Обзоры и прогнозы

06.05.2026

Сравнительный анализ качества добавок рубцово-защищенных аминокислот на рынке России

Аннотация. Серия исследований защищенных от разложения в рубце коммерческих кормовых добавок лизина и метионина была проведена с целью оценки их bay-pass свойств. Исследования истинной рубцовой переваримости проводили двумя методами: in situ — на корове с рубцовой фистулой и in vitro — на установке «искусственный рубец» Ankom Daisy II.

В ходе тестов выяснили, что среди представленных на рынке защищённых форм лизина и метионина лишь ограниченное количество образцов (20‒25%) соответствует оптимальному диапазону переваримости, обеспечивающему эффективную доставку аминокислот в тонкий кишечник. Выявлены сопоставимые результаты (r=0,95‒0,99) при оценке истинной рубцовой переваримости разными методами оценки in vitro и in situ.

Представленные данные могут служить основой для выбора поставщиков и корректировки рецептур кормления с целью повышения эффективности использования защищённых аминокислот в рационах жвачных животных.

Потребность в незаменимых аминокислотах у высокопродуктивных коров часто не покрывается за счёт микробного белка и кормового обходного протеина, который не подвергся распаду в рубце. Способность рубцовой микрофлоры синтезировать полноценный по аминокислотному составу микробный белок ограничена энергетическим и протеиновым питанием, а при высоких удоях или интенсивном росте животные испытывают дефицит метионина и лизина — первых лимитирующих аминокислот для молочного скота.

Исследования показали, что даже при сбалансированном по сырому протеину и энергии рационе до 30‒50% аминокислот, поступающихскормом, разрушается в рубце под действием микроорганизмов, что делает невозможным эффективное использование дорогостоящих белковых кормов без специальной защиты. При интенсивном расщеплении протеина в рубце (высокая растворимость, отсутствие защиты) аминокислоты не достигают кишечника в количестве, достаточном для удовлетворения потребностей животного. Особенно критична потеря метионина и лизина, поскольку в микробном белке они содержатся в относительно низких концентрациях, а их добавление в виде свободных форм бесполезно из-за быстрой деградации.

Для преодоления рубцовой деградации были разработаны технологии «руминально-защищённых» аминокислот (Rumen Protected Amino Acids, RPAA). Цель таких технологий — обеспечить прохождение аминокислоты через рубец без потерь с последующим высвобождением в сычуге и тонком кишечнике под действием кислого pH или протеолитических ферментов.

Эффективность защищённых форм определяется двумя ключевыми показателями:

•   руминальная устойчивость — доля аминокислоты, не разрушенная в рубце;

•   кишечная доступность — способность высвобождаться и всасываться в поструминальных отделах.

Оптимальный баланс между этими свойствами достигается при уровне переваримости в рубце (по данным in situ и in vitro) около 20‒25%, что соответствует минимальной потере в рубце и максимальной доступности в кишечнике.

 Для оценки руминальной защиты применяются два основных подхода:

 •   In situ метод (фистульные животные) — считается «золотым стандартом», так как позволяет оценить динамику деградации в реальных условиях рубца. Недостатками являются трудоёмкость, этические ограничения и вариабельность между животными.

 •   In vitro метод (Ankom Daisy II и аналоги) — имитирует рубцовую ферментацию в лабораторных условиях. Он стандартизирован, позволяет проводить массовые скрининги и даёт воспроизводимые результаты при соблюдении протокола.

 Сравнительные исследования показывают хорошую корреляцию между методами при ранжировании образцов, однако абсолютные значения могут различаться, что подчёркивает необходимость комбинированной оценки.

Рынок защищённых аминокислот активно развивается, но качество продуктов варьируется в зависимости от используемого покрытия (гидрогенизированные жиры, полимеры, соли жирных кислот, pH-чувствительные матрицы) и технологии нанесения. Многие коммерческие образцы,   заявляемые   как   «защищённые», в реальности либо слишком быстро разрушаются в рубце (недозащищены), либо не высвобождаются в кишечнике (перезащищены), что снижает экономическую эффективность их применения.

Таким образом, независимые сравнительные испытания с использованием современных методов in situ и in vitro являются необходимым инструментом для объективной оценки доступных на рынке продуктов и формирования научно обоснованных рекомендаций для животноводческих хозяйств.

Таблица 1

Анализ образцов защищённого лизина

№ п/п	Наименование образца	Способ защиты	Переваримость, %		Среднее значение переваримости in vitro / in situ	Оценка переваримости
			(Ankom Daisy II) in vitro	(фистула) in situ
1	Образец 1 (55% лизин, защищённый в рубце)	жировая матрица	54,5	48,65	51,58	недозащищён
2	Образец 2 (70% лизин, защищённый в рубце)	жировая матрица	88,98	83,11	86,05	недозащищён
3	Образец 3 (40% лизин, защищённый в рубце)	жировая матрица	21,33	20,85	21,09	оптимальный

Анализы показывают высокую взаимосвязь между методами тестирования истиной рубцовой переваримости методами in vitro и in situ — коэффициент корреляции между результатами составил r = 0,99.

Таблица 2

Анализ образцов защищённого лизина

№ п/п	Наименование образца	Способ защиты	Переваримость, %		Среднее значение переваримости in vitro / in situ	Оценка переваримости
			(Ankom Daisy II) in vitro	(фистула) in situ
1	Образец 1 (60% метионин защищённый в рубце)	жировая матрица	8,03	2,05	5,04	перезащищён
2	Образец 2 (75% метионин защищённый в рубце)	жировая матрица	11,64	7,66	9,65	перезащищён
3	Образец 3 (70% метионин защищённый в рубце)	жировая матрица	69,61	67,59	68,6	недозащищён
4	Образец 4 (70% метионин, защищённый в рубце)	Liaoning Yahe Nutritive (Яхе)	37,6	15,9	26,75	защищён

Анализы показывают высокую связь между результатами двух методов — коэффициент корреляции меж- ду результатами in vitro и in situ составил r = 0,95.

 Материалы и методы исследований

Исследования проводились в научно- исследовательском центре питания жвачных животных «МегаМикс» на базе ФГБОУ ВО МГАВМиБ – MBA имени К.И. Скрябина. В настоящем обзоре представлены результаты испытаний шести образцов защищённых аминокислот — трёх лизиновых и трёх метиониновых добавок от различных производителей. Перечень исследованных образцов приведён в табл. 1 и 2.

Метод in vitro (Ankom Daisy II) «искусственный рубец»

 Метод in vitro с использованием аппарата Ankom Daisy II является стандартизированным подходом к оценке переваримости кормовых средств. Принцип метода заключается в инкубации образцов в синтетической среде, имитирующей условия рубца, с использованием рубцовой жидкости в качестве источника микроорганизмов.

Процедура проведения анализа включала следующие этапы:

•   Навески образцов помещались в специальные фильтрующие мешки (F57, Ankom Technology).

•   Инкубация проводилась в течение 24 часов при температуре 39 °C в буферном растворе с добавлением рубцовой жидкости.

•   По окончании инкубации мешки извлекались, промывались и высушивались для определения потери массы.

Согласно             данным             международного коллаборативного исследования, метод Ankom Daisy II характеризуется высокой повторяемостью (коэффициентвариацииот3,34до5,79%взависимости от типа корма) и приемлемой воспроизводимостью (от 5,93 до 8,94%) при соблюдении стандартизированной процедуры. Вклад лабораторного эффекта в общую дисперсию результатов составляет около 24%, что подтверждает относительную воспроизводимость метода при строгом соблюдении протокола.

Метод in situ (фистульные животные)

 Метод in situ (фистульные животные) является классическим подходом к оценке рубцовой деградации питательных веществ. Исследования проводились на фистулированных животных (крупный рогатый скот) с использованием нейлоновых мешков, инкубируемых в рубце.

Процедура метода включала:

•   Взвешенные навески образцов помещались в нейлоновые мешки с размером пор 40‒50 мкм.

•   Мешки инкубировались в рубце фистулированных коров в течение 24 часов.

•   После извлечения из рубца мешки промывались и высушивались для определения остаточной массы. Данный  метод  позволяет  оценить  динамику деградации аминокислот в рубце с учётом реальных условий рубцовой ферментации.

 Результаты исследований

Оптимальным диапазоном переваримости для рубцезащищённых форм аминокислот признан интервал 20‒25%. Данный диапазон основан на следующих принципах:

•   Значения ниже 20% свидетельствуют о перезащищённости: аминокислота не высвобождается в достаточном количестве в тонком кишечнике из-за избыточной устойчивости к рубцовой деградации.

•   Значения выше 25% указывают на недозащищённость: аминокислота преждевременно высвобождается в рубце и не достигает тонкого кишечника.

Полученные в настоящем исследовании данные демонстрируют наличие определённых различий между результатами, полученными методами in vitro (Ankom Daisy II) и in situ.

В ряде случаев наблюдается тенденция к более высоким значениям переваримости in vitro по сравнению с in situ (например, для образца 4: 37,60% против 15,90%), что согласуется с данными других исследований.

Согласно исследованию Tassone et al. (2020), значения переваримости, полученные in vitro с использованием Ankom Daisy II, могут быть ниже in vivo показателей, однако метод корректно ранжирует образцы по степени переваримости. В то же время прогностическая способность in vitro метода в отношении абсолютных значений переваримости ограничена, что указывает на необходимость комплексной оценки с использованием обоих методов.

Существенные различия в показателях переваримости между образцами могут быть обусловлены несколькими факторами:

1.   Тип защитного покрытия. Rossi et al. (2003) показали, что различные матрицы покрытия (жирные кислоты с длинной цепью, триглицериды, кальциевые соли жирных кислот, pH-чувствительные полимеры) существенно влияют на степень рубцовой защиты и последующее высвобождение аминокислот в кишечнике. В их исследовании наименьшая рубцовая деградация метионина наблюдалась при использовании pH-чувствительного полимерного покрытия.

2.   Межлабораторная вариабельность. Estes et al. (2022) выявили значительные различия в оценках переваримости одного и того же образца при анализе в разных лабораториях, что подчёркивает важность стандартизации методик. Коэффициент вариации для образцов защищённого лизина в пределах одной лаборатории достигал 34%.

3.   Взаимодействие с рубцовой микробиотой. Исследования показывают, что защищённые формы аминокислот могут влиять на состав рубцовой микробиоты и параметры ферментации, что, в свою очередь, может влиять на их собственную деградацию.

Практические рекомендации по выбору защищённых аминокислот

На основании полученных данных можно сформулировать следующие рекомендации:

•   Для лизина. Образец 3 является единственным образцом, соответствующим оптимальному диапазону переваримости (21,09%), что позволяет рекомендовать его для использования в рационах высокопродуктивных коров.

•   Для метионина. Образец 4 демонстрирует показатели, наиболее близкие к оптимальным (26,75%), однако требует корректировки норм ввода с учётом несколько повышенной переваримости.

•   Образцы с крайними значениями переваримости (с переваримостью ниже 10%) не могут быть рекомендованы для эффективного использования в кормлении жвачных животных.

 Заключение

Проведённые исследования показали, что среди представленных на рынке защищённых форм лизина и метионина лишь ограниченное количество образцов соответствует оптимальному диапазону переваримости (20‒25%), обеспечивающему эффективную доставку аминокислот в тонкий кишечник. Выявлены сопоставимые результаты (r = 0,95‒0,99) при оценке истинной рубцовой переваримости разными методами оценки in vitro и in situ, хотя в некоторых случаях наблюдаются расхождения данных, что указывает на необходимость комплексного подхода к оценке качества защищённых аминокислот.

Представленные данные могут служить основой для выбора поставщиков и корректировки рецептур кормления с целью повышения эффективности использования защищённых аминокислот в рационах жвачных животных.

                                                                                                                                            Литература

1. Tassone, S., Fortina, R., Valle, E., et al. (2020). Comparison of in vivo and in vitro digestibility in donkeys. Animals, 10(11), 2100. DOI: 10.3390/ani10112100.

2. Rossi, F., Maurizio, M., Francesco, M., Giovanna, C., & Gianfranco, P. (2003). Rumen degradation and intestinal digestibility of rumen protected amino acids: comparison between in situ and in vitro data. Animal Feed Science and Technology, 108(1), 223‒229. DOI: 10.1016/S0377-8401(03)00131-7.

3. Estes, K. A., Yoder, P. S., Stoffel, C. M., & Hanigan, M. D. (2022). An evaluation of the validity of an in vitro and an in situ/in vitro procedure for assessing protein digestibility of blood meal, feather meal and a rumen-protected lysine prototype. Translational Animal Science, 6(2), txac039. DOI: 10.1093/tas/txac039.

4. Camacho, L. F., et al. (2022). A Standard Procedure for in vitro digestion using rumen fermenters: A Collaborative Study. Animals, 12(20), 2842. DOI: 10.3390/ani12202842.

5. An, J., Shen, W., Liu, H., et al. (2023). Comparison of the effects of rumen-protected and unprotected L-leucine on fermentation parameters, bacterial composition, and amino acids metabolism in in vitro rumen batch cultures. Frontiers in Microbiology, 14, 1282767. DOI: 10.3389/fmicb.2023.1282767.

6. Earing, J. E., Cassill, B. D., Hayes, S. H., Vanzant, E. S., & Lawrence, L. M. (2010). Comparison of in vitro digestibility estimates using the DaisyII incubator with in vivo digestibility estimates in horses. Journal of Animal Science, 88(12), 3954‒3963. DOI: 10.2527/jas.2010-3141.

7. Schwab, C. G., & Broderick, G. A. (2017). A 100-Year Review: Protein and amino acid nutrition in dairy cows. Journal of Dairy Science, *100*(12), 10094‒10112.

8. Рядчиков, В. Г. и др. Факториальная модель определения потребности лактирующих коров в незамени- мых аминокислотах. Труды Кубанского государственного аграрного университета.

Количество показов: 136
Автор:  В. Фризен, А. Власов, Д. Григорьев*, Д. Пирогов, Э. Фризен, ООО «МегаМикс» * Григорьев Дмитрий Юрьевич, канд. с.-х. наук, зам. генерального директора, ORСID: 0009-0002-8071-0389, SPIN-код: 5081-3535, AuthorID: 1256085.
Компания:  МЕГАМИКС