Виготовлені на основі продуктів мікробного бродіння кормові добавки, що здатні підвищити вроджену здатність тварин до розщеплення таких субстратів, як клітковина, і тим самим збільшити вихід поживних речовин зі спожитих кормів, — цінні інструменти в сучасному тваринництві. Ці кормові добавки можна вважати пребіотиками або такими, що демонструють пребіотичну дію. Кормова добавка Amaferm®, яку виробляє компанія BioZyme Inc. (Сент-Джозеф, США) шляхом ферментації A.O., відповідає такому визначенню.

Задокументовано, що в жуйних тварин Amaferm® поліпшував розщеплення органічної речовини і таким чином покращував вихід енергії (Frumholtz et al., 1989; Sun et al., 2017) та метаболічного протеїну (Gomez-Alarcon et al., 1990) завдяки стимуляції мікробіоти кишечника. Як очікувалося, ця реакція була пов'язана з поліпшенням споживання сухої речовини та надою (Denigan et al., 1992; Gomez-Alarcon et al., 1991; Yu et al., 1997).

Мета статті — узагальнити опубліковані дослідження з використання отриманої з А.О. кормової добавки Amaferm ®, зокрема для дійних корів.

Aspergillus oryzae: короткий огляд

Aspergillus oryzae — це гриб, одомашнений більше 2000 років тому, який широко використовується в харчовій промисловості для виробництва таких ферментаційних продуктів, як саке (рисове вино), шою (соєвий соус) та місо (соєва паста), серед інших продуктів. Він входить до складу ниткоподібних грибів, які здатні виробляти ферменти секреторним чином. З-поміж ниткоподібних грибів А.О. має значний потенціал для виробництва різних ферментів (Machida et al., 2005).

Крім того, А.О. являє собою геном, який поєднує близько 12 000 генів, що приблизно на 30% генів більше, ніж у будь-яких інших Aspergilli, й на 100% більше, ніж у дріжджах (Machida et al., 2005). За роки одомашнення А.О. втратив здатність виробляти токсини, зокрема афлатоксин, і набув метаболічної здатності (Machida et al., 2005; Machida et al., 2008; Inglis et al., 2013). Завдяки цим ознакам А.О. посів місце у списку загальновизнаних безпечними організмів (GRAS) Управління харчових продуктів та лікарських засобів у Сполучених Штатах (FDA), а також підтримується Всесвітньою організацією охорони здоров'я (Продовольча та сільськогосподарська організація/Всесвітня організація охорони здоров'я, 1987).

Існує кілька продуктів, що містять A.O. або його екстракти й використовуються як кормові добавки для тварин (Muirhead, 1998). Опубліковано низку наукових праць (Wallace an Newbold, 1995), що описують вплив продуктів на основі А.О. на мікробіоту жуйних тварин та їх продуктивність. Велика частка опублікованих матеріалів про згодовування А.О. жуйним стосується кормової добавки Amaferm®, що виготовляється компанією BioZyme Inc. (США).

Пребіотична дія

Кормову добавку Amaferm® отримано в результаті контрольованого бродіння специфічного штаму A.O. У ході запатентованого багатоетапного процесу, що належить компанії BioZyme Inc., утворюється стандартизована/нормалізована біомаса безжиттєздатних клітин, яка згодом змішується з наповнювачем для полегшення зберігання, транспортування і приготування кормосуміші. З 2007 року Amaferm® — єдиний похідний від А.О. продукт, ухвалений для використання в ролі кормової добавки для молочних корів у Європейському Союзі (Commission Regulation, EC, No 537/2007).

Через відсутність живих клітин та механізм дії, який в основному передбачає стимуляцію мікробіоти кишечника та поліпшення перетравності кормів (Beharka and Nagaraja, 1993; Gomez-Alarcon et al., 1990; Gomez-Alarcon et al., 1991), можна вважати, що ця добавка чинить пребіотикоподібну дію в кишечнику. Крім того, Amaferm® термостійкий і на його біо- активність не впливає такий процес виробництва кормів, як гранулювання. Varel et al. (1993) також повідомляли, що автоклавування біомаси А.О., під час якого виготовляється Amaferm®, не позначилось на його здатності впливати in vitro на загальні та целюлолітичні бактерії порівняно з тією самою біомасою, яка не піддавалася автоклавуванню. Крім того, Harper et al. (1996) показали, що ав-токлавування біомаси А.О. не вплинуло на її ферментативну активність in vitro та масу цілої низки анаеробних грибів, які зазвичай є в рубці.

Ціль — мікроорганізми рубця

Розщеплення кормів у рубці є результатом ферментативного впливу та взаємодії різних мікроорганізмів. Що стосується клітковини, то популяція рубцевих грибів відіграє важливу роль, прискорюючи початкові етапи її розщеплення (Elliott et al., 1987). Цікаво, що у присутності A.O. спостерігається прискорення росту грибів та метаболізму (Chang et al. 1999). У дослідженні in vitro Chang et al. (1999) помітили спричинений А.О. приріст щільності рубцевого гриба Neocallimastix frontalis, що характеризувався збільшенням кількості та довжини гілок міцелію. Крім того, у цьому ж дослідженні автори виявили збільшення вироблення целюлази, білка та клітинної маси. Ще одне дослідження продемонструвало, що стимулювання мікробного росту завдяки дії А.О. впливає не тільки на анаеробні гриби, а й на бактерії рубця.

Beharka та Nagaraja (1993) помітили, що ріст бактерій, які розщеплюють як клітковину, так і крохмаль, включаючи Fibrobacter succinogenes, Ruminococcus albus, Selenomonas ruminantium і Selenomonas lactilytica, прискорювався в присутності A.O. Позитивний вплив при додаванні A.O. в культуральне середовище було помічено і на бактерії, що здатні використовувати лактат як джерело вуглецю (Beharka and Nagaraja, 1993). У молочних корів раціони з високим умістом крохмалю зазвичай сприяють виробленню молочної кислоти в рубці, що корелює з підвищеним ризиком ацидозу. Сприяння розвитку бактерій, що використовують лактат, може зменшити такий ризик.

Очікується, що поліпшення росту мікробів та секреції ферментів під дією А.О. in vitro транслюватиметься в кращу рубцеву ферментацію in vivo, завдяки чому стимулюватиметься вироблення летких жирних кислот (ЛЖК) та мікробного протеїну. Леткі жирні кислоти представляють собою найважливіше джерело енергії в молочних корів, тоді як мікробний білок є найважливішим джерелом метаболічного протеїну. Повідомлялося, що згодовування А.О. молочним коровам веде до збільшення концентрації ЛЖК в рубці і виробництва мікробного протеїну (Frumholtz et al., 1989; Sun et al., 2017; Gomez-Alarcon et al., 1990).

Покращення перетравності кормів

Попри те, що вплив пребіотичної дії А.О. на мікробіоту кишечника та його господаря не з'ясовано повністю, переконливі дані, головним чином із досліджень з молочною худобою, вказують на поліпшення перетравлюваності як найбільш передбачувану реакцію, особливо компонентів, багатих на клітковину (Chang et al., 1999; Gomez-Alarcon et al., 1990, 1991). Наприклад, під час згодовування А.О. лактуючим коровам збільшувалася загальна перетравлюваність НДК і КДК у травному тракті більш ніж на 13 та 23%, відповідно (Gomez-Alarcon et al., 1990; Gomez-Alarcon et al., 1991). Реакція стала ще більшою (приблизно 36%), коли було оцінено рубцеву ферментацію тих само фракцій клітковини в молочних корів (Gomez-Alarcon et al., 1990). На додаток до клітковини, дослідження також продемонстрували поліпшення загальної перетравлюваності сирого протеїну в травному тракті — приблизно на 10% (Gomez-Alarcon et al., 1991).

Зміни перетравності в рубці, про які повідомляли Gomez-Alarcon et al. (1990 р.), пов’язані з ефективнішим ростом мікробіоти рубця, що сприяло кращому пострумінальному забезпеченню протеїном мікробного походження. Ці результати узгоджуються з даними кількох досліджень, в яких повідомлялося про активніший ріст грибів, целюлолітичних та протеолітичних бактерій, спричинений A.O. (Chang et al., 1999; Beharka and Nagaraja, 1993; Gomez-Alarcon et al., 1990, 1991). У сукупності опубліковані докази свідчать про те, що додавання до раціону А.О. поліпшує забезпеченість корів енергією та метаболічним протеїном.

Молочна продуктивність корів

Вплив А.О. на продуктивність тварин, головним чином молочних корів, добре задокументовано. Вище зазначені зміни перетравності кормів зазвичай були пов'язані з поліпшенням продуктивності тварин (Gomez-Alarcon et al., 1990; Gomez-Alarcon et al., 1991). У середньому у 18 опублікованих порівняльних дослідженнях при згодовуванні А.О. (Amaferm® від 3 до 5 г/гол./день) корови давали майже на 1 кг більше молока на добу порівняно з тваринами, яких годували контрольними раціонами (Cantet et al. 2019). Реакція на надій при згодовуванні А.О. не залежала від концентрації клітковини (від 21,1 до 43,1% НДК в раціоні) або стадії лактації (днів доїння). Відсутність залежності між складом раціону та молочною реакцією на А.О. відповідає здатності цієї пребіотичної добавки посилювати ріст не тільки мікробіоти, що розщеплює клітковину, а й бактерій рубця, які використовують крохмаль і лактат.

Крім того, згодовування А.О. часто приводило до збільшення загального споживання сухої речовини й у вісімнадцяти порівняльних дослідженнях у середньому становило 0,4 кг/добу. Реакція на вихід молока була більшою, ніж на споживання, тому згодовування А.О. поліпшило конверсію корму.

Висновки

У цьому огляді узагальнено результати опублікованих досліджень про використання створеної на основі А.О. кормової добавки Amaferm®, із наголосом на її застосуванні для лактуючих молочних корів. Aspergillus oryzae — це інструмент для підвищення вродженої здатності тварин до розщеплення субстратів, зокрема клітковини, і, як результат, збільшення виходу поживних речовин зі спожитих кормів. Через те що А.О. покращує рубцеву ферментацію стимулюванням росту мікробів, підвищується концентрація ЛЖК (+16%) та мікробного протеїну в рубці (+30%). Це сприяє забезпеченню корів пострумінальною енергією та метаболічним протеїном, які необхідні для підтримання молочної продуктивності. Тому похідна від А.О. пребіотична добавка Amaferm® вважається перевіреним засобом для покращення продуктивності корів.

Інформацію надано BioZyme Inc., США

журнал «Молоко і ферма» № 4 (55), грудень 2019.

Також про позитивну дію пребіотика читайте у статті «Коли годівля як вищий пілотаж».

За більш детальною інформацією щодо пребіотика Amaferm звертайтесь:

ТОВ «ДК ФІД»

тел.: +38 (067) 508 68 71, ел. пошта: dkfeed. ltd@gmail.com