ФЕРМЕНТНЫЕ ПРЕПАРАТЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ

ENZYME PREPARATIONS USED IN ANIMAL HUSBANDRY

Yuri Sechnev

Postgraduate student, Federal Scientific Center of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences,

Russia, Orenburg

Olga Kvan

Candidate of Biological Sciences, Federal Scientific Center of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences,

Russia, Orenburg

Elena Sheida

Doctor of biological sciences, Federal Scientific Center of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences,

Russia, Orenburg

Alexander Shevchenko

Candidate of Biological Sciences, Federal Scientific Center of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences,

Russia, Orenburg

Aleksey Konstantinov

Student, department of technology of storage and processing of agricultural products, Orenburg State Agrarian University,

Russia, Orenburg

АННОТАЦИЯ

Многочисленные исследования показывают преимущества, связанные с использованием ферментов. Тем не менее, важно иметь в виду, что к добавлению ферментов в рацион питания жвачных животных следует подходить осторожно и под руководством квалифицированного специалиста, такого как специалист по животноводству или ветеринар, специализирующийся в области питания.

ABSTRACT

Numerous studies show the benefits associated with the use of enzymes. However, it is important to keep in mind that the addition of enzymes to the diet of ruminants should be approached carefully and under the guidance of a qualified specialist, such as an animal husbandry specialist or a veterinarian specializing in nutrition.

Ключевые слова: ферменты, крупный рогатый скот, пищеварение.

Keywords: enzymes, cattle, digestion.

Сегодня мировой рынок ферментов довольно обширный. По данным Graham Feed Company, в 2017 г. с использованием ферментов ею было произведено более 95% комбикормов для птицеводства и более 90% - для свиноводства. Оценка мирового рынка ферментов, используемых в кормлении животных, показывает, что годовой оборот от продажи фитаз составляет приблизительно 450 млн евро, НПС-гидролизующих ферментов — 500 млн, а протеаз — 100 млн евро. Их применение позволяет комбикормовой индустрии экономить более 4 млрд евро в год (Selamoglu Z. et al., 2020).

Ферментные кормовые добавки состоят из энзимов, продуцируемых бактериями (E. coli, B. Subtilis и др.), грибами (Aspergillus, Penicillium, Tricho-derma, Pichia и др.) или дрожжами (Saccharomyces cerevisiae и др.) (Nayini N. R. & Markakis P., 1984). Каждый вид микроорганизмов представлен множеством штаммов, полученных путём селекции (мутагенеза) или с помощью генной инженерии. Бактерии и грибы, штаммы которых используются в изготовлении кормовых ферментов, могут иметь существенные различия в показателях ферментной продуктивности (табл. 2).

Как следует из данных, представленных в табл. 2, грибы превосходят бактерии в продуцировании протеазы, целлюлазы и фитазы, уступают в образовании α-амилазы практически не отличаются по количеству выделяемой β-гюканазы и ксиланазы, что согласуется с данными других сравнительных обзоров (Robledo-Mahon T. et al., 2020). Бактерии и грибы продуцируют набор различных ферментов, но каждый штамм «заточен» на макси.

Ферментные кормовые добавки состоят из энзимов, продуцируемых бактериями (E. coli, B. subtilis и др.), грибами (Aspergillus, Penicillium, Trichoderma, Pichia и др.) или дрожжами (Saccharomyces cerevisiae и др.). Каждый вид микроорганизмов представлен множеством штаммов, полученных путём селекции (мутагенеза) или с помощью генной инженерии (Anadón A. et al., 2019). Грибы превосходят бактерии в продуцировании протеазы, целлюлазы и фитазы, уступают в образовании α-амилазы и практически не отличаются по количеству выделяемой β-гюканазы и ксиланазы, что согласуется с данными других сравнительных обзоров (Robledo-Mahon T. et al., 2020). Компании-производители стремятся использовать самые продуктивные штаммы, которые легко «разводить», дёшево «кормить» и «заставить выделять» именно те ферменты, которые должны быть в готовом продукте. Поэтому использование генно-модифицированных микроорганизмов-продуцентов в промышленном производстве ферментов получило широкое распространение. И вопреки расхожему мнению в качестве источников генов, отвечающих за выработку ферментов, используются и грибы, и бактерии (Литонина А. С., 2020).

Дело в том, что грибные штаммы предпочтительнее по ряду причин: ферментные системы грибов всегда богаче, содержат целый комплекс энзимов, необходимых для гидролиза нативных субстратов; в отличие от бактериальных, грибные ферменты практически не имеют неприятного запаха; культивирование грибов происходит в кислой среде, что препятствует развитию посторонних патогенных бактерий (Егоров И. и др., 2018).

Помимо деления на виды продуцируемых ферментов и классификации по происхождению (бактериальные или грибные), кормовые добавки на их основе можно распределить на три условные группы: моно-, поли- и мультиэнзимные препараты. К  моноферментам относятся кормовые добавки с одной активностью. Полиферменты – кормовые добавки на основе нескольких видов или разновидностей энзимов схожего действия. Наиболее распространены комбинации карбогидраз, включающие в себя ферменты, направленные на расщепление НПС. Есть также продукты с двумя типами протеаз. Для производства полиферментов, обычно используют один и тот же штамм при разных условиях культивации, или штаммы одного вида, чтобы избежать эффекта антагонизма между ферментными активностями (Шкурин А., 2016).

В условиях практического животноводства проблему для прогнозирования эффективности действия ферментов создает значительная вариабельность состава НПС и частая изменчивость набора компонентов рациона, что обусловливает изменения в содержании потенциальных субстратов и их соотношении. Многочисленные наблюдения позволили прийти к выводу о целесообразности использования полиферментных препаратов, особенно препаратов с карбогидразной активностью.

Ферменты, в отличие от гормонов и биостимуляторов, действуют не на организм животного и птицы, а непосредственно на компоненты корма в желудочно-кишечном тракте, они не накапливаются в организме и продукции птицеводства и животноводства. Включение в состав комбикормов ферментных препаратов способствует снижению действия веществ, которые препятствуют усвоению питательных веществ (антипитательных веществ). Сегодня современные кормовые ферментные препараты помогают добиться реализации генетического потенциала животных, дополняя ферментную активность собственных ферментов животных и птицы в желудочно-кишечном тракте.

Список литературы:​

1. Selamoglu Z. Use of enzymes in dairy industry: a review of current progress //Archives of Razi Institute. – 2020. – Т. 75. – №. 1. – С. 131.
2. Anadón A. Enzymes in feed and animal health  / A. Anadón, I. Ares, M. R. Martínez-Larrañaga, M. A. Martínez //Nutraceuticals in Veterinary Medicine. – 2019. – С. 303-313.
3. Robledo-Mahón T. Enzymatic potential of bacteria and fungi isolates from the sewage sludge composting process  / T. Robledo-Mahón, C. Calvo, E. Aranda //Applied Sciences. – 2020. – Т. 10. – №. 21. – С. 7763.
4. Литонина А. С. Использование ферментативно-пробиотических препаратов в кормлении лактирующих коров в АО «Племзавод Родина»  /  А. С. Литонина, А. В. Платонов, Ю. М. Смирнова //Аграрный научный журнал. – 2020. – №. 8. – С. 62-65
5. Егоров И. А. Ферментные препараты отечественного производства в комбикормах для цыплят-бройлеров / И. А. Егоров, Т. В.Егорова, П. А. Мосеев, М. А. Кержнер, А. П. Синицын //Птицеводство. – 2018. – №. 1. – С. 16-19.
6. Шкурин А. Пребиотический эффект НПС-ферментов  / А. Шкурин //Животноводство России. – 2016. – Т. 12. – С. 18-20.