на электронную версию
журнала и новости
Технический консультант ООО «Фидлэнд Групп», Сергей Щербинин
Свиньи и сельскохозяйственная птица способны эффективно использовать корм, наращивая выход сельхозпродукции, но проблема заключается в том, что корма содержат антипитательные факторы, такие как фитатные соединения или фракции, которые недостаточно или абсолютно не гидролизуются собственными пищеварительными ферментами. Рацион свиней и птицы практически полностью состоит из ингредиентов растительного происхождения, а в данном сырье содержатся разнообразные антипитательные факторы. По разным оценкам, до 15 - 20% питательности корма остается не реализованной, а просто утилизируется из-за содержания в нем соединений фитиновой кислоты, некрахмалистых полисахаридов, ингибиторов протеазы и сложных липидов. Пренебрегать неиспользуемой питательностью корма в условиях интенсивного подхода к кормлению животных и птицы нерационально как с физиологической, так и с экономической точки зрения. Кроме того, установлено, что основным источником питания условно-патогенной и патогенной микрофлоры в тонком и толстом кишечнике являются некрахмалистые полисахариды и белки, оставшиеся нетронутыми в химусе. Эти непереваренные элементы корма успешно используются в качестве питательного субстрата колибактериями, эшерихиями, кокцидиями и другими микроорганизмами и простейшими. Кроме того, в остаточном химусе кишечника их концентрация многократно возрастает, что становится существенной помехой всасыванию питательных веществ в кровь. Поэтому на фоне увеличения концентрации микробов и простейших переваримость питательных веществ существенно снижается, а вероятность развития патогенного процесса возрастает. Отсюда, на фоне высокой концентрации в рационе антипитательных факторов усиливается опасность развития в кишечнике инфекционных процессов любой этиологии и как следствие появляются неспецифические энтериты и кишечные расстройства.
С точки зрения применения и коммерциализации фитаза в настоящее время преобладает на рынке, за ней следуют карбогидразы, из которых доминирующими являются ксиланазы и глюканазы. Необходимость и польза от применения вышеуказанных ферментов в кормлении моногастричных животных, описана во многих публикациях.
Однако растущая озабоченность по поводу здоровья животных и необходимость улучшения использования питательных веществ привели к разработке и применению других карбогидраз, таких как β-маннаназа. β-маннаназа – фермент, расщепляющий полисахариды маннаны (с образованием глюкозы и маннозы), снижающий вязкость химуса и повышающий энергетическую питательность корма. В настоящее время есть данные свидетельствующие о том, что β-маннаны, не только антипитательны, но и вызывают нежелательные иммунные реакции. Таким образом, роль экзогенной β-маннаназы в метаболических и иммунных процессах трудно переоценить.
Рационы кормления, основанные на зерновом сырье, нуждаются в обязательном применении экзогенных ферментов. Это единственная возможность увеличить переваримую часть рациона питательными веществами, извлекаемыми из некрахмалистых полисахаридов, фитатов, глико- и липопротеидов, которые в организме не перевариваются из-за отсутствия секреции собственных ферментов такого типа.
Структурно β-маннаны представляют собой линейные полимеры β-1,4-связанных остатков маннозы без основного каркаса или с комбинацией остатков глюкозы и маннозы и случайных боковых цепей α-1,6-связанных остатков галактозы (галактоманнан или галактоглюкоманнан). Галактоманнаны представляют собой полисахариды с прямой цепью, в которых звенья маннозы связаны β- (1-4) гликозидными связями, а звенья галактозы в различных пропорциях связаны α- (1-6) гликозидной связью. Отношение маннозы к галактозе может варьироваться от 1,0 до 5,3, в зависимости от источников. Богатыми источниками галактоманнанов являются эндосперм семян растений, подавляющее большинство которых происходит из семейства бобовых.
Основные β-маннаны в кормах находятся в форме глюкоманнана и галактоманнана.
Соевые ингредиенты являются основными источниками β-маннанов в кормах для сельскохозяйственных животных. В зерновых (кукуруза, ячмень, пшеница, сорго), побочных продуктах мукомольных и крахмало-паточных производств (пшеничные отруби, кукурузный глютеновый корм), β-маннанов содержится от 0,3 до 0,8%. Соевый шрот и его производные являются основным источником белка для сельскохозяйственных животных и птицы во всем мире, но вместе с тем он содержит значительное количество углеводов (приблизительно 40%), из которых более 50% находятся в форме некрахмалистых полисахаридов. Концентрация β-маннанов в соевом шроте колеблется от 0,9 до 2,1% в зависимости от содержания сырого протеина. β-маннаны являются термостойкими соединениями, которые выдерживают фазу термической обработки в процессе переработки соевых бобов. Шрот из рапса и подсолнечника является другими важным белковыми ингредиентами корма, они имеют более низкую концентрацию β-маннанов (в среднем 0,5%).
Как и другие фракции НПС, β-маннаны недостаточно или вообще не расщепляются эндогенными пищеварительными ферментами моногастричных животных и негативно влияют на потребление корма, использование организмом питательных веществ, метаболические и иммунные процессы.
Растворимые β-маннаны повышают вязкость содержимого кишечника, что приводит к снижению всасывания питательных веществ (глюкозы, липидов) и воды у свиней и птицы.
Например, у свиней снижался уровень всасывания глюкозы и мальтозы с 74,2% до 41,4% и с 71,1% до 35,0% соответственно. Корреляционный анализ показал обратную линейную зависимость между поглощением глюкозы и концентрацией β-маннанов в рационе. Это приводит к повышенному потреблению воды и к ухудшению качества подстилки. Последствиями неэффективного использования питательных веществ являются повышенная стоимость корма, проблемы с ЖКТ из-за бурного развития кишечных патогенов, высокая конверсия корма.
Основными функциями ЖКТ являются переваривание и всасывание питательных веществ, и выведение продуктов жизнедеятельности. Однако ЖКТ также участвует в многочисленных иммунных и эндокринных функциях. Для оптимального переваривания и усвоения питательных веществ, требуется большая площадь поверхности и тонкий эпителий, который потенциально может поставить под угрозу защиту хозяина. Многие инфекционные заболевания затрагивают ЖКТ, его вклад в защитную функцию очевиден по обилию лимфоидной ткани и иммунных клеток. Основным кишечным клеточным барьером для предотвращения попадания антигенов в иммунную систему является однослойный эпителий с увеличенной площадью поверхности благодаря миллионам ворсинок. Каждая эпителиальная клетка поддерживает тесную связь со своими соседями и герметизирует поверхность кишечника плотными соединениями. Таким образом эпителиальный барьер ЖКТ представляет собой высокодинамичную структуру, которая ограничивает, но не исключает проникновение антигенов в ткани, в то время как иммунная система постоянно проверяет кишечные антигены - в верхних отделах ЖКТ основная часть антигенов поступает с пищей, а в нижних отделах ЖКТ (от терминальной подвздошной кишки до дистального отдела толстой кишки) антигенная нагрузка будет исходить от микрофлоры.
В целом, иммунитет и метаболизм рассматривают как отдельные процессы. Однако все чаще признается, что цель эффективного производства животного белка притупляется любым уровнем стимуляции иммунной системы. В отличие от других фракций пищевых волокон, β-маннаны сродни остаткам маннозы, которые покрывают поверхность большинства клеток и играют важную роль в различных биологических механизмах, таких как иммунный ответ, адгезия, инфекция и передача сигналов. Таким образом, β-маннаны распознаются иммунной системой как молекулярные паттерны, ассоциированные с патогеном.
Фрагменты β-маннанов могут либо связываться с эпителием кишечника и оказывать локальное и / или системное воздействие на иммунную систему, либо всасываться в кровоток, потенциально оказывая системные эффекты. Следовательно, β-маннаны содержащиеся в корме связаны с провокацией кишечного иммунного ответа, приводящего к расточительному использованию энергии и снижению производительности животных. Это явление получило название иммунного ответа вызванного кормом, и связано с непродуктивным расходованием энергии из-за неадекватной активации иммунной системы. Опыты показали, что β-маннаны содержащиеся в соевом шроте, стимулировали синтез оксида азота посредством активации рецептора маннозы макрофагов. Иммунная система животных ошибочно принимала β-маннаны содержащиеся в корме, за вредные микроорганизмы и расходовала энергию, вызывая иммунный ответ за счет повышенной пролиферации моноцитов и макрофагов.
В пищеварительном тракте свиней и птицы отсутствуют ферменты, нацеленные на расщепление β-маннанов, что ограничивает использование питательных веществ и показатели роста. Поэтому, Мегаманнан - экзогенная β–маннаназа, компании VLAND BIOTECH GROUP - должна стать неотъемлемой частью рационов для продуктивных моногастричных животных.
Для выявления эффективности кормовой добавки Мегаманнан на цыплятах – бройлерах был проведен производственный опыт в течение всего периода выращивания (42 дня).
Для этого было отобрано четыре группы суточных цыплят: Контрольная группа получала стандартные рационы предприятия; Негативная группа получала корма со сниженной обменной энергией на 120 ккал/кг; Опытная группа 1 (НК + Мегаманнан) получала корм Негативной группы + 500 ед/кг корма Мегаманнана; Опытная группа 2 (НК + Конкурент) получала корм Негативной группы + конкурентную кормовую добавку в дозировке рекомендуемой производителем. Опыт показал, что обе маннаназы эффективны в выращивании бройлеров, но кормовая добавка Мегаманнан проявила себя лучше, чем конкурентная маннаназа.
Производственные показатели бройлеров
Мегаманнан в кормах для поросят-отъемышей проявил себя как эффективное средство в поддержке пищеварения в один из самых критичных периодов в свиноводстве – отъеме, о чем свидетельствует опыт длящийся 35 дней, проведенный с применением разных дозировок фермента.
Были сформированы три группы поросят-отъемышей, возрастом 26 дней. Контрольная группа получала стандартный корм; Опытная группа 1 получала стандартный корм + 300 ед/кг корма Мегаманнана; Опытная группа 2 получала стандартный корм + 600 ед/кг корма Мегаманнана.
Производственные показатели поросят
Из данных опыта видно, что по сравнению с показателями поросят контрольной группы показатели животных обеих опытных групп были выше, однако лучшие результаты получены во второй опытной группе благодаря введению в корм повышенной дозы Мегаманнана.
Смотрите также
