, например, мочевина упала, даже без изменения продуктивности, то… вероятнее всего, они сработали. И даже если мы не увидим эффект по молоку и по протеину, хотя, как правило, он виден (может быть, незначительный, но виден), вполне вероятно, мы увидим улучшение по здоровью и по воспро-
изводству.
        Опять же, оговорюсь, это не волшебная таблетка… использование танинов, может быть даже нецелесообразно, в силу того, что состав кормов позволяет сбалансировать рацион по протеину, по азотному балансу без каких-либо проблем, а… если… кроме люцерны или клевера, ничего другого нет, и из концентратов у нас в наличии рапс и под-
солнечник… то в принципе танины могут быть неплохим выходом, либо… если молоко идет на сыры…
        Казалось бы, рацион… по нескольким системам проверили, анализы в несколько лабораторий сдали – всё равно мочевина… выше, чем необходимо, <тогда> тоже как вариант, можно попробовать часть рубцового белка… удержать с помощью этих веществ, либо по отдельности, либо в комбинации. Если по отдельности, то лучше добав-
лять только танины. В комбинации, они… работают вместе хорошо в любом случае.