ИОНОФОРЫ: ТЕХНОЛОГИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

В данной статье описывается влияние ионофоров на бактерии рубца и их введение в рацион с целью повышения эффективности кормления крупного рогатого скота.

В сфере животноводства вопрос использования антибиотиков после выпуска Директива по ветеринарным кормам (ДВК) в январе 2017 года становится более актуальным. Ионофоры – это класс антибиотиков, которые используются в животноводстве для изменения моделей ферментации рубца. Они не являются бактерицидными (не убивают бактерии), а контролируют их функциональность и способность к размножению. Из-за своей специфичности ионофоры не используются в медицинских целях для человека (например, в больницах для лечения заболеваний человека). Поэтому в настоящее время ионофоры не регулируются ДВК и могут скармливаться крупному рогатому скоту для повышения эффективности кормления. Но почему их используют и как они повышают эффективность кормления?

В рубце, первом отделе ЖКТ крупного рогатого скота, происходит преобразование корма в летучие жирные кислоты (ЛЖК). Именно эти ЛЖК всасываются из рубца и определяют большую часть продукции крупного рогатого скота, а не сами корма, как у нежвачных животных. Таким образом, функционирующий рубец имеет решающее значение для здоровья и производства молока крупного рогатого скота.

В рубце вырабатывается три основных ЛЖК: ацетат, пропионат и бутират (Таблица 1). Ацетат образуется в наибольшем количестве, за ним следует пропионат и, наконец, бутират. Есть и другие ЛЖК, но именно вышеперечисленные обеспечивают большую часть энергии для крупного рогатого скота. Как упоминалось ранее, ЛЖК образуются во время расщепления кормов. Таким образом, различные корма могут сменять выработку ЛЖК. Например, у крупного рогатого скота, которого кормят исключительно грубым кормом, каждую минуту производится молекула пропионата, состоящая из четырех-шести молекул ацетата. У крупного рогатого скота, которого кормят скудными, по содержанию зерна, рационами, эта пропорция формируется таким образом, что на каждую произведенную молекулу пропионата образуется две молекулы ацетата. Соединения ацетата с пропионатом используются в качестве индикатора эффективности работы рубца.

Микроорганизмы, которые расщепляют корм, делают это с разной эффективностью. Хотя они составляют наибольшую долю летучих жирных кислот, ацетогенные бактерии, которые производят ацетат из глюкозы, являются неэффективными, поскольку каждое преобразование глюкозы в ацетат представляет собой чистую, содержащуюся в двух атомах, молекулу, обычно в виде метана (CH4). Углерод – это энергия, а потеря энергии приравнивается к отсутствию эффективности. Однако, когда бактерии преобразуют глюкозу в пропионат, потерь нет. Таким образом, производство пропионата представляет собой более энергетически эффективный путь в рубце. Вышеупомянутой конкретной целью ионофоров служат бактерии в рубце, которые производят ацетат. Ионофоры подавляют ацетогенные бактерии. Замедление действия ацетогенных бактерий дает конкурентное преимущество бактериям, производящим пропионат, который более энергетически эффективен.

Ионофоры, как правило, делают большие инвестиции для крупного рогатого скота независимо от условий кормления. Однако наиболее широко они используются в рационах крупного рогатого скота на откормочных площадках. Исходя из этого, 90 % крупного рогатого скота в Соединенных Штатах получают ионофоры. Одной из причин обеспечения безопасности этой технологии служит постоянная окупаемость инвестиций. Чистая окупаемость инвестиций при выращивании ионофоров для крупного рогатого скота составляет примерно 20 долларов США на голову (Elanco Animal Health, 2015). Окупаемость инвестиций в ионофоры обусловлена ​​5–10 % увеличением эффективности, отмеченным при кормлении животных ионофорами по сравнению с их отсутствием в рационе.

Исходя из вышесказанного, ионофоры относятся к немедицинскому классу антибиотиков, не регулирующихся ДВК, воздействующих на ацетогенные бактерии, что увеличивает долю образования пропионата. Эти изменения в ферментации рубца повышают эффективность кормления скота, что не только повышает рентабельность, но и снижает производство метана на предприятиях.