Ролята на аминокиселините в храненето на животните, сайт на вестник АгроИнфо
Качеството на фуражния протеин пряко зависи от неговия аминокиселинен състав. Към днешна дата са известни повече от 100 аминокиселини, но само 20 от тях са от особено значение при храненето на селскостопански животни и птици.
Общи положения
Най-малко 22 аминокиселини участват в образуването на телесните тъкани на животните. Есенциалните аминокиселини са аминокиселини, които животното не може да синтезира самостоятелно и затова трябва да се доставят в необходимото количество с храната.
Синтезът на протеини се извършва според генетичния код и зависи от осигуряването на тялото на животното с необходимото количество отделни аминокиселини. Ако липсата на незаменими аминокиселини може да бъде елиминирана чрез процесите на синтез или трансаминиране (прехвърляне на аминогрупи), тогава дефицитът на незаменими аминокиселини ще доведе до нарушение на протеиновия синтез.
Германският химик Юстус Либих през 1840 г. формулира следния принцип: „Растежът на един организъм е ограничен от ресурса, който най-много липсва (ограничаващия ресурс).“ Този принцип се нарича закон на Либих или "цевта на Либих" (по аналогия с цевта, нивото на водата в която не може да бъде по-високо от височината на най-долната дъска). Законът на Liebig помага да се изчисли оптималното количество тор или фураж, което трябва да се приложи към определена култура или храна за животни.
Аминокиселината, която в този случай първа ще спре протеиновия синтез, се нарича първата ограничаваща аминокиселина на диетата. Тази дефиниция е ясно демонстрирана от така наречената цев на Либих.
Всяка дъска в него отговаря на есенциална аминокиселина. Най-късата дъска (първа ограничаваща аминокиселина)определя капацитета на цевта или нивото, на което животното може да използва хранителния протеин за протеинов синтез. Чрез удължаване на късата дъска (или нивото на съответната аминокиселина в диетата), протеиновият синтез може да се увеличи до нивото на втората ограничаваща аминокиселина и т.н. По този начин добавянето дори на малко количество ограничаваща аминокиселина ще допринесе за значително подобряване на качеството на фуража. В зърнените диети за прасета първата ограничаваща аминокиселина обикновено е лизинът, докато при домашните птици това е метионинът.
Търговска наличност на аминокиселини
Промишленото производство на аминокиселини започва през 1948 г., когато първият килограм DL-метионин е получен чрез химичен синтез от акролеин, метилмеркаптан и циановодородна киселина. През 1958 г. е направен опит (и освен това успешен) за получаване наinvitroL-глутаминова киселина, след което, използвайки ензимна технология, започва интензивно промишлено производство на други аминокиселини.
За ензимното производство на аминокиселини по класически методи на биотехнологиите са селектирани и усъвършенствани редица щамове микроорганизми. В момента L-лизин и L-треонин се произвеждат в големи количества по този метод, а L-триптофан се произвежда в малко по-малки обеми.
Съвременните биотехнологии разкриват нови възможности за по-нататъшно усъвършенстване на съществуващите и разработване на нови технологии за производство на широка гама от аминокиселини, необходими за оптимизиране на диетите. В тази връзка от голямо значение е задълбоченото проучване на нуждите на селскостопанските животни от незаменими аминокиселини.
Синтетичните аминокиселини, техните аналози и защитени форми са одобрени и одобрени съгласноДиректива на Съвета82/471/EEC,и всички по-нататъшни модификации на тези продукти трябва да бъдат направени в съответствие с настоящата директива.
Ползи от използването на кристални аминокиселини
Промишленото производство на чисти синтетични аминокиселини ги превърна в атрактивни фуражни добавки, познати за рутинната употреба. Когато кристалните аминокиселини се въведат в диетите, качеството на протеина се подобрява значително и протеиновото снабдяване на животното е по-тясно съобразено с нуждите, което води до по-ефективно използване на фуража. Използването на синтетични аминокиселини е свързано с редица предимства. Най-важните са изброени по-долу.
Увеличаване на възможността за избор на фуражни суровини при изчисляване на дажбите
Кристалните аминокиселини позволяват на диетолозите да бъдат по-гъвкави при избора на фуражни суровини и успешно да използват местни видове суровини, които често са с дефицит на отделни аминокиселини, когато изчисляват диетите. Например в Европа въвеждането на синтетични аминокиселини в диетите разшири употребата на грах и боб.
Някои видове фуражни суровини, като сорго, съдържат антихранителни фактори, които намаляват смилаемостта на суровия протеин, но въвеждането на метионин в диетата избягва този момент. По този начин доста широка гама от суровини с дефицит на някои аминокиселини може да бъде ефективно използвана в диетите на животните.
Въвеждането на кристални аминокиселини в диетата позволява да се спестят ценни източници на протеини поради по-интензивното използване на зърнени култури и продукти от тяхната преработка, които са с дефицит на лизин и треонин. От своя страна широкият избор на компоненти за фураж води до намаляване на цената на готовия фураж. | Повече ▼Освен това производителите на фуражи получават възможност да отговорят на всички изисквания на животновъдите за аминокиселинната хранителна стойност на диетите, от които зависи реализацията на генетичния потенциал на животните.
Всяко животно се характеризира с индивидуална нужда от незаменими аминокиселини, която се влияе от вида, генотипа, възрастта, пола, физиологичното състояние и нивото на продуктивност. Създаването на условия за реализиране на генетичния потенциал на животното за растеж и повишаване на ефективността на производството с помощта на добре формулирана рецепта за фураж е основната задача на диетолозите.
Селективното отглеждане е довело до намаляване на апетита при съвременните, по-„слаби“ животни, докато нуждата от протеини, поради по-високите нива на постно месо, се е увеличила. За да реализират своя подобрен генетичен потенциал, тези животни трябва да бъдат хранени с храна, която най-много отговаря на техните хранителни нужди. Такива силно концентрирани храни могат да се приготвят само с помощта на кристални аминокиселини.
Условия на околната среда
Аминокиселините правят съвременното животновъдство по-безопасно. В районите с интензивно животновъдство проблемът със замърсяването на подземните води с азот става все по-актуален. Настоящите екологични закони в развитите страни принуждават производителите да намалят животинските популации и нивата на протеини във фуражите, за да намалят отделянето на азот в околната среда.
Добавянето на аминокиселини към диетата ви позволява да намалите нивото на богатите на протеини компоненти, като същевременно поддържате производителността. От друга страна, това води до намаляване на екскрецията на азот инамаляване на замърсяването на околната среда, особено при интензивно животновъдство. Намаляването с 2% на нивата на протеин в дажбите за финализиране на прасетата, докато се добавят синтетични аминокиселини, намалява отделянето на азот с 20-30%, като същевременно поддържа нивата на продуктивност.
Това намаление на протеиновите нива в диетите на кокошки носачки води до 20% намаление на отделянето на азот. Още по-голямо намаляване на отделянето на азот в околната среда по време на производството на свинско месо може да се постигне с едновременното използване на фазово хранене на прасета и диети с ниско съдържание на протеини.
Диетите, съдържащи синтетични аминокиселини, също са от голямо значение за поддържане здравето на животните. В допълнение към организирането на оптимални условия на задържане и ветеринарно-санитарни изисквания е важно използването на фуражи, съдържащи необходимото количество хранителни вещества. Този фактор играе основна роля за младите животни. Небалансираният фураж често е причина за лошо храносмилане, например след отбиване.
Когато се хранят с диети с ниско съдържание на протеини с добавяне на кристални аминокиселини (и следователно по-малко излишни аминокиселини) - само малка част от аминокиселините трябва да бъдат дезаминирани, превърнати в урея и екскретирани в урината. В резултат на това се изисква по-малко енергия за извършване на тези метаболитни процеси. С намаляването на азотните емисии се подобрява и качеството на въздуха в животновъдните помещения чрез намаляване на съдържанието на амоняк в него.
Използването на аминокиселини в животинските диети спестява скъпи хранителни ресурси за хората. Например, за да се отговори на днешното търсене на метионин чрез използването на рибно брашно, повече от половината от всички уловени риби трябвасе преработват в рибно брашно, тъй като един килограм метионин се съдържа в 230 килограма риба. Ако недостигът на метионин в индустриалните фуражи трябва да бъде компенсиран само с използването на рибно брашно, ще трябва да бъдат уловени около 90 милиона тона риба, или повече от 50% от световния улов.
Аминокиселините намаляват разходите за фураж. По правило въпросът е дали да се използват аминокиселини или не. свързани с икономиката. В допълнение към тези ползи - по-голяма гъвкавост при избора на суровини, висока наличност на аминокиселини, подобрен баланс на аминокиселините и намалено отделяне на азот - разходите за въвеждане на кристални аминокиселини в диетата трябва да бъдат сравними с разходите за допълването им с допълнителен протеин.
Лизинът и метионинът се използват широко в птицевъдството и свиневъдството. Съвсем наскоро се използват L-треонин и в по-малка степен L-триптофан. По-широкото използване на тези аминокиселини ще зависи от цената на тяхното производство и цената на свързаната суровина.
Материалът е предоставен от концернаEvonik Industries AG