Архипов М.Ю. Кандидат технических наук в сфере биотехнологий.

Каждая частица сухого корма растительного происхождения представляет собой сложносоставное структурное соединение питательных компонентов: белков, жиров, углеводов и т.д.  Структурообразующей основой такого соединения является полисахаридная решётка клетчатки. Клетчатка не представляет высокой питательной ценности, но является носителем для более ценных питательных веществ: белков, простых углеводов, витаминов и др. Основные полезные свойства клетчатки — это сорбционная способность для токсинов, а также улучшение перистальтики ЖКТ, однако при значительных количествах клетчатка способна стать причиной диареи.

С этой точки зрения главную функцию ЖКТ можно представить как излечение питательных компонентов из полисахаридной решётки каждой частицы корма с целью дальнейшего расщепления и усваивания. Сложность такого извлечения зависит от прочности связей между питательными веществами и полисахаридной решёткой и её прочности. Чем меньше прочность связей и жесткость решётки, тем меньше затрат потребуется для извлечения питательных компонентов и тем выше в конечном счёте питательность корма. Рассмотрим отдельную частицу корма на макроуровне.

В терминах физики полисахаридную решётку можно определить как  плотную упаковку, внутри которой практически отсутствует конвективный массообмен, а все обменные процессы осуществляются с помощью гораздо более медленного процесса – диффузии.  Движущей силой диффузии является градиент концентраций между центром частицы и её поверхностью. Внутрь  устремлены ферменты ЖКТ, в обратном направлении — извлекаемые питательные вещества.

Вследствие действия диффузионных сил по мере движения плотной упаковки внутри создаётся динамический профиль концентраций  питательных веществ по глубине частицы.

В начале процесса переваривания в плотной упаковке отсутствуют ферменты, а питательные вещества находятся все внутри. С течением времени ферменты постепенно проникают внутрь и высвобождают больше питательных веществ. В результате в центре плотной упаковки сохраняются питательные вещества, а на периферии происходит обеднение. Плотная полисахаридная упаковка, двигаясь по ЖКТ, теряет питательные вещества и набирает продукты метаболизма – токсины, которые выводятся из организма.

Питательные компоненты внутри плотной упаковки жесткой полисахаридной решётки трудно высвобождаются и не полностью потребляются за весь процесс пребывания в организме животного, особенно, в организме молодняка. Чем сильнее связь между питательными компонентами, плотнее и жестче полисахаридная решётка, а также крупнее частицы корма, тем сложнее и дольше будет переваривание и, следовательно, ниже питательность, а сердцевина частицы вовсе может оказаться недосягаемой для пищеварительной системы организма и пройдёт инертом. Отсюда не полное переваривание питательных веществ в организме ЖКТ, потери питательных компонентов за счёт проскока через ЖКТ.

Каким же образом можно увеличить питательность корма на макроуровне?

Существуют два подхода к переработке растительного сырья:

  1. Извлечение ценных питательных компонентов — белков, жиров и углеводов и применение их по отдельности. Но чистые питательные вещества часто имеют меньшую питательность по причине высоких потерь на предварительных этапах переваривания, например, в случае с аминокислотой происходит дезаминирование – разрушение аминокислоты с образованием аммиака. Кроме того чистые вещества не обладают натуральным кормовым вкусом, который имеют природно созданные комплексы. Для преодоления этих недостатков применяют дополнительные дорогостоящие методы защиты – покрытие медленно расщепляемой оболочкой (коатирование) ценных питательных компонентов продукты. Это делает намного эффективнее применение чистых веществ.

Существует аналог коатирующего вещества, созданный природой – это всё та же клетчатка. Она тоже защищает ценные питательные вещества от их потери, окружая буферной зоной. Так зачем же её удалять? Существует другой подход к обработке сырья.

  1. Предварительная переработка корма, направленная на улучшение его свойств и смягчение полисахаридной решётки. Простейший пример такой переработки создан природой, который происходит в растительном мире, рассмотрим его. Только что сорванный с ветки фрукт или овощ имеет жесткую плотную структуру и вследствие этого обладает трудной переваримостью, но стоит плоду полежать, как в нём сами собой начинают происходить заметные изменения: структура смягчается, он становится слаще и легче переваривается. Это совместное действие собственных ферментов плода и микроорганизмов, называемое ферментированием. Человек взял на вооружение данный процесс и широко применяет в пищевой индустрии при получении хлеба, кисломолочных продуктов, квашения овощей, фруктов, ягод, продуктов получаемых сбраживанием. В результате ферментирования происходит уменьшение жесткости полисахаридной решетки, ослабление связей удерживающих питательные вещества, их предварительный гидролиз и улучшение вкусовых свойств.

Таким образом применение ферментирования при обработке кормов повышает питательную ценность за счёт более полного переваривания, что позволяет рекомендовать ферментированные кормовые добавки в рационы даже ослабленным животным и молодняка.