Лигноцеллюлоза в корме для собак

Волокна – важная составляющая рационов в животноводстве. Еще в 1960 году Петер Дж. ван Сост определил разницу между волокнами, содержащимися в корме. Он разделил источники корма на содержащие нейтральные кормовые волокна (NDF), кислые кормовые волокна (ADF) и кислый кормовой лигнин (ADL). Для лучшего фракционирования волокон в рационе был применен ферментный метод получения информации о полном содержании волокон (TDF) в составляющих корма.

Это разделение значительно более информативно по сравнению с традиционными методами, при которых определялась только «сырая клетчатка» и которые были разработаны чрезвычайно давно (еще в 1894 году) Хеннебергом и Строхманном на исследовательском сельхозпредприятии в Германии. Эти старые методы анализа позволяют определить только содержание клетчатки, а содержание таких важных волокон корма, как пектин, лигнин и гемицеллюлоза, остается без внимания.

Составители рационов должны учитывать потребность в волокнах для различных видов и пород сельскохозяйственных животных. А потому следует большее внимание уделить физиологической активности отдельных компонентов волокон. Различают растворимые и нерастворимые волокна, а также волокна, поддающиеся ферментации и не поддающиеся. Растворимые волокна подвергаются ферментации, а нерастворимые практически не подвергаются. Именно возможность ферментации и является ключевой характеристикой физиологической активности волокон. Доказано, что для обеспечения нормального процесса пищеварения в желудочно-кишечном тракте свиней необходимо присутствие обеих фракций пищевых волокон.

Ферментируемые компоненты волокон поступают в толстый кишечник непереваренными, но усваиваются обитающей там микрофлорой. Инулин, фруктоолигосахариды и пектин (ферментируемые компоненты волокон) практически полностью разлагаются микрофлорой кишечника, для которой именно они являются источником питания. Особенно хорошо так называемая «позитивная» кишечная микрофлора усваивает ферментируемые волокна, из которых она продуцирует такие кислоты, как уксусная, пропионовая, масляная, а также молочная. Эти кислоты с легкостью поглощаются в толстом кишечнике, а потому могут служить источником энергии для животных. Масляная кислота также принимает участие в образовании кишечной слизи и абсорбции воды, а значит, отвечает за качество помета. Необходимо также и присутствие в правильном соотношении нерастворимых кормовых волокон, поскольку они способны удерживать воду, что ведет к стимуляции слизистой кишечника. Водоудерживающая способность волокон, с одной стороны, определяет эффект насыщения от их применения, а с другой – обеспечивает прохождение корма через кишечник. Но если содержание сырой клетчатки в рационе слишком велико, это может привести к снижению потребления корма, а значит, и к снижению продуктивности. Особенно это касается свиней на доращивании и сальном откорме.

Известно, что правильное соотношение растворимых и нерастворимых волокон в рационе может предотвратить запоры у животных. Правильная скорость прохождения через кишечник также предотвращает диарею у животных и способствует здоровью кишечника.

Лигноцеллюлоза

Лигноцеллюлозу, полученную из сырой древесины, используют как источник высококачественных пищевых волокон для кормления животных сравнительно недавно. По сравнению с традиционно используемыми кормовыми ресурсами лигноцеллюлоза характеризуется более высоким содержанием сырой клетчатки (>55%), что дает возможность включать в рацион другие важные составляющие. Кроме того, лигноцеллюлоза не содержит микотоксинов, которые обычно накапливают такие источники кормовых волокон, как, например, пшеничные отруби. Для производства лигноцеллюлозы необходимо измельчить древесину настолько мелко, чтобы ее частицы не травмировали стенки кишечника животных. Способные к ферментации компоненты некоторых лигноцеллюлоз являются селективной средой для молочнокислых бактерий, что определяет «эффект пробиотика» при использовании этих лигноцеллюлоз. В итоге правильная комбинация ферментируемых и неферментируемых компонентов волокон ведет к повышению статуса здоровья кишечника животных.

Особое внимание следует обращать на качество продукта (размер частиц, примеси, выравненность), что должен обеспечить производитель. Древесная стружка, которая в некоторых регионах позиционируется как лигноцеллюлоза, абсолютно неприемлема в качестве корма для скота, более того – она может травмировать кишечник.

Традиционно хороший корм из лигноцеллюлозы представляет собой мелкие частицы дерева определенных ботанических видов. Неферментируемые кормовые волокна положительно влияют на скорость прохождения пищи, а следовательно, и на статус здоровья кишечника.

Современные продукты из лигноцеллюлозы содержат различные сорта древесины, поскольку физиологический эффект этих растений различен. Имеет смысл использовать продукты лигноцеллюлозы, которые содержат одновременно и ферментируемые, и неферментируемые кормовые волокна. Такая комбинация сочетает свойства пробиотиков, которыми обладают ферментируемые волокна, с позитивным эффектом традиционных кормовых волокон.

Последние исследования показали, что применение только неферментируемых кормовых волокон приводит к дислокации пищеварительных процессов из слепой в ободочную кишку. В толстом кишечнике ферментируемые составляющие рациона могут идеально перерабатываться, улучшая пищеварительный процесс. Ферментируемые кормовые волокна – дополнительный источник питания для микрофлоры ободочной кишки.

В связи с положительным влиянием кормовых волокон на супоросных свиноматок лигноцеллюлозу используют в их рационах в сравнительно высоких дозах (2,5%). Исследования, проведенные в Германии, показали, что сочетание ферментируемых и неферментируемых волокон лигноцеллюлозы приводит к более низкому потреблению корма при системе свободного кормления. Эта система положительно влияет на общее состояние животных, но обычно ее опасаются использовать из-за того, что племенные свиноматки поедают слишком много корма.

При использовании продуктов лигноцеллюлозы эта проблема может быть решена. Кроме того, это обеспечивает более низкий выброс гормона стресса – кортизола (-22,6%) по сравнению с контрольной группой, получавшей в качестве источника волокон в рационе свекловичный жом. Такой же эффект наблюдали исследователи Тимишоарского университета (Румыния). Кроме того, результаты опытов показали, что лигноцеллюлоза оказывает положительное влияние на качество помета свиней.

Использование лигноцеллюлозы будет особо полезно именно для супоросных свиноматок, потребность которых в сырой клетчатке может быть с легкостью удовлетворена сравнительно небольшой ее порцией.

Введение в рацион таких кормовых волокон приводит к оптимизации скорости прохождения каловых масс через кишечник и снижению риска запоров, а позитивное влияние на уровень насыщения приводит к снятию стресса, снижая выброс кортизола, что определяет более единообразный уровень глюкозы в крови, когда животное не голодно (глюкомодуляция).

Для поросят и свиней на сальном откорме лигноцеллюлозу используют в меньшей степени, поскольку эффект быстрого насыщения у растущих свиней нежелателен. Опыты показали, что включение 1-1,5% лигноцеллюлозы в рацион ведет к улучшению показателей роста и качества помета поросят.

В независимом исследовании, проведенном UFA AG в Швейцарии, 228 поросят-отъемышей (старше 27 дней) были разбиты на две группы. Группа негативного контроля получала общепринятый для отъемышей рацион, содержавший органические кислоты и ферменты, но без добавок специальных волокон.

В опытной группе к основному рациону добавлялось 1,5% лигноцеллюлозы. Оба рациона имели сходный состав по количеству всех питательных веществ, кроме волокон, которых в группе негативного контроля было меньше, чем в опытной группе (3,1 и 4,1% соответственно). Испытания продолжались 35 дней. Включение в рацион лигноцеллюлозы привело к увеличению суточного привеса (+6%) и повышению уровня потребления корма (+3,6%), тогда как конверсия корма в обоих случаях была примерно одинакова.

Такие же данные были получены и при изучении поросят-отъемышей, проведенном в Университете ветеринарной медицины (Вена, Австрия). В этом исследовании, продолжавшемся 45 дней, к основному рациону добавляли 1% лигноцеллюлозы, что привело к повышению среднесуточного потребления корма и темпов роста, в то время как показатели конверсии корма у подопытных и контрольных поросят практически не отличались.

Представляется, что сочетание ферментируемых и неферментируемых пищевых волокон имеет позитивное влияние на пищеварительный процесс и усвоение питательных веществ. Этот тезис подтверждает и улучшение состояния помета животных, которое также было исследовано в ходе данного эксперимента.

Лигноцеллюлоза в кормлении животных

• – Высокое содержание сырой клетчатки
• – Эффект насыщения (зависит от дозы)
• – Усиление работы кишечника
• – Снижение численности патогенов в тонком кишечнике
• – Перемещение ферментации в дистальный отдел толстого кишечника
• – Улучшение качества помета
• – Свободна от микотоксинов
• – Не является генетически модифицированной

Компоненты кормовых волокон

Кормовые волокна состоят из многих элементов, главные из которых – целлюлоза, гемицеллюлозы, лигнин, инулин, фруктоолигосахариды и гидроколлоиды растительного происхождения.

• – Целлюлоза – главная составная часть клеточных стенок растений, обуславливающая механическую прочность и эластичность растительных тканей, состоит из остатков молекул глюкозы. Являясь длинноцепочным полисахаридом, целлюлоза не растворима в воде, но имеет высокую водоудерживающую способность.
• – Гемицеллюлозы являются полисахаридами, состоящими из пентоз и гексоз. Из-за большого числа гидрофильных групп они обладают способностью к набуханию.
• – Лигнин – комплексное химическое соединение (трехмерная полимерная макромолекула), обычно происходящая из древесины или определенных частей клеточных стенок растений. Лигнин заполняет пространство в клеточной стенке между целлюлозой, гемицеллюлозой и пектиновыми компонентами и составляет от четверти до трети сухой древесины.
• – Инулин и фруктоолигосахариды – это полимеры, включающие мономеры фруктозы и терминальную глюкозу. Они растворимы в воде и накапливаются растениями в качестве резервных полисахаридов.
• – Гидроколлоиды растительного происхождения так же растворимы, как и пектин. Вызывают повышение вязкости клеточного сока.