Аминокислоты в кормлении сельскохозяйственной птицы

Аминокислоты в кормлении сельскохозяйственной птицы

аминокислоты

Белок занимает первое место среди трех основных групп нутриентов по значимости в рационе сельскохозяйственной птицы. Белок, содержащийся в корме, может быть использован организмом для синтеза как углеводов, так и жиров, тогда как ни углеводы, ни жиры сами по себе не могут быть превращены в белок. Недостаток белка в рационе приводит к очень серьезным последствиям, поскольку он необходим для биосинтеза всех белков организма, среди которых белки скелетной мускулатуры, кожи, пера, крови, в том числе гемоглобин, ферменты и т. п.
Сегодня широко известно, что белок, содержащийся в корме, подвергается гидролизу до составных частей в желудочно-кишечном тракте. Этот факт был независимо установлен выдающимися исследователями 18-го века Reaumur и Спалланцани при изучении протеолитической активности пищеварительных соков грифов, ястребов, сов, уток гусей и голубей (Brown, 1970). Продуктами протеолиза являются, главным образом, олигопептиды, а также составные звенья и белков, и пептидов – аминокислоты.

Поэтому белок в целом является незаменимым компонентом рациона птицы.

Глицин (аминоуксуная кслота, гликокол, Gly)

Физические свойства
Белый порошок из моноклинных кристаллов, сладкий вкус, хорошо растворим в воде (25 г/100 мл).
Физиологическая роль
Аминокислотные остатки глицина составляют 30% аминокислотных остатков коллагена и 15% аминокислотных остатков белков пера (Gregg, Rogers, 1986). На долю коллагена приходится 25% всех белков организма курицы, а его общее содержание возрастает в 7 раз за период с 12 по 19 день развития цыпленка (Ohyama et al., 1991). Эта аминокислота необходима для роста молодняка, но не является незаменимой для поддержания азотистого баланса в организме взрослой птицы (Fisher, 1972).
Основным конечным продуктом обмена азота у птиц является мочевая кислота. Для синтеза 1 моля (168 г) этого соединения необходим, помимо прочего, один моль глицина (75 г), что является дополнительным фактором повышения потребности птицы в этой аминокислоте. Взрослая курица экскретирует 4-5 г мочевой кислоты в сутки, на синтез которой расходуется соответственно от 1,8 до 2,2 г глицина.
Из чего синтезируется в организме птиц?
Основной путь синтеза глицина у млекопитающих – перенос аминогруппы с аланина или глутамата на глиоксилат, осуществляемый ферментом глицинтрансаминазой – у птиц отсутствует (Дрель, 1965 (в книге Насонова)). При необходимости глицин у птиц образуется из серина в легкообратимой реакции, катализируемой ферментом серингидроксиметилтрансферазой. Эта же реакция служит для синтеза серина из глицина. Роль кофермента переноса гидроксиметильной группы выполняет тетрагидрофолат (производное фолиевой кислоты) (Кслюк, 1957 (в книге Насонова)).
Синтез глицина из серина организму не выгоден, поскольку образование самого серина включает три реакции, требует затрат энергии и дезаминирования какой-либо другой α-аминокислоты. Кроме того, содержание серина в кормах не велико, а его физиологическая роль в организме существенна (см. главу «Серин»).
В опытах на куриных эмбрионах показано, что глицин может образовываться из треонина. Однако этот путь еще менее выгоден, чем синтез из серина, поскольку треонин относиться к критическим незаменимым аминокислотам (Дрель, 1965 (в книге Насонова)).
У млекопитающих обнаружен путь синтеза глицина из холина, включающий пять реакций. Целесообразность подобного пути у птиц вызывает сомнение ввиду дефицита холина в рационе птиц (по Марри).
Несмотря на то, что глицин не является незаменимой аминокислотой, организм цыпленка способен обеспечить свои потребности в этой аминокислоте лишь на 60-70% (Graber et al., 1973). Таким образом, отсутствие фермента глицинтрансаминазы делает глицин полунезаменимой аминокислотой для птицы.

Пролин (пирролидин-2-кабоовая кислота, Pro)

Пролин для кормовФизические свойства
Белый гигроскопичный порошок из кристаллов в форме призм и игл, хорошо растворим в воде и этиловом спирте.
Физиологическая роль
Молодняк птицы для нормального роста также нуждается в пролине (Backer, 1991), поскольку коллаген на 30% состоит из остатков пролина и оксипролина. Оксипролин образуются из пролина в процессе посттрансляционного гидроксилирования. Хотя пролин является заменимой аминокислотой, его недостаток в рационе цыплят приводит к снижению скорости роста, особенно в первые недели, когда наблюдается интенсивный синтез коллагена (Graber et al., 1973).

Цистеин (2-амино-3-меркаптопропионовая кислота, Cys)

Физические свойства
Кристаллический порошок, хорошо растворим в воде и этиловом спирте. В водных растворах при нейтральном и щелочном значении рН и в присутствии тяжелых металлов (Cu, Fe) быстро окисляется до цистина. В виде цистеина гирохлорида мене гигроскопичен и лучше хранится.
Физиологическая роль
Цистеин необходим для нормального роста молодняка, главным образом ввиду высокой доли (около 10%) серосодержащих аминокислот в составе белков пера (Brown, 1970; Gregg, Rogers, 1986). Перо более чем на 90% состоит из белков, главным образом из кератина (Murphy, King, 1982). Интенсивный синтез белка наблюдается как во время роста пера у молодняка, так и при повторном оперении взрослой птицы после линьки.

Это интересно
Императорский пингвин в течение 35-дневного периода интенсивной линьки тратит 1300 г белка на синтез 900 г кератина перьев (Groscolas, 1978).

Основные аминоксилоты, входящие в состав кератина – это аланин, цистеин, глицин, лейцин, пролин, серин и валин (Crewther et al., 1965; Gregg, Rogers, 1986). Поэтому, хотя птица способна синтезировать цистеин, для достижения максимального роста ей необходимы экзогенные источники этой аминокислоты.

Гистидин

Гистидин формулаВажность гистидина для роста цыплят уже давно не вызывает сомнений, тогда как его роль в обмене веществ взрослой птицы до недавнего времени оставалась неясной. Сегодня его без колебаний можно внести в список незаменимых аминокислот для взрослой птицы. Скелетные мышцы, в состав которых входит от 30 до 40% всего белка организма, содержат значительное количество гистидин содержащего дипептида карнозина (β-аланилгистидина). Считают, что карнозин обладает антиоксидантными свойствами (Kohen et al., 1988), а также благодаря имидазольному кольцу гистидина вносит вклад в буферную емкость внутриклеточного содержимого. Именно за счет карнозина в первую очередь восполняется недостаток гистидина в организме (Robbins, Baker, Norton, 1977). Потребность в гистидине возрастает также при интенсивной яйцекладке.

Аргинин

Аргинин формулаВ организме птицы аргинин не синтезируется в цикле мочевины, как это происходит у млекопитающих по причине отсутствия фермента карбамоил фосфат синтетазы I в митохондриях (Baker, 1991). Поэтому потребность птицы, особенно молодняка, в аргинине значительно выше, чем у животных, относящихся к классу млекопитающих.
Однако в цитозоле клеток птиц найден фермент карбамоил фосфат синтетаза II (Maresh, Kwan, Kalman, 1969), являющийся частью мультиферментного комплекса КАД (карбамоил фосфат синтетаза-аспартат карбамоил трансфераза-дигидрооротаза), ответственного за синтез дигидрооротата, предшественника пиримидинов. Связь с другими ферментами комплекса исключает возможность участия карбамоил фосфат синтетазы II в биосинтезе органина (Price, Stevens, 1989).

Аланин


Из чего синтезируется в организме птиц?
Аланин образуется путем переноса аминогруппы глутаминовой кислоты (глутамата) на пировиноградную кислоту (пируват) с участием фермента глутамат-аланин трансаминазы (синонимы: аланинаминотрансфераза, аланинтрансаминаза .

Глутаминовая кислота (2-аминоглутаровая кислота, Glu)

Физические свойства
Бесцветный кристаллический порошок с мясным вкусом. Растворимость в воде – 2,05 г/100 мл при комнатной температуре. В водном растворе постепенно трансформируется с образованием пирролидонкарбоновой кислоты.
Физиологическая роль
Глутаминовая кислота служит субстратом для синтеза глутамина и донором аминогруппы для синтеза всех остальных заменимых аминокислот.
Восстановительное аминирование α-кетоглутаровой кислоты – это ключевая реакция синтеза заменимых аминокислот в организме птицы. Важность этой реакции заключается в фиксации неорганического азота, т. е. использовании аммиака для синтеза аминокислот.
Декарбоксилирование глутаминовой кислоты является основным путем биосинтеза γ-аминобутирата, специфического нейромедиатора. Эта реакция катализируется ферментом глутамат-декарбоксилазой и с участием кофактора пиридоксальфосфата, производного витамина В6. У птиц предшественником γ-аминобутирата может быть также орнитин, что было обнаружено в сетчатке куриных эмбрионов.
Из чего синтезируется в организме птиц?
Глутаминовая кислота образуется путем восстановительного аминирования α-кетоглутаровой кислоты, промежуточного метаболита цикла трикарбоновых кислот. Эта реакция катализируется глутаматдегидрогеназой и заключается в присоединении иона аммония (аммиака) за счет восстановительного кофермента НАД(Ф)Н+Н+, производного витамина В5.
Возникает вопрос: откуда берется аммиак в организме птицы и можно ли использовать аммиак или соли аммония для обеспечения потребности птицы в заменимых аминокислотах?
Существует два основных источника аммиака в тканях:
1) Окислительное дезаминирование аминокислот – это отщепление аминогруппы с образованием кетокислоты и аммиака. Эта реакция обратна реакции восстановительного аминирования. Однако в результате окислительного дезаминирования не происходит восстановления НАД(Ф)Н+, который можно было бы использовать для получения энергии и синтеза биомолекул, а происходит восстановление молекулы воды до перекиси водорода.
2) Деградация кормового белка кишечными бактериями. После всасывания в кишечнике аммиак по воротной вене попадает в печень, где и происходит его фиксация.
Избыток аммиака вреден для организма птицы, поскольку это вещество даже в небольших количествах токсично для нервной системы. Именно поэтому в печени происходит максимально полная фиксация аммиака, а его избыток выводится из организма в составе мочевой кислоты.
Повышение уровня общего протеина в корме путем введения солей аммония или мочевины нежелательно именно ввиду токсичности аммиака, поскольку при этом резко возрастает нагрузка на печень. Аммиак, который не удалось фиксировать в печени, выводится через почки, отравляя их и другие органы и ткани организма.

Один комментарий

  1. Все понятно, что ничего не понятно. Вижу, что статья большая, но к сожалению так и не понял, давать его перепелам или не давать, полезен или он вреден. В каком возрасте давать, какой норме придерживаться. Очень много вопросов особенно для новичков. Можно хотя бы в комментариях объяснить. К примеру: Что сейчас продаются такие то препараты содержащие аминокислоты, есть допустим импортные и перечислить их и есть отечественные. Наиболее популярные такие то, дают их перепелятам со второй недели их рождения. Норма такая то, дают три раза в сутки, путем добавления в корм (воду). И все! А то много теории, а на практике как их применять не написали. Будьте добры растолкуйте поподробнее.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *