МЕСТО И РОЛЬ ТЕРМИЧЕСКИ ОБРАБОТАННОГО ЛЮПИНА В СИСТЕМЕ КОРМЛЕНИЯ ВЫСОКОПРОДУКТИВНОГО МОЛОЧНОГО СКОТА
Подобед Л.И., доктор с.-х. наук, профессор
Сегодня уже стало аксиомой понимание, что дальнейшее повышение продуктивности молочного скота возможно не за счёт роста потребления сухого вещества суточного рациона, а в основном за счёт увеличения концентрации энергии и протеина в единице массы этого сухого вещества. Это значит, что наполненность рациона полноценным белком и энергией, а также степень их переваривания, форма и уровень усвоения становятся решающим фактором эффективного кормления при сохранении высокого продуктивного долголетия животных. Правильность этой аксиомы подтверждается тем, что корова всегда положительно реагирует на введение в рацион кормовых продуктов с повышенной усвояемостью и биологической ценностью белка и энергии, на пример сои.
Но соя и продукты её переработки сегодня – очень дорогая белковая добавка, а эффект от её использования в молочном скотоводстве существенно варьирует, и не всегда затраты на приобретение и ввод такого вида корма окупаются дополнительной прибавкой удоя. Кроме того, важно учесть, что средняя полоса Российской Федерации не пригодна для выращивания сои, а её доставка с Дальнего Востока оборачивается серьёзным удорожанием за счёт роста транспортных расходов.
Учитывая это, отечественная наука и практика последние десятилетия активно занимаются поиском достойной альтернативы сое среди других высокобелковых культур, способных возделываться и давать хорошие урожаи в большинстве земледельческих регионов страны. Кстати этой же проблемой озабочены и ряд Европейских стран с умеренным климатом.
Одной их таких культур, безусловно, является люпин. Его возделывание возможно в пределах значительных территорий разных климатических зон при относительно невысоких затратах на производство зерна. С точки зрения кормовой безопасности и уровня накопления в нём белка и энергии наибольший интерес представляют сорта белого люпина, значительно приближенные по основным показателям питательности к сое. Однако зерно и таких сортов без предварительной подготовки не по всем параметрам питательной ценности может приближаться к максимуму эффективности своего применения в интенсивном молочном скотоводстве, а значит быть альтернативой сое.
Сравнительные показатели химического состава и питательности некоторых бобовых культур приведены в таблице 1.
Таблица 1
Сравнительные показатели химического состава и питательности некоторых бобовых культур, %
Показатели |
Горох |
Кор-мовые бобы |
Люпин |
Соя |
|
узколи-стный |
белый |
||||
Сырой протеин |
21,8 |
25,0 |
31,1 |
35,85 |
31,9 |
В том числе белок |
20,77 |
24,04 |
30,39 |
34,91 |
30,98 |
В том числе: лизин Метионин Треонин Аргинин Триптофан Валин Изолейцин Лейцин Фенилаланин Гистидин |
1,67 0,24 1,06 2,05 0,22 1,12 1,00 1,01 0,93 0,7 |
1,4 0,24 0,9 2,0 0,28 1,5 1,5 2,4 1,53 0,74 |
1,37 0,27 0,9 2,61 0,21 1,35 1,07 2,14 1,21 0,89 |
1,71 0,22 1,21 4,03 0,25 1,38 1,47 2,59 1,38 0,83 |
2,11 0,34 1,09 2,05 0,34 1,8 1,76 2,62 1,7 0,8 |
Сумма незаменимых аминокислот |
8,9 |
12,49 |
12,02 |
15,07 |
14,61 |
Распадаемый протеин |
17,4 |
20,9 |
20,04 |
22,96 |
19,4 |
Нераспадаемый протеин |
4,36 |
5,22 |
10,93 |
12,89 |
12,04 |
КДК |
8,55 |
15,6 |
9,18 |
7,91 |
7,1 |
НДК |
10,94 |
21,5 |
19,55 |
19,4 |
10,8 |
Сырой жир |
1,1 |
1,5 |
3,8 |
4,01 |
14,6 |
Сырая клетчатка |
5,7 |
6,73 |
14,8 |
14,62 |
7,0 |
Крахмал |
43,27 |
41,24 |
32 |
28,69 |
0,94 |
Сахар |
5,23 |
3,8 |
7,4 |
2,6 |
3,12 |
Сырая зола |
2,92 |
3,53 |
3,14 |
3,52 |
4,93 |
БЭВ |
56,98 |
53,67 |
37,66 |
36,21 |
32,07 |
Обменная энергия, МДж/кг |
11,1 |
10,8 |
10,81 |
13,8 |
14,7 |
Чистая энергия лактации, МДж/кг |
6,61 |
7,09 |
7,16 |
7,89 |
7,95 |
Данные таблицы 1 свидетельствуют, что по уровню обменной, продуктивной энергии семена белого люпина превосходят другие бобовые культуры и максимально приближаются к зерну сои. По уровню протеина и белка белый люпин превосходит не только все сравниваемые культуры, но даже и саму сою. Люпин белых сортов уступает по лизину только сое, а по метионину всем сравниваемым бобовым культурам. В тоже время сумма всех незаменимых аминокислот в белом люпине выше всех иных представителей бобовых, что говорит о высоком потенциале белого люпина как источника белкового питания дойной коровы. В добавок ко всему люпин белых сортов отличается от других культур максимальной концентрацией нераспадаемого в рубце протеина. Возникает вопрос, почему, обладая таким существенным потенциалом энергетической и белковой питательности зерно белого люпина всё же отстаёт от сои по своему продуктивному действию? Для ответа на этот вопрос надо понять, что рассматриваемый белковый корм концентрирует боле 63,9% белка в легкораспадаемой форме в рубце коровы. Это означает, что большая часть незаменимых аминокислот люпина распадается в преджелудках до аммиака и теряет благодаря этому свои неоспоримые преимуществ качества белка. Кроме того, оригинальный состав люпина из-за обилия в нём пектина замедляет и снижает степень переваривания его крахмала и сахара. Это связано с тем, что пектин повышает вязкость химуса и препятствует, тем самым, доступ пищеварительных ферментов к субстрату в тонком кишечнике. Наконец люпин отличается от всех других бобовых культур максимально высокой концентрацией клетчатки, которая, как и пектин, существенно сдерживает переваримость сухого вещества корма, а значит, и продуктивный эффект её ниже чем у сои других бобовых культур.
Чтобы в полной мере использовать мощный потенциал продуктивного действия белого люпина с точки зрения его эффективного использования для молочных коров следует предпринять попытки снизить рубцовую растворимость его белка и устранить негативное влияние пектина и сырой клетчатки на переваривание питательных веществ собственными ферментами жвачных.
Лучшим вариантом подготовки белого люпина к скармливанию дойным коровам, по нашему мнению, можно считать специальную гидротермическую обработку с получением однородной сыпучей массы измельчённого зерна люпина с превосходными органолептическими характеристиками. Эта масса хорошо поедаемой скотом, а продуктивный эффект добавки выше исходного зерна на 8-15%. Такой подъём питательности повышает продуктивность дойных коровы даже более существенно, чем это делают традиционные соепродукты.
Что же происходит с зерном люпина в процессе специальной контролируемой гидротермической обработки?
Научно доказано и экспериментально подтверждено, что строго контролируемый нагрев зерна люпина с одновременной обработкой паром обеспечивает процесс термогидролиза биополимеров люпина, обладающих белковой и энергетической питательностью. Термогидролиз способствует образованию гидрофильного коллоида, дополнительным фактором защиты которого является гидратная оболочка. Именно поэтому белковые вещества люпина не разрушаются до аминокислот, а сами аминокислоты сохранены для дальнейшего переваривания в тонком кишечнике.
Термогидролиз запускает начало выполнения реакции Майяра, но эта реакция быстро останавливается на начальном этапе из-за стабилизирующего действия гидратной оболочки, созданной паром. Образование первичных связей белков и углеводов люпина благодаря такой реакции способствует значительному ограничению воздействия на рассматриваемую белковую добавку со стороны ферментов микроорганизмов. Степень переваривания их белка и углеводов в рубце падает. В силу этого растворимость протеина в преджелудках существенно снижается и значительная часть белка приходит в форму «by pass», защищённую от переваривания микроорганизмами. В тоже время, начало денатурации белка вследствие термогидролиза совпадает с одновременным воздействием тепла в присутствии активной влаги на крахмал, пектины и другие некрахмалистые полисахариды люпина. Благодаря этому структура и свойств последних кардинально меняется. Резко возрастает пористость пектина, а значит его проходимость для ферментов. Декстринизация крахмала обеспечивает рост накопления декстринов с малой молекулярной массой и свободных сахаров. В результате крахмал добавки дифференцируется на сахара с быстрой скоростью распад в рубце, медленно расщепляемый сахар и сахар свободно перемещающийся в тонкий кишечник без расщепления (проходные углеводы). Такая дифференциация благотворно влияет на все процессы рубцового и кишечного пищеварения у кровы в комплексе. Улучшается углеводное питание микроорганизмов, снижается опасность быстрого синтеза и накопления молочной кислоты в рубце, а проходные углеводы формируют существенный фон накопления глюкозы вследствие приваривания крахмала амилазами поджелудочной железы.
Проходной белок обеспечивает создание дополнительного фона аминокислот, а образовавшаяся в тонком кишечнике глюкоза усиливает поставку дополнительного её количества в кровяное русло, формируя усиленное глюкозное «поле» крови. Такое влияние гидротоермически обработанного люпина на пищеварительный процесс коровы является причиной роста поступления предшественников молока к вымени – глюкозы и аминокислот. Это фактор способствует значительному ростку молочной продуктивности и полной реализации продуктивного потенциала люпина как белково-энергетической добавки для кормления коров.
ООО «Термобоб Мичуринск» ещё в 2013 году запустило в эксплуатацию производство гидротермически обработанного люпина мощностью 25 тыс. тонн в год.
Производство представлено специальным технологическим комплексом по переработке бобовых культур, который состоит из линии предварительной очистки сырья, бункеров-накопителей сырья, емкостей для хранения ошелушенного продукта с возможностью создания многокомпонентных смесей, оборудования для гидротермической обработки, охлаждения, дробления, аспирации и емкостей для хранения готового продукта.
Постоянное совершенствование технологии обработки люпина позволило получить оригинальный белковый продукт «термобоб» с пониженным уровнем сырой клетчатки и максимально приемлемыми питательными характеристиками, а также разработать состав и технологию получения специальных белковых смесей люпина с соей, горохом в разных соотношениях.
Испытанные в кормлении животных с подтверждённым документально эффектом рецепты «термобоба» приведены в таблице 2
Таблица 2
Питательность комбинированного «Термобоба» (термообработанного люпина)
Наименование
|
Концентрат «Термобоб» |
Массовая доля сырого протеина, % |
39,50 |
Распадаемость протеина% |
31,08 |
Массовая доля сырого жира, % |
10,20 |
Массовая доля сырой клетчатки, % Аминокислоты: Аргинин Лизин Метионин Треонин Цистин |
7,9
4,26 2,26 0,91 1,67 0,15 |
Обменная энергия, МДж/1кг БЭВ Крахмал Сахар |
15,40 26,11 16,00 4,30 |
Данные таблицы 2 показывают, что "Термобоб" лишился большей части сырой клетчатки по сравнению с исходным люпином, а распадаемость его белка в рубце снизилась до 36,1%. В результате более 2/3 его протеина сохранило свое первоначальное аминокислотное соотношение и стало дополнительным источником аминокислот для синтеза молока.
В результате гидротермической переработки «термобоб» приобрёл однородную консистенцию, приятный запах и выраженную жёлтую окраску(рис.1.).
Скармливание термобоба коровам целесообразно в транзитный период сухостоя, транзитную фазу лактации и на протяжении вторых ста дней лактационного периода. В каждую из этих фаз фиксируется положительная динамика продуктивности и нормализации физиологического состояния.
Скармливание термобоба сухостойным коровам в последние три недели перед отёлом в дозе 0,8-1 кг на голову в сутки взамен адекватной по массе части концентратов выравнивает потребность и поступление белка и энергии у коров. В результате телята рождаются полновесными и жизнеспособными при значительном снижении случаев врождённой диспепсии. Процент осложнённых родов падает, а послеродовая адаптация коров происходит значительно быстрее.
Дойные коровы в фазу раздоя (первые 60 дней после отёла) положительно отвечают ростом удоя на включение термобоба в дозе 0,5-1,5 кг на голову в сутки, при положительной тенденции роста содержания жира и белка в молоке. Ускоряется процесс инволюции репродуктивных органов, снижается процент гинекологических отклонений и продолжительность сервис периода по стаду.
Наблюдения за коровами в ОАО «Голицино», Никифоровского района тамбовской области показали, что включение термобоба в рацион дойных коров в дозе всего 0,5 кг на голову в сутки обеспечило рост молочной продуктивности коров на 4,65%. На 0,1% возросла концентрация жира и на столько же уровень белка в молоке.
Применение термобоба оказалось экономически оправданным из-за полной окупаемости затрат на приобретение и введение в рацион термобоба стоимостью дополнительного количества полученного молока.
Практика применения термобоба в дозе 1-1,5 кг на голову в сутки показала рост удоя коров на 8-15% при более выраженных показателях улучшения физиологического состояния коров на разных этапах репродуктивного цикла коровы.
Таким образом, переработанный люпин методом термогидролиза (термобоб) следует рассматривать как реальную альтернативу применения кормовых соепродуктов в практике кормления молочного скота.
Это выражается в существенном росте удоя коров, повышении жирности молока и содержания в нём белка, нормализации обмена веществ и быстром восстановлении репродуктивной способности после очередных родов.
Литература
1 АртюховА.И. Сорокин А.Е., Ляпченков В.А. Введение энергосахаропротеинового концентрата в рационы кормления высокопродуктивных молочных коров./ Труды ФГБНУ Всероссийский НИИ люпина, 2015.-С. 44-47.
2. Лекарев, В. Люпин и его обработка / В.Лекарев, С.Кандауров, А.Титов //Комбикорма.- 1999.- №7.-с. 46-67.
3. Лухт Н. Экспандированный комбикорм для молочных коров// Комбикорма. 2014.-№10.-С.57-60.
4. Подобед Л.И., Подобедов А.В., Полтинин А.П. Эффективно ли зерно белого люпина в составе комбикормов для животных и птицы без тепловой обработки [Электронный ресурс]. : http://podobed.org (Дата обращения: 18.02.2012).
5. Подобедов А. Люпин-путь к спасению // Комбикорма, 2013.-№3.-С63-65
6.Шакиров Ш.К., Хазипов Н.Н., Габидуллина Ф.С. и др .Производство и использование энергопротеиновых концентратов в молочном скотоводстве.-Казань, Центр инновационных технологий, 2016.- 48с.
7.Шулаев Г.М., Милушев Р.К., Вотановская Н.А., Саранцина Е.Ф. Улучшение кормовой ценности семян люпина и полножирной сои методами технологической обработки/Весник ТГУ.-Том 19.-Вып.2.-С. 777-778.
8. Ted Smith[Электронный ресурс]. ://www.dairynews.ru/authors/list/?author=200226
СОДЕРЖАНИЕ