Корма и кормовые добавки

Способ управления процессом ферментации силоса

Мнение специалиста-микробиолога

1. Молочнокислое брожение.

В растениях за счет наличия в их соке сахаров молочнокислое брожение осуществляется в течение достаточно короткого временного периода, включая рост популяции молочнокислых бактерий и синтез ими молочной кислоты (в данном случае вторичного метаболита). Рост молочнокислых бактерий замедляется при снижении концентрации углеводов, и соответственно уменьшается скорость синтеза лактата. Пропионат вырабатывается в небольших количествах, как принято считать, в результате деятельности лактат-утилизаторов. В то же время синтезируется ацетат, вероятно, из двух источников — глюкозы, образующейся при гидролизе целлюлозы, и некрахмалистых полисахаридов (НПС), в том числе фруктозанов, с образованием короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК). В итоге короткий период роста молочнокислых бактерий и синтеза лактата не способствует накоплению пропионата; более того, кислоты утилизируются другими микроорганизмами, pH возрастает и формируется среда, способствующая росту патогенных Clostridium, которые утилизируют глюкозу, а при доступе кислорода создаются благоприятные условия для роста грибов (в том числе Fusarium) и образования токсинов.

 При повышении pH активизируются целлюлолитики и силосная масса теряет структуру. Таким образом, в обычных условиях в силосной массе происходит смена разных типов брожения при участии культур анаэробов и аэробов. В итоге в весенний период силос представляет собой сильнейший ингибитор рубца, что негативно влияет на здоровье и продуктивность коров.

2. Управляемое силосование.

Основная идея — создание специальных условий для роста культуры Lactobacillus acidophilus и синтеза молочной кислоты.

Можно предположить, что увеличение объема лактата за счет пролонгированной ферментации в свою очередь позволит уже в силосной массе увеличить пул пропионата — основного прекурсора глюкозы крови и энергии.

В то же время увеличение биомассы Lactobacillus и ряда других культур — деструкторов НПС (фруктозанов травы) будет способствовать увеличению пула КЦЖК, в том числе пропионата.

Получаемая в этом случае длительность консервации с pH в кислой зоне препятствует развитию Clostridium и образованию токсинов.

3. В рубце коровы в условиях введения регуляторов роста (таких как регулятор Полис) и активности микробиоты на фоне концентратного кормления с включением добавки Полис создается аналогичная ситуация с образованием необходимого количества пропионата, основного прекурсора глюкозы и получения энергии.

4. В этой связи правильным решением является создание синергидного эффекта в рубце и силосной яме с получением дополнительной энергии в виде КЦЖК. Это возможно при условии пролонгирования молочнокислой ферментации в процессе силосования.

Какие параметры силоса на сегодня приняты как индикаторы его качества?

Это кислоты — молочная, уксусная, пропионовая — как результат ферментации сока травы несколькими видами молочнокислых и пропионовокислых бактерий. Соответственно, pH в пределах 4,0–4,2. Белок, образуемый за счет сахаров травы и синтеза микробной массы, должен быть в определенных пределах, что должно подтверждать эффективность ферментации. Расчетная обменная энергия, которую должна получить корова, — также в определенных пределах.

Имеется в виду, что все эти показатели сохраняются достаточно долгое время, и в этом смысл термина «консервация силоса», то есть корова в любой момент должна употреблять полноценную клетчатку. Если так, то даже для неуправляемого рубца (концентраты) корова получила бы в итоге в ежедневном режиме пул КЦЖК, в том числе пропионат, что позволило бы снимать дефицит энергии. К сожалению, не все так просто.

Дело в том, что силос — это все-таки мультивалентная ферментация, в которой молочнокислое брожение занимает неопределенную долю и сильно зависит от многих факторов (вид травы, влажность, оптимальная температура для развития молочнокислых бактерий, фаза цветения растений и др.).

Получаемый целевой продукт лактат (вторичный метаболит) используется лактат-утилизаторами для роста или трансформации в другие продукты, в том числе пропионат. Кроме того, известно, что именно молочнокислые бактерии обладают уникальной способностью использовать некрахмалистые полисахариды фруктозаны для своего роста с образованием КЦЖК (схема Вайнштейна, см. рисунок).

В этой связи можно предположить, что в силосе водорастворимые фруктозаны (до 50% клетчатки) также могут быть мишенью для молочнокислых микроорганизмов в какой-то период ферментации. Длительность этого периода, эффективного для коровы, неопределенна и лимитируется доступностью субстрата (легкоусвояемые углеводы) для роста молочнокислых и «вторичного» синтеза лактата.

На наш взгляд, если говорить о роли силоса в процессе образования энергии для коровы с учетом всех ее потребителей, то необходимо прежде всего считаться с законами микробиологии и, соответственно, оценивать не только внешние параметры, а в целом микробиологическую картину в динамике. Таким образом, в обычных условиях силос не обеспечивает синергидный эффект влияния на «отрицательный баланс» энергии совместно с активностью рубцовой микробиоты. Мы предполагаем, что это объясняется недостаточной активностью молочнокислой ферментации, которая никак не контролируется и не управляется.