Очень важную роль в полноценном кормлении играют протеины. Белки — главная составная часть всех живых клеток, они входят в состав их мембран и органелл. Около 30% всех белков тела находится в мышцах, около 20% — в костях и сухожилиях и 10% — в коже. Белки служат основой всех жизненно важных процессов – размножения, роста, развития, продуктивности, входят в состав ферментов, гормонов и иммунных тел.
У лактирующей коровы потребность в белке складывается из потребностей на поддержание жизни, образование молока, прироста живой массы плода и тканей матки, а у молодых животных — на собственный рост. Рекомендуемая доля сырого протеина в рационе коров может составлять от 12% в сухостойный период и до 18% — для коров в стадии ранней лактации.
В сыром протеине кормов различают белки и амиды (азотистые небелковые соединения).
У жвачных животных около 60–75% белков и амидов корма расщепляется в рубце под действием ферментов микроорганизмов до аммиака, при этом около 90% его расходуется на синтез микробного протеина, а 10% идет на гепато-руминальную циркуляцию. Другая часть белков (25–40%) расщепляется в кишечнике до аминокислот и всасывается в кровь. По воротной вене они поступают в печень и разносятся к различным органам и тканям, в клетках которых синтезируются тканевые белки. Установлено, что около 50% белков организма обновляется за 6–7 месяцев.
Содержание расщепляемого в рубце протеина (РП) необходимо знать для нормирования азота, доступного для синтеза микробного белка.
Содержание нерасщепляемого в рубце протеина (НРП) необходимо знать, для понимания количества аминокислот, поступающих из корма и используемых в тонком кишечнике.
В сумме микробный белок + НРП + эндогенный протеин (белок тела животного) составляют фонд обменного протеина, который переваривается и усваивается в тонком кишечнике. Это та часть белка, которую организм животного может использовать для производства молока и поддержания жизни.
В первые две недели после отела, даже если потребность животных в аминокислотах удовлетворяется, мобилизуется определенное количество лабильного резервного белка (отложение в стенке кишечника, коже, печени, родовых путях). Этот белок используется для синтеза белка молока, для синтеза жира, процессов глюкогенеза и обеспечения организма энергией. Извлечение белка из тканей, особенно у высокопродуктивных коров, может служить причиной отрицательного баланса азота.
Азотный баланс рубца рассчитывается исходя из количества поступившего с кормом белка и синтезированного микробного протеина, для образования которого необходимы энергия и белок. Желательно, чтобы АБР составлял 30–50 г азота в день на корову.
Если баланс азота в рубце является положительным, это говорит либо о достаточном обеспечении азотом (показатель АБР от 1 до 50), либо об избытке азота (выше 50) и угрозе ацидоза (выше 100). Уменьшить положительный показатель АБР можно введением в рацион дополнительного количества энергии, что позволит микроорганизмам рубца переработать аммиак в микробный протеин. Положительный АБР чаще встречается у растущих животных, во время беременности, при восстановлении после тяжелых болезней и после голодания.
У закончившего рост здорового организма количество поступившего с кормом и выделенного с калом и мочой азота обычно бывает равно, и это получило название азотистого равновесия.
Отрицательный АБР свидетельствует о недостатке азота. Это означает, что в распоряжении микроорганизмов рубца имеется энергия, но микробный синтез невозможен из-за низкого уровня протеина корма. Отрицательное значение АБР наблюдается сразу после отела и в начале лактации, при голодании, недостатке белка в кормах, дефиците незаменимых аминокислот, недостатке витаминов и микроэлементов, необходимых для использования протеина. Наличие фосфора, серы, кобальта, меди, каротина и витамина Д — обязательное условие для синтеза микробного белка. В биосинтезе белка принимают участие также многие витамины группы B, среди которых особая роль принадлежит витамину B12.
Энергия для микробного синтеза извлекается ферментацией легкоусвояемых углеводов (сахара, крахмала). Средняя величина микробного протеина, образующегося в результате ферментации, на 1 МДж обменной энергии (ОЭ) равна 10,1 г. Выход микробного белка в граммах можно рассчитать, умножив потребность животного в ОЭ (МДж/сут) на коэффициент 7,16, исходя из того, что на синтез 7,16 г микробного протеина затрачивается 1 МДж.
Сбалансированность рационов коров по энергии и протеину оценивают по содержанию в молоке мочевины и белка. При низком содержании белка в молоке (<3%) и мочевины (<150 мг/л) отмечается недостаток энергии и сырого протеина, при высоком содержании белка (>3,4%) и мочевины (>300 мг/л) — избыток энергии и сырого протеина.
При недостатке энергии протеин расходуется непроизводительно на энергетические цели, что провоцирует нарушение обмена веществ. Избыток энергии приводит к ожирению животного. Это определяет значимость энерго-протеинового отношения, которое вычисляют отношением переваримого протеина к обменной энергии (ЭПО = ПП г /1 МДж ОЭ).
Оптимальным ЭПО для дойных коров является от 8,08 до 10,5 в зависимости от продуктивности. Для сухостойных коров — от 9,1 до 9,9.
При одновременном избытке энергии и недостатке протеина наступает белковое голодание. Повседневная практика кормления коров показывает, что общий недокорм в сухостойный период (недостаток протеина и энергии) приводит к задержке сроков послеродовой инволюции половых органов и нарушению фолликулярной функции яичников. Пониженный уровень кормления во время стельности способствует снижению иммунного статуса, преждевременному отелу, рождению слабых телят.
Низкий уровень протеина в первую фазу лактации или недостаток незаменимых аминокислот вызывает ослабление деятельности желез внутренней секреции, нарушает синтез ферментов. При этом отмечают «тихую» охоту, снижение оплодотворяемости, повышение эмбриональной смертности, ослабление иммунной системы, снижение молочной продуктивности и жирности молока.
Обмен белка неразрывно связан с обменом витаминов и минералов. Недостаток протеина способствует развитию гиповитаминоза витамина A; это связано с тем, что в крови животного витамин A переносится с помощью транспортного белка.
Недостаток витамина E при дефиците в рационе серосодержащих аминокислот приводит к миопатии (дистрофии мышц). Недостаток белка оказывает влияние на усвоение кальция, так как в организме депо кальция представлено в виде минерально-белкового комплекса — кальмодулина.
Избыточное поступление белков с кормом также не приносит пользы. Печень превращает излишки белков в глюкозу и мочевину, которую почки должны активно выводить из организма. Избыточное количество белков приводит к кислой реакции организма, что в свою очередь увеличивает потерю кальция. Также из-за избыточного количества белка страдают сердечно-сосудистая система, печень и почки, усиливаются процессы гниения в кишечнике, нарушается обмен витаминов.
Избыток белка при недостатке углеводов отрицательно влияет на воспроизводство, способствует задержанию последа и ожирению печени, вызывает нарушение рубцового пищеварения и ухудшает качество молока. Необходимо строго балансировать рацион. Содержание сырой клетчатки в сухом веществе рациона в период раздоя должно составлять 16–20%. Снижение уровня клетчатки снижает жир в молоке и приводит к расстройству обмена веществ. В середине лактации содержание сырой клетчатки в сухом веществе рациона увеличивается до 20–24%, а в конце лактации может достигать 26%.