Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания животных – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста»
Проблема повышения эффективности мясного скотоводства на современном этапе в значительной мере решается на пути совершенствования технологий кормления животных, в частности, за счёт применения биологически активных добавок для повышения эффективности использования кормов. Одним из важнейших факторов повышения мясной продуктивности является оптимизация протеинового питания животных. Белковый обмен является неотъемлемой частью азотистого обмена. Мочевина и аммиак – конечные продукты азотистого обмена, а уровень интермедиатов цикла мочевины (орнитинового цикла) можно регулировать, водействуя на активность ключевых ферментов цикла. N-карбамоилглутамат (NКГ) - неметаболизируемый аналог N-ацетилглутамата, аллостерического активатора первой ферментативной реакции цикла мочевины, является эффективным агонистом и регулятором карбамоилфосфатсинтетазы. Применение кормовой добавки NКГ обеспечивает более полную конверсию азота мочевины и аммиака в эндогенный белок и повышает мясную продуктивность сельскохозяйственных животных, что подтверждено многочисленными работами зарубежных и отечественных ученых. Цель обзора – систематизировать данные о влияние кормовой добавки NКГ воспроизводительную функцию, мясную и молочную продуктивность животных, особенно КРС. В разделах обзора рассмотрены основные направления действия NКГ: 1) активность цикла мочевины; 2) продуктивность животных; 3) рубцовое пищеварения 4) состав и функциональную активность микробиоты рубца у жвачных животных. Сделан вывод о необходимости детальных исследований влияния добавок NКГ на продуктивно-хозяйственные признаки и физиолого-биохимические показатели у жвачных животных, выращиваемых в условиях, характерных для нашей страны
$11. Александрович Ю.С., Пшениснов К.В., Фелькер Е.Ю., Абрамова Н.Н., Габрусская Т.В. Нарушения цикла синтеза мочевины как причина острой церебральной недостаточности у детей: случай из практики // Вестник интенсивной терапии им. А. И. Салтанова. 2017. № 1. С. 73-79.
$12. Ашихмин С.П., Мартусевич А.К., Жданова О.Б., Колосов А.Е. Соединения азота в биомедицинских науках (Ред. И.В. Шешунов). М.: Изд. дом Академии Естествознания. 2012. 88 с.
$13. Бажанов В.А., Орешко И.И. Мясное производство в России: проблемы импортозамещения // Мир экономики и управления. 2015. Т. 15. № 3. С. 46-55.
$14. Галочкин В.А., Галочкина В.П., Матвеев В.А., Харитонов Е.Л., Ушаков А.С. Методическое пособие по нормированию питания бычков при интенсивном выращивании и откорме. Боровск: ВНИИФБиП, 2013. 95 с.
$15. Галочкина В.П., Остренко К.С., Обвинцева О.В., Агафонова А.В., Галочкин В.А. Питание - основа метаболических процессов в тканях организма и продуктивности коров. В сб. Инновационные разработки для развития отраслей сельского хозяйства региона (Ред. В.Н. Мазуров). Калуга. Изд.: ФГБНУ КНИИСХ. 2019. С. 294-297.
$16. Гусаров И.В., Фоменко П.А., Богатырева Е.В. О необходимости нормирования содержания мочевины в кормах для КРС. Комбикорма. 2020. № 10. С. 56-58. DOI 10.25741/2413-287X-2020-10-3-123
$17. Давыдова С.Ю. Азотсодержащие кормовые добавки в рационе жвачных (обзор) // Животноводство и кормопроизводство. 2014. Т. 84. № 1. С. 118-121.
$18. Дегтярева А.В., Соколова Е.В., Захарова Е.Ю., Исаева М.Х., Высоких М.Ю., Иванец Т.Ю., Дегтярев Д.Н. Гипераммониемия в практике неонатолога. Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2020. Т. 65. № 6. С. 98-107. DOI: 10.21508/1027–4065–2020–65–6–98–107
$19. Зeмлянухинa Т.Н., Абрамов С.И. Использование комбикорма "калькосуперстарт" в рационе телят-молочников. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2018. Т. 167. № 9. С. 87-92.
$110. Калашников А.П., Фисинин В.И., Щеглов В.В., Клейменов Н.И.. (Ред.). Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных. Москва. Издательство «Знание». 2003. 456 с
$111. Кузнецов А.С., Остренко К.С. Повышение эффективности использования протеина рациона для высокопродуктивных коров. Эффективное животноводство. 2020. Т. 166. № 9. С. 94-95.
$112. Кузнецов А.С., Остренко К.С. Влияние аргинина на показатели роста поросят, эффективность утилизации аммиака и использование азота из рациона. Способы устранения дефицита аргинина. Свиноводство. 2020. № 8. С. 45-47.
$113. Кузнецов А.С., Остренко К.С. Способы снижения концентрации аммиака в крови для повышения продуктивности коров. Эффективное животноводство. 2021. Т. 167. С. 68-69.
$114. Кузнецов А.С., Харитонов Е.Л., Остренко К.С., Овчарова А.Н. Использование азотсодержащих соединений в организме молодняка крупного рогатого скота при добавлении в рацион n-карбомилглутамата. Молочное и мясное скотоводство. 2021а. № 2. С. 37-39.
$115. Кузнецов А.С., Харитонов Е.Л., Остренко К.С. Влияние добавок n-карбомилглутамата в рацион на показатели рубцового пищеварения, утилизацию аммиака, метаболизм азота и молочную продуктивность коров. Молочное и мясное скотоводство. 2021б. № 1. С. 29-32.
$116. Кузьмина Т.Н. Перспективы развития отечественного мясного скотоводства. Техника и технологии в животноводстве. 2019. Т. 34. № 2. С. 92-99.
$117. Мишуров Н.П., Давыдова С.А., Давыдов А.А. Перспективные технологии повышения качества комбикормов. Техника и технологии в животноводстве. 2019. Т. 35. № 3. С. 4-11.
$118. Муратов А.В., Мадумаров А.К. Биологические аспекты повышения мясной продуктивности сельскохозяйственных животных. Территория науки. 2017. № 6. С. 63-68.
$119. Остренко К.С. Проблемы интенсификации животноводства и пути их решения. В сб.: Материалы V международной научно-практической конференции: Современное состояние, проблемы и перспективы развития аграрной науки. (В.С. Паштецкий, ред.). Крым. Симферополь. Изд. АРИАЛ. 2020. С. 287-289.
$120. Остренко К.С. Основы взаимосвязи нейрогуморальной регуляции и микробиома ЖКТ у овец. Сб. трудов Краснодарского научного центра по зоотехнии и ветеринарии. 2021. Т. 10. № 1. С. 185-189.
$121. Плотникова Е.Ю., Сухих А.С. Различные варианты гипераммониемии в клинической практике. Медицинский совет. 2018. № 14. С. 34-42.
$122. Филиппова О.Б., Кийко Е.И., Маслова Н.И. Рубцовое пищеварение у коров при различном составе кормовой смеси. Техника и технологии в животноводстве. 2017. Т. 28. № 4. С. 139-144. DOI: 10.24411/2226-4302-2017-00023.
$123. Bachmann C., Häberle J., Leonard J.V. Pathophysiology and management of hyperammonemia. SPS Publications, Heilbronn. 2006. 157-173.
$124. Brar G., Thomas R., Bawle E. Transient hyperammonemia in preterm infants with hypoxia. Pediatr. Res. 2004. 56: 671. DOI: 10.1203/00006450-200410000-00052
$125. Cai S., Zhu J., Zeng X., Ye Q., Ye C., Mao X., Zhang S., Qiao S., Zeng X. maternal n-carbamylglutamate supply during early pregnancy enhanced pregnancy outcomes in sows through modulations of targeted genes and metabolism pathways. J. Agric. Food Chem. 2018. 66(23): 5845-5852. DOI: 10.1021/acs.jafc.8b01637
$126. Caldovic L., Morizono H., Panglao M. G., Cheng S. F., Packman S., Tuchman M. Null mutations in the N-acetylglutamate synthase gene associated with acute neonatal disease and hyperammonemia. Human genetics. 2003. 112(4): 364-368. DOI: 10.1007/s00439-003-0909-5
$127. Caldovic L., Morizono H., Daikhin Y., Nissim I., McCarter R. J., Yudkoff M., Tuchman M. Restoration of ureagenesis in N-acetylglutamate synthase deficiency by N-carbamylglutamate. J. Pediat. 2004. 145(4): 552-554. DOI: 10.1016/j.jpeds.2004.06.047
$128. Chacher B., Zhu W., Ye J.A., Wang D.M., Liu J.X.. Effect of dietary N-carbamoylglutamate on milk production and nitrogen utilization in high-yielding dairy cows. J. Dairy Sci. 2014. 97(4): 2338-2345. DOI: 10.3168/jds.2013-7330
$129. Chacher B., Wang D.M., Liu H.Y., Liu J.X. Degradaton of L-arginine and N-carbamoyl glutamate and their effect on rumen fermentaton in vitro. Ital. J. Anim. Sci. 2012. 11: 4693-4696.
$130. Daniotti M., la Marca G., Fiorini P., Filippi L. New developments in the treatment of hyperammonemia: emerging use of carglumic acid. Int. J. Gener. Med. 2011. 4: 21-28.
$131. Feng T., Schütz L.F., Morrell B.C., Perego M.C., Spicer L.J. Effects of N-carbamylglutamate and L-arginine on steroidogenesis and gene expression in bovine granulosa cells. Anim. Reprod. Sci. 2018. 188: 85-92. DOI: 10.1016/j.anireprosci.2017.11.012
$132. Feng T., DeVore A.A., Perego M.C., Morrell B.C., Spicer L.J. Effects of N-carbamylglutamate and arginine on steroidogenesis and proliferation of pig granulosa cells in vitro. Anim. Reprod. Sci. 2019. 209: 106-138. DOI: 10.1016/j.anireprosci.2019.106138
$133. Frank J.W., Escobar J., Nguyen H.V., Jobgen S.C., Jobgen W.S., Davis T.A., Wu G. Oral N-carbamylglutamate supplementation increases protein synthesis in skeletal muscle of piglets. J. Nutr. 2007. 137(2): 315-319. DOI: 10.1093/jn/137.2.315
$134. Getahun D., Alemneh T., Akeberegn D., Getabalew M., Zewdie D. Urea metabolism and recycling in ruminants. Biomed. J. Sci. Tech. Res. 2019. 20(1). BJSTR. MS.ID.003401.
$135. Gu F.F., Wang D.M., Yang D.T., Liu J.X., Ren D.X. Short communication: Effects of dietary N-carbamoylglutamate supplementation on the milk amino acid profile and mozzarella cheese quality in mid-lactating dairy cows. J. Dairy Sci. 2020. 103(6): 4935-4940. DOI: 10.3168/jds.2019-17385
$136. Harper M.S., Amanda Shen Z., Barnett J.F., Krsmanovic L., Myhre A., Delaney B. N-Acetyl-glutamic acid: evaluation of acute and 28-day repeated dose oral toxicity and genotoxicity. Food and Chemical Toxicology. 2009. 47(11): 2723-2729. DOI:10.1016/j.fct.2009.07.036
$137. Huhtanen P., Hristov A.N. A meta-analysis of the effects of dietary protein concentration and degradability on milk protein yield and milk n efficiency in dairy cows. J. Dairy Sci. 2009. 92: 3222-3232.
$138. Jin D., Zhao S., Wang P., Zheng N., Bu D., Beckers Y. and Wang J. Insights into abundant rumen ureolytic bacterial community using rumen simulation system. Front. Microbiol. 2006. 7: 1006. DOI: 10.3389/fmicb.2016.01006
$139. Kharitonov Е., Ostrenko K.S., Lemeshevsky V.O., Galochkina В.П. Prevention of protein deficiency in dairy bull calves during fattening. In: E3S Web of Conf. Topic. Probl. Agricult. Civil Environm. Engin, TPACEE. 2020: 40-46.
$140. Kim M., Morrison M., Yu Z. Status of the phylogenetic diversity census of ruminal microbiomes. FEMS Microbiol. Ecol. 2011. 76(1): 49-63. DOI: 10.1111/j.1574-6941.2010.01029.x
$141. Kiykim E., Zubarioglu T. Low dose of carglumic acid for treatment of hyperammonemia due to N-acetylglutamate synthase deficiency. Indian Pediatr. 2014. 51(9): 755-756.
$142. Li Z., Mu C., Xu Y., Shen J., Zhu W. Changes in the solid-, liquid-, and epithelium-associated bacterial communities in the rumen of hu lambs in response to dietary urea supplementation. Front. Microbiol. 2020. 11: 244-252.
$143. Logue J.B., Burgmann H., Robinson C.T. Progress in the ecological genetics and biodiversity of freshwater bacteria. BioScience. 2008. 58(2): 103-113.
$144. Meijer A.J., Lof C., Ramos I.C., Verhoeven A.J. Control of ureogenesis. Eur. J. Biochem. 1985. 148(1): 189-196.
$145. Morizono H., Caldovic L., Shi D., Tuchman M. Mammalian N-acetylglutamate synthase. Molecular genetics and metabolism. 2004. 81(1): 4-11. DOI: 10.1016/j.ymgme.2003
$146. Morris S.M. Jr. Regulation of enzymes of the urea cycle and arginine metabolism. Annu. Rev. Nutr. 2002. 22: 87-105. DOI.org/10.1146/annurev.nutr.22.110801.140547
$147. Morris S.M. Jr: Recent advance in arginine metabolism: roles and regulation of arginases. Br. J. Phar. 2009. 157(6): 922-930.
$148. Oba M., Baldwin R.L, Owens S.L., Bequette B.J. Urea synthesis by ruminal epithelial and duodenal mucosal cells from growing sheep. J. Dairy Sci. 2004. 87(6): 1803-1805. DOI: 10.3168/jds.S0022-0302(04)73336-6
$149. Oba M., Baldwin R.L. Owens S.L., Bequette B.J. Metabolic fates of ammonia-N in ruminal epithelial and duodenal mucosal cells isolated from growing sheep. J. Dairy Sci. 2005. 88(11): 3963-3970. DOI: 10.3168/jds.S0022-0302(05)73082-4
$150. Palencia J.Y.P., Lemes M.A.G., Garbossa C.A.P., Abreu M.L.T., Pereira L.J., Zangeronimo M.G. Arginine for gestating sows and foetal development: A systematic review. J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. 2017. 102(1): 204-213.
$151. Palencia J.Y.P., Saraiva A., Abreu M.L.T., Zangeronimo M.G., Schinckel A.P., Pospissil Garbossa C.A. Effectiveness of citrulline and N-carbamoyl glutamate as arginine precursors on reproductive performance in mammals: A systematic review. PLoS ONE. 2018. 13(12): e0209569. DOI: org/10.1371/journal.pone.0209569
$152. Sun L., Zhang H., Fan Y., Guo Y., Zhang G., Nie H., Wang F. Metabolomic profiling in umbilical venous plasma reveals effects of dietary rumen-protected arginine or N-carbamylglutamate supplementation in nutrient-restricted Hu sheep during pregnancy. Reprod. Domest. Anim. 2017. 52(3): 376-388. DOI: 10.1111/rda.12919
$153. Sun L., Zhang H., Wang Z., Fan Y., Guo Y., Wang F. Dietary rumen-protected arginine and N-carbamylglutamate supplementation enhances fetal growth in underfed ewes. Reprod. Fertil. Dev. 2018. 30(8): 1116-1127. DOI: 10.1071/RD17164
$154. Ungerfeld E.M., Aedo M.F., Emilio D.M., Saldivia M. Inhibiting methanogenesis in rumen batch cultures did not increase the recovery of metabolic hydrogen in microbial amino acids. Microorganisms. 2019. 7(1): 15. DOI: 10.3390/microorganisms7050115
$155. Wang S., Azarfar A., Wang Y., Cao Z., Li S.J. N-carbamylglutamate restores nitric oxide synthesis and attenuates high altitude-induced pulmonary hypertension in Holstein heifers ascended to high altitude. Anim. Sci. Biotechnol. 2018. 9(63). DOI: 10.1186/s40104-018-0277-6
$156. Wang Y., Han S., Zhou J., Li P., Wang G., Yu H., Cai S., Zeng X., Johnston L.J., Levesque C.L., Qiao S. Effects of dietary crude protein level and N-carbamylglutamate supplementation on nutrient digestibility and digestive enzyme activity of jejunum in growing pigs. J. Anim. Sci. 2020. 98(4): skaa088. DOI: 10.1093/jas/skaa088
$157. Wu G., Bazer F.W., Cudd T.A., Meininger C.J., Spencer T.E. Maternal nutrition and fetal development. J. Nutr. 2004. 134(9): 2169-2172.
$158. Wu G., Bazer F.W., Davis T.A., Kim S.W., Li P., Rhoads J.M. et al. Arginine metabolism and nutrition in growth, health and disease. J. Amino Acids. 2009. 37: 153-168.
$159. Wu X., Zhang Y., Liu Z., Li T.J., Yin Y.L. Effects of oral supplementation with glutamate or combination of glutamate and N-carbamylglutamate on intestinal mucosa morphology and epithelium cell proliferation in weanling piglets. J. Anim. Sci. 2012. 90(4): 337-339. DOI: 10.2527/jas.53752
$160. Wu G., Bazer F.W., Satterfield M.C., Li X., Wang X., Johnson G.A., et al. Impacts of arginine nutrition on embryonic and fetal development in mammals. J. Amino Acids. 2013. 45: 241-256.
$161. Wu Z., Hou Y., Hu S., Bazer F.W., Meininger C.J., McNeal C.J. et al. Catabolism and safety of supplemental l-arginine in animals. J. Amino Acids. 2016. 48: 1541-1552.
$162. Xing Y., Wu X., Xie C., Xiao D., Zhang B. Meat quality and fatty acid profiles of chinese ningxiang pigs following supplementation with N-Carbamylglutamate. Animals (Basel). 2020. 10(1): 88. DOI: 10.3390/ani10010088
$163. Ye C., Zeng X., Zhu J., Liu Y., Ye Q., Qiao S., Zeng X. dietary n-carbamylglutamate supplementation in a reduced protein diet affects carcass traits and the profile of muscle amino acids and fatty acids in finishing pigs. J. Agric. Food Chem. 2017. 65(28): 5751-5758. DOI: 10.1021/acs.jafc.7b02301
$164. Zhang H., Sun L.W., Wang Z.Y., Deng M.T., Zhang G.M., Guo R.H., Ma T.W., Wang F. Dietary N-carbamylglutamate and rumen-protected -arginine supplementation ameliorate fetal growth restriction in undernourished ewes. J. Anim. Sci. 2016. 94(5): 2072-2085. DOI: 10.2527/jas.2015-9587
$165. Zhang H., Zhao F., Nie H., Ma T., Wang Z., Wang F., Loor J.J. Dietary N-carbamylglutamate and rumen-protected L-arginine supplementation during intrauterine growth restriction in undernourished ewes improve fetal thymus development and immune function. Reprod. Fertil. Dev. 2018. 30(1): 1522-1531. DOI: 10.1071/RD18047
$166. Zhang F.D., Wang J., Zhang H.J., Wu S.G., Lin J., Qi G.H. effect of amniotic injection of N-carbamylglutamate on meat quality of broilers. Animals (Basel). 2020. 10(4): 576. DOI: 10.3390/ani10040576