КОМБИКОРМ ДЛЯ МОЛОЧНЫХ КОРОВ, СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ И СПОСОБ КОРМЛЕНИЯ МОЛОЧНЫХ КОРОВ Российский патент 2002 года по МПК A23K1/16 

Изобретение относится к комбикорму для молочных коров, способу его получения и к способу кормления молочных коров. Изобретение основано на повышении молокопроизводительности коров путем использования гистидина в комбикорме и силосном рационе молочных коров для повышения соотношения белок-жир в молоке и для улучшения использования азота.

В настоящее время в большинстве стран молочный белок является наиболее важным составляющим компонентом молока, в то время как важность молочного жира уменьшается в результате изменений в привычках потребителей. Потребление сыра возросло, однако потребление молочных жиров снизилось. Изменение в предпочтениях также отразилось на стоимости молока. Ранее на производственную стоимость молока основное влияние оказывало высокое содержание жира. В настоящее время высокая цена платится за белковую фракцию молока.

Для образования молочного белка необходимы десять незаменимых аминокислот (аргинин, фенилаланин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан и валин). Натуральные белки, а также микробиальные белки, образующиеся в рубце, содержат все эти аминокислоты. Молочный белок может образоваться только в таком количестве, для которого в достатке имеется наиболее ограничивающая аминокислота. В такой ситуации образование белка не увеличивается даже, если увеличивается доступность других аминокислот. Вместо этого животное выделяет избыток аминокислот.

Целью кормления является обеспечение коровы питательными веществами в оптимальных соотношениях так, чтобы они, как можно эффективнее направлялись для образования молочного белка в большей степени, чем молочного жира. Таким образом также улучшается использование азота при кормлении, что также обеспечивает меньшее загрязнение окружающей среды. Азот загрязняет природу двумя путями: в форме аммиака в воздухе и нитратов в почве или грунтовой воде. При образовании молока потери азота могут быть снижены с помощью правильно составленного рациона, чтобы уменьшить выделение азота с навозом и мочой, направив азотсодержащие питательные вещества для более эффективного образования молочных белков.

Потребность в белке у жвачного слагается из потребностей в аминокислотах для самого животного, а также потребностей микроорганизмов рубца в азотсодержащих соединениях. В настоящее время известно, что для микроорганизмов необходимы аминокислоты и пептиды в дополнение к простым азотсодержащим соединениям. Основными реакциями в рубце являются частичное расщепление белков кормов и последующий синтез микробиального белка, а также всасывание аммиака через стенку рубца в кровь. Часть белка транспортируется в нерасщепленной форме в тонкий отдел кишечника, где он всасывается в форме аминокислот в кровь. Питательная ценность этих нерасщепленных белков корма зависит от его аминокислотного состава и перевариваемости в тонком отделе кишечника. В рубце микроорганизмы образуют микробный белок из азотсодержащих соединений корма. Аминокислоты микробного белка также всасываются из тонкого отдела кишечника. Для высокопродуктивных молочных коров аминокислот микробного белка недостаточно для удовлетворения потребностей животного, в дополнение необходим высококачественный белковый комбикорм, в результате расщепления которого в тонком отделе кишечника обеспечиваются желаемые аминокислоты. Всосавшиеся в тонком отделе кишечника аминокислоты переносятся с кровью также и для потребностей молочной железы, где образуется белок молока.

Биологическая общая продуктивность молочных коров в образовании белка может быть выражена в отношении азота (или белка), содержащегося в молоке, к азоту, потребленному животным. Питательные вещества, потребленные животным, никогда не утилизируются в конечных продуктах на сто процентов, поскольку жизненно важные функции основаны на биологических процессах, где всегда имеются некоторые потери. Однако при правильно сбалансированном рационе потери азота можно снизить. Например, баланс и соотношения аминокислот в корме и после усвоения в кровотоке влияют на надой молока, состав молока и использование азота. До сих пор отсутствуют необходимые знания об аминокислотном кормлении, которые можно было бы применить к условиям нашей страны.

Выделение азота у животных можно снизить при оптимизации аминокислотного состава рациона и таким образом улучшить утилизацию азота в продукте животного происхождения при поддержании уровня азота в рационе. Целью является более эффективный метаболизм и меньшие потери азота с мочой. Альтернативно при оптимизации аминокислотного состава рациона использование азота в рационе может быть снижено без снижения надоев. Это приводит к меньшим потерям азота в желудочно-кишечном тракте, с помощью чего уменьшаются потери азота как с мочой, так и с навозом.

Во многих странах рацион коров основан в значительной степени на использовании силоса злаковых культур. В силос злаковых культур добавляют комбинированный или концентрированный корм. С точки зрения использования азота с силосным рационом связаны некоторые проблемы. В дополнение к избыточному содержанию азота кормовые проблемы увеличивают качество силосного белка. При завершении силосования на одну неделю раньше обычного срока содержание азота в силосе злаковых культур может повыситься, но это по-прежнему не устраняет необходимость в добавочном белке высокого качества. Положительные результаты получили с добавлением белкового комбикорма, несмотря на тот факт, что содержание белка в силосном корме было высоким. Таким образом, для силоса также требуется белок с высококачественным аминокислотным составом в форме кормовой добавки.

В течение последних лет оптимальный аминокислотный состав кормовых добавок был целью некоторых исследований в различных странах. Во многих исследованиях начальной точкой было воспроизведение аминокислотного состава молока. В некоторых опытах, где рацион основывался на использовании кукурузного силоса, получили положительные результаты с добавками лизина и метионина. Таким образом, в некоторых странах серьезно полагают, что лизин и метионин являются основными ограничивающими аминокислотами при продукции молока у коров. Однако в рационе, основанном на силосе злаковых культур, добавки лизина и метионина не дают дополнительного выигрыша.

Однако при оценке оптимального протеинового состава рациона для коров исходной точкой должен быть не только аминокислотный состав молока, поскольку количество аминокислот, поступающее из кровяного русла к молочной железе, и которое будет выделяться с молоком из молочной железы, необязательно всегда будет одинаковым. Некоторые незаменимые аминокислоты (фенилаланин, тирозин, метионин и триптофан) на самом деле поступают из крови к молочной железе в той же степени, как и секретируются из молочной железы. Другие незаменимые аминокислоты (аргинин, аминокислоты с разветвленной углеродной цепью, треонин, лизин и гистидин) проходят из крови к молочной железе в значительно большей степени, чем выделяются с молоком. Некоторые из этих незаменимых аминокислот разлагаются в молочной железе, и их аминогруппы используются для образования заменимых аминокислот.

В этом изобретении впервые было показано, что в рационе на основе силоса гистидин является основной ограничивающей молокопроизводство аминокислотой.

Таким образом, авторами изобретения было установлено, что соотношение белок-жир в молоке коров можно повысить и улучшить использование азота путем скармливания корове добавочного гистидина в форме комбикорма при соблюдении в то же время того, что общий уровень сырого протеина в комбикорме сохраняется ниже определенного ограничивающего значения. Таким образом, согласно изобретению содержание гистидина в комбикорме должно быть увеличено по отношению к другим аминокислотам комбикорма.

Задача изобретения достигается посредством того, что комбикорм, содержащий традиционные кормовые компоненты, имеет содержание сырого протеина не более 14 вес.% от общего веса комбикорма, причем по меньшей мере 2,8 вес.% сырого протеина составляет гистидин.

Предпочтительно содержание гистидина составляет приблизительно 2,8-4,0, предпочтительно 2,8-3,0, вес. % общего сырого протеина. Содержание сырого протеина предпочтительно составляет по меньшей мере 9, более предпочтительно 10-12 вес.% от общего веса комбикорма.

Когда согласно изобретению протеиновый рацион коров дополняют повышенным количеством гистидина, задаваемым с комбикормом, по сравнению с обычным основным кормом в зависимости от использованных кормовых компонентов, обычный уровень в котором равняется примерно 2,0-2,5 вес.% общего сырого протеина, то как молокопроизводство, так и продукция молочного белка увеличиваются. С другой стороны, содержание жира снижается, в результате чего соотношение между белком и жиром в молоке изменяется в желаемом направлении. В то же время содержание общего сырого протеина в комбикорме ограничено значениями, которые, как правило, ниже обычных значений для комбикорма, которые обычно выше 14%, с помощью чего получают меньшие потери азота. Экспериментами доказано, что при внесении в рацион добавки, обеспечивающей баланс гистидина, можно получить 4 г молочного белка на 1 г гистидина. Таким образом в значительной мере улучшается использование азота.

Кроме того, изобретение касается способа получения вышеописанного комбикорма, предусматривающего, что
а) компоненты комбикорма соединяют с таким количеством гистидина, чтобы получить комбикормовую смесь, имеющую содержание сырого протеина не более 14 вес. %, а содержание гистидина по меньшей мере 2,8 вес.%, предпочтительно 2,8-4,0 вес.% от сырого протеина, или
б) компоненты комбикормовой смеси соединяют таким качественным и количественным способом, что содержание сырого протеина в полученной кормовой смеси составляет не более 14 вес.% и содержание гистидина равняется по меньшей мере 2,8 вес.%, предпочтительно 2,8-4,0 вес.% от сырого протеина.

Таким образом, содержание гистидина в рационе можно повысить при добавлении дополнительного количества гистидина к корму. Протеин и особенно гистидин находятся в смеси предпочтительно в такой форме, которая защищена от разложения в рубце. Подобные методы защиты аминокислот хорошо известны, и они могут быть либо химическими, либо физическими. Химические методы включают защиту амино- или карбоксильной группы аминокислот с помощью пригодной защитной группы, которая затем отщепляется в рубце, например, в результате гидролиза, образуя таким образом свободную аминокислоту. Физические методы включают инкапсулирование аминокислоты в пригодный материал, который устойчив к условиям рубца, но который деградирует после рубца, освобождая таким образом аминокислоту. Такими материалами, например, являются различные целлюлозы и их производные, пригодные чувствительные к рН полимеры или жиры (Buttery, P.J. et al., Recent Advances in Animal Nutrition, (1985), p. 19-33; Block, S.M. et al., J. Dei. Food Agric. 1994, 65, 441-447; Rulquin, H., Feed Mix, Vol. 2, 4, 1994). Разложение в рубце также можно снизить при обработке корма химическим или физическим путем, например, это водой/паром и теплом, и необязательно под повышенным давлением. Используя физические и химические методы, разложение в рубце обычно можно снизить примерно на 10-70%.

Также возможно получить желаемое содержание гистидина в комбикорме путем оптимизации сырьевых материалов в кормовой смеси таким качественным и количественным способом, что содержание гистидина в конечном корме подводится к желаемому уровню. Оптимальными сырьевыми материалами являются таковые, которые имеют высокое содержание гистидина, но которые не обладают высоким содержанием общего сырого протеина.

В табл.1 представлены данные по содержанию сырого протеина и содержанию гистидина в сыром протеине в некоторых типичных кормовых сырьевых материалах, используемых в Финляндии.

В комбикорме по изобретению можно использовать все обычные компоненты или сырьевые материалы для комбикормов, например сырьевые материалы, упомянутые ниже в указанных количествах. Количества, упомянутые в скобках, являются предпочтительными. Кормовые компоненты для использования по изобретению предпочтительно являются растительного происхождения, но в дополнение можно использовать продукты на основе молока, такие как казеиновые продукты. Независимо от состава рецепта содержание гистидина можно подвести к желаемому уровню при регулировании количества добавленного гистидина. Однако уровень сырого протеина в рецепте максимально должен быть не выше 140 г/кг (см. табл.2).

В рецепт комбикорма, если желательно, можно добавить другие сырьевые материалы (0-30%), такие как солодовая мука, пивная дробина, сенная мука, травяная мука, барда и т.д. Обычно в силосный рацион коровы комбикорм по изобретению добавляют в количестве 1-20 кг/корова/день.

В следующих описанных опытах, в которых было изучено влияние протеиновых добавок на уровень белка в молоке у коров, использовали зерновой комбикормово-силосный рацион.

В качестве контрольного корма использовали зерновой комбикорм + силос. В опытах протеиновую добавку к рациону вносили при добавлении рапсового шрота в количествах, указанных в табл.3 (опыты 1-10).

Также был проведен дополнительный опыт (опыт 11), где наряду с контрольным рационом вместо рапсового шрота добавили гистидин (6,5 г). Аналогично опыту 11 провели опыт 12, в котором скармливали гистидин (6,5 г) и в дополнение 250 г глюкозы для предотвращения использования глюкогенных аминокислот в качестве предшественников глюкозы. Опыт 13 провели аналогично, скармливая гистидин (6 г) и 250 г глюкозы.

Из табл. 3 можно видеть, что при добавлении к зерновому комбикормовому силосному рациону рапсового протеина в среднем необходимо 31,4 г рапсового шрота для получения одного дополнительного грамма молочного белка. При добавлении гистидина добавка 6,5 г гистидина давала дополнительных 26 г молочного белка, это означает, что необходимо 0,25 г гистидина на один дополнительный грамм молочного белка.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Корм приготовили смешением следующих компонентов, мас.%:
Овес - 20,0
Ячмень - 20,0
Отруби пшеничные - 18,0
Мучка пшеничная - 7,7
Жом свекловичный - 20,0
Меласса пшеничная - 5,0
Растительное масло - 0,6
Шрот рапсовый - 5,65
Минеральные вещества и витамины - 3,0
Гистидин - 0,05
В полученном корме содержание сырого протеина составляло 120 г/кг, причем сырой протеин содержал 3,0 вес.% гистидина.

Пример 2.

Корм приготовили, используя следующие компоненты, вес.%:
Овес - 10,0
Ячмень - 20,0
Мучка пшеничная - 7,0
Отруби пшеничные - 13,6
Жом свекловичный - 25,04
Шрот рапсовый - 15,7
Меласса пшеничная - 8,0
Растительное масло - 0,6
Гистидин - 0,06
В полученном корме содержание сырого протеина составляло 140 г/кг и сырой протеин содержал 3,0 вес.% гистидина.

Пример 3.

Корм приготовили, используя следующие компоненты, вес.%:
Овес - 5,0
Ячмень - 26,0
Мучка пшеничная - 10,0
Отруби пшеничные - 19,3
Жом свекловичный - 25,34
Шрот рапсовый - 5,7
Меласса пшеничная - 8,0
Растительное масло - 0,6
Гистидин - 0,06
В полученном корме содержание сырого протеина составляло 120 г/кг и сырой протеин содержал 3,0 вес.% гистидина.

Изобретение предназначено для использования в кормопроизводстве. Комбикорм для молочных коров характеризуется тем, что содержание сырого протеина составляет не более 14 мас.% комбикорма, причем фракция гистидина в сыром протеине предпочтительно составляет 2,8-4,0 мас.%. Способ приготовления комбикорма включает смешивание компонентов комбикорма с гистидином в таком количестве, чтобы получить кормовую смесь с содержанием сырого протеина не менее 2,8-4,0 мас.%. Способ кормления молочных коров на силосном рационе предусматривает добавление в рацион комбикорма, содержащего сырого протеина не более 14%, причем фракция гистидина в нем составляет 2,8-4,0 мас.%. Комбикорм обеспечивает увеличение соотношения белок-жир в молоке и улучшает использование азота у молочной коровы. 3 с. и 8 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Комбикорм для молочных коров на основе смеси традиционных кормовых компонентов, отличающийся тем, что его сырой протеин составляет не более 14 мас. %, а содержание гистидина в этом сыром протеине составляет по меньшей мере 2,8 мас. %. 2. Комбикорм по п. 1, отличающийся тем, что содержание гистидина составляет примерно 2,8-4,0 мас. %, в частности 2,8-3,0 мас. % сырого протеина корма. 3. Комбикорм по п. 1 или 2, отличающийся тем, что содержание сырого протеина составляет по меньшей мере 9 мас. %, особенно 10-12 мас. %. 4. Комбикорм по любому предшествующему пункту, отличающийся тем, что кормовые компоненты имеют растительное происхождение. 5. Комбикорм по любому предшествующему пункту, отличающийся тем, что гистидин защищен от разложения в рубце. 6. Комбикорм по любому предшествующему пункту, отличающийся тем, что он обработан теплом и/или паром. 7. Комбикорм по п. 1, отличающийся тем, что содержит, мас. %:
Зерно (ячмень, овес) - 30-40
Отруби (пшеничные, овсяные) - 15-20
Мучка пшеничная - 5-10
Жом свекловичный - 10-20
Шрот рапсовый - 10-20
Меласса - 4,0-6,0
Минеральные вещества - 3,0-4,0
Растительное масло - 0-1,0
Гистидин - 0,01-0,2
8. Способ приготовления комбикорма для молочных коров, включающий смешивание компонентов комбикорма с аминокислотой, отличающийся тем, что в качестве аминокислоты используют гистидин и смешивают его с компонентами комбикорма в таком количестве, чтобы получить кормовую смесь, имеющую содержание сырого протеина не более 14 мас. %, а содержание гистидина не менее 2,8 мас. % от массы сырого протеина, предпочтительно 2,8-4,0 мас. %. 9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что аминокислоты и особенно гистидин при выполнении способа находятся в защищенной форме. 10. Способ кормления молочных коров на силосном рационе, отличающийся тем, что в силос добавляют комбикорм по одному из пп. 1-7. 11. Способ по п. 9 или 10, отличающийся тем, что добавка комбикорма составляет 1-20 кг/корова/день.