Превращение азотистых веществ в преджелудках

Содержание азотистых соединений в сухом веществе растительных кормов, потребляемых жвачными животными, составляет 7-30% сырого протеина (смесь белкового и небелкового азота). Небелковые азотсодержащие вещества представлены свободными аминокислотами, пептидами, амидами, пуриновыми и пиримидиновыми основаниями, нитратами. Простые белки корма включают альбумины, глобулины, протамины, гистоны, а сложные белки – фосфопротеиды, глюкопротеиды, хромопротеиды.

В рубце жвачных под действием протеолитических ферментов микроорганизмов, растительные белки корма расщепляются до пептидов, аминокислот, а затем до аммиака (в рубце подвергается гидролизу от 40 до 80% поступивших белковых веществ), рис.8. Из аммиака и продуктов расщепления углеводов корма микроорганизмы синтезируют более полноценный белок своего тела, в состав его входят многие незаменимые аминокислоты. Поэтому взрослые жвачные животные почти не чувствительны к недостатку аминокислот в рационе и могут существовать без кормового белка, но при полном обеспечении небелковым азотом. Для синтеза белка бактерии используют аммиак и в меньшей степени аминокислоты (бактериальный азот примерно на 2/3 образуется из аммиака и на 1/3 из азота аминокислот). Бактерии и инфузории способны дезаминировать, переаминировать и синтезировать недостающие аминокислоты. Бактериальный белок успешно используется жвачными. Считается, что за счет белка микроорганизмов жвачные могут удовлетворять потребности в белке на 20-30% (в рубце за сутки у коровы может синтезироваться 500-1500 г, а у овцы – 100-300 г микробиального белка). В содержимом рубца, таким образом, азот микроорганизмов составляет 50-80% азота корма, а остальное количество представлено азотом, растворенным в жидкой фазе и азотом растительных частиц.

Таким образом, основным метаболитом азотистого обмена в рубце жвачных является аммиак. Это токсический продукт, вызывающий сдвиг рН среды в щелочную сторону и, как следствие, подавление жизнеде6ятельности полезной микрофлоры и даже ее гибель. Чрезмерное образование аммиака уравновешивается утилизацией его микроорганизмами и всасыванием через стенку рубца в кровь. В печени аммиак в ходе орнитинового цикла превращается в мочевину. Однако, образовавшаяся в печени мочевина, лишь частично кровью переносится к почкам и выделяется с мочой. В отличие от моногастричных животных, значительное ее количество возвращается в рубец со слюной или непосредственно через стенку рубца (в соотношении примерно 1:4) – румено-гепатическая циркуляция азота. Эндогенная мочевина, превращаясь в аммиак бактериальной уреазой, реутилизируется и является источником азота для микроорганизмов рубца. Количество циркулирующей мочевины зависит от поступления азота с кормом, концентрации аммиака в рубце, уровня мочевины в крови и активности уреазы. Печеночно-рубцовая циркуляция азота способствует его экономии при недостатке в рационе, поддерживает уровень азота в рубце при его неравномерном поступлении и обеспечивает активность микрофлоры в промежутках между кормлениями.

Итак, все описанные превращения азота в организме жвачных имеют определенный биологический смысл, суть которого заключается в превращении кормового протеина в микробные белки, являющиеся важным источником всех аминокислот для животного.

В связи с тем, что микрофлора рубца может использовать для синтеза аминокислот не только белок, но небелковые азотистые вещества, оказалось возможным часть дефицитного и дорогостоящего белка в рационе жвачных заменять сравнительно дешевыми синтетическими азотистыми веществами (карбамидом, ацетатом аммония, сульфатом аммония, бикарбонатом аммония). Карбамид (мочевина) содержит 45% азота, однако включать мочевину в рацион следует с большой осторожностью, так как при расщеплении ферментов уреазой в рубце образуется слишком много аммиака. Печень не в состоянии перевести весь аммиак, всосавшийся в кровь, в мочевину и наступает отравление (при концентрации более 1 мг аммиака в 100 мл крови). Концентрации 2-4 мг в 100 мл крови смертельна для организма. Поэтому в рацион коровам карбамид можно добавлять в количестве 25-30% от суточной потребности в переваримом протеине, то есть 80-150 г на голову (оптимальная доза 120 г на голову в сутки). Овцам дают 30-35% карбамида, то есть 13-18 г в сутки. Скармливают карбамид в 2-3 дачи, тщательно смешивая с кормом. При использовании небелковых соединений рацион должен содержать достаточное количество легкоферментируемых углеводов как источников энергии и углеродных цепей. Наиболее благоприятный бактериальный синтез белка в рубце происходит, когда на каждые 100 г мочевины приходится не менее 1 кг легкодоступных углеводов, из которых 2/3 составляет крахмал.