PROTEIN STRUCTURE AND BIOLOGICAL VALUE OF SPRING BARLEY GRAINS FOR FEED PURPOSES
DOI 10.12737/2073-0462-2025-20-4-11-18 УДК 633.16:631.524.6
Keywords:
spring barley (Hordeum vulgare L.), variety, biological value, ranking, crude protein, essential amino acids, pigs.Abstract
The study was conducted to comparatively evaluate hulled spring barley varieties for protein biological value. The work was carried out from 2022 to 2024 in Kama region of the Republic of Tatarstan. Methodology combined statistical methods with ranking of varieties based on their nutritional value for feed production. Significantly high values of crude protein content in the dry matter of grain relative to the average varietal value of 15.14% were recorded in Raushan (16.28%) and Vakula (16.46%) varieties, a low one was in Finist variety (13.28%). The highest amount of essential amino acids, in comparison with the varietal average (32.53 g/100 g protein), was noted in Finist (34.66 g), Lidar (34.62 g) and Endan (35.57 g) varieties, and the lowest - in Fortuna (30.72 g), Nur (29.24 g), Despina (30.59 g) and Raushan (30.82 g). Finist (4.40 g) and Endan (4.29 g) varieties had significantly higher lysine content than the varietal average (3.93 g/100 g protein). The first and second limiting amino acids in the grain protein of spring barley varieties – lysine and threonine – were identified, with average varietal scores of 55.6 and 59.8%, respectively. As a result of ranking based on a set of protein biological value indicators revealed that Finist variety had the highest rank sum (92 points). A negative relationship was established between the content of crude protein in grain and the content of lysine in protein (r=- 0.52), which was reliable at the 1% significance level. Data obtained have practical implications for quality breeding and forage production.
References
1. Ниязов Н. С.-А. Истинная переваримость аминокислот ячменя // Животноводство России. 2022. № 5. С. 23–24. doi: 10.25701/ZZR.2022.05.05.012.
2. Питательная ценность зерна сортообразцов ярового ячменя селекции Татарского НИИСХ / В. И. Блохин, И. Ю. Никифорова, И. С. Ганиева и др. // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2021. Т. 16. № 4 (64). С. 5–9: doi: 10.12737/2073-0462-2022-5-9.
3. Левакова О. В., Ерошенко Л. М. Высокобелковые сорта и перспективные линии ярового ячменя // Вестник Российской сельскохозяйственной науки. 2019. № 6. С. 23–25. doi: 10.30850/vrsn/2019/6/23-25.
4. Оценка образцов ячменя на содержание β-глюканов в зерне и другие ценные признаки в условиях Восточной Сибири / В. И. Полонский, Н. А. Сурин, С. А. Герасимов и др. // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2021. Т. 182. № 1. С. 48–58. doi: 10.30901/2227-8834-2021-1-48-58.
5. Определение аминокислотного профиля кормов, используемых на МРТ Краснодарского края / В. Г. Рядчиков, В. Х. Вороков, О. Г. Шляхова и др. // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2020. № 163. С. 192–212.
6. Протеиновая и аминокислотная питательность кормов для свиней / В. М. Голушко, А. В. Голушко, В. Н. Пилюк и др. // Весці нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Серыя аграрных навук. 2016. № 3. С. 81–88.
7. Основные виды корма для свиней / В.М. Голушко, А.В. Голушко, В.А. Рощин и др. // Животноводство России. 2017. № 11. С. 23–25.
8. Оценка качественных показателей зерна сортов и линий ярового ячменя / Л. М. Ерошенко, М. М. Ромахин, А. Н. Ерошенко и др. // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2019. Т. 20. № 2. С. 126–133. doi: 10.30766/2072-9081.2019.20.2.126-133.
9. Changes in the nutrient composition of barley grain (Hordeum vulgare L.) and of morphological fractions of sprouts / L. T. Ortiz, S. Velasco, J. Trevino, et al. // Scientifica. 2021. 7 p. URL: https://europepmc.org/backend/ptpmcrender.fcgi?accid=PMC8321752&blobtype=pdf. (дата обращения: 15.07.24). doi: 10.1155/2021/9968864.
10. Ниязов Н. С.-А. Кажущаяся и истинная илеальная доступность аминокислот зерна злаковых кормов у растущих свиней // Проблемы биологии продуктивных животных. 2021. № 1. С. 101–111. doi: 10.25687/1996-6733.prodanimbiol.2021.1.101-111.
11. Comparative quality evaluation of physicochemical, technological, and protein profiling of wheat, rye, and barley cereals / M. Rani, G. Singh, R. A. Siddiqi, et al. // Frontiers in Nutrition. 2021. Vol. 8. URL: https://www.frontiersin.org/journals/nutrition/articles/10.3389/fnut.2021.694679/full (дата обращения: 15.07.24). doi: 10.3389/fnut.2021.694679.
12. Маркевич Д. В., Путятин Ю. В., Таврыкина О. М. Сравнительный анализ состава незаменимых аминокислот в основной продукции зерновых культур // Почвоведение и агрохимия. 2013. № 1 (50). С. 178–188.
13. Попков Н. А., Голушко В. М., Козинец А. И. К стратегии развития комбикормовой отрасли Беларуси // Зоотехническая наука Беларуси. 2020. Т. 55. № 1. С. 3–16.
14. Barley, Triticale, of Rye? The type of grain can affect the growth performance and meat quality of sustainable raised pigs / E. R. Grela, E. Kowalczuk-Vasilev, M. Świątkiewicz, et al. // Animals (Basel). 2023. Vol. 13. No. 8. 15 p. URL: https://www.mdpi.com/2076-2615/13/8/1331 (дата обращения: 15.07.24). doi: 10.3390/ani13081331.
15. Different carbohydrate sources affect swine performance and post-prandial glycemic response / P. Lombardi, N. Musco, S. Calabrò, et al. // Italian Journal of Animal Science. 2020. Vol. 19. No. 1. P. 421–430. doi: 10.1080/1828051x.2020.1749899.
16. Ma X., Li Z., Zhang Yu. Effects of the partial substitution of corn with wheat or barley on the growth performance, blood antioxidant capacity, intestinal health and fecal microbial composition of growing pigs // Antioxidants (Basel). 2022. Vol. 11. No. 8. 13 p. URL: https://www.mdpi.com/2076-3921/11/8/1614 (дата обращения: 15.07.24). doi: 10.3390/antiox11081614.
17. Рядчиков В. Г. Нормы потребности свиней мясных пород и кроссов в энергии и переваримых аминокислотах // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2007. № 34. С. 188–216.
18. Мазалова Н. Ф. Пищевая химия, практикум. Керчь. 2020. С. 19–20
19. Омаров М. О., Слесарёва О. А., Османова С. О. Определение доступности аминокислот зерна злаков для всасывания в кишечнике у молодняка свиней // Проблемы биологии продуктивных животных. 2016. № 3. С. 82–90.
20. Biel W., Jacyno E. Chemical composition and nutritive value of spring hulled barley varieties // Bulgarian journal of agricultural science. 2013. Vol. 19. No. 4. P. 721–727.
21. Valaja J., Suomi K., Alaviuhkola T. Effects of variety, soil type and nitrogen fertilizer supply on the nutritive value of barley for growing pigs // Agricultural and Food Science. 1997. Vol. 6. No. 4. P. 295–303. doi: 10.23986/afsci.72792. (дата обращения: 15.07.24)
1. Niyazov NSA. [True digestibility of barley amino acids] Zhivotnovodstvo Rossii. 2022; 5. 23-24 p. doi: 10.25701/ZZR.2022.05.05.012.
2. Blokhin VI, Nikiforova IYu, Ganieva IS. [Nutritional value of spring barley grain samples bred by Tatar Research Institute of Agriculture]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2021; Vol.16. 4 (64). 5-9 p. doi: 10.12737/2073-0462-2022-5-9.
3. Levakova OV, Eroshenko LM. [High-protein varieties and promising lines of spring barley]. Vestnik Rossiyskoy selskokhozyaystvennoy nauki. 2019; 6. 23-25 p. doi: 10.30850/vrsn/2019/6/23-25.
4. Polonskiy VI, Surin NA, Gerasimov SA. [Evaluation of barley samples for the content of β-glucans in grain and other valuable traits in Eastern Siberia]. Trudy po prikladnoy botanike, genetike i selektsii. 2021; Vol.182. 1. 48-58 p. doi: 10.30901/2227-8834-2021-1-48-58.
5. Ryadchikov VG, Vorokov VKh, Shlyakhova OG. [Determination of amino acid profile of feed used at MRT of Krasnodar Krai]. Politematicheskiy setevoy elektronnyy nauchnyy zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2020; 163. 192-212 p.
6. Golushko VM, Golushko AV, Pilyuk VN. [Protein and amino acid nutritional value of pig feed]. Vestsi natsyyanalnai akademii navuk Belarusi. Seryya agrarnykh navuk. 2016; 3. 81-88 p.
7. Golushko VM, Golushko AV, Roshchin VA. [Main types of feed for pigs]. Zhivotnovodstvo Rossii. 2017; 11. 23-25 p.
8. Eroshenko LM, Romakhin MM, Eroshenko AN. [Evaluation of quality indicators of grain of spring barley varieties and lines]. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. 2019; Vol.20. 2. 126-133 p. doi: 10.30766/2072-9081.2019.20.2.126-133.
9. Ortiz LT, Velasco S, Trevino J. Changes in the nutrient composition of barley grain (Hordeum vulgare L.) and of morphological fractions of sprouts. [Internet]. Scientifica. 2021; 7 p. [cited 2024, July 15]. Available from: https://europepmc.org/backend/ptpmcrender.fcgi?accid=PMC8321752&blobtype=pdf. doi: 10.1155/2021/9968864.
10. Niyazov NSA. [Apparent and true ileal availability of amino acids in cereal feed grains in growing pigs]. Problemy biologii produktivnykh zhivotnykh. 2021; 1. 101-111 p. doi: 10.25687/1996-6733.prodanimbiol.2021.1.101-111.
11. Rani M, Singh G, Siddiqi RA. Comparative quality evaluation of physicochemical, technological, and protein profiling of wheat, rye, and barley cereals. [Internet]. Frontiers in Nutrition. 2021; Vol.8. [cited 2024, July 15]. Available from: https://www.frontiersin.org/journals/nutrition/articles/10.3389/fnut.2021.694679/full. doi: 10.3389/fnut.2021.694679.
12. Markevich DV, Putyatin YuV, Tavrykina OM. [Comparative analysis of the composition of essential amino acids in the main products of grain crops]. Pochvovedenie i agrokhimiya. 2013; 1 (50). 178-188 p.
13. Popkov NA, Golushko VM, Kozinets AI. [To a strategy of compound feed industry development in Belarus]. Zootekhnicheskaya nauka Belarusi. 2020; Vol.55. 1. 3-16 p.
14. Grela ER, Kowalczuk-Vasilev E, Swiatkiewicz M. Barley, Triticale of Rye? The type of grain can affect the growth performance and meat quality of sustainable raised pigs. [Internet]. Animals (Basel). 2023; Vol.13. No.8. 15 p. [cited 2024, July 15]. Available from: https://www.mdpi.com/2076-2615/13/8/1331. doi: 10.3390/ani13081331.
15. Lombardi P, Musco N, Calabro S. Different carbohydrate sources affect swine performance and post-prandial glycemic response. Italian Journal of Animal Science. 2020; Vol.19. No.1. 421-430 p. doi: 10.1080/1828051x.2020.1749899.
16. Ma X, Li Z, Zhang Yu. Effects of the partial substitution of corn with wheat or barley on the growth performance, blood antioxidant capacity, intestinal health and fecal microbial composition of growing pigs. [Internet]. Antioxidants (Basel). 2022; Vol.11. No.8. 13 p. [cited 2024, July 15]. Available from: https://www.mdpi.com/2076-3921/11/8/1614. doi: 10.3390/antiox11081614.
17. Ryadchikov VG. [Standards of requirements of meat breeds and crosses of pigs for energy and digestible amino acids]. Politematicheskiy setevoy elektronnyy nauchnyy zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2007; 34. 188-216 p.
18. Mazalova NF. Pishchevaya khimiya, praktikum. [Food chemistry, practical course]. Kerch. 2020; 19-20 p.
19. Omarov MO, Slesareva OA, Osmanova SO. [Determination of the availability of amino acids of cereal grain for intestinal absorption of young pigs]. Problemy biologii produktivnykh zhivotnykh. 2016; 3. 82-90 p.
20. Biel W, Jacyno E. Chemical composition and nutritive value of spring hulled barley varieties. Bulgarian journal of agricultural science. 2013; Vol.19. No.4. 721-727 p.
21. Valaja J, Suomi K, Alaviuhkola T. Effects of variety, soil type and nitrogen fertilizer supply on the nutritive value of barley for growing pigs. [Internet]. Agricultural and Food Science. 1997; Vol.6. No.4. 295-303 p. [cited 2024, July 15]. Available from doi: 10.23986/afsci.72792.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
Categories
License
Copyright (c) 2026 Vestnik of Kazan state agrarian university
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Метаданные научных статей, включая название, аннотацию, сведения об авторах, список литературы, идентификаторы и иные элементы библиографического описания для дальнейшего неограниченного использования, передаются в редакцию с правом их неограниченного использования на условиях открытой лицензии Creative Commons Attribution (CC BY).
