Занятие №2, 3 (лекция 4 ч) Тема: Оценка питательности кормов по химическому составу.

Занятие №2, 3 (лекция 4 ч)

Тема: Оценка питательности кормов по химическому составу.

Вопросы:

1. Понятие о питательности корма. Сравнительный химический состав растений и тела животного.

2. Факторы, влияющие на переваримость питательных веществ кормов и пути ее повышения.

3.Оценка питательности кормов по химическому составу.

4.Повышение питательности кормов

1.Понятие о питательности корма.

Сравнительный химический состав растений и тела животного. Питательность корма – это его способность удовлетворять физиологические (природные) потребности животных в питательных веществах и энергии. Питательность корма можно определить лишь в процессе взаимодействия корма и животного организма, по физиологическому состоянию животного и изменению его продуктивности. Потребление пищи является основным и необходимым условием нормального течения обмена веществ в организме. Пища нужна животному:

• как источник энергии жизнедеятельности организма,

• как источник структурного материала, необходимого для восстановления веществ, разрушаемых в процессе диссимиляции, а также для образования новых тканей, для секреции молока и для отложения резервных веществ,

• как источник веществ, участвующих в регуляции обмена и поддержании в определенном физико-химическом состоянии тканей и жидкостей тела.

В составе сухого вещества тела животных основную долю составляют протеин и жир, тогда как у большинства растений сухое вещество в основном представлено углеводами (клетчаткой, крахмалом и др.). Содержание же углеводов в животном организме очень низкое. Это связано с тем, что клеточные стенки растений состоят в основном из целлюлозы, а стенки клетки животного — из белка. У животных из белка состоят также мышцы, кожа, волосы, шерсть и др. В растениях же протеин представлен в основном различными ферментами, и как структурное вещество он не характерен для растительной ткани. Кроме того, растения откладывают энергию в форме углеводов, тогда как у животных она сосредоточена в основном в жировых депо.

Питательные вещества кормов необходимы животному как источник энергии для жизнедеятельности организма, как источник структурного материала для образования органов и тканей, секреции молока и для отложения резервных веществ в теле. Чем полнее корм удовлетворяет эти потребности животного, тем он питательнее.

Чтобы иметь объективное представление о питательности того или иного корма и ее изменчивости под влиянием разных факторов, необходимо знать содержание в кормах основных питательных и биологически активных веществ. Иначе говоря, необходимо знать химический состав кормов, их переваримость и использование животными разных видов, возраста и направления продуктивности при содержании в различных хозяйственных условиях. Следовательно, питательность корма может быть определена по результатам изменения физиологического состояния животного и его продуктивности.

Химический состав кормов и физиологическое значение отдельных веществ. Основную долю кормов, используемых в кормлении сельскохозяйственных животных, составляют растительные кормовые средства и в значительно меньшем количестве — продукты животного происхождения.

Почти все известные химические элементы (105) обнаруживаются в том или ином количестве в растениях и теле животных. Основными же химическими элементами (органогенами), составляющими растительное и животное вещество, являются углерод, кислород, водород и азот. В среднем Элементарный состав сухого вещества растений и животных характеризуется следующими данными (табл. 1).

1.Химический состав сухого вещества растительных кормов и тела жив-х, %

Из данной таблицы видно, что растительные корма и тело животных состоят практически из одинаковых питательных веществ за исключением клетчатки

2.Современная схема зоотехнического анализа кормов.

Первая схема химического анализа кормов была разработана к 60-м годам XIX века и предусматривала определение отдельных групп органических веществ. К настоящему времени она значительно дополнена новой большой группой веществ под общим названием «витамины». Кроме этого, детально расшифрован состав всех органических веществ и сырой золы. В соответствии с принятой схемой зоотехнического анализа в кормах определяют шесть групп веществ: воду, сырую золу, сырой протеин, сырой жир, сырую клетчатку и безазотистые экстрактивные вещества (см. рис.1).

В организме животного в наибольшем количестве находятся кальций и фосфор, а основу золы растений составляют калий, кальций и фосфор.

2.На химический состав кормов, определяющий их протеиновую (белковую, аминокислотную), углеводную, липидную (жировую), минеральную и витаминную питательность, влияет много факторов: почвенные и климатические условия, вид и сорт растения, система агротехники, нормы внесения удобрений, сроки (фаза вегетации) и способы уборки, методы консервирования, условия хранения и технология подготовки к скармливанию.

3. Существуют различные способы оценки питательности кормов:

- оценка химического состава кормов лабораторным методом или посредством таблиц;

- анализ биологической полноценности кормов;

- определение переваримости питательных веществ по особым коэффициентам;

- анализ необходимого соотношения энергии и питательных веществ;

- оценка питательности кормов в зависимости от вида животных;

- метод контрольных животных;

- научно-хозяйственные методы;

Вода. Главная составная часть содержимого растительной и животной клетки. Воду определяют высушиванием навески кормa при 100-150°С до постоянной массы.

Содержание воды в различных кормах колеблется от 5 до 95 %. От содержания воды зависят и многие технологические свойства корма: способность к слеживанию, гранулированию, брикетированию, транспортировке и хранению. Например, при хранении высокая влажность кормов способствует развитию микроорганизмов, активирует ферментные процессы и ведет к скорой порче кормов.

Половину массы тела животных составляет вода. Кровь примерно на четыре пятых состоит из воды; мышцы и внутренние органы содержат ее от 45 до 75 %. Количество воды в теле сельскохозяйственных животных разных видов, возраста и упитанности неодинаково. Например, в теле новорожденных животных оно достигает 80 %, с возрастом снижается до 50—60 %. Быстро снижается количество воды в организме животных при откармливании — с 58—61 до 44-46 % в результате накопления жира. Между содержанием воды и жира в теле животных существует обратная зависимость: чем больше жира, тем меньше воды, и наоборот. При одинаковой упитанности в теле свиней и овец содержится воды меньше, чем в теле крупного рогатого скота .

Чем больше содержится воды в теле, тем ниже упитанность. Сухое вещество. В состав сухого вещества входят минеральные (несгораемая часть) и органические (сгораемая часть) соединения.

М и н е р а л ь н ы е в е щ е с т в а . Общее содержание минеральных веществ определяют в муфельной печи сжиганием в тигле до полного озоления навески корма или продукта (молока, мяса и др.). Остаток называют сырой золой; в него входят макро-и микроэлементы, а также примеси — глина, песок, несгораемые частицы угля и др.

Среди макроэлементов различают щелочные (кальций, магний, калий и натрий) и кислотные (фосфор, сера, хлор). Из микроэлементов в золе кормов присутствуют железо, медь, кобальт, цинк, марганец, йод, фтор, селен и др.

Растительные корма содержат сравнительно мало золы - около 5 %;

• редких случаях (в растениях, выращенных на засоленных почвах) количество ее достигает 10 %. В стеблях и листьях в два раза больше золы, чем в зерне и клубнях; зерне золы больше в наружных его частях, чем во внутренних

О р г а н и ч е с к и е в е щ е с т в а . Органическая часть сухого вещества корма состоит из азотистых и безазотистых соединений.

Общее количество азотистых соединений, или сырого протеина, рассчитывают, умножая количество азота в корме или продукте на коэффициент 6,25, допуская, что в протеине в среднем содержится 16 % азота. Прием этот условен, так как содержание азота в разных кормах колеблется от 13 до 19 %.

В сыром протеине различают белки и небелковые азотистые соединения. В большинстве кормов значительную часть составляют

белки. Например, в зерне их содержится до 90—97 % и только 3-10 % приходится на амиды. В состав белков входят углерод (52 %), кислород

(23 %), азот (16 %), водород (7 %), сера (2 %), фосфор (0,6 %) и др.

По новой схеме анализа кормов в сыром протеине определяют наличие расщепляемого протеина (РП) и нерасщепляемого (НРП).

По физико-химическим свойствам, главным образом по рас-творимости, белки кормов разделяют на простые и сложные.

Простые белки по растворимости в воде, солевых растворах и других растворителях делят на 8 групп: альбумины, глобулины, глутамины, гистоны, проламины, протамины, протеиноиды и склеропротеины. К простым белкам относят также протеолитические ферменты — пепсин, трипсин, химотрипсин, папаин и др.

Сложные белки (протеиды). Представляют собой соединения простых белков с различными веществами небелковой природы, выполняющими роль простетических групп.

Содержание общего количества белков в кормах колеблется в очень широких пределах — от 0 до 90 %. Из растительных кормов богаты белком жмыхи и шроты (30—45 %), зерно (25—30 %) и сено (12—15 %) бобовых. Немного белка в зерновых злаковых кормах (8—12 %) и мало в сене злаковых растений, соломе (4— 6 %), корнеплодах (0,5-1,0 %).

Сравнительно много сложных белков в кормах животного происхождения, особенно ими богата мясная и кровяная мука (70-90 %).

Аминокислоты. Основная составная часть белков кормов. Известно более 200 аминокислот, из которых примерно 80 хорошо изучено. К ним принадлежат простые моноаминокарбоновые кислоты — гликокол, аланин, валин, норвалин, лейцин, норлейцин; двухосновные карбоновые аминокислоты — глутаминовая и аспарагиновая; аминокислоты, содержащие оксигруппу, — серии, треонин; аминокислоты, содержащие серу, — цистин, цистеин, метионин; циклические аминокислоты - фенилаланин, тирозин, триптофан, гистидин, пролин; диаминокислоты — аргинин, лизин. Животные организмы способны синтезировать часть аминокислот из азотсодержащих соединений корма. Эти аминокислоты получили название заменимых - глицин, серии, аланин, цистин, пролин, тирозин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты, норлейцин и др. Аминокислоты, которые не могут синтезироваться в теле животных вообще или со скоростью, обеспечивающей физиологическую потребность в них, названы незаменимыми — лизин, метионин, триптофан, валин, гистидин, фенилаланин, лейцин, изолейцин, треонин аргинин. Незаменимые аминокислоты поступают в организм только с кормом. Те протеины кормов, которые не содержат или имеют недостаточное количество незаменимых аминокислот, относят к не-полноценным. Содержание аминокислот в протеине кормов неодинаково. Белки в животном организме составляют до 13—18 % массы тела.

• состав сырого протеина кормов кроме белков входят небелковые азотсодержащие соединения. Их количество в общем азоте кормов значительно и разнообразно. К органическим азотсодержащим веществам небелкового характера кроме свободных аминокислот относятся амиды, нуклеиновые кислоты и др.

Амиды. В состав амидов входят амиды аминокислот (аспарагин и глутамин), диамид углекислоты (мочевина), содержащие азот глюкозиды, органические основания, аммонийные соли, нитраты, нитриты. Амиды при анализе кормов определяют по разности между сырым протеином и белком, условно принимается содержание азота в амидах, равное азоту в белке.

Амиды представляют собой продукты незавершенного синтеза белка из неорганических веществ (азотной кислоты, аммиака) или распада белков под воздействием ферментов и бактерий. Поэтому амидов сравнительно много в кормах, убранных в период интенсивного роста, в молодой зеленой траве, силосе, сенаже. Около половины сырого протеина составляют амиды в корнеплодах и картофеле.

Безазотистые вещества. Входят в органическую часть кормов. Преобладают в сухом веществе большинства растительных кормов. В кормлении сельскохозяйственных животных количественно занимают первое место. В состав безазотистых веществ кормов входят углеводы и липиды (жиры).

Углеводы. В растительных кормах углеводы составляют до 80 % сухого вещества. По физико-химическим свойствам углеводы подразделяют на моносахариды, к которым относятся глюкоза, фруктоза, галактоза, манноза, рибоза, ксилоза, арабиноза; дисахариды — сахароза, мальтоза, лактоза, целлобиоза; трисахариды - раффиноза; полисахариды - крахмал, целлюлоза (клетчатка), декстрин, инулин, гликоген, пектиновые вещества, гемицеллюлоза, смолы, слизи.

По роли, которую углеводы играют в обмене веществ, они делятся на энергетические, к которым относятся крахмал, сахароза, глюкоза, мальтоза, фруктоза и др., и структурные — лактоза, манноза, галактоза, раффиноза, рибоза и др.

По превращениям в пищеварительном тракте животных углеводы кормов делятся на легкоусвояемые, к которым относятся все моносахариды, дисахариды, а из полисахаридов — крахмал, и трудноусвояемые — все полисахариды, кроме крахмала. При анализе кормов в составе углеводов выделяют сырую клетчатку и безазотистые экстрактивные вещества (БЭВ).

С ы р а я к л е т ч а т к а . Это органические вещества, которые остаются нерастворимыми после получасового кипячения навески корма в разбавленной серной кислоте и разбавленной щелочи с последующим промыванием водой, спиртом и эфиром. В состав сырой клетчатки входят целлюлоза (собственно клетчатка), гемицеллюлоза (пентозаны и гексозаны) и инкрустирующие вещества (лигнин, кутин, суберин). Содержание сырой клетчатки и ее состав зависят от возраста растений: в молодых, растущих частях клеточные стенки тонкие и состоят преимущественно из целлюлозы; с возрастом стенки утолщаются, деревенеют и содержание сырой клетчатки, а в ней лигнина повышается.

Высокий процент сырой клетчатки в корме указывает на низкую питательность корма. В теле животных клетчатка отсутствует.

Безазотистые экстрактивные вещества (БЭВ). Их количество в кормах определяют по разности, вычитая из 100 процентное содержание сырого протеина, сырого жира, сырой клетчатки, сырой золы и воды. В составе БЭВ преобладают крахмал и сахар, сюда также входят органические кислоты (щавелевая, яблочная, молочная, уксусная, масляная), инулин, пектиновые вещества и др.

Крахмал. Является резервным материалом в растении и накапливается в большом количестве в семенах, плодах и клубнях, составляя до 60—70 % сухого вещества. В теле животных аналогом крахмала является гликоген, который содержится в небольшом количестве в мышцах и печени.

Сахара. В растительных кормах представлены в виде глюкозы, фруктозы, маннозы и тростникового сахара. Сахара накапливаются в больших количествах в виде резервных веществ в корнях свеклы (до 18 %) и моркови (до 16 %). До 13 % сахаров содержится в сухом веществе молодых злаковых трав. Содержание сахаров в сене колеблется от 1,5 до 8 %, их больше в злаковых и меньше в бобовых растениях (табл. 8). Единственным представителем сахаров животного происхождения является лактоза, содержащаяся в молоке животных в количестве от 3 до 6 %.

Липиды (жиры). По своей химической природе жиры, входящие в корма, представляют собой триглицериды жирных кислот. Все липиды кормов делятся на простые и сложные (липоиды). В состав простых липидов входят углерод, водород и кислород, а в состав сложных липидов - еще азот и фосфор.

Свойства липидов кормов определяют жирные кислоты. Все жирные кислоты, входящие в состав липидов, делятся на насыщенные и ненасыщенные. К насыщенным жирным кислотам относятся стеариновая, пальмитиновая, масляная, каприловая, миристиновая и др., к ненасыщенным - олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая и др. Особое значение в кормлении животных придается ненасыщенным жирным кислотам, которые обязательно должны поступать в организм с кормом.

При анализе липидов в кормах определяют так называемый эфирный экстракт. При этом в эфире растворяются нейтраль ный жир (соединение жирных кислот с глицерином), жирные кислоты, пигменты (каротин, хролофилл и др.), витамины, воски смолы, фосфатиды (лецитин), стерины (холестерин, фитостерин) и другие жироподобные вещества

Содержание сырого жира в кормах колеблется в широких пределах от 1% в зерне кукурузе до 40% в зерне подсолнечника.

В теле животных в зависимости от вида, возраста и степени упитанности содержание жира колеблется от 3 до 50 %.

В органическую часть кормов кроме азотистых и без азотистых веществ также входят витамины и их провитамины (каротин, D, Е, В, С, К и др.), гормоны (эстрогены) и другие биологически активные вещества, которым принадлежит большая роль в оценке питательности кормов.

Важность оценки питательности кормов:

– При несбалансированности питания у животных ухудшаются аппетит, снижается воспроизводительная функция и продуктивность, оказывается нарушенной структура волосяного покрова. Но это может быть следствием как недостатка, так и избытка многих факторов питания.

Если элемент тесно связан только с одним органом или функцией организма (как, к примеру, йод со щитовидной железой), клиническая картина не меняется и довольно специфична. Зоб может образоваться и от воздействия гойтрогенных веществ, содержащихся в рапсе, капусте, сурепке, льняном шроте, клевере белом, соевых бобах, горохе и др., а также в некоторых лекарствах.

Недостаточное количество таких элементов, как медь и цинк, выявляется разными способами, что связано с участием их в биосинтезе многих ферментов.

Контрольные вопросы:

1. Что такое органогены?

2. Сколько килограммов воды в сутки потребляют свиньи на 1 кг сухого вещества?

3. Дать определение сухого вещества.

4. Что такое зольная часть корма?

5. Какое количество золы содержится в растительных кормах?

6. Какие аминокислоты называют незаменимыми?

7. Что такое амиды?

8. По какой формуле определяется сырой протеин в кормах?

9. Что богаче золой – стебли или листья растений?

10. Что такое пентозаны?

Информационное обеспечение обучения:

1. Рядчиков, В.Г. Основы питания и кормления сельскохозяйственных животных: учебник: электронно-библиотечная система: сайт / В.Г. Рядчиков. — Санкт-Петербург: Лань, 2015. С.210-225.

Дополнительные источники:

1. Хазиахметов Ф.С. Рациональное кормление животных [Электронный ресурс]: учеб.пособие - Электрон. дан. - Санкт-Петербург: Лань, 2017. – С. 409-425 - Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/93711.