Ферменты улучшают

переваривание клетчатки

Сегодня корма с большим количеством клетчатки получают практически все сельскохозяйственные животные. Одна-ко никто из них не способен синтезировать целлюлазы — ферменты для пере-варивания одного из компонентов клет-чатки — целлюлозы. И потому кормовые ферменты на основе целлюлаз все ши-ре используются в животноводстве.

Организм жвачных животных находится в состоянии симбиоза с целлюлозолитическими микроорганизмами, и это позволяет им переваривать корма, содержащие большое количество клетчатки. Рубец у крупного рогатого скота — сложная экосистема, населенная бактериями, простей-шими грибами и бактериофагами. По мере изучения рубца в нем выявляют все больше микроорганизмов. Физиологическая роль отдельных групп и видов до конца не известна. Одни из нихпросто попадают в рубец с кормом, другие существуют только в рубце и не могут жить в других условиях. Некоторые виды не способны к синтезу целлюлаз, но участвуют в расщеплении клетчатки, стимулируя активность целлюлозолитических микроорганизмов.

У моногастричных животных симбиотические отношения с целлюлозолитическими микроорганизмами выражены сла-бее, свиньи и птица не способны переваривать клетчатку в больших количествах, и тогда затрудняется усвоение других питательных веществ корма — того же белка, «закрытого» клетчаткой. Поэтому такое большое значение приобрело использование целлюлозолитических ферментов, без которых невозможно представить современное высокоэффективное птицеводство и свиноводство.

Сегодня на рынке присутствуют ферментные препараты от многих производителей с различным спектром действия, которые позволяют вводить в рацион более дешевые компоненты с высоким содержанием клетчатки. Все эти ферменты представляют собой целлюлазы, синтезируемые грибами родов Trichoderma и Aspergillns.

Тридцать лет назад во ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии было начато исследование целлюлозолитических микроорганизмов в рубце крупного рогатого скота. Конечная цель ученых состояла в поиске ферментов, которые можно будет использовать в кормлении свиней и птицы.

К сожалению, отдельные научные направления не получили должного развития и были воплощены потом за рубежом. Тем не менее, суммируя результаты многочисленных изысканий нашего и других коллективов, можно придти к заключениям, интересным для нынешнего животноводства.

Используя подходы современной ЭКОЛОГИИ, мы поняли, что целлюлезолитические микроорганизмы (бактерии и грибы) находятся в конкурентных отношениях друг с другом. Методы математического моделирования, позволили установить, что бактерии в рубце угнетают рост грибов, a гpибы - рост бактерий, и результат конкуренции — их устойчивое сосуществование.

Такие необычные отношения сложились в процессе эволюции, и они очень выгодны для жвачных. Польза заключается, во-первых, в том, что процесс переваривания клетчатки оказался достаточно диверсифицирован и не завязан на каком - то одном микросимбионте, что приводит к высокой устойчивости симбиоза. Во-вторых, именно многообразие микроорганизмов-целлюлозолитиков позволяет животному оперативно реагировать на смену рациона, быстрее адаптироваться к изменениям. Знание этих особых отношений между бактериями, грибами и животным- хозяином оборачивается конкретной пользой для экономики.

Для выяснения роли каждой группы микроорганизмов в переваривании клетчатки провели дисперсионный анализ, который выявил примерно одинаковую долю бактерий и грибов, а также наличие достаточно высокого фактора взаимодействия между этими двумя группами (рисунок). Микробный биоценоз рубца характеризуется не только конкурентными взаимоотношениями между группами микроорганизмов в их устойчивом сосуществовании, но и достаточно высоким взаимодействием популяций.

Механизм действия целлюлаз бактериального и грибного происхождения неодинаков. Если грибы (как промышленные продуценты целлюлаз, так и хитридиомицеты рубца) выделяют целлюлазы в кулыуральную среду, то бактерии целлюлазы не секретируют (хотя есть исключения). Еще в 80-е годы прошлого века мы обнаружили, что у выделенных нами целлюлозолитических бактерий активность крайне мала, однако при легком помешивании скорость выхода целлюлаз в среду увеличивается. То есть их активность сосредоточена на поверхности бактерии. Целлюлозолитическая бактерия с помощью специальных белков прикрепляется к перевариваемой клетчатке и буквально сошлифовывает ее слой за слоем. Именно этим и объясняется достаточно высокая биологическая эффективность целлюлаз бактериального происхождения. Соединение различных механизмов действия бактериальных и грибных целлюлаз приводит к повышению эффективности переваривания клетчатки в рубце.

Исследования завершились не только интересными обобщениями, но и созданием вполне конкретных продуктов. На основе одной из целлюлозолитических ассоциаций был разработан Целлобактерин, сочетающий свойства пробиотика с высокой целлюлазной активностью. Производимый фирмой «БИОТРОФ» препарат оказался эффективным не только для молодняка крупного рогатого скота, но также для птицы и свиней.

Удивительные результаты получили рыбоводы. Добавление препарата в корм для форели позволяет заменить рыбную муку на подсолнечниковыи шрот. То есть нам удалось превратить хищницу в растительноядную рыбу, что свидетельствует о высокой эффективности бактериальных целлюлаз.

Другой изолят послужил основой для создания препарата Целлобактерин-Т, который сочетает эффективность бактериальных целлюлаз с высокой термоустойчивостью, так как разработан на основе спорообразующей бациллы. Споры этой бактерии выживают в условиях не только гранулирования, но и экспандирования кормов, что также является уникальным свойством.

Когда проводили испытания новых препаратов, в качестве стандартов использовали лучшие зарубежные аналоги. Результаты показали, что пробиотики на основе целлюлозолитических бактерий не уступают, а в определенных рационах и превосходят импортные ферментные препараты на основе целлюлаз грибного происхождения. Специалисты ряда птицефабрик обнаружили, что сочетание Целлобактерина и ферментных препаратов еще более повышает эффективность переваривания клетчатки рациона и улучшает продуктивность птицы. Проведенные опыты подтвердили наблюдения специалистов-практиков о синергизме бактериальных и грибных целлюлаз в птицеводстве. А значит, Целлобактерин и Целлобактерин-Т — это, скорее, дополнение к классическим ферментным препаратам.

Суммируя результаты многолетних теоретических и практических исследований, можно заключить, что в рубце жвачных животных сочетаются высокоэффективные бактериальные и грибные целлюлазы, суммарная активность которых избыточна.

Сочетание бактериальных и грибных целлюлаз в рационах моногастричных животных и птицы — путь к дальнейшему повышению их продуктивности. Это сочетание обеспечивает лучшее переваривание и усвоение кормов.

Потребность собак(как моногастрычных) в корме исчисляется по данным ее живого веса, условий содержания (вольерное, на привязи или свободное, в квартире), степени рабочей нагрузки, состояния шерстного покрова, времени года, температуры, периода щенности или кормления щенков, возраста и пола. Для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма собаке в суточной норме корма требуется (на 1 кг живого веса): белков - 3-4 г (12-16 больших калорий (калория-количество тепла, потребное для нагревания одного литра воды на один градус по Цельсию), жиров - 1-2 г (9-18 больших калорий), углеводов - 12-15 г (48-60 больших калорий). Характеристика кормов для собак дана в таблице 1. Повышение калорийности пищи зависит от степени рабочей нагрузки собак. Тяжелую работу выполняют пастушьи, ездовые, караульные (на блокпостах и глухой привязи, в неотапливаемых помещениях в холодное время), патрульные, розыскные и сторожевые собаки, а охотничьи - в сезон натаски и особенно охоты. К умеренной относится работа, выполняемая служебными и охотничьими собаками при дрессировке и тренировке их. Повышенная калорийность пищи необходима для короткошерстных собак при дворовом содержании в холодное время.