Введение. В процессе ферментации корма в рубце образуются газы, основные из которых углекислый газ (СO2), метан (CH4), водород (H2), азот (N2) и сероводород (H2S). Метан является естественным побочным продуктом микробной ферментации углеводов и в меньшей степени аминокислот в рубце. Синтез метана предположительно служит для выравнивания окислительно-восстановительного баланса, и его выход может варьироваться у разных животных, несмотря на одинаковые условия кормления [1].Метан играет важную роль в круговороте углерода в природных средах, и его преоб­ладающим источником является продукция метаногенных архей [2]. Большинство метаногенов удаляют газообразный водород путем восстановления CO2 газообразным H2 с образованием метана [3]. Синтез метана позволяет избежать накопления H2, который подавляет нормальную функцию микробных ферментов, участвующих в переносе электронов [4]. Предполагалось, что если бы жвачные животные вовсе не производили метан, то pH рубца неуклонно бы снижался и ухудшилось бы переваривание клетчатки [5].При увеличении количества концентратов (особенно содержащих крахмал) в рационе снижается количество целлюлозолитических бактерий и увеличивается количество амилолитических бактерий за счет изменения соотношения субстратов [6, 7]. Из-за изменения соотношения летучих жирных кислот (ЛЖК) умень­шается количество водорода, доступного метаногенным археям, и снижается pH рубца, что еще больше ингибирует (снижает) популяции целлюлозолитических бактерий, простейших и метаногенов [8, 9].Если бы метаногенез был ингибирован и доступный H2 был перенаправлен на альтернативные метаболические пути, дающие энергию, можно было бы ожидать увеличения продуктивности. Таким образом, снижение выработки CH4 потенциально может улучшить продуктивность при том же энергетическом потреблении животным, при условии, что метаболизм в рубце не будет нарушен.Цель исследования – изучить влияние рационов с разным уровнем концентратов на образование метана в организме овец.Объект, материал и методы. Исследование было проведены методом групп-периодов на овцах романовской породы в возрасте 2 лет, в количестве 6 голов с живой массой 36–42 кг, с хроническими фистулами рубца по Басову в условиях физиологического двора ФГБНУ ФИЦ ВИЖ им. Л.К. Эрнста.Животным 1-го периода скармливали 20 % концентратов, 2-го – 30, 3-го периода 40 % концентратов. Основной рацион (ОР) соответствовал по показателям энергетической и питательной ценности требованиям для данного возрастного и весового показателя животных (Калашников А.П. и др., 2003). Анализ показателей рубцовой ферментации проводили в отделе физиологии и биохимии ВИЖ им Л.К. Эрнста.Для характеристики рубцового пищеварения у животных брали пробы содержимого рубца за 1 ч до кормления и через 3 ч после кормления для определения следующих показателей: рН, общее количество ЛЖК – методом паровой дистилляции в аппарате Маркгама; амилолитическая активность – фотометрическим методом.В конце каждого балансового опыта у всех животных (n = 6) отбирались пробы рубцового и содержимого толстого отдела кишечника для генетического исследования толстокишечной и рубцовой микробиоты. Использовали метод ПЦР-РВ с флуоресцентной детекцией. Для этого применяли комплект реагентов «Колонофлор-16 (премиум)» ООО «Альфалаб» (Россия, г. Санкт-Петербург) в соответствии с инструк­цией производителя в модицификации лаборатории фундаментальных основ питания сельскохозяйственных животных и рыб ФГБНУ ФИЦ ВИЖ им. Л.К. Эрнста при сотрудничестве с лабораторией молекулярной генетики сельскохозяйственных животных ФГБНУ ФНЦ ВИЖ им. Л.К. Эрнста.Интерпретацию результатов амплификации осуществляли с использованием программного обеспечения, входящего в состав набора «Колонофлор-16 (премиум)», согласно инструкции производителя.Выделение метана учитывалось в метаболических камерах открытого типа. Для изучения газообразования животное помещалось в камеру и содержалось в ней в течение 2 смежных суток. Камеру открывали в 9-00 и 16-00 для раздачи концентрированных и грубых кормов.Полученные в опыте материалы обработаны биометрически с использованием метода дисперсионного анализа (ANOVA), посредством программы STATISTICA, version 13 Ru, StatSoft, Inc., 2011 (www.statsoft.com). При этом вычислены следующие величины: среднеарифметическая (М), среднеквадратическая ошибка (±m) и уровень значимости (р). Результаты исследований считали высокодостоверными при р ≤ 0,001 и достоверными при р ≤ 0,01 и р ≤ 0,05. При р ≤ 0,1 до р ≥ 0,05 – тенденция к достоверности полученных данных. При р ≥ 0,1 разницу считали недостоверной.Результаты и их обсуждение. Высокий уровень концентратов в рационах (свыше 50 %) взрослых жвачных является физиологически противоестественным, так как нарушает процессы рубцового пищеварения и повышает заболеваемость [10].В наших исследованиях показатели рубцового метаболизма у исследуемых овец отображены в таблице 1.В текущем эксперименте pH при рационе с вводом 20 % (p ≤ 0,01), 30 и 40 % концентратов снижался через 3 ч после кормления. Также наблюдается постепенное повышение кислотности рубцового содержимого до кормления между первым и третьим периодом, где уровень pН понизился с 6,71 до 6,25 (p ≤ 0,05). Помимо снижения pН, можно отметить увеличение количества кислых метаболитов (ЛЖК) с 6,65 до 7,21 Ммоль/100 мл до кормления и с 7,63 до 8,45 Ммоль/100 мл через 3 ч после кормления.Образование ЛЖК в рубце тесно связано с производством метана [11]. ЛЖК могут оказать влияние на снижение pH ферментации до уровня ниже 6,0, тем самым подавляя пролиферацию метаногенных микроорганизмов. Правильное распределение ЛЖК для различных физиологических процессов обеспечивает эффективное использование энергии и поддерживает рост, воспроизводство, продуктивность и выбросы метана [12]. Таблица 1Показатели рубцового метаболизма у овец (n = 6) ГруппаВремя взятия пробдо кормления3 ч после кормленияПоказатель pH20 % концентратов6,71 ± 0,096,28 ± 0,09**30 % концентратов6,68 ± 0,076,31 ± 0,1640 % концентратов6,25 ± 0,08*6,26 ± 0,04ЛЖК, Ммоль/100мл20 % концентратов6,65 ± 0,477,63 ± 0,5830 % концентратов6,80 ± 0,397,99 ± 0,4640 % концентратов7,21 ± 0,338,45 ± 0,13Амилолитическая активность, Е/мл20 % концентратов12,73 ± 0,6630 % концентратов13,00 ± 1,0340 % концентратов14,21 ± 0,33*р ≤ 0,05;**р ≤ 0,01.  Таким образом, в нашем исследовании по мере повышения процента концентратов в рационе 2-летних овец повышается кислотность рубцовой жидкости в пределах нормы и общее количество летучих жирных кислот, что применимо при концентрированном типе кормления.Амилолитические бактерии, в основном стрептококки, представлены в рубце многочисленной группой. В наших опытах амилолитическая активность рубца после еды постепенно увеличивалась с 12,73 до 14,21 при смене рациона на более концентрированный.Производство метана в рубце в первую очередь связано с метаболической активностью метаногенных архей, вырабатывающих метан в качестве побочного продукта. Основные виды метаногенных архей: Methanobrevibacter smithii, Methanosphaera stadtmanae, Methanomirobium mobile и Methanosarcina spp. [13]. Эти археи используют H2, CO2 и метанол для синтеза метана [14, 15].В наших исследованиях с увеличением уровня концентратов снижается количество Metha­nobrevibacter smithii, Methanosphaera stadtmanae как в рубце, так и в кишечнике (рис. 1).Наиболее зависящими от концентратного типа кормления оказались Methanobrevibacter smithii. Их количество заметно сократилось в рубцовом содержимом при вводе 40 % концентратов, а в кишечном содержимом начиная с ввода 30 и 40 % концентратов. Methanosphaera stadtmanae оказались более устойчивыми к повышению уровня вводимых концентратов, что требует дальнейшего изучения.Изучение выделения метана из организма овец при различном уровне концентратов в рационе показало, что при увеличении доли концентрированных кормов снижается выделение метана и углекислого газа из организма животных в результате количественного изменения метаногенов в ЖКТ овец (табл. 2).   Содержание метаногеновТаблица 2Выделение метана из организма овец при различных уровнях концентратов в рационе ГруппаВыделение СН4, л/сут20 % концентратов21,10±0,3330 % концентратов17,88±0,3540 % концентратов15,88±0,15  При вводе 20, 30 и 40 % концентратов в рацион овец количество выделенного СН4 составило 21,10; 17,88 и 15,88 л/сут соответственно. Повышение концентратной части рациона в 2 раза способствует снижению выработки СН4 ЖКТ в 1,33 раза.Заключение. Увеличение в рационах романовских овец концентратов оказало влияние на рубцовое пищеварение: показатель pH при рационе с вводом 20 % (p ≤ 0,01), 30 и 40 % концентратов снижался через 3 ч после кормления, до кормления между первым и третьим периодом уровень pН понизился с 6,71 до 6,25 (p ≤ 0,05); количество кислых метаболитов (ЛЖК) увеличивалось с 6,65 до 7,21 Ммоль/100 мл до кормления и с 7,63 до 8,45 Ммоль/100 мл через 3 ч после кормления; амилолитическая активность рубца после еды постепенно увеличивалась с 12,73 до 14,21 при смене рациона на более концентрированный. Повышение в рационах овец концентратов с 20 до 40 % способствует снижению выработки СН4 ЖКТ в 1,33 раза за счет снижения количества метаногенов Metha­nobrevibacter smithii, Methanosphaera stadtmanae как в рубце, так и в кишечнике.