Клетчатка кормов и ее роль в питании животных

В свое время среди производственников и даже некоторых ученых бытовало мнение, значимость клетчатки в рационах КРС невелика, так как ее предостаточно в традиционных кормах. Более того, считалось, что ее в кормах содержится больше, чем требуется, что связано с запоздалой уборочной компанией. В то же время технология кормления постоянно изменялась, адаптировалась под интенсивное ведение хозяйства. Например, в кормовой базе КРС увеличилась доля силоса, концентратов и уменьшился процент сена, которое является главным источником клетчатки. Ради справедливости стоит отметить, что часто влажность сенажа больше рекомендуемой нормы, поэтому он во многом схож с силосом. При ежедневном скармливании 40 кило силоса и 4,5 кг концентрированных кормов в организм коровы поступает примерно 3 кг клетчатки. А теперь сопоставим: животному, ежедневно дающему два ведра молока, требуется 4,5 кг клетчатки. Также надо понимать, что перекорм кормами богатыми клетчаткой тоже вредит здоровью коров и негативно сказывается на их продуктивности.

Ниже мы рассмотрим последствия от избыточного или недостаточного содержания в рационах коров клетчатки, но сначала поговорим о ее роли.

Состав сырой клетчатки

В сырую клетчатку входят соединения, составляющие оболочку растительных клеток (клетчатка). Что означает слово «сырая»? Дело в том, что в сыром веществе кроме собственно клетчатки содержится целлюлоза, гемицеллюлоза, пектины, соединения, не являющиеся углеводами (лигнин, окись кремния, гликопротеины и др.).

Главный компонент сырой клетчатки – целлюлоза (cellula – «клетка»). Главное составляющее стенок растительных клеток обеспечивает механическую прочность, упругость растений. Ее процентное содержание колеблется в пределах 15-20% от сухого вещества (далее СВ).

Гемицеллюлозы (hemi – «наполовину») – это полимерные варианты пентоз и гексоз. В клеточных оболочках они играют двоякую роль: механическую, подобно целлюлозе и как запасное питательное вещество, подобно крахмалу. Процентное содержание в рационах – 10-15% от СВ. Переваримость высокая – 70%.

Пектины (pektos – «свернувшийся») – относятся к полисахаридам. Их роль заключается в поддерживании состояния тургора в тканях. Эти вещества необходимы для скрепления растительных клеток. Их много в корнеплодах, водорослях, свекловичном жоме. Процент в СВ люцерны – 12%.

Лигнин (lignum – «дерево») – фенольное соединение, не переваривается и негативно сказывается на переваривании целлюлозы. Содержание в СВ при заготовке травяных кормов в поздние фазы вегетации – до 12%. Через пропитанную лигнином, одревесневшую оболочку клеток трудно проникнуть пищеварительным ферментам, и переваримость элементов питания резко снижается.

Зарубежные скотоводы углеводы клеточных оболочек (клетчатку) называют структурными, а неструктурными углеводами – сахара и крахмал, находящиеся внутри клетки и лучше переваривающиеся животными по сравнению со структурными.

Самым богатым источником сырой клетчатки являются грубые корма

• солома – до 45%;
• сено – 20-35%.
• Зерно и корнеплоды бедны по клетчатке – максимум 2%.

Роль клетчатки

Энергетическая

В организме КРС ферменты, расщепляющие клетчатку, отсутствуют. Ее до моносахаридов расщепляет фермент микрофлоры целлюлаза. В итоге получаются летучие жирные кислоты (ЛЖК), всасывающиеся в кровь на 40-70% и обеспечивающие коров энергией. Основные ЛЖК: уксусная, пропионовая и масляная. Их оптимальное соотношение в рубце – 65:20:15. Недостаток клетчатки отрицательно коррелирует с количеством уксусной кислоты, выполняющей энергетическую и пластическую функцию, соответственно с синтезом молочного жира. Пропионовая кислота – участник синтеза глюкозы. При участии масляной кислоты синтезируются жирные кислоты.

Нормализация пищеварения

Объем рубца достигает 200 л (иногда и все 400 л). Для его нормальной работы требуется клетчатка, дефицит которой ведет к нарушению перистальтики, жевательной активности, слюноотделения, повышению кислотности рубцового содержимого, что вредит полезной микрофлора. Чем меньше в рационе клетчатки, тем больше в организме токсинов, тяжелых металлов, радионуклидов.

Потребность в сырой клетчатке

Нормативное ежедневное поступление клетчатки в организм в расчете на одно животное:

• коровы в сухостойный период – 3 кг;
• коровы во время лактации – 4,2-4,5 кг.

Концентрация сырой клетчатки в СВ в рационе коров со средним суточным удоем – 26-24%, высокопродуктивных животных – 18-16%.

Последствия недостатка клетчатки

Вероятность дефицита клетчатки увеличивают «жидкие» кормосмеси, влажность которых выше 60%, а доля грубых кормов с длинноволокнистой клетчаткой не превышает 8% по СВ.

Дефицит клетчатки вызывает ряд негативных последствий:

1. Нарушается рубцовое пищеварение, уменьшается секреция слюны. Снижается перистальтика, каловые массы становятся жидкими. В них желтеют непереваренные зерна початков кукурузного силоса.
2. Из-за недостаточного поступления слюны, содержащей бикарбонат натрия, закисляется рубцовое содержимое, что ведет к ацидозу.
3. Закисление рубцового содержимого угнетает полезную микрофлору. При этом уменьшается синтез бактериального белка, летучих жирных кислот, витаминов, усиливается распад витамина А.
4. Снижается аппетит и потребление кормов.
5. Из-за «разъедания» ворсинок и сосочков рубца развивается руминит, эрозии, что провоцирует пневмонию, эндокардит, ламинит, мастит и др.
6. Нарушается функция воспроизводства, падает продуктивность, в том числе жирность молока.
7. Сокращается продуктивное долголетие коров.

Чаще коровам недостает клетчатки в начале пастбищного периода, когда ее концентрация в СВ травостоя в два раза меньше нормы (8-10%). Так как в молодой траве мало лигнина, снижается интенсивность слюноотделения, нарушается жвачка, нередко возникает диарея.

Ища «живительную» клетчатку животные съедают травостой под корень. Естественно пастбище истощается. Чтобы этого не происходило, коровам дополнительно скармливают сено – примерно 2,5 кг, сенаж – 5,5 кг/гол. Подкармливать перестают (необязательно) при 22-23-процентной концентрации клетчатки.

Установлено, что высокопродуктивных коров эффективно подкармливать на протяжении всего пастбищного сезона. Для профилактики снижения жирности молока надо вводить в летние рационы уксуснокислый натрий по 300-500 г на голову/сут.

Не всякая клетчатка любима коровами!

Лучшей для коров является длинноволокнистая клетчатка с невысоким содержанием лигнина. Такая клетчатка содержится в кормах из ранних фаз вегетации. Республиканский регламент «Основные технологические принципы заготовки качественных кормов» (2014 г.) предписывает убирать:

• бобовые многолетники – при формировании бутонов;
• злаковые травы – до образования колосков;
• бобово-злаковые многолетники – в выше указанные вегетационные периоды преобладающего компонента. Белковая часть молодого травостоя представлена сугубо полноценным белком и витаминами и наиболее переваримой клетчаткой с незначительным количеством лигнина. Чем старше растения, тем они грубее и соответственно беднее по белкам, сахарам и витаминам.

В Германии используется термин структурная клетчатка, так как она способствует слюноотделению и моторике рубца. Каждый вид корма имеет свой коэффициент. Для сена он составляет единицу. Это значит, что вся клетчатка сена является идеальной для пищеварения жвачных животных. Коэффициент для кукурузного силоса (35% СВ) – 0,6, для травяного силоса (35% СВ) – 0,65, для силоса, содержащего СВ менее 20% – 0,2. Для концентратов показатель равен нулю. При одинаковом потреблении сухого вещества при поедании концентратов слюны у коров выделяется почти в 4 раза меньше, чем при потреблении грубых кормов.

С понятием «структурная» тесно связано определение «эффективная» клетчатка. Содержащие такую клетчатку частицы корма формируют мат рубца.

Зачем корове мат?

Одно из значений английского слова mat – «мягкая подстилка». Это верхний слой рубцовой жидкости, содержащей крупные (трубчатые) частицы с низкой плотностью. И действительно, этот слой напоминает упругую подстилку.

Лучшими кормами для формирования мата являются сено, сенаж оптимальной влажности, солома с длиной резки более 3 см. Клетчатка, содержащаяся в мате, является наиболее эффективной, так как она хорошо набухает, обеспечивает нормальную жвачку и достаточное выделение слюны, необходимой для нейтрализации избыточной кислотности рубцового содержимого, профилактику ацидоза. К тому же мат служит наиболее благоприятной средой обитания для микрофлоры, ферментирующей клетчатку, синтезирующей бактериальный белок. Однако при избытке такой клетчатки из-за ее сильного набухания снижается потребление сухого вещества. Если в кормосмеси преобладают слишком измельченные корма, особенно с высокой влажностью (более 75%), то, пройдя через кормораздатчик, они превращаются в кашеобразную массу, теряют свою структуру. Такая масса оседает на дно рубца, а значит, мат не формируется, что ведет к нарушению жвачки и сокращению выделения слюны. Клетчатка не набухает, сокращается время нахождения корма в рубце, а значит, и продолжительность воздействия на него микрофлоры, снижается переваримость питательных элементов. Кроме того, из-за быстрой эвакуации содержимого рубца бактерии и инфузории вместе с мелкими частицами корма быстро выводятся из рубца – до достижения возраста деления, что ведет к резкому снижению их популяции.

Иногда значение влажности кормовой смеси выше допустимого, 60-процентного уровня, при котором формирование мягкой подстилки не происходит. Такая проблема решается посредством включения в рацион ингредиентов, содержащих длинноволокнистую клетчатку – сено – от 2,5 кг/гол. Если нет сена, сгодится яровая солома.

МИНИСТЕРСТВО 
СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ 
БЮДЖЕТНОЕ ОБРОЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО

ОБРОЗОВАНИЯ

«ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 
АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ФАКУЛЬТЕТ БИОТЕХНОЛОГИИ 
И ВЕТЕРИНАРНОЙ

МЕДИЦИНЫ

Кафедра зоогигиены и кормления с.-х.
животных

КУРСОВАЯ РАБОТА

по кормлению сельскохозяйственных
животных

на тему: «КЛЕТЧАТКА КОРМОВ
И ЕЕ РОЛЬ В КОРМЛЕНИИ

ЖВАЧНЫХ И МОНОГАСТРИЧНЫХ
ЖИВОТНЫХ»

                                                                                         
Выполнил: студент 3-го курса

                                                       
сп. «Ветеринария»

                                                                                         
направление подготовки – специалист

                                                                                      
гр.302/4 Щекотихин Роман Юрьевич

                                                                   Проверил: доцент, к.б.н.

                                                                           
Наумова Алла Александровна

Дата сдачи на проверку

«    »                  
20   г.              
.

Оценка защиты                        
.

Дата защиты «    »            
20    г.              
.

Орел-2012

ПЛАН

Задание № 29.                                                                                                 
стр.

ВВЕДЕНИЕ  

1. Клетчатка кормов и ее роль в кормлении жвачных и моногастричных животных
1. . Биологическая роль клетчатки……………………………………..6
2. . Содержание в кормах. Источники поступления в организм……..17
3. . Препараты и добавки, устраняющие недостаток клетчатки в рационах животных……………………………………………………………….26
4. . Нормы скармливания животным. Дозировка………………………36
5. . Влияние несбалансированного кормления на состояние здоровья и воспроизводительные функции животных………………………….40
2. Расчетная часть………………………………………………………..45 

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ………………………………………….57

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………..58

Задание № 29.

1. Определить норму кормления и составить рационы для подсвинков на мясном откорме:

живая масса в начале
откорма 28кг

среднесуточный прирост 550г 

живая масса в конце откорма
110кг

тип кормления концентрато-корнеплодный

период доращивания 28-40кг среднесуточный
прирост 470г

1-ый период откорма 41-70кг

2-ой период откорма 71-120кг

2. Определить потребность в кормах на периоды откорма, а также затрата на получение 1кг прироста, в корм. ед.

Введение

Создание прочной кормовой
базы – это не только увеличение
производства и повышение качества
кормов разных видов, но прежде всего 
внедрение высокоэффективных способов
и средств их производства, приготовления,
способствующих высокой усвояемости животными питательных
веществ, содержащихся в кормах и обеспечивающих
их рациональное использование.

Кормление влияет на развитие,
интенсивность роста, массу тела
и воспроизводительные функции 
животного. Только при полном обеспечении скота и птицы высококачественными
кормами можно успешно развивать животноводство.
Из всех факторов окружающей среды самое
большое влияние на продуктивность оказывает
кормление. В структуре себестоимости
продукции животноводства доля кормов
составляет при производстве молока 50
– 55 %, говядины – 65 – 70 %, свинины – 70 –
75 %.[11]

В современном животноводстве
большое внимание уделяется обеспечению 
сбалансированного питания животных.
Применяя научно основанные системы 
кормления, можно повысить продуктивность животных и эффективно использовать
корма. В процессе питания составные вещества
воздействуют на организм животного не
изолировано друг от друга, а в комплексе.
Сбалансированность составных веществ
корма в соответствии с потребностями
животных – основной показатель этого
комплекса.[9]

Для животноводства важно 
не только количество, но, главным образом,
качество кормов, т.е. их ценность определяемая
содержанием питательных веществ.
Полноценными считаются такие рационы 
и корма, которые содержат все 
необходимые для организма животного вещества
и способны в течение длительного времени
обеспечить нормальные отправления всех
его физиологических функций.

Клетчатка относится 
к труднопереваримым углеводам,
поэтому чем выше содержание сырой 
клетчатки в корме, тем труднее животному и микроорганизмам извлечь
питательнае вещества из протоплазмы
растительной клетки. Однако она имеет
большое значение для питания животных,
так как микрофлора рубца производит с
ее помощью летучие жирные кислоты, являющие
основным источником энергии для жвачных.[4]

Цель работы: влияние 
клетчатка в кормлении жвачных и моногастричных животных.

1.  Клетчатка 
кормов и ее роль в кормлении 
жвачных и моногастричных животных

1.1  Биологическая роль клетчатки

Сырая клетчатка — 
это основная часть оболочек растительных
клеток, состоящая из целлюлозы и гемицеллюлоз.
При переваривании пищи сырая клетчатка
помогает разрыхлению корма, делает его
более доступным пищеварительным сокам.
Каждому виду животных присуща своя норма
потребления клетчатки. Как недостаток
ее, так и избыток вредно влияет на пищеварение.[10]

Клетчатка
– это растительные остатки, которые противодействуют
воздействию ферментов в тонком кишечнике,
но бактериальная флора толстой кишки
частично превращает клетчатку в жидкость

Нерастворимая клетчатка – её называют
целлюлозой и лигнином. Такая клетчатка
содержится в овощах, фруктах, зерновых
и бобовых растениях.

Клетчатка – структурный основной
полисахарид растений. Из клетчатки
(целлюлозы) состоят в основном стенки
растительных клеток.

Клетчатка – углевод, трудноусвояемый 
в организме жвачных. Она необходима
как фактор, нормализующий пищеварение 
в рубце, и расщепляется под воздействием
рубцовой микрофлоры, в результате
чего образуются жирные кислоты: уксусная,
пропионовая, масляная и другие. Содержание
клетчатки в рационах коров влияет на
содержание жира в молоке. С увеличением
клетчатки в рационах снижается переваримость
питательных веществ кормов и резко возрастают
потери энергии из организма.

В рационах свиней нет необходимости
нормировать легкоусвояемые углеводы,
так как потребность в них обеспечивается
уровнем энергетического питания.

Особое место в нормировании
кормления и контроле качества основных
кормов свиней занимает концентрация
сырой клетчатки. Избыточное количество
ее сопряжено в ряде кормовых средств
с пониженной переваримостью питательных
веществ и доступностью энергии.

Клетчатки много в 
мякине и сене; мало в картофеле 
и рыбной муке.

Клетчатка
обеспечивает нормальное пищеварение
в преджелудках и кишечнике. Недостаточное
содержание сопровождается нарушением
пищеварения, обмена веществ. Избыточное
содержание снижает переваримость и усваиваемость
кормов.

Клетчатка
обеспечивает:

Поддерживает
равновесие микрофлоры кишечника.

Стимулирует
моторную функцию пищеварительного тракта.

Способствует
продвижению пищи и очистке кишечника.

Являясь
естесственным сорбентом, впитывает в
себя токсины, нитраты, мутагены и канцерогены

–
нормальный объем каловых масс;

–
скорость продвижения кала по кишечнику;

–
снижение уровня холестерина и сахара;

–
связывание жирных кислот;

–
нормализацию микрофлоры кишечника.

Клетчатка
в питании является одним из средств профилактики
многих заболеваний, таких как диабет,
атеросклероз, ожирение, дисбактериоз,
болезней печени и желчного пузыря.

Пищевые
волокна включают в себя:

1.
Полисахариды:

–
целлюлоза, которая находится в пшеничной
муке, отрубях, капусте, молодом горохе,
зеленых бобах, брокколи, брюссельской
капусте, в перцах, яблоках, моркови, кожуре
огурцов;

–
гемицеллюлоза – компонент отрубей, злаковых,
поглощает воду;

–
камеди

–
пектином богаты яблоки, цитрусовые, морковь,
цветная капуста, картофель, клубника
(уменьшают всасывание жира);

–
лигнин (одеревеневшие стенки растительных
клеток) встречается в злаковых, отрубях,
горохе, редисе, клубнике (снижает усвоение
других волокон, снижает холестерин).

Сырая
клетчатка является наиболее представительным
компонентом древесного сырья. Основу
ее составляет материал клеточных стенок,
содержащий в основном целлюлозу, а также
часть связанных с нею гемицеллюлоз, лигнина,
пробкового вещества, некоторое количество
золы и белковых соединений.

Из-за
однокамерного желудка свиньи плохо переваривают
грубые корма с высоким содержанием сырой
клетчатки (>18%). Перевариваемость рациона
в целом должна быть более 80% (исключение
– супоросные свиноматки). Это возможно
обеспечить только используя концентрированные
корма (зерновые, бобовые культуры и т.д.).
Основным компонентом корма для свиноматок
должен быть ячмень. Поросят и свиней на
откорме можно откармливать такими богатыми
энергией компонентами как кукуруза, пшеница
и тритикале. Но при этом обязательно учитывать
содержание в рационе сырой клетчатки.
Грубые корма, такие как зеленая масса,
сено и силос, могут использоваться только
в качестве элемента для насыщения супоросных
свиноматок.

Проблему
пыли (мучки, мельчайших частиц от размола
зерна) можно решить добавлением в комбикорм
от 0,5 до 1% растительного масла.

Содержание
сырой клетчатки – очень хороший показатель
для определения перевариваемости и концентрации
питательных веществ рациона. Свиньям
нужно определенное количество волокон
для того, чтобы нормально работала пищеварительная
система. Содержание сырой клетчатки в
рационах должно быть минимум 3,5%. Но для
супоросных свиноматок этот показатель
должен быть значительно выше.

Сырая
клетчатка:

−    
регулирует скорость пассажа содержимого
в кишечнике – кал становится более водянистым
и это облегчает испражнение;

−    
связывает ядовитые продукты обмена веществ,
которые образуются при переваривании
пищи;

−    
уменьшает риск возникновения язв желудка
у свиней на откорме;

−    
увеличивает чувство насыщения у супоросных
свиноматок и уменьшает агрессивное поведение
животных;

−    
укрепляет иммунитет (70% иммунных клеток
находятся в кишечнике)

Используемый
на протяжении ста лет показатель содержания
сырой клетчатки, в качестве отрицательной
характеристики качества корма утратил
свое значение. Негативной стороной показателя
сырой клетчатки является то, что с увеличением
ее уровня в рационе происходит снижение
переваримости, а значит и энергетической
ценности корма. Однако жвачные животные
в состоянии переваривать большое количество
гемицеллюлоз и целлюлозы кормов. А их
возможность переваривать сырую клетчатку
ограничивается объемом желудочно-кишечного
тракта и содержанием лигнина в рационе.
Таким образом, сырая клетчатка дает лишь
приблизительное представление о различиях
в степени переваримости кормов.

Второй
серьезной проблемой является то, что
в процессе химического анализа корма
под действием кислот и щелочей часть
гемицеллюлоз, целлюлозы и лигнина растворяется
и фильтруется и при подсчете учитывается
в БЭВ. Таким образом, истинная картина
содержания углеводов искажается.

Исследованиями
лаборатории физиологии ВИЖ установлено,
что сырая клетчатка различных кормов,
кала и дуоденального химуса включает
в себя от 83 до 96% целлюлозы, от 6 до 25% гемицеллюлоз
и до 33% лигнина. В ходе определения 
клетчатки установлено, что в БЭВ переходят
от 4 до 17% целлюлозы, от 77 до 94% гемицеллюлоз
и от 68 до 100% лигнина сухого вещества образца.[6]

Исследования
показали, что содержание гемицеллюлоз
и целлюлозы в кормах в сумме составляет
46-60%, что значительно превышает количество,
определяемой сырой клетчатки (28-35%).

Недостатки
в методике определения послужили причиной
для разработки новых систем анализа,
что и было предложено в 1965 г. Питером Ван
Соестом. Метод основан на разделении
корма на две фракции: растворимую в нейтральном
детергенте и представляющем наиболее
переваримую часть корма, состоящую из
белков, жиров, углеводов; и нерастворимую
в нейтральном детергенте и представляющую
плохо переваримую часть корма клеточных
стенок,  состоящих  из гемицеллюлоз
целлюлозы и лигнина, лигнифицированного
азота и нерастворимой золы. Последующее
воздействие на образец корма кислым детергентом
(основан на растворе ацетилтриметиламмония
бромистого) позволяет добиться растворения
82 – 84% гемицеллюлоз, а добавление серной
кислоты удаляет из остатка целлюлозу.