Abstract
<jats:p>Современное высокоинтенсивное бройлерное производство сталкивается с дилеммой: необходимостью обеспечить рационы, сбалансированные по доступным аминокислотам для реализации генетического потенциала, и высокой стоимостью, волатильностью цен, а также экологическими издержками традиционных высококачественных белковых кормов (соевый шрот, рыбная мука). Ключевым лимитирующим фактором использования более доступного растительного сырья является низкая биодоступность его протеина, обусловленная комплексом антипитательных факторов и, главным образом, его интеграцией в структурные комплексы клеточной стенки посредством ковалентных (дитирозиновые сшивки) и нековалентных (ионные, гидрофобные) связей с полисахаридами. Данный обзор систематизирует современные научные представления о механизмах действия экзогенных протеаз как стратегического инструмента для решения этой проблемы. Показано, что их эффективность выходит далеко за рамки прямого гидролиза пептидных связей. Она основана на синергии с карбогидразами (ксиланазами, β-глюканазами), обеспечивающей каскадную дезинтеграцию устойчивых белково-полисахаридных комплексов. Такой кооперативный катализ имитирует природные микробные консорциумы и приводит к значительному увеличению доступной поверхности белка, что доказано методами конфокальной микроскопии. Более того, повышенный поток пептидов, образующийся в результате такого гидролиза, запускает многоуровневую адаптивную программу организма-хозяина. На уровне энтероцитов индуцируется экспрессия транспортера пептидов PepT1, на системном уровне – снижается секреция панкреатических протеаз, что экономит эндогенный азот. Ключевым гормональным следствием является активация оси инсулиноподобного фактора роста-1 (IGF-1), опосредованная лейцином и аргинином, что смещает метаболический гомеостаз в сторону мышечного анаболизма. Комплексный анализ демонстрирует, что интеграция синергичных ферментных комплексов делает технологически и экономически осуществимой стратегию прецизионного низкопротеинового кормления. Эта стратегия позволяет снизить уровень сырого протеина в рационе на 2-4%, обеспечивая снижение себестоимости корма на 4-6%, поддержание продуктивности и, что критически важно, сокращение экскреции азота на 15-18%, что соответствует принципам устойчивого развития. Таким образом, протеазы трансформируются из простого аддитива в технологию прецизионного управления нутриентным потоком и метаболизмом, обеспечивая переход к ресурсоэффективной и экологически ответственной модели птицеводства.</jats:p> <jats:p>Modern intensive broiler production faces a dilemma: the need to provide diets balanced in available amino acids to realize genetic potential, and the high cost, price volatility, and environmental footprint of traditional high-quality protein sources (soybean meal, fish meal). The key limiting factor for using more accessible plant-based ingredients is the low bioavailability of their protein, due to a complex of antinutritional factors and, primarily, its integration into cell wall structural complexes via covalent (dityrosine cross-links) and non-covalent (ionic, hydrophobic) bonds with polysaccharides. This review systematizes current scientific understanding of the mechanisms of action of exogenous proteases as a strategic tool to address this challenge. It is shown that their efficacy extends far beyond the direct hydrolysis of peptide bonds. It is based on synergy with carbohydrases (xylanases, β-glucanases), enabling the cascade disintegration of resistant protein-polysaccharide complexes. This cooperative catalysis mimics natural microbial consortia and leads to a significant increase in accessible protein surface area, as evidenced by confocal microscopy. Furthermore, the increased peptide flux resulting from such hydrolysis triggers a multi-level adaptive program in the host organism. At the enterocyte level, it induces the expression of the peptide transporter PepT1, at the systemic level, it reduces the secretion of pancreatic proteases, thereby conserving endogenous nitrogen. A key hormonal consequence is the activation of the insulin-like growth factor-1 (IGF-1) axis, mediated by leucine and arginine, which shifts metabolic homeostasis towards muscle anabolism. A comprehensive analysis demonstrates that integrating synergistic enzyme complexes makes the strategy of precision low-protein feeding technologically and economically feasible. This strategy allows for a reduction in dietary crude protein by 2-4%, leading to a 4-6% decrease in feed cost, maintained productivity, and, critically, a 15-18% reduction in nitrogen excretion, aligning with sustainable development principles. Therefore, proteases are transformed from a simple additive into a technology for precision management of nutrient flow and metabolism, facilitating the transition to a resource-efficient and environmentally responsible poultry production model.</jats:p>