Вплив добавки NitroShureTM на виробництво мікробного протеїну і рубцевий метаболізм
За результатами дослідження Дж. Гаррета
Вступ
Сповільнене вивільнення аміаку із сечовини дає можливість бактеріям рубця набагато ефективніше засвоювати азот. Цього можна досягти завдяки ліпідній інкапсуляції сечовини. При виробництві кормової добавки NitroShureTM (технологія цілеспрямованого вивільнення азоту) якраз і використовується такий вид інкапсуляції від компанії Balchem. Таким чином, азот надходить у рубець рівномірніше і, як наслідок, збільшується утворення мікробного протеїну, підвищується засвоюваність сухої речовини та вуглеводів. Це дає змогу гнучкіше підходити до складання раціонів для високопродуктивних молочних корів.
Метою дослідження було виявити вплив кормової добавки NitroShureTM, яку додавали до раціону дійних корів, на ріст і розвиток рубцевих мікробів та ефективність засвоєння компонентів корму в системі неперервного культивування.
Матеріали і методи
Раціони дійних корів розробляли за допомогою автоматизованої програми СРМ, і вони були розраховані на добову молочну продуктивність 45,36 кг. Було досліджено шість експериментальних раціонів (таблиця 1). Контрольний раціон містив 12,3% соєвого шроту (48% сирого протеїну) і 0,65% сечовини з загальним вмістом СП 17,3%. У раціонах NS1 і NS2 сечовину замінили на NitroShureTM на 72 і 100% , відповідно. В раціонах NS3, NS4 і NS5 сечовина становила 0,55% СР. А соєвий шріт замінили на NitroShureTM , дотримуючись еквівалентного вмісту азоту. Для раціонів NS3, NS4 і NS5 відсоток соєвого шроту і NitroShureTM відповідно становив: 10,84 і 0,28; 8,65 і 0,68; 6,38 і 1,12. Це відповідало таким дозам кормової добавки NitroShureTM: 68 г/гол./день у раціоні NS3; 168 г/гол./день у раціоні NS4 і 277 г/гол./день у раціоні NS5. До цих раціонів додали мелясу й мелену кукурудзу, щоб компенсувати цукор і крохмаль, яких не вистачало через заміну соєвого шроту на NitroShureTM. Склад раціонів наведено в таблиці 2.
Таблиця 1.
Компоненти раціонів, % сухої речовини
| Інгредієнти | Раціони | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Контроль | NS1 | NS2 | NS3 | NS4 | NS5 | |
| Соєвий шріт, 48% | 12,30 | 12,30 | 12,30 | 10,84 | 8,65 | 6,38 |
| NitroShureTM | 0,00 | 0,46 | 0,65 | 0,28 | 0,68 | 1,12 |
| Сечовина | 0,65 | 0,18 | 0,00 | 0,55 | 0,55 | 0,55 |
| Кукурудзяний силос | 27,71 | 27,71 | 27,71 | 27,74 | 27,74 | 27,74 |
| Сінажна суміш | 2,59 | 2,59 | 2,59 | 2,59 | 2,59 | 2,59 |
| Люцернове сіно | 10,53 | 10,53 | 10,53 | 10,54 | 10,54 | 10,54 |
| Ячмінь, плющений у пластівці | 3,69 | 3,69 | 3,69 | 3,70 | 3,70 | 3,70 |
| Мелена кукурудза | 26,79 | 26,79 | 26,79 | 27,83 | 29,35 | 30,91 |
| Меляса | 1,66 | 1,66 | 1,66 | 1,85 | 2,11 | 2,38 |
| Соєве лушпиння | 6,37 | 6,37 | 6,37 | 6,38 | 6,38 | 6,38 |
| Насіння бавовнику ціле | 4,06 | 4,06 | 4,06 | 4,07 | 4,07 | 4,07 |
| Кукурудзяний глютен | 1,02 | 1,02 | 1,02 | 1,02 | 1,02 | 1,02 |
| Захищений жир | 0,90 | 0,90 | 0,90 | 0,90 | 0,90 | 0,90 |
| Мінвіт | 1,73 | 1,73 | 1,73 | 1,73 | 1,73 | 1,73 |
Таблиця 2.
Поживний склад раціонів, % сухої речовини
Поживна речовина | Раціони | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Контроль | NS1 | NS2 | NS3 | NS4 | NS5 | |
| Сирий протеїн | 17,3 | 17,5 | 17,4 | 17,1 | 17,5 | 17,6 |
| Розчинний протеїн, % СР | 32,7 | 34,6 | 33,1 | 35,1 | 41,9 | 44,1 |
| НДК | 33,0 | 34,3 | 31,5 | 31,1 | 33,1 | 32,1 |
| КДК | 20,3 | 21,4 | 19,6 | 20,1 | 20,4 | 19,7 |
| Неструктурні вуглеводи | 34,1 | 32,3 | 33,2 | 34,8 | 36,1 | 36,5 |
| Крохмаль | 29,6 | 27,9 | 28,4 | 29,8 | 31,1 | 31,7 |
| Цукор | 4,4 | 4,4 | 4,8 | 5,0 | 5,0 | 4,5 |
| Ефірний екстракт | 3,1 | 3,0 | 3,2 | 3,2 | 3,4 | 3,4 |
| Зола | 5,8 | 5,9 | 5,9 | 5,8 | 5,7 | 5,6 |
| Вирахувані неклітковинні вуглеводи | 40,8 | 39,3 | 42,1 | 42,9 | 40,3 | 41,3 |
Показники системи неперервного культивування: швидкість розчинення рідини — 13%/год., швидкість розчинення твердих часток — 4%/год., період затримки твердих часток — 22 год., споживання корму 100 г СР/день і 4-разова годівля кожні 6 годин. Температура ферментації була 39⁰C. Кожен раціон (у трьох паралельних дослідженнях) ферментувався протягом 9 днів з відтоком рідини в останні 3 дні ферментації. Контроль рівня рН проводився кожні півгодини. Для аналізу інформації використали автоматизовану програму General Linear Model Procedures of SAS, а для порівняння даних — тест Дункана (Duncan’s Multiple Range Test).
Результати та обговорення
Часткова або повна заміна сечовини на NitroShureTM істотно не вплинула на перетравність складових раціону (таблиця 3, контроль порівняно з раціонами NS1 і NS2). Однак у раціоні, де сечовину повністю замінили на NitroShureTM (NS2), відзначено зменшення перетравності сухої речовини. Це до певної міри пов’язано зі зниженням перетравності НДК. Водночас зафіксовано незначне зменшення перетравності неструктурних вуглеводів у разі повного вилучення сечовини з раціону. Це спостерігалось на тлі зниження перетравності НДК, що загалом уплинуло на низьку перетравність вуглеводів. Тому цілком доцільно включати в раціон невелику кількість сечовини.
Таблиця 3.
Коефіцієнти перетравності сухої та органічної речовини, сирого протеїну, клітковини та неструктурних вуглеводів
Поживна речовина, % перетравності | Раціони | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Контроль | NS1 | NS2 | NS3 | NS4 | NS5 | |
| Суха речовина | 60,0 | 58,6 | 56,6 | 57,7 | 65,6 | 63,1 |
| Органічна речовина | 50,1 | 48,8 | 49, 5 | 48,4 | 53,2 | 51,7 |
| Сирий протеїн | 77,6 | 72,4 | 80,8 | 78,2 | 84,8 | 85,9 |
| НДК | 53,7 | 54,6 | 49,4 | 48,9 | 59,4 | 53,0 |
| КДК | 52,4 | 51,4 | 51,2 | 48,8 | 55,3 | 54,8 |
| Неструктурні вуглеводи (НСВ)1 | 84,7 | 84,0 | 81,5 | 83,7 | 85,9 | 84,9 |
| Усього вуглеводів2 | 46,6 | 45,9 | 42,6 | 44,3 | 50,7 | 48,0 |
1Включаючи цукор і крохмаль.
2г НДК + г НСВ, перетравлених за день.
Item, Digestion % NS1 NS2 NS3 NS4 NS5
Результати часткової заміни соєвого шроту на NitroShureTM, силос і мелясу показані в таблиці 3. У раціоні NS4 відзначено кращу перетравність сухої та органічної речовин, КДК, НДК, неструктурних вуглеводів (цукри, крохмаль) і загальної кількості вуглеводів, проте різниця порівняно з контролем статистично незначуща. Найвища перетравність сирого протеїну спостерігалась у раціоні NS5. Помічено тенденцію до зниження коефіцієнтів перетравності сухої та органічної речовин, КДК, НДК, неструктурних вуглеводів і загальної кількості вуглеводів у міру збільшення кількості NitroShureTM у раціоні (NS4 порівняно з NS5). Рівень рН-ферментації істотно не залежав від раціону.
Вплив раціону на розподіл азоту, мікробний ріст та ефективність мікробної маси показано в таблиці 4. Заміна сечовини на NitroShureTM призвела до зниження кількості аміачного азоту порівняно з контролем, проте різниця статистично невірогідна. Рівень аміаку в рубці підвищувався при частковій заміні соєвого шроту на NitroShureTM. Установлено, що рівень 6,1 мг/100 мл є достатнім для максимальної мікробної активності (Satter and Slyter, 1974). Однак інші дослідники (Reynal and Broderick, 2005; Boucher et al., 2007) повідомляють про покращення продуктивності тварин і/або мікробної активності при вищих рівнях аміаку. Заміна соєвого шроту на NitroShureTM дала змогу підвищити цей рівень, особливо в раціонах NS4 та NS5, порівняно з контролем. У цих раціонах також відзначено найкращу перетравність сухої й органічної речовин, протеїну, КДК, НДК і вуглеводів. Часткова заміна соєвого шроту на NitroShureTM дала можливість значно збільшити мікробну масу порівняно з контрольним раціоном. Мікробна ефективність була вища при частковій заміні соєвого шроту на NitroShureTM у раціонах, проте різниця недостовірна. Водночас відзначено деяке поліпшення використання вуглеводів порівняно з контрольним раціоном, в той час як показник загальної кількості летких жирних кислот (ЛЖК) на кілограм перетравних вуглеводів і мікробного азоту покращився. Це свідчить про цілеспрямоване використання поживних речовин для мікробного росту при застосуванні NitroShureTM, а ефективність не менша, ніж при використанні соєвого шроту. Найкращий мікробний ріст (грамів мікробного азоту на кілограм перетравних вуглеводів) спостерігали при заміні всієї сечовини в раціоні (NS2). Це підтверджує, що NitroShureTM перевершує сечовину в процесі перетворення перетравних вуглеводів на мікробну масу. Значне зниження синтезу ЛЖК на кілограм мікробного азоту є свідченням цього.
Таблиця 4.
Розподіл азоту, мікробний ріст і мікробна ефективність
Показник | Раціони | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Контроль | NS1 | NS2 | NS3 | NS4 | NS5 | |
| Неаміачний азот, г/день | 2,88 | 2,94 | 2,93 | 2,91 | 2,87 | 2,82 |
| Аміачний азот, мг/дл | 6,31 | 5,30 | 5,32 | 4,66 | 7,58 | 9,23 |
| Байпасний азот, г/день | 0,69 | 0,86 | 0,60 | 0,67 | 0,48 | 0,44 |
| Мікробний азот, г/день | 2,18 | 2,08 | 2,33 | 2,23 | 2,39 | 2,37 |
| Ефективність | ||||||
| Мікробного азоту/кг перетравної СР | 36,3 | 35,5 | 41,3 | 38,8 | 36,5 | 37,5 |
| Мікробного азоту/кг органічної СР | 47,0 | 46,1 | 51,2 | 50,3 | 48,6 | 49,6 |
| Мікробного азоту/кг перетравних вуглеводів | 46,9 | 45,3 | 55,0 | 50,6 | 47,2 | 49,3 |
| Усіх ЛЖК/кг перетравних вуглеводів | 8,78 | 8,78 | 9,45 | 8,83 | 7,98 | 7,99 |
| Усіх ЛЖК/кг мікробного азоту | 189 | 194 | 172 | 174 | 169 | 162 |
Заміна сечовини на 72–100% на NitroShureTM зменшує вміст аміаку в рубці. Вивільнення аміаку з NitroShureTM не забезпечує належний його рівень для підтримки максимального перетравлення поживних речовин, особливо при повному вилученні сечовини з раціону. З практичної точки зору це означає, що при включенні NitroShureTM у раціон потрібно звертати увагу на належний рівень у ньому розчинного протеїну.
Часткова заміна соєвого шроту на NitroShureTM підвищує рівень аміаку в рубці, що покращує перетравність поживних речовин. Мікробний метаболізм і ріст покращувались (порівняно з контролем) при включенні в раціон 0,68% NitroShureTM (у СР) і одночасній заміні соєвого шроту 3,65 г/100 г СР (NS4). Недоцільно замінювати більшу кількість соєвого шроту на NitroShureTM, бо це може призвести до надмірного зниження рівня пептидів у рубці, що пов’язано зі скороченням вмісту соєвого шроту в раціоні. Соєвий шріт є хорошим джерелом пептидів. У раціоні NS4, де 0,68 г/100 г СР NitroShureTM замінює 3,65 г/100 г СР соєвого шроту, загальний вміст неаміачного азоту був таким, як і в контрольному. Попри однакову кількість неаміачного азоту його якісний склад був різний: у раціоні NS4 було більше мікробного протеїну.
Заміна соєвого шроту на NitroShureTM — висококонцентроване джерело азоту — має додаткову перевагу: це звільнення місця в рубці. Його можна заповнити іншими компонентами, які покращать загальну якість раціону. У цьому дослідженні виключення 3,65% соєвого шроту (в СР) дало змогу ввести якісніші крохмаль і цукри, ефективно використані мікробами.
Висновки
1. Заміна всієї сечовини на NitroShureTM призводить до зменшення перетравності СР і НДК. Сечовина забезпечує швидке вивільнення аміаку, що збігається зі швидким розщепленням цукрів і крохмалю. Тому заміна всієї сечовини на NitroShureTM може призвести до дефіциту аміаку на ранній стадії ферментації і, таким чином, до погіршення загальної перетравності корму.
2. NitroShureTM успішно замінює соєвий шріт і водночас сприяє кращій перетравності сухої речовини, сирого протеїну, НДК, КДК й загальної кількості вуглеводів. Окрім того, мікробний синтез і ефективність мікроорганізмів були вищі при частковій заміні соєвого шроту на NitroShureTM. Це може бути результатом збільшення кількості аміаку, що стимулює мікробний ріст.
3. Заміна соєвого шроту більш концентрованим джерелом азоту —NitroShureTM— дає змогу вивільнити місце в раціоні, яке можна заповнити іншими інгредієнтами, що покращать загальну якість корму.