#052 · Прогноз молока с учётом изокислот: что на самом деле изменилось в CNCPS 6.5.6
Модель сначала считает, сколько бактерий вырастет в рубце, и только потом — сколько молока даст корова. В версии 6.5.6 у бактерий появился третий лимитирующий фактор: кроме энергии и азота, теперь учитываются изокислоты. Других изменений относительно 6.5.5 нет.
Статья для тех, кто считает рационы по CNCPS или собирается это делать. Разберём, как модель решает, сколько бактерий вырастет, где в этой цепочке встали изокислоты, в каких рационах это меняет прогноз, какие корма стоит сдавать на аминокислоты и где реально появляется экономический эффект.
1. Сначала бактерии, потом корова
CNCPS не прогнозирует молоко напрямую из состава рациона. Сначала модель моделирует рубец: какие углеводы и с какой скоростью распадаются, сколько азота доступно бактериям, сколько бактериальной массы из этого получится. Только потом из результата считается, сколько энергии и белка дойдёт до коровы, и из них — сколько молока она может дать.
Бактериальная масса здесь — ключевое звено. От неё зависят две вещи сразу:
- Энергия. Чем больше выросло фибролитических бактерий, тем больше клетчатки переварено в рубце и тем больше летучих жирных кислот получила корова.
- Белок. Микробный белок — основной источник обменного протеина у дойной коровы. Сколько бактерий выросло, столько белка ушло дальше по тракту.
Бактерия растёт, только когда у неё есть всё необходимое одновременно. Сколько бы ни было сахара, без азота она не построит белок. Сколько бы ни было азота, без углеводов у неё нет энергии. Модель это учитывает: рост бактерий ограничивается тем фактором, которого не хватает сильнее всего.
Азот — аммиак и пептиды из рубцового протеина плюс рециркулирующий азот.
Изокислоты — разветвлённые летучие жирные кислоты (новое в 6.5.6).
Схема упрощена: в модели расчёт идёт отдельно по группам бактерий и фракциям углеводов.
В версии 6.5.5 в этой скобке было два фактора — энергия и азот. Модель предполагала, что всех остальных ростовых факторов бактериям хватает. В 6.5.6 добавлен третий. Больше в формуле ничего не поменялось.
Принцип бочки Либиха. Бочка вмещает воду до уровня самой короткой доски. Если изокислот не хватает, лишняя энергия и лишний азот не превратятся в бактерий — они либо уйдут непереваренными, либо азот будет потерян в виде аммиака. Модель 6.5.5 эту доску просто не видела.
2. Что такое изокислоты и откуда они берутся
Изокислоты — это разветвлённые летучие жирные кислоты. В рубце они образуются при распаде трёх аминокислот с разветвлённой цепью: валина, лейцина и изолейцина. Каждая аминокислота даёт свою изокислоту.
| Аминокислота в протеине корма | Изокислота в рубце |
|---|---|
| Валин | Изомасляная кислота |
| Лейцин | Изовалериановая кислота |
| Изолейцин | 2-метилмасляная кислота |
Зачем они бактериям? Фибролитические бактерии — те, что переваривают клетчатку, — используют изокислоты как готовый углеродный скелет, чтобы обратно собрать из него валин, лейцин и изолейцин для своего белка. Свободные аминокислоты и пептиды сами они используют плохо. Поэтому для них изокислоты — обязательный ростовой фактор, а не бонус.
Интересно, кто их производит: в основном амилолитические бактерии — те, что сбраживают крахмал и сахара. Они поглощают аминокислоты с разветвлённой цепью, расщепляют их, а образовавшиеся изокислоты достаются фибролитикам. Получается перекрёстное питание: одна группа бактерий кормит другую.
Источники изокислот в модели
- Распад аминокислот корма в рубце. Основной источник. Количество определяется тем, сколько в рационе рубцового протеина и сколько в нём валина, лейцина и изолейцина.
- Оборот бактерий в рубце. Бактерии гибнут и перевариваются другими бактериями — это небольшой дополнительный поток. По материалам, сопровождающим выход 6.5.6, на него приходится порядка 10–15% общего поступления изокислот.
- Прямой ввод в рацион. Если изокислот не хватает, модель показывает дефицит и может оценить, сколько нужно добавить.
Важная деталь: модель учитывает не только сколько изокислот образовалось, но и насколько эффективно бактерии их используют. Эффективность выше, когда рубцового протеина в рационе мало относительно ферментируемых углеводов.
3. Как изокислоты меняют прогноз молока
Теоретически, если изокислот хватает, прогноз 6.5.6 совпадает с 6.5.5. На практике, по нашему опыту расчётов, дефицит изокислот есть практически всегда — даже на классическом сбалансированном рационе. Меняется только его глубина. Поэтому почти в любом рационе запускается цепочка:
Им не хватает изокислот, и даже при достатке энергии и азота их масса ниже потенциальной.
Меньше бактерий на клетчатке — меньше переваривается потенциально переваримая НДК. Часть клетчатки уходит из рубца непереваренной.
Меньше летучих жирных кислот — меньше обменной энергии. Меньше бактериальной массы — меньше микробного белка и обменного протеина.
Молоко по энергии и молоко по белку пересчитываются вниз. Рацион, который в 6.5.5 выглядел сбалансированным, в 6.5.6 может показать недобор.
Отсюда главное практическое следствие: в рационах, где изокислоты лимитируют, версия 6.5.5 завышает прогноз молока. Она считает, что фибролитики получили всё необходимое, хотя на деле не получили.
Чем отличаются версии
Единственное отличие. Корнельский университет в описании версий для 6.5.6 указывает одно обновление: оценку поступления разветвлённых ЛЖК в рубце и их влияние на расчёт роста бактерий. Через это меняются прогноз переваримости клетчатки, бактериального роста и обменного протеина. Ничего другого между 6.5.5 и 6.5.6 не изменилось.
4. От чего зависит глубина дефицита изокислот
Вопрос «есть дефицит или нет» на практике почти не стоит: по нашему опыту, модель показывает дефицит изокислот даже на классическом сбалансированном рационе. Важно другое — насколько он глубок. Изокислоты делаются из рубцового протеина, поэтому дефицит тем сильнее, чем меньше в рационе рубцового протеина, чем больше азота приходит в форме без аминокислот и чем больше работы у фибролитиков.
| Ситуация в рационе | Глубина дефицита | Почему |
|---|---|---|
| Мало рубцового протеина, упор на транзитный протеин | Сильный | Мало аминокислот распадается в рубце — мало сырья для изокислот |
| Карбамид как основной источник рубцового азота | Сильный | Азот по балансу есть, но в карбамиде нет ни валина, ни лейцина, ни изолейцина |
| Много клетчатки, мало крахмала | Сильный | Фибролитикам много работы, а амилолитиков, которые производят изокислоты, меньше |
| Достаточно рубцового протеина из натуральных белковых кормов, нормальный уровень крахмала | Умеренный | Сырья больше, перекрёстное питание работает, но полностью потребность фибролитиков обычно не закрывается |
Не путайте следствие и причину. Если модель показала дефицит изокислот, первый вопрос — хватает ли в рационе рубцового протеина из натуральных кормов. Решать проблему изокислот ценой урезания рубцового протеина нельзя: без азота бактерии всё равно не вырастут, и одна короткая доска просто сменится другой.
5. Нужно ли сдавать корма на аминокислоты
Раз изокислоты считаются из валина, лейцина и изолейцина, возникает вопрос: можно ли работать по библиотеке или каждый корм надо сдавать на аминокислотный состав? Короткий ответ: анализ всегда повышает точность расчёта. Но с аминокислотами работает та же логика, что и с любым другим показателем. Чем стабильнее корм, тем меньше вы выигрываете от анализа. Чем он изменчивее, тем больше.
Почему профиль аминокислот стабильнее, чем кажется
Состав белка — свойство растения. Доля валина, лейцина и изолейцина в протеине определяется тем, из каких белков состоит корм. А это задано видом растения и частью, которая идёт в корм. Белок кукурузы богат лейцином — около 12% от протеина. В соевом шроте лейцина около 7–8% от протеина. Разница между кормами большая, а внутри одного корма профиль обычно меняется заметно меньше, чем количество протеина.
Основная ошибка — в количестве, а не в профиле. Модель считает поступление изокислот примерно так: рубцовый протеин × доля в нём валина, лейцина и изолейцина. Если сырой протеин и его фракции не измерены, ошибка в первом множителе будет больше, чем от библиотечного профиля во втором. Поэтому начинать надо со стандартного анализа, а аминокислоты — уже следующий уровень точности.
Какие корма сдавать в первую очередь
| Корм | Стабильность профиля | Что делать |
|---|---|---|
| Зерно: кукуруза, пшеница, ячмень, тритикале | Стабильный | Состав белка зерна мало меняется от партии к партии. Библиотечные данные дают приемлемую точность |
| Силосы и сенажи | Изменчивый | Зависят от культуры, фазы уборки и качества брожения. При сильном протеолизе часть аминокислот распадается ещё в траншее. Анализ по каждой траншее заметно повышает точность |
| Шроты и жмыхи | Риск фальсификации | Протеин могут «добить» карбамидом или разбавить шелухой. Сырой протеин по анализу в норме, а аминокислот в нём меньше, чем в библиотеке. Анализ при смене поставщика и выборочно по партиям |
| Барда, отходы переработки, корма без аналога в библиотеке | Зависит от сырья и завода | Библиотечный профиль взят «по похожести». Хотя бы разовый анализ на поставщика |
Фальсифицированный шрот — главный риск для расчёта изокислот. Если часть протеина в шроте — карбамид, модель по библиотечному профилю посчитает валин, лейцин и изолейцин на весь протеин. Изокислот в расчёте окажется больше, чем бактерии получат на самом деле. Обычный анализ на сырой протеин такую подмену не покажет.
Что мы рекомендуем:
- Базовый анализ — сухое вещество, сырой и растворимый протеин, НДК, нНДК240, крахмал — по всем кормам регулярно. Без него уточнять аминокислоты бессмысленно.
- Зерно — по библиотеке.
- Силосы и сенажи — анализ на аминокислоты по основным траншеям, особенно при признаках плохого брожения.
- Шроты и жмыхи — анализ при смене поставщика и выборочный контроль партий.
6. Где учёт изокислот даёт деньги
Здесь нет простой формулы вида «литр × цена × голов». Учёт изокислот сам по себе не добавляет молока — он делает прогноз точнее. Деньги появляются только тогда, когда эта точность меняет решение по рациону.
Как считать эффект. Сравнивать нужно не прогнозы двух версий модели, а два рациона: лучший рацион без учёта изокислот и лучший рацион с их учётом. Разница в доходе сверх стоимости кормов между ними — это и есть эффект. На одной ферме он будет нулевым, на другой — ощутимым. Заранее, без расчёта конкретного рациона, его не назвать.
Вывод
CNCPS считает молоко через бактерии: сначала — сколько бактерий может вырасти при имеющихся энергии, азоте и изокислотах, потом — сколько энергии и белка из этого получит корова. Версия 6.5.6 отличается от 6.5.5 только тем, что добавила изокислоты в число факторов, ограничивающих рост бактерий.
По нашему опыту, дефицит изокислот есть практически в любом рационе, включая классический сбалансированный. Поэтому 6.5.5 обычно завышает прогноз молока. Сильнее всего — там, где мало рубцового протеина, много карбамида или много клетчатки при малом крахмале.
Анализ кормов на аминокислоты повышает точность, но приоритеты те же, что и по другим показателям: зерно стабильно и считается по библиотеке, силосы и сенажи стоит сдавать, шроты — проверять из-за риска фальсификации.
Экономический эффект от учёта изокислот не считается одной формулой. Если лимит есть, но снять его нечем, меняется только прогноз. Деньги появляются там, где учёт изокислот позволяет удешевить рацион или поднять надой.
Программа «ДельтаКорм» рассчитывает рационы на модели CNCPS 6.5.6 — с учётом изокислот — и NASEM 2021 и оптимизирует их по показателю ДельтаКорм — доходу сверх стоимости кормов — с учётом физиологических ограничений.
Попробовать ДельтаКормНовые статьи и разборы — в нашем канале в Max: подписаться