Карбамид, микробы и мясо

Азот — одна из главных составляющих белка — вещества, являющегося, как известно, основой жизни. Азот достаточно широко распространен на Земле: воздух почти на четыре пятых состоит из азота. Но растения в основном используют лишь азот, содержащийся в почве (или внесенный в нее с удобрениями). Животные же получают его с пищей, усваивая органический — растительный или животный — белок.

Продуктивность сельскохозяйственных животных в значительной степени зависит от того, насколько богат белками их корм. Белок играет ведущую роль в обмене веществ. Его нельзя заменить другими веществами (углеводы и жиры могут, как известно, заменять друг друга в питании). Поэтому из-за недостатка белка в корме животных приходится подчас расходовать в 1,5-2 раза больше кормовых единиц, чем это было бы необходимо при полноценном белковом питании. Но оказывается, что жвачные животные — крупный рогатый скот, овцы, козы — могут строить белок своего организма, используя для этого не только растительные белки, но даже небелковые азотистые вещества, например, карбамид — продукт химической промышленности. Кстати, азот, входящий в состав карбамида, — это связанный азот воздуха.

Для того, чтобы понять, как животные усваивают карбамид, необходимо хотя бы вкратце познакомиться с тем, как протекает у них процесс пищеварения. Белок, поступивший с кормом в пищеварительный тракт, подвергается действию ферментов желудочного и кишечного соков и расщепляется до аминокислот. Из них, как из кирпичиков, организм строит белок собственного тела.

Известно около двух десятков аминокислот. Часть из них — они называются заменимыми — может воссоздаваться в организме животного из других аминокислот. Другие — так называемые незаменимые аминокислоты — должны обязательно поступать в организм с кормом.

О качестве кормового белка судят, следовательно, по количеству и численности содержащихся в нем незаменимых аминокислот.

У жвачных животных, как известно даже из школьного курса зоологии, желудок многокамерный. Передние его камеры — рубец (в особенности), сетка и книжка — обильно населены микроорганизмами. По данным микробиологов, в одном грамме содержимого рубца насчитывается до миллиона инфузорий. Слизистая оболочка рубца не выделяет пищеварительных ферментов, но их вырабатывают населяющие рубец микроорганизмы, при активном участии которых и происходит переваривание корма.

Энергию, необходимую для жизненных процессов, микробы получают, сбраживая углеводы корма и превращая их в летучие жирные кислоты. Последние всасываются через стенку рубца в кровь и идут на созидание жировой ткани и жира молока.

Микроорганизмы способны переваривать не только легко сбраживаемые, но и труднопереваримые углеводы, например, клетчатку грубых кормов. В этом одно из преимуществ жвачных животных.

И второе преимущество дают им обитающие в их желудке микробы; инфузории и бактерии могут строить белок своего тела не только из кормового белка, но и из небелковых азотистых веществ — из того же карбамида. При этом их белок содержит почти все незаменимые аминокислоты, необходимые для питания животного.

Микроорганизмы быстро размножаются в рубце. Часть их вместе с пищевыми массами попадает в последнюю камеру желудка — сычуг. Кислая среда его убивает микроорганизмы, а их тела перевариваются, как обычный белок. Таким образом, если часть белкового рациона коров или иных жвачных будет заменена карбамидом, микроорганизмы «не заметят» такой замены и в своем теле будут синтезировать полноценный белок. А он уже, в свою очередь, будет усвоен организмом животного.

В свиноводстве замена некоторой части белкового корма карбамидом не дала эффекта. У свиней желудок однокамерный. Им, так же как и домашней птице, необходим полноценный кормовой белок. Но нельзя ли получать пригодный для их кормления белок из того же карбамида, используя тот самый процесс, который идет в желудке жвачных? Ведь уже сегодня есть сообщения ученых об использовании для научных целей модели рубца. В таком устройстве бактерии и простейшие живут и развиваются на протяжении нескольких суток.

Автор: А. Бобылев.