Растворимость протеина в корме – это физико-химическое свойство, которое определяет, какая часть протеина переходит в растворимое состояние под воздействием рубцовой жидкости или буферных растворов. Обычно растворимость выражается в процентах от общего содержания сырого протеина в корме.
Количество протеина, которое распадается в рубце, зависит от его растворимости. Белки, растворимые в жидкости рубца, легче расщепляются, так как они адсорбируются на поверхности микробной клетки. Нерастворимые белки расщепляются только в процессе контактного переваривания клеточных культур. Поэтому обычно существует положительная корреляционная зависимость между распадаемостью и растворимостью, особенно в случае быстрорастворимых фракций протеина корма.
В нерастворимом протеине кормов можно выделить две фракции: протеин, связанный с кислотодетергентной клетчаткой (КДК), который, вероятно, полностью недоступен для животного, и нерастворимый доступный протеин, который частично расщепляется в рубце, но остается доступным для животного. Нерастворимый доступный протеин ферментируется в рубце с различной скоростью в зависимости от структуры белковых молекул.
В связи с этим, для большинства используемых кормов необходимо определять как показатели растворимости, так и расщепляемости.
Расщепляемость протеина также зависит от его структуры. Протеины, не имеющие концевых амино- или карбоксильных групп (например, рибонуклаза А), менее подвержены действию протеолитических ферментов. Интенсивность и величина распадаемости протеина зависят от физического состояния корма, размера частиц, скорости обращения жидкости в рубце, уровня потребления корма и метода его скармливания в составе смешанного рациона или в чистом виде. Многие ученые считают, что величина распадаемости сырого протеина значительно зависит от скорости оттока кормовых частиц из рубца. Например, с увеличением оттока частиц из рубца с 0,01 до 0,10 ед./час распадаемость протеина льняного семени снижается с 86,3 до 39,6.
Включение кукурузной дерти до 60% и соевого шрота до 17% в комбикорм для коров привело к снижению распадаемости протеина в комбикормах с 74 до 46%. Это привело к увеличению удоя и содержания белка в молоке с 3,40 до 3,61%. Аналогично, снижение распадаемости протеина в рационах растущих бычков с 72 до 56% за счет включения зерна кукурузы и кукурузного глютена обеспечило получение привесов на 6,5% выше, чем в контроле, и увеличение выхода мякоти в туше на 3,8%. Также было отмечено, что снижение распадаемости протеина за счет включения мясо-костной муки в рацион баранов-производителей по сравнению с дертью гороха способствовало увеличению прироста живой массы на 36% и оказывало положительное влияние на качественные показатели спермопродукции. В других экспериментах было установлено, что использование хлопчатниковой муки как источника протеина способствует наибольшему поступлению доступного белка в тонкий кишечник. Использование рыбной муки также привело к улучшению переваримости сырого протеина и неструктурных углеводов в тонком кишечнике, а также увеличению концентрации глюкозы в плазме крови и прироста упитанности. В целом, использование различных источников протеина и их добавок может оказать положительное влияние на процессы пищеварения и продуктивность животных.
Регулирование расщепляемости протеина в рационе можно осуществлять не только путем выбора концентрированных кормов в составе комбикорма, но и за счет использования различных объемистых кормов. Например, при откорме сверхремонтного молодняка крупного рогатого скота на сенажных рационах наблюдается незначительное снижение расщепляемости протеина с 70,7 до 69,8 по сравнению с силосным рационом, однако это сопровождается увеличением живой массы бычков на 18,7%.
Расщепляемость растительных кормов зависит от вида растения, стадии его вегетации и технологии заготовки. Например, протеин бобовых культур разрушается быстрее, чем злаковых, а протеин травы ранних укосов более растворим, чем поздних. Стадия вегетации также влияет на расщепляемость протеина – при кормлении бычков сенажом из трав, убранных в стадии кущения, отмечается максимальное содержание аммиака в рубце.
Современные достижения в кормопроизводстве позволяют создавать культуры с пониженной расщепляемостью протеина в рубце. Идентифицировано 26 отдельных видов белков в люцерне, которые различаются по скорости деградации в рубце. Путем генной инженерии можно создавать культуры с желаемым набором белков, имеющих низкую деградацию протеина в рубце.
Наличие до 5% дубильных веществ в кормах может снизить деградацию протеина и положительно повлиять на продуктивность животных. Распадаемость протеина в кормах может зависеть от переваривания клетчатки в рубце. Например, ферментация соевой муки в рубце с повышенной целлюлозолитической активностью может значительно ускорить распад белка. Увеличение дачи концентратов может снизить расщепляемость протеина, в то время как рационы с высоким содержанием грубых кормов могут увеличить её.
Структура рациона также оказывает влияние на степень и скорость распада протеина в рубце. Высокий уровень концентрированного корма в рационе может увеличить скорость поступления протеина в двенадцатиперстную кишку. Однако, при очень высоком уровне концентрированных добавок крупный рогатый скот может использовать только 40% переваримой энергии в преджелудках.
Содержание энергии и состав концентрированных кормов в рационах коров может влиять на ферментативные процессы в рубце. Например, увеличение концентрации энергии в рационе коров может снизить уровень аммиака в рубце и улучшить его усвоение микрофлорой.
В последние годы широкое распространение получила разработка и совершенствование методов определения распадаемости протеина кормов методом “in vitro”, что исключает необходимость использования оперированных животных с фистулами рубца. Также был разработан метод определения распадаемости протеина целого рациона, который считается более точным и менее трудоемким.
Для поддержания оптимальной концентрации аммиака и синтеза микробного белка в рубце рекомендуется вводить 1,0–1,5% мочевины или диаммоний фосфата в сплаве с цеолитами в комбикорма для коров с высоким уровнем низкораспадаемых белковых кормов. Кукуруза считается универсальным зернофуражным кормом для жвачных, так как она обладает высоким качеством протеина и крахмала.
Однако, на данный момент, на долю кукурузы в кормовом балансе страны приходится не более 5%. В основном на кормовые цели используется до 40% пшеницы и 18% ячменя.
Для производства молока и мяса эффективными добавками являются кровяная, мясная, рыбная мука и арахисовый жмых, которые компенсируют дефицит лизина, гистидина, метионина и лейцина в силосованных кормах.
Снижение рН рубцовой среды ниже 6,3 за счет повышенной ферментации неструктурных углеводов кормов рациона может изменить уровень распадаемости сырого протеина кормов.
