СИНТЕЗ КОРМОВОГО БЕЛКА.
Корма, содержащие недостаточно протеина, незаменимых аминокислот и витаминов, неэффективны и невыгодны. Расход их для получения той или иной животноводческой продукции повышается в несколько раз. В условиях интенсивного ведения хозяйства важно не только обеспечить достаточное валовое производство кормов, но и получать корма с высоким содержанием в них белка и сбалансированными по аминокислотному составу.
Белковый и аминокислотный обмен различен у жвачных и нежвачных животных. У последних желудок однокамерный, и микрофлора их желудочно-кишечного тракта проявляет свою активность в кишечнике. Существенных синтетических процессов микробиологического характера в желудке нежвачных животных не протекает. Под влиянием желудочного сока здесь из белков корма образуются аминокислоты, и осуществляется реакция переаминирования. Однако такие незаменимые аминокислоты, как лизин, треонин, аргинин, в результате переаминирования не синтезируются вовсе или синтезируются в таком малом количестве, что это не имеет практического значения. Поэтому для нежвачных животных данные аминокислоты в необходимых количествах должны присутствовать в пищевом рационе.
Жвачные животные менее требовательны к полноценности белков корма, так как обитающая в их преджелудках богатая микрофлора синтезирует даже из простых, содержащих азот веществ все аминокислоты, в том числе и незаменимые. Первоначально микроорганизмы синтезируют белок в своих клетках, после отмирания, которых аминокислоты освобождаются и становятся достоянием животного-хозяина.
Эта особенность жвачных животных позволяет для частичного восполнения дефицита белков использовать в их рационе содержащие азот простые химические вещества (мочевину и соли аммония). В рубце жвачных животных микроорганизмы синтезируют в больших количествах глютамин, глютаминовую кислоту, глицин и валин. Они транспортируются в печень, где синтезируются другие аминокислоты.
В существующих кормовых рационах далеко не всегда имеется достаточно белка, необходимых аминокислот и витаминов. Поэтому актуален вопрос о дальнейшем введении их в корм в виде тех или иных препаратов, в частности, полученных с помощью микроорганизмов. Так, большое внимание ученых привлекает вопрос получения кормового белка путем микробного синтеза. Вследствие быстрого размножения продуктивность микроорганизмов по сравнению с высшими организмами несопоставимо велика. Например, сравнительно небольшой дрожжевой завод в сутки выпускает около 30 т массы, содержащей 15 т белка, то есть 5,5 тыс. т в год. Чтобы получить такую продукцию от крупного рогатого скота, надо иметь стадо в несколько десятков тысяч голов.
Освоено производство кормовых дрожжей на отходах спиртовой, сахарной промышленности, а также на целлюлозных гидролизатах. В качестве источника азота дрожжи используют соли аммония. Организовано крупномасштабное получение кормового белка. Готовая продукция представляет собой массу, имеющую лишь 7—10% влаги — белково-витаминный концентрат (БВК).
Изучение состава БВК показало, что он не уступает кормовым продуктам животного происхождения. БВК имеет все незаменимые аминокислоты, в тех же количествах, что и традиционные кормовые добавки. Лишь по содержанию метионина он несколько уступает рыбной муке. БВК богат витаминами и по ряду показателей превосходит рыбную муку и соевый шрот. Испытания показали полную безвредность и биологическую ценность БВК для животных. В частности, этот препарат может заменить молоко при выпойке телят.
Следует отметить, что по некоторым химическим показателям дрожжевой белок имеет некоторые преимущества по сравнению с бактериальным.
Институт микробиологии и вирусологии рекомендует, как белковую добавку к бедным кормам давать кормовые дрожжи Candida, выращенные на разваренной зерновой дерти, муке или других субстратах. Перед использованием дрожжевую массу прогревают в целях разрушения дрожжевых клеток, что повышает их усвояемость. Кормовые дрожжи следует готовить в местах их потребления, а не на заводах.
Многие микроорганизмы могут быть использованы для получения незаменимых кормовых аминокислот и витаминов. Только правильное сочетание всех компонентов корма дает наилучший результат, а недостаток хотя бы одного из них снижает эффективность остальных. С помощью сбалансированного питания можно в ряде случаев упростить и удешевить набор ингредиентов, входящих в комбикорм. Например, обогащение кормов витамином В12 заменяет дефицитный и дорогой животный белок растительным. При этом продуктивность животных не снижается.
До второй мировой войны производства аминокислот почти не было ни в одной стране. К настоящему времени доказана целесообразность использования аминокислот в животноводстве, где они дают огромный экономический эффект. Для кормления животных нет нужды в получении чистых препаратов, достаточно иметь концентраты, производство которых дешевле и проще.
Замечательное свойство многих микроорганизмов — способность накапливать в среде огромное количество некоторых ценных аминокислот. Размер этого «сверхсинтеза» может быть очень большим. Так, аспарагиновой кислоты некоторые микроорганизмы производят до 200 г, глютаминовой — до 100, валина — до 16 г на 1 л среды. Имеются микроорганизмы, синтезирующие значительные количества L-лизина, L-валина, L-метионина и триптофана.