Эмульгаторы жиров в рационе  – это сегодня актуально

Л.И.Подобед , доктор с.-х. наук, профессор

Успехи генетики в сочетании с современными приёмами обеспечения животных полноценным питанием   создают постоянную динамику роста продуктивности и снижения затрат корма на единицу продукции.  Ключевым моментом этой динамики является потребность в существенном увеличении притока энергии в организм, используемого для синтеза продукции.   В качестве основных кормовых источников энергии для организма были и остаются углеводы, белки и жиры. Известно, что энергетическая ёмкость углеводов и белков приближена между собой, и только жир имеет энгергонасыщенность примерно в 2,25 раза больше, чем два других энергетических источника.

Кроме того, климатические условия большинства регионов Российской Федерации не позволяют производить высокоэнергетические источники питательных веществ - сою и кукурузу в достаточном количестве.

 Это означает, что для балансирования энергетических потребностей животных в нашей стране и дальше упор приходится делать на максимальное использование кормовых жиров животного и растительного происхождения.

Несмотря на явное превосходство жиров по энергетической ценности над другими питательными веществами, их эффективность использования в организме зависит от многих факторов и существенно колеблется.

Только в последние годы, когда уровень ввода жира в рационы перешагнул отметку в 5% по массе сухого корма, наука и практика серьёзно задумалась о способах его рационального использования в рационах, повышения его реальной энергоотдачи и улучшения его конверсии в продукцию тела, яиц, молока, шерсти.  Возникла необходимость и в экономии использования жира, т.к. последний оказался одним из самых дорогих компонентов рациона.

Известно, что в отличие от переваривания белков и углеводов, переваривание жира в организме имеет некоторые специфические особенности:

-жиры корма проходят ротовую полость и желудок практически без изменений, и только в двенадцатиперстной кишке они подвергаются расщеплению;

-перед непосредственным воздействием липаз поджелудочной железы жиры должны сначала эмульгироваться желчью, выделяемой через два протока в просвет двенадцатиперстной кишки;

 - результатом эмульгирования должно стать мельчайшее дробление жиров до жировых шариков с размером мицеллы менее 1 мкм;

- для активной работы липазы требуется значительное снижение поверхностей активности среды химуса, где происходит переваривание и всасывание жира;

-  жировые шарики должны сохранять минимальный диаметр на протяжении всего периода воздействия липаз;

-наконец при всасывании продуктов распада жира (жирные кислоты и глицерин) должна сохраняться низкая поверхностная активность среды, создающая условия для быстрого проникновения продуктов распада в просвет кишечника, ускоренный ресинтез жира и последующее проникновение его в лимфу.

Известно, что объёмы и активность выделяемых липаз здоровой поджелудочной железой достаточны для переваривания относительно больших количеств жира – у птицы до 10-15 г и у поросят – до 25-65 г жира в сутки (А.В.Архипов, 2007).

 В то же время эффективность переваривания жира остро лимитирована достаточностью и эффективностью работы эмульгаторов – естественными представителями которых являются желчные кислоты.   Нормально работающая печень не всегда справляется с нормальным синтезом желчи, тем более этот синтез становится остродефицитным в условиях дисфункции печени или при её жировом перерождении.

Это означает, что нормализовать и существенно интенсифицировать процесс переваривания жира можно за счёт применения специальных эмульгаторов, которые следует добавлять в корм. 

Добавление эмульгаторов   с целью повышения степени и эффективности усвоения жиров давно практикуется при приготовлении различных пищевых продуктов (маргарина, спреев, мороженого, конфет и др.).  В практике кормления животных указанные добавки эмульгаторов с той же целью, как и в пищевом производстве, стали использоваться относительно недавно.

В настоящее время можно выделить два типа эмульгаторов, пригодных для использования в качестве кормовых добавок- гидрофильный и гидрофобный (Табл.1.).

Таблица 1

Сравнительные свойства эмульгаторов, используемых в комбикормах и рационах

 Данные таблицы 1 показывают, что эмульгаторы гидрофобного типа сами являются липидами и поэтому не растворимы в воде. Но они при этом хорошо связывают жир и воду, стабилизируют жировые шарики после их дробления и сами усваиваются в организме на 90%.

Основным фактором, характеризующим отличие гидрофобных эмульгаторов от гидрофильных является показатель гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ). ГЛБ показывает соотношение двух противоположных групп молекул — гидрофильной и гидрофобной (липофильной). Эмульгаторы с низким ГЛБ (липофильные) лучше растворяются в жире, а эмульгаторы с высоким ГЛБ (гидрофильные) — лучше растворяются в воде. Поскольку животные и птица в день потребляет почти в два раза больше воды, чем корма, в их кишечнике образуется водяная среда, а значит, гидрофильный эмульгатор получает определённое предпочтение как по эффективности, так и по скорости воздействия. 

Гидрофильный тип эмульгаторов- своеобразный антипод гидрофобных. Такие эмульгаторы, как правило, белковой природы, отлично растворимы в воде и лучше гидрофобных связывают жир и воду. Они больше стабилизируют жир на единицу массы эмульгатора, чем гидрофобные, а их собственное переваривание в организме превосходит отметку в 95%.

Существует принципиальное различие взаимодействия разных фаз (жира и воды) под действием эмульгаторов гидрофобного и гидрофильного типов (Рис.1.).

Рис.1. Принципиальная разница взаимодействия сред (воды и жира) при разном типе эмульгаторов

  Разная диспозиция жира и воды обуславливает и разную способность образовавшейся эмульсии к растворению в кишечном химусе животных.

 Гидрофильный по характеру химус кишечного содержимого быстрее и эффективнее взаимодействует с жировыми шариками, образованными гидрофильным эмульгатором, по сравнению с эмульгатором гидрофобным.  Кроме того, степень и скорость снижения поверхностной активности гидрофильного эмульгатора выше, т.к. он работает в водорастворимой среде.  Тем не менее, и в том и в другом случае конечной целью является достижение минимизации размера жировых шариков и устойчивость их к повторной сегрегации, достаточной до момента переваривания липазой.

Доказано (Нечаева А.П., Траубенберг С.Е.,Кочеткова А.А.  и др., 2015), что эффект эмульгирования можно повысить, если использовать одновременно гидрофильный и гидрофобный  эмульгаторы в  жиросодержащей среде. Именно поэтому применение гидрофильных эмульгаторов создает более приемлемые условия для эффективного переваривания жира в организме животных и птицы, т.к. гидрофобный эмульгатор в виде желчных кислот у животных есть свой.

Типичным представителем эмульгатора с гидрофильными свойствами следует считать сухой глобин, полученный из свиной крови и выпускаемый во Франции под торговой маркой Actipro 95 PGS / Vepro 95 HV.

Этот абсолютно натуральный продукт, содержащий 90% белка, 5% влаги, 0,4% жира и около 4,5% сырой золы.

Эмульгатор представляет собой бело-жёлтый тонкодисперсный порошок, хорошо растворимый в воде и имеющий щелочную реакцию (рН=8,0) 10% раствора.  В аминокислотном профиле добавки насчитывается 18 аминокислот, в том числе все незаменимые, а их сумма превышает 53% от содержания сырого протеина. Это свидетельствует о высокой биологической ценности белка глобина и способности его к максимальному перевариванию в организме животных и птицы.

Эмульгаторы гидрофильного типа вводятся в рационы животных и птицы в качестве фактора повышения переваримости и усвоения жира в организме. Особенно нуждаются в использовании эмульгаторов кукурузно-соевые рационы, а также рационы животных с введением кормового жира более 3% по массе.  В этом случае включение эмульгатора в оптимальной дозе способно повысить извлечение обменной энергии из скармливаемых липидов на уровне 650 Ккал на каждый килограмм кормового жира рациона. Следовательно наличие жира в рационе бройлеров на уровне 7 % (7г/100г комбикорма) обеспечивает рост обменной энергии в целом в рационе на 4,55 Ккал.   Ещё более значительный эффект можно получить при включении гидрофильного эмульгатора в рационы, содержащие животные жиры - костный, говяжий, бараний, куриный и др. Такие жиры в силу их твёрдой консистенции плохо поддаются смешиванию с кишечными соками, которые по сути водорастворимые. Только после частичной потери ими поверхностно активных свойств они подвергаются серьёзным взаимодействиям с поджелудочной липазой.  Например, у птицы на это уходит не менее 2-5 часов. Вот поэтому часто добавление животных жиров оборачивается снижением скорости переваривания корма, а значит и его потребления. Устранить этот нежелательный эффект замедления переваривания корма можно только при помощи применения гидрофильного эмульгатора и в частности препарата Actipro 95 PGS / Vepro 95 HV в рекомендованной дозе.

Однако это не все эффекты ввода гидрофильного эмульгатора. Повышение скорости переваривания жира означает и повышение скорости переваривания всего рациона.  Именно поэтому всякий раз, когда в корм добавляется гидрофильный эмульгатор, растёт уровень поедаемости корма. Гидрофильный эмульгатор создаёт благоприятные условия для быстрого и максимально эффективного всасывания жирорастворимых витаминов, что положительно отражается на снижении их потерь при усвоении и повышении витаминной обеспеченности животных.  Повышение скорости движения корма, а затем его химуса по желудочному тракту предотвращает застойные явления, снижает активность патогенной флоры и обеспечивает сокращение уровня образования кишечных газов. Этот факт положительно отражается на состоянии тонкого и особенно толстого кишечника, с точки зрения сохранения их целостности. 

Особый эффект применения эмульгаторов гидрофильной природы заметен в моменты перехода животных из одной технологической группы в другую и при смене одного рациона другим.

Так, тестовые испытания гидрофильного эмульгатора Actipro 95 PGS выполнены во Франции на поросятах –отъёмышах.  Рассматриваемый эмульгатор вводили в сухой корм животным из расчёта 500 г на 1 тонну комбикорма. Исследования проводили на фоне контроля (без эмульгатора) и при использовании эмульгатора гидрофобного, скармливаемого в рекомендованной дозе. Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Таблица 2

Результаты применения разных эмульгаторов в составе комбикормов для поросят –отъёмышей

Испытания показали, что кормление поросят-отъёмышей комбикормом с включением эмульгатора всего 14 дней после отъёма позволило опытным свиньям опередить контроль по энергии роста и снизить затраты корма на единицe продукции. Правда в группе с гидрофобным эмульгатором эффект оказался существенно ниже группы, где использовали  Actipro 95 PGS. Кроме того, в группе, где применяли гидрофильный эмульгатор, зафиксировали эффект последействия препарата, так как в шесть недель поросята этой группы всё ещё превосходили контроль по энергии роста на 22 г или 6,4%, а затраты корма у опытных поросят были ниже на 1,85%.  Иная картина оказалась у опытной группы, где в первые 14 дней после отъёма вводили гидрофобный эмульгатор.  Через 6 недель после отъёма от ростостимулирующего эффекта этой добавки не осталось «и следа». Среднесуточный прирост снизился ниже уровня контроля, а затраты корма практически уровнялись с ним.  Такая реакция свидетельствует о том, что к 6 неделям после отъёма поросята сами продуцировали достаточно желчи, и прибавка фосфолипидов существенного влияния на продуктивность не оказала.  Другое дело эмульгатор гидрофильный. Вероятнее всего, его эффект был синергическим по отношению к фосфолипидам желчных кислот, и система переваривания жира сохранила свои преимущества даже через 6 недель после отъёма.

 Положительный эффект применения эмульгатора Actipro 95 PGS зафиксировали французские учёные и в кормлении цыплят – бройлеров.  Добавление продукта в состав комбикорма в дозе 500г на 1 тонну весь период выращивания обусловило заметную реакцию роста переваримости жира - с 71% в контроле до 78,2% в опыте, что сказалось на улучшении конверсии питательных веществ в продукцию прироста массы, и в результате затраты корма при опытном кормлении уменьшились на 2,8%.

Достаточно активно проблема повышения переваримости жира в последние годы изучается и отечественной наукой, а практика показала, что применение эмульгаторов в кормлении птицы способно обеспечить позитивную коррекцию (уменьшение) обменной энергии рациона на 8,5-10 Ккал/100г без потерь продуктивности. При этом удаётся сэкономить около 2% кормового жира и повысить интегрирующий показатель ЕИЭП при откорме мясной птицы с 364 до 382-384 ед. или на 5,5% (Т. Околелова, Н.Мансуров, А. Сафонов, 2015).

Таким образом, фактором существенного повышения усвоения жиров кормового рациона для сельскохозяйственных животных и птицы могут выступать специальные добавки эмульгаторов, обеспечивающие дополнительное эмульгирование жиров, водящих в состав корма.  Эмульгирование сопровождается снижением размера жировых шариков мене 1 мкм и значительным понижением поверхностной активности среды раздела вода- жир.    Это облегчает и ускоряет работу липаз поджелудочной железы и становится действенным фактором экономии энергии на производство продукции.    

Эмульгаторы гидрофильного типа имеют преимущества перед эмульгаторами гидрофобными за счёт синергического взаимодействия с собственными желчными кислотами и ускорения процесса понижения поверхностной активности.  Такие эмульгаторы (например, Actipro 95 PGS) вызывают повышение переваримости жира, обеспечивают существенную прибавку энергии роста животных и птицы и способствуют улучшению конверсии питательных веществ в продукцию тела.

Литература

1.       Архипов А.В. Липидное питание, продуктивность птицы и качество продуктов птицеводства. — М., 2007. — 438 с.

2.       Нечаева А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А. и др.  Пищевая химия. -Санкт Петербург: Гиорд, 2015.-  672с.

3.       Околелова Т, Мансуров Н., Сафонов А. Эмульгатор для птицеводства // Комбикорма, 2015.-№10.-С .71-72.