Антипитательные вещества в кормах для животных
23 Апреля 2019
Недостаток кормового белка является одной из основных проблем в кормлении сельскохозяйственных животных. Решить эту проблему можно только при комплексном подходе, одним из составляющих которого является повышение производства зерна бобовых культур. Истинная питательность корма – показатель, складывающийся из потребления, переваримости и эффективности использования перевариваемых питательных веществ. Присутствие в корме антипитательных факторов весьма существенно изменяет вышеперечисленные слагаемые. Например, переваримость необработанной соевой муки, содержащей ингибитор трипсина, составляет 50%, а после тепловой обработки 80%. Ингибиторы, понижающие протеолитическую активность пищеварительных ферментов, присутствуют во многих видах растений, но наибольшее их количество обнаружено у бобовых. Механизм действия ингибиторов трипсина, особенно часто присутствующего в сое и горохе, заключается в снижении скорости отщепления от молекулы протеина аминокислот, из-за чего всасывание их замедляется, биологическая ценность белка понижается. Антипитательные вещества, которые препятствуют усвоению белка и способные вызывать хроническое или острое отравление животных, препятствуют широкому использованию зерна бобовых культур в кормлении сельскохозяйственных животных. Ингибиторы трипсина найдены в сое и горохе, гликозиды и ингибиторы трипсина в вике, танины в кормовых бобах, алкалоиды в люпине. В соевых бобах обнаружен ингибитор трипсина и алкалоид гемагглютинации. Ингибитор трипсина обнаружен также в фасоли, чечевице, нуте. Гемагглютинин присутствует в фасоли, конских бобах, чечевице, горохе. Антипитательные вещества могут быть общими для всех видов бобовых культур, как например, ингибиторы пищеварительных ферментов, или быть сугубо специфичными для определённых видов. Химическая природа веществ может быть различной, что и определяет их свойства, действие на животных и возможность инактивации или разрушения. Вид и сорт растений оказывает влияние на содержание антипитательных веществ в зерне бобовых. Также оказывает влияние агротехника возделывания и условия заготовки.
Большое количество ингибиторов протеиназ в бобовых являются веществами белковой природы, находящиеся вместе с основными запасами белка в протеиновых тельцах семядолей. Поэтому ингибиторы трипсина попадают вместе с белком в продукты, которые производят из зерна бобовых культур. Биологическая роль ингибиторов протеаз для растений заключается в регуляции протеолитических процессов для предотвращения преждевременного распада некоторых белков, подавлении активности протеиназ ряда насекомых и фитопатогенных микроорганизмов, депонировании аминокислот. Но ингибиторы протеиназ бобовых существенно снижают каталитическую активность протеолитических ферментов желудочно-кишечного тракта животных. Результативным методом устранения этих факторов является инактивация путем разрушения. Ингибиторы трипсина пептидной природы денатурируются и инактивируются только при длительном нагревании. Существенно снизить их активность можно путём обработки высокой температурой в сочетании с повышенным давлением. Предварительное замачивание семян или сбраживания увеличивает эффективность термообработки. Для уменьшения содержания ингибиторов протеаз в зернобобовых применяют такие способы обработки, как предварительное пропаривание, экструзию и микронизацию. Переваримость натуральной соевой муки составляет 50%, а обработанной теплом с целью удаления ингибитора трипсина 80%. После обработки возрастает биологическая ценность протеина гороха. Детоксикация бобовых, таким образом, является важным резервом, повышающим эффективность использования протеина животными. Она предполагает ослабление или снятие отрицательного влияния антипитательного фактора и на этой основе повышение переваримости и биологической ценности протеина.
Источник
ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
[66]
Таких веществ, содержащихся в кормовом сырье достаточно много, рассмотрим основные из них.
К антипитательным веществам пшеницы можно отнести хинон и продукты его полимеризации, которые образуются из свободной аминокислоты тирозина, находящейся в повышенном количестве (свободном состоянии) в дефектном зерне пшеницы (недозрелой проросшей, поврежденной клопом-черепашкой и др.). Тирозин относится к группе монофенолов и окисляется под действием полифенолоксидазы. Хинон и его полимеры обладают способностью вступать во взаимодействие с белками, делая их недоступными для переваривания. Этот процесс бывает необратимым тогда, когда происходит окисление фенолов, в том числе тирозина, и последующая ковалентная конденсация.
Оптимальной температурой для роста Fusarium является 20-22°С и влажность зерна- свыше 14%. Но они могут развиваться и при температуре 0-10°С. Токсинообразование больше происходит при резких колебаниях температуры от -4 до +18°С. Споры грибов хорошо переносят низкую температуру, сохраняя жизнеспособность в течение нескольких месяцев при температуре от -20° до +20°С. Внешние признаки поражения зерна пшеницы фузариозом – в отличие от нормальных здоровых зерновок, пораженные имеют разрыхленный эндосперм и меньшую плотность. При сильном поражении зерно становится щуплым, сморщенным легковесным, приобретает беловатую, иногда с малиновым оттенком окраску. Наиболее восприимчивы к поражению фузариозом сорта твердых пшениц. Особенно сильно поражается озимая пшеница, возделываемая по стержневым предшественникам.
Гриб Altemaria Tenuis Nees вызывает альтернариоз зерна пшеницы, или эта болезнь еще называется “черный зародыш”. Заболевание может охватывать большие площади посева пшеницы, в меньшей степени ему подвержены рожь, ячмень, кукуруза. Признаками болезни являются бурая, темно-коричневая или даже черная окраска оболочек зародышевого конца зерна. Сам зародыш при этом часто остается неповрежденным. Поражение этим грибом происходит в поле во время формирования и созревания зерна.Такое зерно можно использовать почти в обычных пропорциях в продукционном комбикорме, так как его качество при альтернариозе существенно не ухудшается, несколько повышается общая кислотность и кислотное число жира.
Пшеница, особенно яровая, больше других злаковых культур поражается твердой головней, именуемой еще вонючей, мокрой. При поражении твердой головней содержимое зерна разрушается, сохраняется лишь оболочка. Зерно превращается в головневые мешочки, заполненные темной мажущейся споровой массой с неприятным запахом триметиламина. Полное обезвреживание от головни достигается термической обработкой (обработка зерна в горячей воде), химическими веществами: витаваксом, беномилом и другими.
В кукурузе содержится 1,7 – 2% линолевой кислоты. Кроме линолевой кислоты в жире кукурзы содержится некоторое количество других непредельных жирных кислот – линоленовой и арахидоновой, которые также относятся к незаменимым. Эти три жирных кислоты в животном организме не синтезируются, и должны поступать с кормом. Роль незаменимых жирных кислот в обмене веществ высока. Их именуют витамином F.
При недостатке незаменимых жирных кислот нарушается обмен холина, холестерина, фосфора и других веществ. При этом в организме происходит этерифекация холестерина с насыщенными жирными кислотами, который откладывается во внутренней оболочке сосудов, что приводит к развитию различных заболеваний. При дефиците незаменимых жирных кислот у рыб возникает замедление роста, дерматиты, хрупкость капилляров, повышенная восприимчивость к инфекционным заболеваниям, нарушение воспроизводительных функций и др. По признакам недостаток в кормах незаменимых жирных кислот может быть похож на авитаминоз В 6.
Белок кукурузы на 50% представлен зеином, который относится к неполноценным белкам, так как в нем нет незаменимых аминокислот, лизина, триптофана, метионина и цистина. Кроме того, в белке кукурузы выявлена аминоадининовая кислота – вещество напоминающее по структуре лизин, но по своему действию является его антагонистом. Эта кислота, попадая с кукурузой в организм животного, вытесняет лизин из реакции обмена.
Кукуруза поражается преимущественно пузырчатой и пыльной головней. При пузырчатой головне на початках образуются вздутия или желваки, прикрытые беловато-серой пленкой и наполненные черной массой спор. Пыльная головня разрушает початки, остающиеся прикрытыми сухими обертками. Кроме резкого снижения урожая и качества зерна, поражение пыльной головней ведет к скрытым потерям: большей восприимчивости к ржавчине, мучнистой росе, фузариозу, септориозу. Пыльная головня не имеет неприятного запаха. Споры различных видов головни могут вызывать расстройства в работе кишечника, попадая с кровью в мелкие кровеносные сосуды, закупоривают их, что приводит к местным кровоизлияниям.
Афлактосины вырабатывают грибы Aspergilius flavus. В кукурузе часто создаются благоприятные условия для развития этого гриба: ее выращивают в более теплом климате, и зерно долго бывает влажным. Для развития этого гриба как раз и являются оптимальными условия: температура 23-30°С и влажность зерна – выше 17%. Минимальная температура для образования афлотоксинов составляет 6-8°С, минимальная влажность зерна – 16%.
Из четырех основных представителей афлатоксинов наиболее токсичным и синтезируемым в наибольшем количестве является афлатоксин В1. Он же являете токсичным из всех микотоксинов и вообще из ядовитых веществ кормовых компонентов.
Афлатоксины, как и другие микотоксины, находятся в липидной фракции зерна. В липидах токсичного зерна обнаружены ядовитые для рыб жирные кислоты: изокротоновая и рицаноловая. Афлатоксины являются производными кумарина и относятся к стерололактонам. Они являются одним из сильных гепатрофных ядов (поражают печень, вызывая ее жировое перерождение). Афлотоксины обладают выраженными канцерогенными свойствами, вызывают поражание сердца, почек, селезенки. Афлатоксины связывают ДНК и ингибируют синтез РНК – полимер приводит к подавлению синтеза белка организма. При действии небольших доз, недостаточных для отравления, но поступающих в организм многократно, развивается цирроз или рак печени.
Афлатоксины снижают содержание протромбина (фактор свертывания крови) в среднем 120%. Микотоксинами обусловлены различные болезни, связанные с нарушением обмена фосфора, меди и белка, а также с дефицитом кальция и железа в плазме крови. Присутствие афлатоксинов в рационе увеличивает концентрацию белка, необходимую для нормального роста рыб, что приводит к увеличению затрат корма. Отмечены нарушения имунной системы, снижение усвояемости корма и другие негативные эффекты, связанные с действием афлатоксинов и микотоксинов. Афлатоксины не накапливаются в мясе.
Афлатоксины, как и большинство других микотоксинов, устойчивы к термообработке. Они не разрушаются при запаривании и кипячении в течение 1часа. Но разрушаются при температуре 160-180°С в течение 10 минут. Ослабевает действие афлатоксинов – добавка в корм жира. Увеличение протеина в рационе за счет кормов животного происхождения снижает отрицательное влияние афлатоксинов. К методам устранения токсического действия афлатоксинов относятся обработка кормовых средств аммиаком и добавление в них 0,5% кормовых адсорбентов, например, натриево-кальциевого алюмосиликата или бентонита.
Алкилрезорцины относятся к полифенолам (соединение резорцина с алкилами), являются антипитательными веществами и обладают токсическими свойствами. В ржи их содержится 370 – 1240 мг/кг (в пшенице – 170 – 670 мг/кг). Алкилрезорцины сосредотачиваются в основном в оболочке зерновки. При воздействии температуры они частично разрушаются.
Легумин относится к простым белкам – глобулинам, доля которых в зерне гороха составляет до 60 %, но преобладает из них легумин. Он не растворяется в чистой воде, но хорошо растворяется в нейтральных солях (растворах). В легумине много содержится лизина, валина, глутаминовой кислоты, серина и треонина, но очень мало метионина и триптофана. Легумин, попадая в организм, может вступать в реакцию с неорганическими солями и органическими кислотами, превращаясь в недоступные вещества для усвоения.
Из-за наличия в горохе ингибиторов трипсина доступность аминокислот невысока (менее 80%). Термическая обработка лишь незначительно снижает действие антипитательных факторов, поэтому горох обычно используется без обработки.
Помимо ингибиторов трипсина вика содержит антипитательное вещество -цианогенный гликозид вицианин, который при неблагоприятных условиях выращивания и хранения семян вики переходит в синильную кислоту. Ее обнаруживают в вике в количестве от 0,03 до 0,07%.
Общепринято считать, что из-за значительного содержания ряда антипитательных веществ необработанную сою нельзя использовать при производстве комбикормов. С целью повышения эффективности использования сои ее следует подвергать обработке. Считается, что в чистом виде соя экструдируется плохо, из-за высокого содержания жира температура экструдированной массы не достигает 140°С, поэтому нет эффекта «взрыва» и не инактивируются антиферменты трипсина и другие антипитательные вещества. Сырые соевые бобы содержат ингибиторы трипсина, лектины (фитогемагглютенины), антивитамин Д, металлосвязывающие соединения и другие нежелательные вещества, которые вызывают неблагоприятную физиологическую реакцию организма и снижают доступность аминокислот, витаминов и минеральных веществ.
Помимо антипитательных веществ, инактивирующихся под действием тепла, в сое содержатся некоторые антипитательные вещества, которые под действием тепла или не теряют свою активность, или теряют в слабой степени. К таким веществам относятся гликозиды сапонины (до 0,5% от сухого вещества сои) и стероидные алкалоиды. Сапонины представляют собой гликозиды с агликонами («не сахар»), являющимися циклопентанонергидрофенатренами. Сапонины – аморфные, хорошо растворимые ядовитые вещества, не содержащие азота. При введении в кровь вызывают гемолиз, т.е. растворение красных кровяных телец. Высокий уровень сапонинов в корме замедляет протеолитическое действие трипсина и химотрипсина и придают ему горький вкус. При гидролизе сапонины, дают глюкозу, галактозу, арабинозу и метилпентозы.
Источник
Чернышов Н.И., Панин И.Г., Шумский Н.И., Гречишников В.В.
Антипитательные факторы кормов (издание 2013 год)
Цена: 950 р.
Проблема обеспечения безопасности кормовых средств с каждым годом усложняется. Причин тому много: ухудшаются в целом условия среды обитания не только человека, но н высших животных, расширяется список применяемых в сельском хозяйстве пестицидов, биостимуляторов, лечебных препаратов, проявляется высокая приспособляемость микроорганизмов к условиям обитания, в то время как у высших животных и человека иммунитет и резистентность ухудшаются. Вредные вещества образуются в организме животного даже при нормально протекающих обменных процессах, не говоря уже об их отклонениях от нормы. В здоровом организме и при хорошем полноценном, доброкачественном кормлении животных эти вещества в пределах физиологической нормы инактивируются и выводятся из организма вместе с экскрециями с помощью соответствующих физиологических механизмов. В кормовых средствах антипитательные, токсичные вещества или являются естественным состоянием, или появляются при нарушении режимов выращивания растительных кормов, несоблюдении правил производства готовых к скармливанию кормов и их хранении. Неизбежность присутствия в кормах, в организме животных тех или других антипитательных веществ, влияние различных факторов, усиливающих или ослабевающих их действие, трудность выявления истинного количества таких веществ, приводит к неоднозначному подходу к установлению нормативов по показателям безопасности кормов у специалистов зооветеринарных служб разных стран. В данной книге рассмотрены как антипитательные токсические вещества, включенные в перечень утвержденных нормируемых показателей безопасности кормов, так и не находящиеся в этом перечне, но оказывающие негативное влияние на животных. Такое влияние может выявляться в случаях превышения нормативов тех или иных показателей безопасности кормов, но часто оно проходит без четко выраженных признаков каких-либо отклонений в здоровье животных даже при существенном повышении отдельных показателей, что усложняет идентификацию антипитательных факторов и применения мероприятий по инактивации их действия. При описании различных препаратов (ферменты, адсорбенты микотоксинов, антиоксиданты и т. п.) мы использовали материалы, опубликованные в научной или периодической литературе. Природа отрицательных факторов кормовых ингредиентов весьма разнообразна, как разнообразны и причины, их вызывающие. Всю совокупность антипитательных факторов можно разделить на несколько категорий в зависимости от источников их возникновения: 1. Естественные антипитательные факторы, свойственные кормовым компонентам,исходя из их природных особенностей. К таким факторам можно отнести наличие в зерне некрахмалистых полисахаридов, ингибиторов и антиметаболитов ферментов и других биологически активных веществ, антипитательных факторов фенольной природы, наличие избыточных для животных кислот в семенах рапса и ржи,подсолнечника, наличие алкалоидов, цианогенных гликозидов, танина; проявление антипитательных факторов свежеубранного зерна и др. 2. Наличие в кормовых компонентах вредных примесей: это семена вредных и ядовитых растений, а также металломагнитные частицы. 3. Наличие в кормовых компонентах вредных веществ биологической природы, попадающих из окружающей среды в процессе их выращивания и хранения: насекомые-вредители, бактерии, микроскопические грибы и продукты их метаболизма — микотоксины. 4. Наличие в кормовых компонентах вредных веществ химической природы, попадающих из окружающей среды в процессе их выращивания: остаточные количества веществ, вносимых в почву как удобрения или средства защиты растений (нитраты, нитриты, пестициды), или попадающие в растения в результате общего загрязнения окружающей среды (радионуклиды, соли тяжелых металлов). 5. Факторы, возникающие при нарушении условий и сроков хранения кормовых компонентов: ухудшение органолептических показателей, появление неприятных запахов, ухудшение консистенции, заплесневел ость, самосогревание, окисление и прогоркание жиров и жировой фракции в компонентах. 6. Специфические антипитательные факторы кормов, получаемых путем микробиологического синтеза: наличие живых клеток продуцента, чужеродных нуклеиновых кислот. 7. Антипитательные факторы, вызванные нарушением технологических режимов производства кормовых компонентов: в основном это завышенные температуры при производстве рыбной муки, соевого шрота, в результате которых снижается доступность питательных веществ. 8. Антипитательные факторы, вызванные разбалансированностью кормов, под которой понимается избыток или недостаток отдельных питательных и биологически активных веществ, а также нарушение требуемого соотношения между ними. Главная цель данного издания заключается в том, чтобы помочь практическим специалистам идентифицировать (распознать) антипитательный фактор, сделать его количественную оценку по соответствующей методике, сравнить выявленные величины с допустимыми нормами и принять решение о целесообразности применения этого корма в составе рациона в определенном количестве.
Источник