Протеин в организме животного выполняет роль главного источника азота. Однако белковые соединения также являются источником энергии (они содержат углерод). Хотя количество энергии в белке (5,1ккал/г) чуть выше содержания энергии в углеводах (4,1ккал/г), белок и углеводы выделяют одинаковое количество полезной энергии. Учитывая роль белков как структурного, так и энергетического материала, важнейшим фактором в кормлении высокоудойных коров (10 тыс. кг молока от коровы в год) является достаточная насыщенность рациона животных протеином.

Через корм корова должна обеспечиваться протеином и азотом таким образом, чтобы микробы преджелудка могли бы оптимально развиваться и покрывать потребность коровы во всех аминокислотах. К сожалению, недостаток имеющихся в настоящее время сведений о накоплении отдельных аминокислот в кишечнике имеет последствием то, что оценка, как и раньше, проводится на основе поступившего в пищеварительный тракт сырого протеина.

Главным для молочной коровы является образование молочного белка. Общее содержание молочного белка, следовательно, служит показателем количества надоенного молока. Конечно, содержание белка в молоке определяется прежде всего генетическим потенциалом животного. Однако велика и роль кормления.

Потребность в доступном сыром протеине на поддержание жизни очень низка. Поэтому для поддерживающего обмена веществ при низкой молочной продуктивности достаточным является количество микробного протеина, чтобы полностью удовлетворить потребность коровы в аминокислотах. Однако с повышением продуктивности потребность в аминокислотах становится больше, чем потребность в энергии. Отсюда следует, что существенно возрастают требования к обеспечению переваримым протеином с увеличением продуктивности и повышением содержания молочного белка.

Попадающим в кишечник доступным сырым протеином является в первую очередь микробный протеин и в меньшей степени нерасщепляемый протеин корма. Количество микробного протеина, поступающего в кишечник, зависит от количества микрофлоры в рубце, ее состава и скорости эвакуации его содержимого в последующие отделы пищеварительного тракта. Для образования микробного протеина решающим фактором является наличие необходимой для микробов энергии и достаточное обеспечение азотом, фосфором и серой. В связи с тем что рост микробов является постоянным процессом, необходимо чтобы энергия и все компоненты питания были сбалансированы (синхронное обеспечение питательными веществами и энергией).

Таким образом, важным источником обеспечения организма коровы протеином является микробный протеин. Это подтверждается классическим экспериментом, проведенным в Швеции еще в 1960-х годах. Пищевой рацион коровы совсем не содержал протеина, а в качестве источника азота использовался аммиак. В результате коровы давали около 5000 кг молока за период лактации, производили в среднем по 580 г высококачественного молочного белка ежедневно. Это свидетельствует о том, что микроорганизмы рубца могут использовать для своего роста аммиак в качестве единственного источника азота и в конечном итоге про¬извести все аминокислоты, необходимые для синтеза молочного жира.
Аммиак используется многими видами бактерий для синтеза аминокислот, которые включаются в бактериальный белок. Аммиак редко ограничивает рост бактерий (т. е. синтез бактериального белка) потому, что микроорганизмы, как указано выше, являются очень хорошими утилизаторами аммонийных солей, и, кроме того, коровы обладают механизмом сохранения и вторичного использования азота через слюну. Аммиак, который не использовался бактериями, всасывается через стенки рубца в печень, где он преобразуется в мочевину. Этот "лишний азот" затем может вторично попасть в рубец через слюну или выделиться через почки вместе с мочой. Подсчитано, что около 15 % азота используется, попадая в слюну в виде мочевины. Это является очень эффективным механизмом "сбережения" белка, когда рацион содержит его в недостаточном количестве, (рис. 4.1).

Однако для высокопродуктивных коров с удоем свыше 5000 кг молока за лактацию бактериального белка недостаточно для образования молока. Необходимо значительное потребление кормового белка, включающего растворимый белок, устойчивый к бактериальным ферментам (защищенный белок), о чем подробно будет изложено далее.

Итак, животные нуждаются в расщепляемом в кишечнике протеине корма. Количество его зависит от уровня ферментации. При этом между нерасщепляемым в кишечнике протеином корма и микробным протеином существует взаимосвязь. Для молочной коровы необходимым является только переваримая часть поступающего в кишечник сырого протеина.

Аминокислоты. которые через кровь попадают к месту их использования, необходимы для образования молока. Небольшая часть аминокислот используется для образования мышечного белка. Это относится прежде всего к растущим животным по первой лактации. Аминокислоты могут также использоваться в энергетическом плане и служить исходным материалом для образования молочного сахара.




Риг. 4.1. Схема усвоения азота молочной коровой и другими жвачными (из материалов Л. Д. Саттера)

Вместе с тем установлено, что интенсивность использования аминокислот корма для обеспечения ими организма животного может быть неодинаковой, поэтому считается необходимым учитывать это обстоятельство при оценке качества протеина. В связи с этим исследования, направленные на изучение потребности в аминокислотах высокопродуктивных коров, в последнее время сконцентрированы на возможности повышения обеспечения животных нерасщепляемым протеином корма, т. е. на учете интенсивности его распада в рубце. При этом следует учитывать, что преобладающая часть доступного сырого протеина при высокой молочной продуктивности происходит из микробного протеина.

Известно, что энергия, выделяемая при ферментативных процессах в рубце, является решающим фактором уровня микробного синтеза протеина. По данным X. Шинкерса и М. Родехутскорда, средняя величина микробного протеина на 1 МДж обменной энергии, образующейся в результате ферментации, равна 10,1 г (при отклонениях ±1, 5). Недостаток определенных питательных веществ (например, серы или фосфора) может повлечь за собой существенное снижение эффективности микробного синтеза.

Естественно, на эффективность синтеза могут воздействовать и другие факторы. Как уже отмечалось, эффективность микробного синтеза при скармливании рационов с высоким процентом стабильного в рубце крахмала (например, кукурузы) ниже. Из этого становится очевидным, что доля концентратов в рационе оказывает существенное влияние на интенсивность микробного синтеза.

В связи с этим авторы сделали предположение о том, что указанный механизм может определяться составом популяции микрофлоры и продолжительностью ее пребывания в рубце. Авторы считают, что основная роль в данном процессе принадлежит простейшим, хотя их число должно составлять не более 50 % биомассы рубца. Простейшие из-за своей высокой протеолитической активности в значительной степени способствуют распаду протеина в рубце, поэтому снижение их численности может способствовать повышению притока нерасщепленного протеина корма в двенадцатиперстную кишку.
Уровень питания, продолжительность нахождения пищевой массы в рубце, величина рН, а также частота кормления могут влиять на эффективность микробного синтеза. Например, при почти одинаковом потреблении сырого протеина добавка кукурузы во влажном состоянии к основному рациону из люцерны оказывала положительное влияние на образование молочного белка.

Установлено, что уровень аминокислот в микробном протеине в определенной степени постоянен. Однако предпочтение отдается отдельным незаменимым аминокислотам. Например, повышение инфузии лизина в двенадцатиперстную кишку способствует увеличению образования молочного белка. Поэтому при высокой продуктивности коров приобретает значение аминокислотный состав протеина корма. Однако сведения по этому вопросу весьма ограничены, поэтому требуются дополнительные исследования с различными типами рационов по изучению прохождения отдельных незаменимых аминокислот в двенадцатиперстную кишку и эффективности микробного синтеза при различном аминокислотном составе корма.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что для успешного обеспечения протеином стада с продуктивностью 10 тыс. кг молока на корову необходимо сориентированное на современный уровень планирование рационов. В частности, какое обеспечение доступным сырым протеином и чистой энергией следует рекомендовать? Вышеуказанными авторами приводятся следующие данные.

Для высокопродуктивных коров рекомендуется положительный баланс азота в рубце. Желательно, чтобы баланс азота в рубце составлял 30 - 50 г азота на корову в день.

Рационы для коров большей частью включают травяной и кукурузный силоса. Для удовлетворения потребностей высокопродуктивных коров необходимо, чтобы эти силоса были выше среднего качества. В европейских странах для балансирования рационов нередко используют жом из мелассы и экстрагированный соевый шрот. Концентрированный корм при этом обычно содержит 7,0 МДж чистой энергии на кг сухого вещества и 170 г доступного сырого протеина при балансе азота в рубце 7 г/кг. В целом суточное потребление корма составляет 25,3 кг сухого вещества на животное.
Опыт европейских фермеров показывает, что при использовании относительно простых рационов можно полностью удовлетворить потребности животных (табл. 4.4).

Определенной сбалансированности рациона способствует повышение обеспечения доступным сырым протеином. Однако следует обращать внимание на соответствующее взаимодействие с образованием молочного сахара и с использованием аминокислот для обеспечения энергией, о чем ранее говорилось. Поэтому на практике при повышенном обеспечении доступным сырым протеином часто достигается лишь незначительный эффект повышения содержания молочного белка. Отсюда при применении кормовых станций рекомендуется использовать разные концентраты для целенаправленного кормления высокопродуктивных коров. Наиболее эффективно содержание в рационе доступного сырого протеина 160-180 г/кг сухого вещества. Существенное значение имеет внесение в рацион соответствующих добавок.

Об обеспечении коров доступным сырым протеином, а микробов рубца — азотом можно судить по количеству и составу молока. Скормленное количество протеина должно находиться в соответствии с количеством белка в молоке. Если, несмотря на достаточное потребление корма, выход молочного белка не удовлетворяет, то необходимо проверить точность дозировки и оценку компонентов рациона по содержанию энергии, доступного сырого протеина и балансу азота в рубце.
Наряду с содержанием молочного белка следует обращать внимание и на содержание мочевины в молоке. Наличие мочевины в молоке — результат избыточного азота в рубце и значительного расщепления аминокислот.