Корма и кормовые добавки

06.10.2023

Незаменимая аминокислота гистидин в кормлении рыбы ценных пород

Промышленное производство продуктов животного происхождения имеет огромное значение в жизни человечества, поскольку дает для питания людей полноценные белковые продукты, такие как рыба, мясо, яйца, и продукцию на их основе в достаточно широком количестве и ассортименте. При этом основные надежды на решение проблемы снабжения человека полноценной рыбной пищей связаны с увеличением продукции аквакультуры [6], поскольку промысел рыбы уже достиг предела, превышение которого (т.е. перелов) может привести к катастрофическому истощению важнейших биологических ресурсов [1], как это произошло из-за антропогенных факторов со многими видами осетровых.

Динамика производства продукции аквакультуры в России за последние 10 лет демонстрирует устойчивый рост: выпуск рыбной продукции ежегодно увеличивается более чем на 20 тыс. тонн только по лососевым видам рыб. К 2030 году планируется достичь уровня производства лососевых более 200 тыс. тонн, осетровых — более 9 тыс. тонн, при этом полностью обеспечивая отрасль комбикормами отечественного производства  [2].

Основу любого производства, основанного на выращивании животных, составляет кормление их сбалансированными кормами для получения высокой продуктивности и качественной продукции. Одним из главных показателей полноценности кормов является качество протеина, то есть его аминокислотный состав и профиль. Существенная проблема мировой аквакультуры — обеспечение отрасли рациональными комбикормами, имеющими сбалансированный состав аминокислот и других питательных веществ, — также актуальна и для рыбоводства нашей страны.

Как известно, белки в любом животном организме строятся на рибосомах в цитоплазме клеток из 20 аминокислот в различных сочетаниях по «записанным» в ДНК генетическим кодам, уникальным для каждого вида. Гистидин, одна из 20 протеиногенных аминокислот, относится к группе незаменимых, поскольку не синтезируется в организме и обязательно должна поступать с кормом.

Важность гистидина и критичность его дефицита обусловлена физиологическими функциями этой аминокислоты в организме помимо участия в синтезе белков тканей. Гистидин является компонентом гемоглобина — белка эритроцитов, благодаря которому кислород переносится из легких к клеткам тела, а углекислый газ — в обратном направлении. Именно к участкам гистидина присоединяются молекулы газов. Гистидин — главный предшественник нейромедиатора гистамина, который передает импульсы в центральную нервную систему и принимает участие в процессах регуляции кислотной секреции желудка, тонуса гладкой мускулатуры, включая кишечник и сосуды, участвует в процессах воспаления.

Еще одно ключевое значение гистидина в том, что он вместе с аминокислотой β-аланином входит в состав дипептидов ансерина и карнозина, которые содержатся в тканях мозга и в мышцах, действуют как антиоксиданты и буфер рН и влияют на работу нервной ткани и мышечных волокон в физиологических процессах организма. Кроме того, от концентрации карнозина в мышечной ткани существенно зависит качество мяса в технологическом плане.

Особенно, как выяснилось, критичен дефицит гистидина для рыб ценных пород, таких как лососевые и осетровые, в связи с тем, что эта аминокислота входит в состав N-ацетил-L-гистидина (NAH), являющегося важной биомолекулой в головном мозге, сетчатке и хрусталике глаза пойкилотермных позвоночных. NAH синтезируется из L-гистидина и ацетилкофермента A.

Помимо других функций, в хрусталике глаза рыбы NAH проявляет необычный разделенный метаболизм, который называют молекулярным водяным насосом. Он создает движение воды на границе хрусталик – глазная жидкость и обеспечивает адаптацию глаза рыбы к различным параметрам воды (температура, концентрация солей в пресной и морской воде и др.) [4]. Недостаток гистидина нарушает синтез NAH и способствует обезвоживанию хрусталика, что проявляется его помутнением, рыба постепенно слепнет.

В настоящее время принципы составления рационов для рыб существенно отличаются от разработанных до 1990-х годов: в кормах повышено включение жиров до 35%, при том что уровень сырого протеина стал менее 40% (см. рисунок). Основной объем его приходится на растительные белки при более низкой доле животного протеина, свыше половины которого обычно обеспечивается мясной мукой из птицы, рыбная мука занимает в рецептах менее 13% (по сравнению с уровнем 40–50% и более в предыдущие годы) [3].

Кроме того, в рационах для рыб использовали до 10% кровяной муки, но из-за угрозы распространения возбудителя губчатой энцефалопатии скота вынуждены были отказаться и от этого сырья.

Начиная с 90-х годов производители ценных пород рыб столкнулись с проблемой катаракты глаз: в результате наступающей слепоты рыба перестает питаться и постепенно погибает. По результатам серии исследований стало ясно, что развитие катаракты, например, у атлантического лосося связано с недостаточным количеством гистидина в корме. Отмечено, что лососевым требуется почти в два раза больше этой аминокислоты, чем другим видам рыб, чтобы поддерживать оптимальный рост и свести к минимуму случаи возникновения катаракты. Особенно возрастает данная потребность после смолификации (перевода в морскую воду) и при повышении температуры воды в летнее время года. Как показали опыты, увеличение уровня гистидина в кормах для лососевых, а также других видов способствует здоровью и благополучию рыбы.

Дефицит гистидина в рационах проявляется серьезным нарушением роста и развития рыб, то же касается поросят и цыплят, особенно в ранние периоды жизни, что было неоднократно подтверждено в исследованиях [5, 7, 8].

Несколько лет назад L-гистидин появился на мировом рынке в качестве кормовой добавки, а с недавнего времени кристаллический L-гистидин доступен и на российском кормовом рынке. Это новый инструмент оптимизации рецептур кормов и продуктивности животных, включая рыб, для производства продукции высшего сорта для потребителей.

Карнозин и качество мяса. То, что добавки L-гистидина в рационе могут эффективно увеличивать количество карнозина в мышечной ткани, доказано в экспериментах на различных видах рыб, а также у бройлеров и у свиней. Оптимальное содержание ансерина и карнозина в мышцах улучшает качество мяса и антиоксидантную способность тканей, снижает потери влаги, что имеет большое значение в производстве мясных и рыбных продуктов, а также для получения продукции премиум-класса.

Предлагаем вашему вниманию кормовую добавку — аминокислоту L-гистидин — действенный инструмент для улучшения качества кормового белка, помогающий решать многие вопросы здоровья животных, включая проблему катаракты глаз у ценных пород рыб, повысить рост и продуктивность животных, оптимизировать качество мясной и рыбной продукции.

ЛИТЕРАТУРА

1. Колмакова,  В. И. Аминокислоты в перспективных кормах для аквакультуры рыб: обзор экспериментальных данных / В. И. Колмакова, А. А. Колмакова // Журн. Сиб. федер. ун-та. Биология. — 2020. — 13(4). — С. 424–442.
 DOI: 10.17516/1997-1389-0332.

2. Презентация «Потенциал аквакультуры для обеспечения продовольственной безопасности» / В.И. Соколов, зам. руков. Росрыболовства / V Global Fishery Forum & Seafood Expo Russia – 2022.      https://seafoodexporussia.ru/files/presentations_reports/2022/businessprogram-materials/H4/EEU/Sokol....

3. Презентация компании CJ Europe: “Histidine in salmon”, 2022.

4. Baslow,  M. H. N-acetyl-l-histidine, a prominent biomolecule in brain and eye of poikilothermic vertebrates /     M. H. Baslow, D. N. Guilfoyle // Biomolecules. — 2015. — 5(2). P. 635–646. https://doi.org/10.3390/biom5020635.

5. Franco, S. M. Estimation of optimal ratios of digestible phenylalanine + tyrosine, histidine, and leucine to digestible lysine for performance and breast yield in broilers/ S. M. Franco, F. C. Tavernari, R. C. Maia, V. Barros, L. Albino, H. S. Rostagno, G. R. Lelis, A. A. Calderano, R. N. Dilger // Poultry Science. — 2017. — 96. — Р. 829–837. DOI: 10.3382/ps/pew 305.

6. Kwasek, К. Nutritional programming improves dietary plant protein utilization in zebrafish Danio rerio / K. Kwasek, M. Wojno, F. Iannini, V. J. McCracken, G. S. Molinari, G. Terova // PLoS ONE 15 (3): e0225917. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0225917.

7. Lackner, J. Effects of feeding different histidine to lysine ratios on performance, meat quality, and the occurrence of breast myopathies in broiler chickens / J. Lackner, V. Hess, L. Stef, H. Sauerwein // Poultry Science. — 2022. — Vol. 101, Issue 2, 101568.

8. Jaap van Milgen. Functional role of Histidine in young piglets / ASAS — Baker symposium. 8.03.2021.

 

Количество показов: 393
Автор:  Е. Абашкина, ведущий специалист по кормлению сельскохозяйственных животных и птицы, ООО «ВитаГарант»