Особенности переваривания белков
У жвачных животных
Как известно, у жвачных животных желудок 4-х камерный, состоит из рубца, сетки, книжки, сычуга. Сычуг является собственным желудком, где вырабатывается сок, содержащий HCl, реннин, пепсин. Рубец, сетка, книжка – в них происходит основное превращение белков и других азотистых веществ корма под действием микрофлоры и простейших. Рубцовая микрофлора имеет сбалансированный характер. Общее количество бактерий в рубце составляет 109-1010 клеток в 1 г содержимого, или в рубцовом содержимом находится 1,5-2,0 кг бактерий. Это огромное количество. Под действием бактериальных ферментов растительные и животные белки в рубце расщепляются до пептидов, аминокислот и свободного аммиака. Одновременно идет синтез бактериального белка за счет размножения микробов.
Кроме бактерий в рубце значительное место занимают простейшие, их количество в 1 мл составляет 105-106. На долю инфузории приходится 1/20 массы рубцовой жидкости у крупного рогатого скота, а их азот занимает 10-12 % общего азота кормовой смеси преджелудков. Инфузории размножаются быстро, за сутки меняется 4-5 поколений и ежесуточное их переваривание в сычуге и кишечнике достигает 70 % всех простейших рубца.
Простейшие синтезируют незаменимые аминокислоты, обеспечивающие животное полноценным белком. Это имеет существенное значение для животного. Простейшие содержат больше незаменимых аминокислот, особенно лизина, чем бактерии. Таким образом, в организме жвачных бактерии – главный поставщик ферментов, гидролизирующих белки до аминокислот.
Бактерии и инфузории систематически поступают в сычуг и перевариваются. Часть аминокислот под действием ферментов бактерий подвергаются гидролитическому дезаминированию:
Или происходит восстановительное дезаминирование с участием НАДН2:
В результате процессов дезаминирования аминокислот в рубце накапливается большое количество аммиака. Оптимальным для бактерий и инфузорий является значение рН 5,5-7,0. После дезаминирования кислотные остатки превращаются в CO2 и летучие жирные кислоты. Микрофлора рубца способна расщеплять не только белковые молекулы, но и небелковые азотистые вещества. Известно, что вместе с растительными кормами до 10-30 % азота может быть, в виде небелкового азота (аминокислоты, амиды и т.д.). Эти продукты гидролизуются до аммиака и жирных кислот. Таким же процессам гидролиза подвергаются пуриновые и пиримидиновые основания: аденин, гуанин, ксантин, мочевая кислота и гуанидин, которые расщепляются с образованием NH3, CO2 и уксусной кислоты.
Мочевина (диамид угольной кислоты) может попадать в рубец с кормом или слюной (куда попадает из крови в результате обезвреживания аммиака в печени в орнитиновом цикле), а также в виде подкормки (карбамид-мочевина). При недостаточности азотистых веществ в корме мочевина начинает усиленно поступать в рубцовое содержимое путем выделения стенкой рубца из крови.
В рубце под влиянием бактериальных ферментов уреазы мочевина гидролизуется с образованием аммиака, CO2, H2O:
Аммиак частично всасывается в кровь и превращается в печени в мочевину, далее выделяется почками. Частично используется бактериями для синтеза аминокислот:
Бактерии могут синтезировать все аминокислоты заменимые и незаменимые, о чем уже указывалось выше.
Для практики животноводства важно использование карбамида для пополнения азота рациона жвачных, при этом следует учесть, что гидролиз мочевины идет в 4 раза быстрее, чем усвоение бактериями освободившегося аммиака, поэтому в корм добавляют мочевину малыми порциями, в брикетированном виде, в виде добавок к силосу (добавляют при силосовании) и т.д. За сутки коровы могут использовать 60-150 г мочевины, овцы 10-15 г. Это позволяет заменить 20-30 % перевариваемого протеина корма.