Подписка на обновления
|
Синтетические источники метионина для комбикормовой промышленности![]() Синтетические источники метионина для комбикормовой промышленности
Введение
Метионин — аминокислота, являющаяся одной из самых важных в составе кормов для свиней и домашней птицы. Чтобы удовлетворить потребности животных в метионине, специалисты подбирают кормовое сырье с соответствующим аминокислотным составом, либо добавляют к корму его синтетические источники. Потребность в 0,1% метионина в рационе можно обеспечить, используя следующие виды сырья: 16% соевого шрота, 5,6% рыбной муки или 0,1% DL-метионина (DLM). Удовлетворять энергетические потребности животных в этой аминокислоте, используя синтетический метионин, более экономично и с точки зрения составления корма более разумно, поскольку это позволит избежать избыточного содержания в корме белка, который является дорогостоящим и вредным для продуктивности животных.
Свойства различных синтетических источников метионина
DL-метионин (DLM) и жидкий гидроксианалог метионина — свободная аминокислота (MHA-FA) обычно используются как синтетические источники метионина в кормах. DLM — сухой продукт, состоящий из 99% метионина и 1% воды. В отличие от DL-метионина его жидкий аналог, иногда неправильно называемый жидким метионином, не является ни аминокислотой, ни химически чистым продуктом. Жидкий аналог метионина — это смесь мономеров, димеров, полимеров DL-2-гидрокси-4-метилтиомасляной кислоты и воды. И хотя содержание активного вещества в гидроксианалоге метионина (МГА) равно 88%, его относительная биологическая эффективность по сравнению с DL-метионином ниже и составляет примерно 65%. Кроме того, проводимые исследования показывают его худшее всасывание и метаболизм в просвете кишечника (Drew et al., 2005) и плохую питательную ценность олигомерной фракции жидкого MHA-FA (Koban and Koberstein, 1984); оба результата свидетельствуют о низкой эффективности доступного на рынке продукта в опытах на бройлерах (Lemme, 2001). Perez (2005) выяснил, что свойства дозирования и смешивания жидкого MHA-FA были хуже, чем у DL-метионина. Это, возможно, принудило некоторых изготовителей MHA-FA производить сухую версию в форме кальциевой соли MHA (MHA-Ca). Этот продукт — результат химической реакции между жидким MHA-FA и дигидроксидом кальция. При правильном изготовлении этот продукт содержит минимально 84% метионина гидроксианалога, минимально 12% кальция и максимально 1% воды.
![]()
Исследования показывают среднюю относительную биологическую эффективность MHA-Ca, составляющую приблизительно 64% по сравнению с DL-метионином в опытах на бройлерах
По результатам нескольких исследований, проводимых для сравнения биологической эффективности DL-метионина и жидкого MHA-FA на сельскохозяйственных животных (Jansman et al., 2003, Lemme et al., 2002 и Lemme и Petri, 2003), было получено, что относительная эффективность жидкого MHA-FA составляет приблизительно 65% по отношению к DL-метионину при сравнении живой массы цыплят. Подобно жидкому MHA-FA, относительная биологическая эффективность MHA-Ca хорошо исследована и описана в научной литературе, особенно по мясной птице. Результаты 69 опытов, исследовавших ответную реакцию бройлеров и несушек на ввод продуктов в состав рациона, приведены ниже на графике. Регрессивный анализ всего набора данных с использованием различных критериев продуктивности, таких как привес, яйценоскость и конверсия корма, показал в среднем относительную эффективность 64% в случае MHA-Ca с DLM при сравнении молярных масс (табл. 1). Показано, что нет существенного отличия от жидкого MHA-FA в случае опыта на бройлерах. Кроме того, питательное преимущество MHA-Ca, содержащего только мономеры метионин гидроксианалога, очевидно, уравновешено более низкой его чистотой (содержание кальция, воды и примесей).
Таблица 1. Средняя биологическая активность MHA-Ca и жидкого MHA у бройлеров и кур-несушек по отношению к DL-метионину при эквивалентном массовом соотношении
Как и в случае жидкого MГА-FA, главной причиной относительно низкой биологической эффективности MГА-Сa, видимо, является более медленное и менее эффективное всасывание мономеров в тонком отделе кишечника. Esteve-Garcia (1988) в ходе 4 экспериментов установил, что DLM почти полностью всасывается в конце тонкого отдела кишечника, чего нельзя сказать о MГА-Cа. Следует отметить, что те питательные вещества, которые не были поглощены до конца подвздошной кишки, подвергаются бактериальному разложению в толстом кишечнике и выводятся из организма (рис. 2).
![]()
Эта гипотеза подтверждается результатами, полученными Esteve-Garcia и Austic (1993), которые отслеживали поглощение MHA-Ca и DL-метионина на всей протяженности тонкого кишечника (рис. 3). В своих исследованиях они заметили, что DL-метионин всасывается в тонком кишечнике быстрее и эффективнее, чем MHA-Ca. В конце кишечника (участок 4) около 12% первоначально содержащихся в корме MHA-Ca молекул остались непоглощенными, тогда как большинство DLM было уже поглощено в двенадцатиперстной кишке (участок 1), и только около 3% все еще присутствовало на участке 4.
Рисунок 3. Неусвоенный DLM и MHA-Ca в тонком кишечнике (Esteve-Garcia and Austic, 1993)
Lingens и Molnar (1996) проводили исследования, чтобы определить метаболизм DL-Мет и DL-MHA-Ca у бройлеров в университете Гёттингена, Германия. В течение 15 дней шестьдесят петушков бройлеров получали кукурузно-соевый рацион с 0,05% DLM или DL-MHA Ca, одинаковых по молярной массе. Чтобы измерить отложение белка, атом C14 в DLM и в MHA был радиоактивно помечен. В конце испытания было измерено количество маркированного C14 после 24, 48 и 72 часов в конце опыта. Результаты показали, что при кормлении маркированным DL-MHA-Ca относительно большая часть C14 была выведена из организма (17,0% MHA-FA против 4,4% DL-мет) (рис. 4). Кроме того, значительно малая часть C14 в MHA-Ca преобразована в метионин и отложена в грудных и ножных мышцах. Эти результаты неполного поглощения жидкого MHA-FA также подтверждаются исследованиями Maenz & Engele (1996).
Рисунок 4. Количество остаточного 14C в грудных и ножных мышцах и в помёте, в % от потребленного корма (Lingens и Molnar, 1996)
Опыты по кормлению, сравнивающие два источника метионина
Относительная биологическая эффективность MHA-Ca по сравнению DL-Мет была также исследована в ходе нескольких опытов по кормлению.
Elwert и др. (2008) описывали два опыта, проведенные на петушках кросса Ross 308 (1–38-й день) и Cobb 500 (1–42-й день), соответственно. Опытные рационы, состоящие из пшеницы и соевого шрота или сорго и соевого шрота, были скормлены в течение трех фаз. В обоих экспериментах различные уровни DL-Мет и MHA-CA были добавлены к дефицитным по Mет+Цис основным рационам. Вдобавок в первом опыте повышающиеся уровни разбавленного до 65% активного вещества кукурузным крахмалом DL-Мет (DLM65) были включены в схему опыта, чтобы проверить гипотезу о том, что все исследуемые источники метионина приблизятся к общей асимптоте в экспоненциальной регрессии. Птиц держали в напольных загонах, вода и корм им предоставлялись вволю. Живая масса и потребление корма фиксировались в начале и конце опытного периода, впоследствии прирост живой массы и конверсия корма были рассчитаны математическим путем. В конце опытов методом случайной выборки на убой были отобраны несколько птиц для исследования характеристик туши (% кожи от всей массы тушки, выход грудных мышц). Продуктивность птиц значительно увеличилась соответственно увеличивающимся уровням обоих источников метионина. Однако относительная биологическая эффективность MHA-Ca по сравнению с DL-Метионином была заметно (в некоторых случаях значительно) ниже 84% (содержание активного вещества, указанное в спецификациях MHA-Ca). Исключая чрезмерно низкие данные относительной биоэффективности второго опыта, биодоступность MHA-Ca усреднена к 63% по отношению к DLM. Вдобавок ответная реакция на ввод DLM65 подтвердила, что нелинейное общее плато асимптотической регрессионной модели подходит для определения относительной биологической эффективности.
Рисунок 5. Криволинейное увеличение живой массы и снижение конверсии корма при увеличивающихся уровнях ввода DLM, MHA-Ca и разбавленного DLM (65%; DLM65) согласно данным Elwert и др. (2008)
В опыте, проведенном в Китайской академии сельскохозяйственных наук, 792 петушка-бройлера кросса Arbor Acres кормили опытными рационами в возрасте с 7-го по 21-й и с 22-го по 42-й день (Evonik, 2012). Пять разных одинаковых по молярной массе уровней DLM и MHA-Ca (0,03; 0,06; 0,10; 0,15; 0,21%) соответственно были добавлены к основным, дефицитным по метионину рационам для формирования опытных рационов. Гранулированный комбикорм и вода были предоставлены вволю. Прирост живой массы и выход грудных мышц увеличился у бройлеров с повышением ввода DLM и MHA-Ca. В данном эксперименте мультиэкспонециальный регрессионный анализ выявил, что относительная биологическая эффективность MHA-Ca по сравнению с DLM составила: 63% для прироста живой массы, 58% для конверсии корма, 49% для выхода грудных мышц на основании соотношений продуктов. Это значительно ниже, чем 84% гидроксианалога метионина, заявленные в спецификации. Не так давно относительная биодоступность МHA-Ca по сравнению с DLM была проанализирована во Вьетнаме (2012, неопубликованные данные). 450 петушков-бройлеров кросса Arbor Acres Plus получали в течение стартерной (1–14-й день), гроуэрной (15–28-й день) и финишной фаз (29–42-й день) основной рацион, дефицитный по Мет+Цис, к которому было добавлено 0,03; 0,06; 0,10 и 0,15% каждого источника метионина соответственно. Температура окружающей среды варьировала между 27 и 39°С градусами. Применение принципа нелинейного общего плато экспоненциальной регрессии выявил относительную биодоступность 68% для прироста живой массы, 67% для конверсии корма и 57% для выхода грудных мышц.
Выводы
Анализируя результаты приведенных исследований, можно заключить, что источники метионина отличаются по своей эффективности. Для MHA-Ca эти физиологические исследования четко указывают на неполное всасывание в кишечнике, что свидетельствует о более низкой его биологической эффективности по сравнению с DLM. Данные, полученные по результатам этих исследований, показывают схожую биологическую эффективность как для жидкого MHA-FA, так и для MHA-Ca приблизительно 65% в среднем по сравнению с DLM на бройлерах. |