«Изучение содержания каротина в кормах для сельскохозяйственных животных»

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА С. НОВАЯ БЕКШАНКА» МО «БАРЫШСКИЙ РАЙОН»

Исследовательская работа

«Изучение содержания каротина в кормах для сельскохозяйственных животных»

Выполнил: Лисин Антон, 9кл.

Учитель: Гончарова Н.Ю.

2016год

Оглавление

Стр. Введение ………………………………………………………………… 3

1. Изучение питательности кормов (литературный обзор) 1.1 Витамины и их классификация ……………………………… 4 1.2 Значение витаминов в питании сельскохозяйственных

животных. ……………………………………………………. 7

1.3 Каротин ……………………………………………………….. 8

1.4 Значение витамина А и каротина в различных кормах …… 9

2. Изучение содержания каротина в различных кормах.

2.1. Цели и задачи исследования……………………………….. 10

2.2 Методика выполнения работы …………………………….. 11

2.3 Обсуждение результатов исследования…………………… 13

2.4 Выводы …………………………………………………….. 14 3. Заключение………………………………………………………….. 16

Литература……………………………………………………………… 17

Приложение……………………………………………………………. 18

ВВЕДЕНИЕ

Сельскохозяйственным животным как на ферме СПК «Пламя революции», нашего подшефного хозяйства, так и на частных подворьях, скармливают большое количество разнообразных кормов, питательность которых различна. Для понимания основ правильного кормления сельскохозяйственных животных необходимо знать химический состав кормов.

В состав растений и животных входят: вода, протеины, жиры, углеводы и минеральные вещества.

Кроме этих веществ немаловажным в корме является содержание витаминов.

Витамины содержаться в кормах в ничтожно малых количествах, в то же время имеют большое значение для роста и развития животных, их здоровья, продуктивности и размножения.

При недостатке в кормах витаминов у животных ухудшается аппетит, наступает общее расстройство организма, нарушается обмен веществ. В некоторых случаях это может привести к гибели животного.

Из всех известных витаминов большое значение имеет витамин А Он содержится в растениях в виде в виде каротина-провитамина А. Попав в организм каротин превращается в витамин.

Целью моей работы стало исследование содержания каротина в различных видах кормов.

Проблема исследования- характеристика кормов по содержанию каротина.

Объектом являются – различные виды кормов для с/х животных.

Для реализации поставленной цели я решал следующие задачи:

-изучение и анализ научной литературы по поставленной проблеме исследования;

-проведение химического эксперимента для определения содержания каротина;

-классификация корма по питательности и прогнозирование составления рационов питания с/х животных.

1.Обзор литературы

1.1 Витамины и их классификация.

Слово витамины происходит от латинского vita, что обозначает жизнь. Витамины это группа органических соединений, разнообразной химической природы, необходимых для питания человека и животных, а также имеющих огромное значение для нормального обмена веществ и жизнедеятельности организма. Витамины выполняют в организме каталитические функции и требуются в ничтожных количествах.

Поступая с пищей витамины, усваиваются (ассимилируются) организмом, образуя различные производные соединения, которые в свою очередь могут соединяться с белком. Соединяясь с белком, многие витамины образуют ферменты - типичные биологические катализаторы, ускоряющие многочисленные реакции синтеза, распада и перестройки веществ в организме. Основоположником учения о витаминах является русский ученый Н.И Лунин, который еще в 1880 г. Провел показательные опыты, изучая пищевые потребности животного организма.

Доказательство существования витаминов завершилось работой польского ученого Казимира Функа (1912), которому принадлежит само название «витамин».

Опираясь на данные биологических испытаний, оказалось возможным выделить витамины в чистом виде, изучить их свойства, установить, химический состав и воспроизвести их путем химического синтеза.

Витамины выполняют в организме каталитическую функцию. При этом либо специфическая для витаминов химическая структура входит в состав ферментов, либо витамины являются необходимыми компонентами тех или иных ферментных реакций.

Если витамины не поступают с пищей, нарушается деятельность ферментных систем, в которых они участвуют, а следовательно, и обмен веществ. И развиваются те множественные формы расстройств, которые наблюдаются при авитаминозах.

К числу важнейших реакций, протекающих с участием так называемых водорастворимых витаминов, относятся многие реакции окисления, приводящие к расщеплению пищевых веществ и освобождению заключенной в них энергии (витамины В1,В2,С, РР), а также реакции отщепления и переноса отдельных химических группировок, реакции образования веществ с пептидными или эфирными связями.

Особые трудности представляет изучение так называемых жирорастворимых витаминов. Жирорастворимые витамины, прежде всего, являются участниками конструктивных процессов, связанных с построением структур организма, например образованием костей (витамин D), развитием покровных тканей (витамин А), нормальным развитием эмбриона (витамин Е) и др.

Приведенное деление весьма условно, но оно хорошо характеризует физиологическое действие витаминов.

В настоящее время известно около 30 витаминов. Животные организмы нуждаются в получении из вне около 20 витаминов (для 16 из них точно установлена химическая природа). Остальные витамины необходимы лишь микроорганизмам, животные синтезируют их самостоятельно.

Витамины имеют буквенные названия и характеризуются по физиологическому действию, принято различать жиро и водорастворимые витамины. К первым относятся витамины - А,D, Е, К, ко вторым – С, Р, В. Особенно легко может возникнуть недостаток витаминов АиD, С В1, В2, РР, поэтому эти витамины и являются важнейшим с практической точки зрения. Средняя суточная потребность выражается в миллиграммах и равна:

Первоисточником всех витаминов является растение и особенно зеленные листья, где преимущественно образуются витамины, а также провитамины, т. е. вещества, из которых витамины могут образоваться в организме животного. Человек получает витамины или из растений, или косвенно – через животные продукты, в которых они были накоплены из растительной пищи во время жизни животного. В последнее время все более выясняется всё более важная роль микроорганизмов, синтезирующих некоторые витамины и снабжающих ими животных.

1.2 Значение витаминов в питании

сельскохозяйственных животных.

Витамины содержаться в кормах в ничтожно малых количествах, в то же время имеют большое значение для роста и развития животных, их здоровья, продуктивности и размножения.

Отсутствие или недостаток их в кормах вызывает расстройство функций организма, нарушает обмен веществ, вызывает заболевание (авитаминоз), а в отдельных случаях и гибель животных.

Наибольшее значение для растительных и животных организмов имеют витамины А,D, Е, К, С и некоторые витамины из группы В. Водорастворимые витамины, в отличии от жирорастворимых, не способны длительное время сохраняться в тканях организма и создавать их запасы;

Витамины В₁, В₂, РР А и С регулируют функциональное состояние ЦНС, обмен веществ; С,Р, К – обеспечивают нормальную проницаемость кровеносных сосудов, повышают свертываемость крови;

В₁₂, фолиевая кислота – антианемические, повышают устойчивость к инфекции, стимулируют выработку антител, усиливает фагоцитоз, а также защитные свойства эпителия;

А₂, В, С – регулируют зрение (обеспечивают адаптацию глаза в темноте, усиливает остроту зрения).

Частичный длительный дефицит витаминов в организме животного вызывает заболевание – гиповитаминозы.

По моим наблюдениям и из бесед с заведующей фермой СПК «Пламя революции» Банниковой Светланой Александровной, я сделал вывод, что у телят, родившихся летом и в начале зимнего периода, наименьшее число заболеваний желудочно–кишечного тракта. Большая устойчивость их организма в значительной мере объясняется более высоким содержанием витаминов в летних кормах.

В период роста молодняк очень чувствителен к недостатку витаминов.

1.3 Каротин.

Витамин А, растения содержат провитамин этого витамина – каротин (вещество оранжевой окраски). В организме животного каротин расщепляется и дает витамин А, накапливающийся в печени в виде почти бесцветного маслянистого вещества.

Каротин и витамин А растворимы в жирах и жирорастворителях и содержаться в жировой фракции растительных и животных тканях. Они устойчивы в отсутствии кислорода, но легко окисляются на воздухе, особенно под воздействием света и повышенной температуры. Отличным способом сохранения каротина является квашение и силосование растений. Из продуктов растительного происхождения наиболее богаты каротином листовые зеленые овощи, травы и желто окрашенные овощи и плоды. Из животных продуктов (содержащих непосредственно витамин А) наиболее богаты витамином, молочный жир от коров, получающие богатые каротином корма, желток яиц летней носки, печень травоядных животных, и особенно, печень рыб и морских млекопитающих, которых накапливают огромные по сравнению с сухопутными животными запасы витамина. Промышленное производство витамина А основано на переработке печени рыб, каротин получают из моркови и тыквы. Наличие богатых источников каротина и особенно витамина А позволяет широко использовать эти препараты не только для пищевых целей, но и в животноводстве.

1.4. Значение каротина для жизни

сельскохозяйственных животных.

Витамин А регулирует функциональную деятельность эпителиальной ткани. При его недостатке кожа и слизистая оболочки становятся сухими и роговидными. Что ведет к возникновению дерматитов, бронхитов, катаров дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта и т. д.

Витамин А принимает участие в образовании зрительного пурпура сетчатки глаз. Зрительный пурпур – это соединение витамина А с белками. На свету он распадается на витамин А и белок, в темноте снова восстанавливается. При недостатке витамина А в организме восстановление зрительного пурпура идет медленно, что нарушает приспосабливаемость глаза к темноте. Витамин А участвует также в обмене фосфора, в образовании холестерина.

Витамин А способствует быстрому росту молодняка, повышает жизнедеятельность и защитные свойства слизистых оболочек и тканей тела.

При недостатке витамина А не только замедляет рост у молодняка, но наблюдается целый ряд расстройств. Животные становятся более восприимчивыми к заболеваниям глаз, иногда заканчивающимся слепотой. Поражение нервной системы вызывает параличи. Нарушение деятельности половой системы сопровождается бесплодием самцов, плохой оплодотворяемостью самок, часто наблюдаются выкидыши, задержание последа и появление слабого потомства.

Наиболее богаты витамином А рыбий жир, молоко , молозиво, рыбная мука. В растениях содержится каротин из которого в печени животных образуется витамин А. Наиболее богаты каротином зеленые растения , силос, красная морковь. Зерна злаковых бедны каротином, за исключением кукурузы и желтых сортов проса. Сено при быстрой сушке травы валках и небольших копенках сохраняет большую часть каротина. Перестоявшее, плохо убранное и сохраняемое сено, утратившее зеленый цвет, теряет каротин.

2. Изучение содержания каротина в кормах для сельскохозяйственных животных.

2.1 Цели и задачи исследования.

Для кормления животных на ферме СПК «Пламя революции» используют различные корма: сено, солому, силос, зерно, корнеплоды. Каждый вид корма имеет свой химический состав и питательную ценность. Немаловажную роль в жизнедеятельности организмов с/х животных играют витамины. Отсутствие или недостаток их в кормах вызывает расстройство функций организма, нарушает обмен веществ, вызывает заболевание, а в отдельных случаях и гибель животных.

Целью нашей работы является исследование химического состава кормов, выявление каротина в них. Для решения поставленных целей были выдвинуты следующие задачи:

• Определение содержания каротина в различных видах кормов для с/х животных;

• Изучение содержания каротина в грубых кормах( сено, трава)

2.2 Методика исследования.

Для определения каротина в корнеплодах, силосе, траве и сене я использовал метод, разработанный Всесоюзным научно-исследовательским институтом животноводства.

1.Приготовить оборудование и реактивы.

Оборудование:

1) стеклянная цилиндрическая колонка или обычная стеклянная воронка диаметром 80-100 мм;

1. коническая колба объёмом 300-400 мл;

2. колба объёмом 1 л;

3. мерный цилиндр или мензурка;

4. пипетка с делениями до 0,1 мл;

5. обычные пробирки из белого прозрачного стекла с пробками-25 шт.

6. штатив для пробирок;

7. маркер;

8. фарфоровая ступка с пестиком;

9. весы с разновесами;

10. толчёное стекло;

11. вата;

12. ножницы;

Реактивы: 1) Двухромовокислый калий; 2) бензин; 3) адсорбент – окись алюминия AL₂O₃ ( может быть технический) влажностью 4-6 %; 4) дистиллированная вода.

Каротин в кормах определяют, сравнивая интенсивность окраски экстракта каротина из пробы исследуемого корма со стандартным раствором с последующим расчётом.

2.Приготовить шкалу стандартного раствора

Для приготовления стандартного раствора 3,6 г. K₂Cr₂O₇ растворяют в 1 л. Дистиллированной воды, 1 мл. раствора соответствует по окраске 0,0208 мг. каротина. Берут 20 пробирок. В первую пробирку наливают 0.2 мл., в каждую следующую – на 0,2 мл. раствора K₂Cr₂O₇ больше, доливая до 10 мл. дистиллированной водой. Пробирки закрывают пробками, несколько раз взбалтывают и нумеруют.( Приложение № 1)

3. Взять среднюю пробу корма.

Средняя проба корма должна характеризовать всю партию корма, от которого она взята.

1. Исследуемый материал я сначала вымыл ( корнеплоды), высушил (сено, трава) , корнеплоды натер на терке, а сено измельчил.

2. Затем массу пробы перемешал и взял навеску 2 г.

3. Высыпал в фарфоровую ступку , добавил 5-10 г. толчёного стекла и тщательно растер, добавить 1-2 г. адсорбента и снова растер.

4. Приготовил воронку, в узкую часть которой положил вату. Сверху насыпать адсорбент слоем не менее 1,5 см. Воронку вставить в коническую колбу.

5. Смесь из ступки без потерь перенес в воронку. Ступку 2-3 раза смыл бензином и слил его в воронку. Через несколько минут из воронки начинает вытекать желто окрашенный каротиновый экстракт. Промывку бензином продолжал до начала стекания из воронки бесцветных капель.

6. Далее я измерил объём полученного экстракта.

7. В пробирку отлил 10 мл. экстракта, закрыл пробкой, сравнил со стандартной шкалой и записал номер пробирки шкалы, соответствующий по цвету экстракту.

8. Далее я производил по формуле , какое количество каротина ( мг.) содержится в 1 кг. корма:

К*V*1000

С = ----------- ,

В

где С – количество каротина в 1 кг. испытуемого корма ( мг); К – количество каротина, установленное по стандартной шкале ( в мг.); V – объём каротинного экстракта ( в мг.); В – навеска корма в ( г).

2.3 Обсуждение результатов исследования.

Свои исследования я проводил в 2 этапа. Сначала меня заинтересовало какие корма для с/х животных содержат и в каком количестве каротин ( провитамин А ). Для исследования были взяты сочные корма – зелёные, корнеплоды, силос, а также оригинальный вид корма – свежая хвоя. Результаты опытов приведены в таблице ( см. приложение № 2 )

Наибольшее количество каротина содержится в моркови. Морковь отличный витаминный корм для молодняка, производителей, птицы.

Сахарная свекла и картофель не содержат каротина, зато богаты углеводами и сахаристыми веществами. Поэтому их обязательно надо использовать в качестве кормов.

Зелёные части проращенного овса, и силос кукурузный имеют почти одинаковое содержание каротина. Молодая зелёная растительность является хорошим и здоровым кормом для всех с/х животных. В её состав входит много полезных веществ, которые легко поддаются переработке в органах пищеварения.

Зелёные корма особенно становятся необходимы в зимний и ранневесенний период, когда испытывается недостаток в витаминах.

При выращивании телят в качестве источника каротина можно использовать свежую сосновую хвою. Она содержит достаточное количество каротина.

Затем, спустя некоторое время, мною были исследованы различные виды грубых кормов: трава луговая (свежескошенная ), сено луговое, сено клеверное и злаковое. Результаты опытов приведены в таблице ( см. приложение № 3 ).

Свежескошенная луговая трава содержит наибольшее количество каротина. Но не всякая луговая трава даёт такой результат. Содержание каротина зависит от видового разнообразия растений луга.

В послепастбищный период, например в зимнее время, лучшим источником каротина является клеверное сено. Чем меньше в сене бобовых растений, а больше злаковых, тем ниже содержание каротина в нём. Это надо учитывать при составлении пищевого рациона кормления с/х животных.

Знание содержания провитамина А в различных видах кормов необходимо не только в практике животноводческих комплексов, но и на личном хозяйственном подворье. Тогда можно получить высокий результат выращивания животных и избежать многих заболеваний и случаев падежа.

1. Выводы.

1. В результате эксперимента я выяснил, что содержание каротина

( провитамина А ) в различных видах кормов применяемых для

питания с/х животных различно.

1. Основным источником каротина в кормах является красная морковь из

корнеплодов, а из грубых кормов - свежескошенная луговая трава.

1. При выращивании телят в качестве источника каротина можно

использовать еловую или сосновую хвою.

Из веток ели и сосны можно готовить хлопья, а из игл — хвойную муку. В 1 кг зеленой хвои содержится до 50 мг каротина, 2,5...3 мг витамина С и до 5 мг витамина В2. Наличие дубильных веществ, эфирных масел и смол несколько ограничивает использование хвои в кормлении животных. Особенно много вредных веществ содержится в весенней хвое, поэтому весной заготавливать хвою не рекомендуется. Лучший сезон заготовки — зима.

При этом каротин хвойной муки используется животными так же хорошо, как и травяной. Коровам, телятам скармливают по 0,1...0,5 г хвойной муки на 1 кг живой массы откормочному поголовью крупного рогатого скота — 1...2г.

1. Сахарная свекла и картофель не содержат каротина и их можно

использовать для взрослых особей в качестве корма для набирания

производственного веса .

1. Кукурузный силос и сено содержат среднее количество каротина и

их можно использовать как добавку к пищевому рациону, особенно

в зимне-весенний период.

1. Зелёные части проращенного овса так же содержат каротин ( в отличие

от не пророщенного ). Этот вид корма особенно эффективен в зимнее

время , когда сильно сказывается отсутствие зелёных растений

1. Из различных видов грубых кормов больше каротина содержится в

клеверном сене, а меньше в злаковом.

3. Заключение

Данная работа для меня является первым этапом при изучении вопросов кормления сельскохозяйственных животных. Основными показателями качества кормов является наличие в них белка. Кальция, фосфора и каротина. А также время и качество уборки и хранения кормов.

Всё это необходимо знать для успешного выращивания сельскохозяйственных животных. Работа не является завершенной , я думаю, что её целесообразно продолжить. Результаты, полученные в этих исследованиях можно использовать в практической деятельности. Я предложил заведующей фермой СПК «Пламя революции» в рацион телят в зимний период, добавлять хвою сосны. Заготовку хвои мы отложили на зимний период, когда дубильных веществ в ней наименьшее количество.

Литература

1. Алексеев А.В. “ Основы животноводства ” «Высшая школа» Москва – 1972 страница 74.

2. Бломквист М.С. “ Основы животноводства ” Государственное издательство Сельскохозяйственной литературы», Москва – 1957 страница 101

3. Большая советская энциклопедия

том 8 ,страницы 186 – 189

1. Лебедев П.Т. “ Гигиена воспроизводства крупного рогатого скота ” Россельхозиздат, 1986, страницы 56 – 57

2. Поздняков А.И. “ Опытная работа учащихся в животноводстве” «Просвещение», 1976 ,страницы 109, 113

3. Сударкина А.А. “ Химия в сельском хозяйстве ” страница 91.

Приложение № 1

Стандартно – хромовая шкала

Приложение №2

Содержание каротина в исследуемых кормах (содержание в 1 кг.)

Приложение № 3

Содержание каротина в грубых кормах.

17