Ученые-специалисты по кормлению свиней предлагают пересмотреть нормы соевого шрота в рационе, поскольку получили новые доказательства его пользы.
Коллектив исследователей, Анхель Мартинес, Кортни Полен, Рафе Ройалл, Эрик Уивер и Бенуа Сент-Пьер (Университет штата Южная Дакота), опубликовал статью, в которой рассматриваются эффекты увеличения доли соевого шрота в рационе для свиней.
В последние годы все больше внимания уделяется использованию повышенного содержания соевого шрота в рационах свиней. В США частично этот интерес обусловлен изменениями в соевой промышленности, особенно расширением производства биодизеля, что увеличило мощности по переработке сои и может улучшить доступность и ценовую конкурентоспособность соевого шрота в будущем. В результате специалисты по питанию свиней стремятся лучше понять кормовую ценность соевого шрота при повышенном содержании в рационе.
Помимо своей ценности как источника белка, соевый шрот может также вносить больший вклад в энергетическую ценность свиней, чем предполагалось ранее. В течение многих лет специалисты по питанию свиней подозревали, что энергетическая ценность соевого шрота может быть занижена по сравнению с кукурузой: 78% против 100%.
Это возобновило интерес к переоценке соевого шрота не только как источника аминокислот, но и как значимого источника энергии в рационе свиней, который часто является самой дорогой частью рациона.
Как правило, основной проблемой при кормлении соевым шротом с высоким содержанием крахмала является наличие некрахмальных полисахаридов, обычно называемых «клетчаткой», которые потенциально могут ухудшить рост, поскольку ранее они были описаны как антипитательные факторы.
Однако недавние исследования показали, что негативное воздействие этих углеводов, возможно, было преувеличено. Например, несколько недавних исследований, оценивающих высокое содержание соевого шрота в рационах свиней, не выявили негативного влияния на показатели роста или характеристики туши; в некоторых случаях эксперименты по кормлению даже показали улучшение показателей при более высоком содержании соевого шрота. В совокупности эти данные ставят под сомнение традиционное мнение о том, что содержание некрахмальных полисахаридов может ограничивать ценность соевого шрота в рационах свиней.
Хотя большинство полисахаридов соевого шрота, вероятно, избегут переваривания в желудке и тонком кишечнике из-за отсутствия ферментов, способных их расщеплять, они могут быть ферментированы кишечной микробиотой толстого кишечника. Использование неперевариваемой фракции кормов на основе соевого шрота позволит микробным сообществам кишечника улучшить здоровье кишечника и усвоение питательных веществ, что положительно скажется на общей продуктивности свиней.
«Для изучения этой возможности наша группа провела эксперимент на свиноводческом участке Южно-Дакотского государственного университета, чтобы сравнить показатели продуктивности свиней при высоком и низком содержании соевого шрота в рационе. В эксперименте участвовало 553 животных в каждой группе. На протяжении всех этапов 111-дневного эксперимента по выращиванию и откорму рацион содержал не менее 30% соевого шрота, тогда как рацион с низким содержанием соевого шрота содержал приблизительно 5% соевого шрота. В рационы с низким содержанием соевого шрота добавляли синтетические аминокислоты и сухой барды, так что оба рациона имели схожее энергетическое содержание. В результате этого эксперимента мы наблюдали, что у свиней, получавших рацион с высоким содержанием соевого шрота, масса тела увеличилась (P < 0,05) на 56-й день, и эта разница сохранялась на протяжении всего оставшегося периода исследования», рассказывают авторы.
Используя разработанные в последние годы омиксные инструменты, ученые исследовали потенциальное влияние соевого шрота в рационе свиней на микробиом толстого кишечника. Бактериальная ДНК была выделена из образцов фекалий, собранных на 56-й день (15 образцов на каждую группу), а затем проанализирована с помощью секвенирования нового поколения.
Ученые использовали две стандартные стратегии. Первый подход основан на анализе единственного генетического маркера — гена 16S рРНК, который присутствует у всех бактерий. Группируя последовательности генов по степени их сходства, эта стратегия позволяет с высокой точностью идентифицировать различные типы бактерий, присутствующие в интересующих образцах, а также оценивать уровни их численности.
На основании этой информации они смогли определить, какие бактерии больше всего пострадали от диет с высоким содержанием соевого шрота. Среди наиболее выигравших от диет с высоким содержанием соевого шрота оказались такие виды, как Treponema bryantii, Anaerotruncus rubiinfantis и Treponema brennaborense.
Вторая использованная стратегия — метагеномика. Этот подход идёт ещё дальше, предоставляя информацию о том, что могут делать бактерии, например, какие адаптации необходимы для метаболизма непереваренного корма, поступающего в толстый кишечник, и какие питательные вещества они предоставляют свинье.
Важно отметить, что не все бактерии толстого кишечника выполняют одинаковые функции, поскольку каждый вид, как правило, очень специализирован в том, что он может делать.
Таким образом, тип и количество питательных веществ, доступных для роста, являются основным фактором, влияющим на численность каждого вида бактерий в толстом кишечнике. В этом случае многие виды могут эффективно расщеплять различные виды клетчатки, содержащиеся в соевом шроте или сухих бардяных остатках, такие как целлюлоза, гемицеллюлоза или раффиноза. Эти виды будут иметь преимущество, когда клетчатка достигнет толстого кишечника. Поскольку соевый шрот и сухие бардяные остатки содержат разные типы и пропорции клетчатки, это может объяснить, по крайней мере частично, разницу в численности бактерий, наблюдаемую между двумя рационами.
После определения того, какие виды бактерий изменились и насколько сильно, с помощью подхода, основанного на гене 16S рРНК, метагеномный анализ позволил более детально изучить ситуацию, определив основную роль (или роли) основных видов бактерий задней кишки, которым благоприятствует каждый вариант обработки, и предсказав, какие именно волокна они способны переваривать.
В образцах фекалий свиней, получавших рацион с высоким содержанием соевого шрота, реконструированные геномы показали, что несколько видов бактерий обладают способностью расщеплять различные типы некрахмальных полисахаридов, такие как целлюлоза, ксилоглюкан, глюканы со смешанными связями и арабинан. Интересно, что некоторые бактерии из рода Treponema могут отвечать за расщепление клетчатки на конечные продукты, такие как лактат.
Лактат, в свою очередь, может использоваться другими микроорганизмами толстого кишечника для производства таких соединений, как бутират, тип короткоцепочечной жирной кислоты, которая в основном используется в качестве источника энергии колоноцитами в толстом кишечнике, что является важным механизмом для поддержания здоровья кишечника.
Ацетат и пропионат — другие важные короткоцепочечные жирные кислоты, образующиеся в результате микробной активности. Ацетат может использоваться многими тканями животных в качестве источника энергии, в то время как пропионат способствует выработке глюкозы.
Вместе короткоцепочечные жирные кислоты обеспечивают дополнительные субстраты, помогающие удовлетворить энергетические потребности свиньи, что, в свою очередь, может позволить использовать аминокислоты для роста, а не для производства энергии. Помимо этих важных функций в метаболизме свиней, короткоцепочечные жирные кислоты также способствуют выполнению других задач, таких как регулирование активности иммунной системы, а также высвобождение гормонов, участвующих в регуляции аппетита и потребления корма.
Почему это важно? Эти результаты подтверждают гипотезу о том, что более высокая продуктивность свиней на рационе с высоким содержанием соевого шрота могла быть результатом активности микробиома толстого кишечника, обеспечивающего дополнительные питательные вещества благодаря совместной работе микроорганизмов по расщеплению клетчатки.
«На основе анализа состава гена 16S рРНК и метагеномных прогнозов мы считаем, что такие виды, как Treponema bryantii, Anaerotruncus rubiinfantis и Treponema brennaborense, вносят важный вклад благодаря их более высокой численности у свиней, получающих рацион с высоким содержанием соевого шрота, и их метаболическим возможностям. Поскольку о влиянии соевого шрота на продуктивность и здоровье свиней еще многое предстоит узнать, исследования микробиома могут помочь лучше понять роль и вклад бактерий толстого кишечника в оптимизацию усвоения клетчатки из соевого шрота. Эти результаты также могут пролить свет на недавние наблюдения об увеличении значений чистой энергии для соевого шрота, которые предполагают, что скармливание большего количества соевого шрота может быть скорее полезным, чем вредным для свиноводства», заключили авторы работы.
Источники:
Cemin, H., M. Tokach, S. Dritz, J. Woodworth, J. DeRouchey, and R. Goodband. 2019. “Using Caloric Efficiency to Estimate the Energy Value of Soybean Meal Relative to Corn and Its Effects on Growth Performance of Nursery Pigs.” Kansas Agricultural Experiment Station Research Reports 5 (8). https://doi.org/10.4148/2378-5977.7847.
Choct, M., Y. Dersjant-Li, J. McLeish, and M. Peisker. 2010. “Soy Oligosaccharides and Soluble Non-Starch Polysaccharides: A Review of Digestion, Nutritive and Anti-Nutritive Effects in Pigs and Poultry.” Asian-Australasian Journal of Animal Sciences 23 (10): 1386–98.
Cristobal, Minoy, Su A. Lee, Carl M. Parsons, and Hans H. Stein. 2025. “Replacement of Soybean Meal in Diets for Growing Pigs with Corn and Synthetic Amino Acids Results in Reduced Energy and Nitrogen Digestibility and Reduced Daily Nitrogen Retention, but Metabolizable Energy Is Not Changed.” Journal of Animal Science 103 (January): skaf197. https://doi.org/10.1093/jas/skaf197.
Halbur, Joseph, Jessica Lira da Silva, Ryan Samuel, Robert Thaler, and Eric Weaver. 2025. “96 An Evaluation of Soybean Meal Inclusion Rate and Replacement of Dried Distillers Grains and Solubles (DDGS) in Pigs Fed from Wean to Finish.” Journal of Animal Science 103 (May): 121–22. https://doi.org/10.1093/jas/skaf102.130.
Kim, Ty, Jamil Faccin, Robert Goodband, et al. 2023. “Effects of Increasing Energy or Lysine in Soybean Meal-Based Diets on Early and Late Finishing Pig Performance.” Kansas Agricultural Experiment Station Research Reports 9 (7). https://doi.org/10.4148/2378-5977.8527.
Lima, Gustavo, Stephanie Lau, Nathan Vander Werff, Colin Johnson, Nicholas K. Gabler, and David S. Rosero. 2025. “94 Determining the Maximum Inclusion Rate of Soybean Meal in Grow-to-Finish Pig Diets.” Journal of Animal Science 103 (Supplement_1): 119–20. https://doi.org/10.1093/jas/skaf102.128.
National Research Council. 2012. Nutrient Requirements of Swine: Eleventh Revised Edition. The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/13298.