ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК ЖИРНЫХ КИСЛОТ НА ПЕРЕВАРИВАНИЕ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В РУБЦЕ И ОБЩЕМ ТРАКТЕ У ЛАКТИРУЮЩИХ МОЛОЧНЫХ КОРОВ

Аннотация

Жиры используются для увеличения энергетической плотности рациона, что способствует увеличению потребления энергии. В свою очередь, увеличенная, но сбалансированная энергетическая составляющая рациона повышает показатели здоровья животного, выработку молока и репродуктивную функцию. Однако на текущий момент остаются вопросы по видам жиров, их влиянию на организм животных, а также присутствуют споры на тему необходимости использования дополнительных источников энергии в виде жиров в рационах крупного рогатого скота.

Жиры в пищевых ингредиентах

Большинство стандартных кормов, зерно и побочные продукты содержат ограниченное количество липидов. Особую роль в кормлении высокопродуктивных коров играют те липиды, которые содержатся в составе кормов или жировых добавках, и которые служат источником жирных кислот в качестве питательных веществ, обеспечивающих коров энергией.

Свободные жирные кислоты

Свободные жирные кислоты – второстепенный компонент кормов для молочных коров, но основной компонент некоторых жировых добавок. Свободные жирные кислоты не присоединены к молекуле глицерина. В насыщенных жирных кислотах все атомы углерода связаны одинарными связями, тогда как в ненасыщенных жирных кислотах есть одна или несколько двойных связей. Наиболее распространенной жирной кислотой в кормах является линоленовая кислота (18:3), которая содержит восемнадцать атомов углерода с тремя двойными связями в цепи. В зерновых и масличных семенах наиболее распространенной жирной кислотой считается линолевая кислота (18:2). Обе эти жирные кислоты называются «полиненасыщенными» жирными кислотами или ПНЖК, поскольку они содержат две или более двойных связей. В животных жирах наиболее распространенной жирной кислотой является олеиновая кислота (18:1). Олеиновая кислота – это «мононенасыщенная» жирная кислота. В жире коровьего молока пальмитиновая кислота (16:0) является жирной кислотой с наибольшей долей содержания. К тому же, эта насыщенная жирная кислота считается самой распространенной в пальмовом масле, от чего она и получила свое название. В молоке и жире жвачных животных также довольно распространена стеариновая кислота (18:0), поскольку она возникает в результате бактериальной модификации пищевых ненасыщенных жирных кислот в рубце.

Большинство натуральных липидов в кормах не являются свободными жирными кислотами. Жиры, добавляемые в рацион в виде триглицеридов, кальциевых солей жирных кислот, а также свободных насыщенных жирных кислот, будут усваиваться как свободные жирные кислоты. Насыщенные жирные кислоты представляют собой твердые вещества при положительной температуре окружающей среды и тела, тогда как ненасыщенные жирные кислоты являются жидкими. Моногастричные животные не могут достаточно хорошо переваривать насыщенные свободные жирные кислоты, в то время как жвачные животные, такие как молочные коровы, имеют сложные биологические механизмы, позволяющие переваривать насыщенные жирные кислоты с высокой эффективностью. Это очень важно, поскольку насыщенные свободные жирные кислоты представляют собой основной тип липидов, попадающих в кишечник для всасывания рациона жвачных животных.

Переваривание и всасывание жиров у жвачных животных

Процессы в рубце

Между жвачными и моногастричными животными существуют значительные различия в процессах переваривания и всасывания жиров в результате глубокого воздействия рубца на пищевые липиды. Расщепление пищевых липидов бактериями рубца обычно происходит довольно быстро, поскольку липиды подвергаются воздействию во время пережевывания пищи и бактериального переваривания частиц корма. Основным исключением может быть скармливание высоконасыщенных (или гидрогенизированных) триглицеридов. Из-за очень высокой температуры плавления таких жиров и, как следствие, их низкой растворимости, бактериальные ферменты не могут получить доступ к связям, соединяющим жирные кислоты с глицерином, и поэтому они попадают в последующие отделы пищеварительного тракта.

Жирные кислоты, высвобождаемые в рубце, не всасываются из рубца, а попадают в сычуг, затем в тонкую кишку, которая является основным местом всасывания жирных кислот. Однако профиль жирных кислот, попадающих в кишечник, будет сильно отличаться от того, что потребляло животное. Это происходит из-за обширного биогидрирования, которое происходит в рубце в результате активности бактерий.

Ненасыщенные жирные кислоты токсичны для многих видов бактерий рубца, особенно тех, которые участвуют в переваривании клетчатки. Кроме того, из-за анаэробной среды рубца существует избыток водорода, от которого микробная популяция постоянно стремится избавиться. Следовательно, по мере высвобождения ненасыщенных жирных кислот из глицериновой основной цепи, они быстро гидрируются до насыщенных жирных кислот. У коров, которых кормят наиболее типичными рационами, более 90% ненасыщенных жирных кислот подвергаются биогидрированию с образованием насыщенных жирных кислот, которые попадают в тонкий кишечник.

С точки зрения ферментации углеводов в рубце, биогидрирование является благоприятным процессом, поскольку оно снижает потенциальное негативное воздействие ненасыщенных жирных кислот на ферментацию клетчатки в рубце. Негативное воздействие на переваривание микробной клетчатки считается основной причиной, по которой молочным коровам нельзя скармливать большое количество свободных растительных масел. Таким образом, масла с большим содержанием ненасыщенных жирных кислот могут «подавить» процесс биогидрирования и привести к нежелательному воздействию на микробную популяцию рубца.

Процессы в тонком кишечнике

Одними из липидов, проходящих транзитом рубец, при почти нейтральном pH содержимого рубца (6,0-6,8), являются жирные кислоты в виде калиевых, натриевых или кальциевых солей жирных кислот. Однако после прохождения кислой среды (рН ~2,0) сычуга, соли жирных кислот диссоциируются, и свободные жирные кислоты оказываются адсорбированными (или «прилипшими») к поверхности мелких частиц корма, которые проходят как часть пищеварительного содержимого. Жирные кислоты, составляющие часть свободных жирных кислот, будут преимущественно насыщенными (80-90%), примерно на две трети они будут содержать стеариновую кислоту и на одну треть пальмитиновую кислоту. Нежвачным животным будет очень сложно усвоить такой профиль нерастворимых жирных кислот с высокой температурой плавления, в то время как у жвачных животных в пищеварительном процессе участвую ферменты, в результате действия которых насыщенные жирные кислоты всасываются почти так же хорошо, как и ненасыщенные жирные кислоты, и с гораздо большей эффективностью, чем у моногастричных животных.

Ключом к всасыванию жирных кислот как у жвачных, так и у моногастричных животных является образование в кишечнике комплексов, называемых мицеллами, которые представляют собой двухслойные диски, состоящие из солей желчных кислот (секретируемых с желчью из печени в кишечник через желчный пузырь). Мицеллы необходимы для перемещения жирных кислот на поверхность клеток кишечника, где они всасываются в клетки. У нежвачных животных для всасывания жиров необходимы моноглицериды, образующиеся в результате переваривания триглицеридов в тонком кишечнике. Соли желчных кислот и моноглицериды имеют части своей молекулярной структуры, которые могут взаимодействовать с водными системами (например, жидкостью в кишечнике), а также части, которые могут взаимодействовать с липидами, поэтому они образуют «интерфейс» между жиром и водой. Из-за отсутствия моноглицеридов моногастричные животные не способны усваивать многие жирные кислоты.

Заключение

В настоящее время при кормлении продуктивных животных могут использоваться разнообразные жировые добавки. К ним относятся различные натуральные жиры, такие как растительный жир, животный жир, смеси жиров животного и растительного происхождения, а также коммерческие жировые добавки, которые разработаны так, чтобы быть «инертными» в рубце. Понятие «инертный жир» считается предпочтительным и его следует интерпретировать как жировую добавку, оказывающую меньшее влияние на ферментацию в рубце, чем нативные жиры.

Существует три основных стратегии производства инертных жиров. Одна из них заключается в повышении насыщенности жирных кислот в продукте так, чтобы температура плавления находилась выше диапазона температур окружающей среды. Это снижает растворимость и потенциальное взаимодействие жиров с микробами рубца. Вторая заключается в образовании комплекса жирных кислот с кальцием с образованием кальциевых солей жирных кислот. Поскольку свободные жирные кислоты необходимы для биогидрирования и взаимодействия с микробами, связывание жирных кислот в виде солей предотвращает это взаимодействие. Наконец, жиры могут быть «инкапсулированы» различными способами, чтобы физически предотвратить взаимодействие с микробами рубца.

Увеличение насыщения (гидрогенизация) считается эффективным способом производства легкоусвояемых продуктов свободных жирных кислот.

Образование кальциевых мыл жирных кислот – еще один распространенный метод производства сухих жиров. С такими продуктами легко обращаться, и они более инертны в рубце, чем нативные жиры. Ненасыщенные жирные кислоты в кальциевых мыльных продуктах лишь частично защищены от биогидрирования в рубце, и эта защита менее полная у ПНЖК, чем у олеиновой кислоты. Жирные кислоты в кальциевых солях пальмового масла имеют хорошую усвояемость в кишечнике.

Источник: https://www.thecattlesite.com/