Материалы и методы исследования на корма
Лекция 4. Гигиена кормления с.-х. животных и зоогигиенические требования к кормам.
Гигиеническое значение биологически полноценного кормления и его роль в повышении естественной резистентности животных.
Корма и кормление существенно влияют на здоровье животных, продуктивность и качество продукции. Для получения максимальной продуктивности животных, сохранения их здоровья необходимы корма как источники энергетического и пластического материала для выполнения всех физиологических (жизненных) функций организма. Кроме того, корма служат носителями информации об окружающей среде.
Кормление животных должно быть полноценным и рациональным. Рационы должны полностью удовлетворять потребность животных не только в энергии, но и в необходимом количестве и надлежащем соотношении различных питательных веществ – полноценного белка, углеводов, жиров, минеральных веществ, микроэлементов и витаминов.
Особенность сельскохозяйственных животных как организмов по переработке сырья (кормов) в продукты питания (мясо, молоко и др.) заключается в том, что питательные вещества, содержащиеся в корме, служат одновременно и сырьем для продукции, и энергетическим материалом для поддержания жизнедеятельности.
От правильного кормления зависят уровень здоровья, естественная и приобретенная устойчивость животных к болезням, продуктивность. Главные принципы рационального (биологически полноценного) кормления:
– обеспечение потребности организма необходимым по объему и энергии кормом;
– поддержание на достаточном уровне всех питательных веществ, используемых для получения высокой продуктивности и регуляции физиологических функций организма;
– хорошие вкусовые качества, способствующие выделению пищеварительных соков, и правильно выбранная техника кормления;
– усвояемость питательных веществ и физиологического состава корма;
– безопасность, или безвредность, кормов, т.е. отсутствие патогенной микрофлоры, вредных и токсических веществ и др.
При нарушении этих принципов кормления возможно возникновение болезней у животных, которые часто называют кормовыми или алиментарными. Причиной этих болезней могут быть патогены в виде биотов (живые) и абиотов (неживые).
К биотическим патогенам относят:
– возбудители бактериальных инфекций (паратифы, сибирская язва, столбняк и т.д.);
– вирусные инфекции (вирусные гепатиты, ящур и т.д.);
– микозы (аспергиллез, стригущий лишай, фузариоз и т.д.); возбудителей
– возбудители инвазионных болезней (фасциолез, диктиокаулез и т.д.).
Абиотические патогенны по своему происхождению могут быть:
– физические (температура корма, радиационные загрязнения и т.д.);
– механические (ости, острые предметы, крупные части корма и т.д.);
– химические (недостаток или дисбаланс органических, минеральных, витаминных веществ, наличие вредных и ядовитых веществ);
– организационного порядка (нарушение режима и правил кормления и т.д.).
Оценка качества кормов и методы их исследования
Кормовые средства делят на две группы: естественные и синтетические. Естественные кормовые средства классифицируют на растительные и животные, а синтетические – на продукты химического и микробиологического синтеза. По своему составу, свойствам и физиологическому действию корма должны соответствовать не только анатомо-физиологическим особенностям пищеварительного аппарата животных, но в целом всему организму, сложившемуся в процессе эволюции.
Качество кормов оценивают по следующим показателям: питательности; безвредности или безопасности; доброкачественности; биологической ценности.
Принципы оценки питательности кормов и нормирования кормления основаны на представлении о корме как сложном комплексе различных элементов питания, необходимых для удовлетворения определенных потребностей организма. Последние определяются физиологическим состоянием животных, их живой массой, возрастом, уровнем и направлением продуктивности.
Для удовлетворения потребности животных в элементах питания и раскрытия их потенциальных, генетически обусловленных возможностей продуктивности и здоровья при нормировании важно содержание в кормах в нужном количестве обменной энергии, сухого вещества, сырого протеина, переваримого протеина, лизина, метиона + цистина, сахара, крахмала, сырой клетчатки, жира, кальция, фосфора, калия, натрия, хлора, магния, серы, железа, меди, цинка, марганца, кобальта, йода, каротина, витаминов: А (ретинола), D (кальциферола), Е (токоферола), B1 (тиамина), B2 (рибофлавина), B3 (пантотеновой кислоты), В4 (холина), В5 (никотиновой кислоты), В6 (пиридоксина), В12 (цианкобаламина).
При этом следует учитывать следующие общебиологические закономерности обмена веществ:
– чем выше уровень кормления, тем выше продуктивность животных и ниже затраты корма на единицу продукции, и наоборот;
– для получения высокой продуктивности, обеспечения здоровья и высоких воспроизводительных функций в рационах у животных должны содержаться все без исключения питательные вещества, в которых они нуждаются;
– чем выше продуктивность животных, тем выше должна быть концентрация энергии в расчете на 1 кг сухого вещества рациона.
В существующих нормах кормления потребность в питательных веществах определяют их суммированием на поддержание жизнедеятельности животных, образование продукции и репродукцию.
Безвредность или безопасность корма представляет собой отсутствие вредных веществ, способных вызвать заболевание с нарушением обмена веществ, интоксикацию, токсикоинфекцию, аллергию, гормональную дисфункцию, злокачественные новообразования, ослаблять иммунобиологическое состояние организма и т.п. Поэтому безвредность кормов оценивают по отсутствию токсичности и токсикогенности, эмбриотоксичности, морфогенности, канцерогенности, тератогенности, мутагенности, аллергенности, иммунодепрессивности.
Методы исследования кормов:
1. Органолептические методы включают в себя определение внешнего вида кормовых средств, цвета, запаха, целостности, видового (ботанического) состава, сохранности и фазы вегетации. Их используют в производственных условиях (на ферме, комплексах, птицефабриках) и в лабораторной практике. Недостаток такого метода – очень относительная оценка кормов, достоинства – доступность и простота определения их качества.
2. Физико-механические методы – определение массовой доли сухого вещества или влажности корма, степени измельчения, сыпучести, наличия песка, земли, угля, шпата, стекла, металла.
3. Химические методы представляют собой оценку питательности кормов, т.е. наличие различных органических и минеральных веществ, витаминов. В кормах определяют: pH, кислотность, щелочность, наличие различных токсинов, ядов, вредных веществ (удобрений, пестицидов, алкалоидов, гликозидов, поваренной соли и т.д.). В результате этих исследований уточняют причины кормовых отравлений или нарушения обмена веществ.
4. Ветеринарно-биологические методы включают в себя проведение анализов микробиологических, микологических, паразитологических и алиментарных проб на лабораторных и сельскохозяйственных животных. При этом определяют влияние микробов, грибов, гельминтов, насекомых, клещей и т.д. на качество фуража и этиологию болезней животных.
Правила кормления
При организации рационального питания животных важное значение имеет режим кормления и распорядок дня. Их устанавливают с учетом вида, возраста, породы, физиологического состояния, производственного использования животных, а также типа рационов, обеспеченности кормами, степени механизации и экономического состояния хозяйства.
Корма следует давать в определенные часы и через равные промежутки времени. Животные очень скоро привыкают к установленному распорядку кормления. В определенное время они ожидают корм и хорошо его поедают. Это влияет на работу пищеварительных органов и способствует лучшему перевариванию и усвоению корма. Взрослых животных кормят обычно 2-3 раза в сутки, новорожденный молодняк – чаще, например, теленок высасывает в среднем 2 л молозива каждый раз (всего 5-8 раз в сутки). Поросята-сосуны в первые дни жизни сосут свиноматку почти ежечасно.
Суточная норма кормов должна быть распределена следующим образом: грубого корма дают больше вечером, меньше утром и еще меньше днем. Сочные корма дают примерно в равных количествах утром и в полдень и несколько больше на ночь. Кормление надо правильно чередовать с поением. При поении до кормления и во время него корм лучше размягчается, пропитывается желудочным соком и переваривается.
Грубые корма чаще раздают перед сочными. На ночь желательно давать более грубый корм (солому), а утром – сено. Мучнистые корма скармливают вместе с объемистыми или сочными. Для предупреждения загрязнения молока пылью и поглощения специфических запахов, сено и другие грубые корма, а также сочные (силос, турнепс, брюква и др.) молочным коровам следует давать после дойки.
Лошадям сначала дают грубый корм, затем – сочный и, наконец – концентрированный. После поедания грубого корма лошадь можно напоить. После поения зерновой корм – овес скармливают через 30-45 минут, ячмень и другие концентраты – через – 1,1-1,5 ч.
При переходе на новые режимы кормления и рационы период адаптации и перестройки функций пищеварительного тракта и всего организма должен быть не менее 7-15 дней. Животных переводят с зимнего рациона на пастбищный в течение 10-15 суток.
Параметры, влияющие на степень поедаемости и усвояемости кормов:
1. Низкое качество корма увеличивает время его поедания;
2. Соблюдение всех параметров микроклимата и технологии содержания также улучшают степень поедания кормов;
3. Температура задаваемых кормов должна быть близка к температуре воздуха в помещении. Нельзя скармливать замерзшие или недостаточно оттаявшие корма, а также неостывшие вареные и запаренные корма;
4. Наличие в воздухе вредных газов выше нормативных показателей также отрицательно сказывается на обмене веществ и, в конечном итоге, на усвояемости корма;
5. При высокой запыленности и микробной загрязненности отмечают стресс, при котором снижается продуктивность и ухудшается состояние здоровья животных и т.д.
Источник
Для правильного составления рационов необходимо точно знать содержание тех или иных питательных веществ в корме. Поэтому зоотехнический анализ кормов играет большую роль при изучении кормления с.-х. животных. В задачу зоотехнического анализа кормов входит определение химического состава корма (или кала), то есть содержание и соотношение питательных веществ.
Химический состав кормов может значительно варьировать в зависимости от ряда факторов: вида растений, фазы вегетации, климатических условий, характера почв, вносимых удобрений и т.д.
Зоотехнический анализ (зооанализ) – это комплексный метод исследования корма, результатам которого является заключение о качестве корма (обычно выраженное в усредненном показателе – классе). Зоотехнический анализ можно условно разделить на две части.
- Химический анализ корма – обычно понятие химического и зоотехнического анализа корма считают одним и тем же понятием
- Органолептическая оценка корма
Химический анализ корма. Схема зоотехнического анализа
Первым этапом химического анализа корма является высушивание образца корма. Сначала корм высушивают при температуре 60С, при которой удаляется межклеточная вода и вода, находящаяся на поверхности растений – первоначальная вода. При дальнейшем высушивании при температуре 100-105С удаляется внутриклеточная вода или гигроскопическая.
60-65С >первоначальная вода > воздушно-сухое вещество (воздушно-сухой корм) – ВСВ
100-105С > гигроскопическая вода > абсолютно-сухое вещество (абсолютно-сухой корм) – АСВ
Все дальнейшие исследования проводятся уже с высушенным образцом корма. Вода, удаленная из корма после высушивания по формуле переводится в общую воду.
Корм в зоотехническом анализе выражается в 100%, а все определяемые вещества так же выражаются в процентах.
то есть
100-%общей воды=%сухого вещества
При зоотехническом анализе определяются так называемые сырые вещества – то есть не само вещество, а смесь веществ, отличающиеся сходными свойствами.
Часть корма озоляется в муфельной печи. Полученный таким образом остаток называется сырой золой. Сырая зола включает в себя неорганическую часть корма, микро-макро элементы и их соли. В классическом зооанализе из всех минеральных элементов определяется только кальций и фосфор.
% сухое вещество – % сырой золы = % органического вещества
Сырой протеин определяется по методу Къельдаля путем сжигания навески корма в концентрированной серной кислоте. Определенный таким методом азот умножается на 6,25 для перевода в сырой протеин. По этому методу определяются все азотсодержащие вещества корма – белки, аминокислоты, нитраты и нетриты.
Сырой жир определяется путем растворении навески корма в органических растворителях, жиры переходят в раствор, а количество удаленного из аппарата жира путем экстрагирования определяют по изменению массы навески. В сырой жир входят жиры, воска, смолы, фосфатиды и др. жироподобные вещества.
Сырая клетчатка-нерастворимый остаток в слабых растворах кислоты и щелочи. В сырую клетчатку входят целлюлоза, гимицеллюлозы и др.
Из структурных углеводов в России определяется только сырая клетчатка, неструктурные углеводы – крахмал, сахар входят в БЭВ – безазотистые экстрактивные вещества. Этот показатель расчетный!
% органического вещества- %сырой клетчатки – %сырого жира – %сырого протеина = % БЭВ
При необходимости определяется каротин (с использованием трубка Аллена), кальций, фосфор и другие показатели.
Кроме данных химического анализа при оценке корма дополнительно проводится органолептическая оценка, которая может учитываться или не учитываться при определении качества корма.
Критика классического зоотехнического анализа
Описываемый в учебниках зоотехнический анализ следует признать морально устаревшим. Разберем на примере углеводов.
Сейчас в кормлении крупного рогатого скота входит понятие нейтральной детергентной и кислотной детергентной клетчатки. Оба этих вещества похожи по своему составу, но они принципиально отличаются по доступности питательных веществ для животного. Так, нейтральная клетчатка может быть усвоена жвачными. В РФ же таких понятий до определенного времени не существовало. А лабораторий, которые способны определить НДК и КДК единицы.
Так как метод определения сырой клетчатки, используемый в РФ и классическом зооанализе предполагает определение нерастворимой части – то получаемый результат по свойствам близок к КДК. А растворимая и усвояемая часть, которая крайне важна для понимания свойств корма фактически суммируется к БЭВ (этот показатель расчетный!)
Еще более сложным является соотношение классического зооанализа и понятий принятых в кормлении собак. Там встречается понятие волокно, а так же клетчатка, обладающая пробиотическими свойствами, то есть та, которая может быть использована микрофлорой собаки. Вероятно под понятием волокно следует считать КДК или сырую клетчатку, а пробиотическими свойствами обладает НДК или по схеме зооанализа – какая-то часть БЭВ.
Таким образом, ни в кормлении КРС, ни в кормлении собак классическая схема зоотехничекого анализа неприменима, а данные, получаемые из таких лабораторий можно использовать с оговорками. Кроме того, личный опыт показывает, что не все лаборатории могут работать с комбикормами, которые обливаются жиром (к ним относятся корма для собак и кошек), так как при высушивании корма часть жиров может просто быть потеряна.
Результат, получаемый при анализе в обычной лаборатории не может 100% гарантировать безопасность корма. Например, если взять мочевину (удобрение), опилки и свечу, то при удачной пропорции можно получит 25% протеина, 10% жира и 2-3% клетчатки при анализе, что будет соответствовать регулярному корму для собак. Почему так произойдет? Мочевина содержит азот, а следовательно при анализе неорганический азт будет пересчитан в протеин, опилки в клетчатку. а воск свечи даст необходимую жирность.
Поэтому и органолептическая оценка крайне важна, так как она гарантирует. что продукт, который привезен для анализа действительно пригоден в пищу
Источник
Главная > Кормовое сырье > Методы анализа кормового сырья
30 октября 2016
просмотры
Точное знание о качестве и питательных веществах скармливаемого кормового сырья является основной предпосылкой для оптимального и соответствующего потребностям животных кормления. Анализ питательности собственного кормового сырья служит для лучшей оценки касательно пригодности его использования для определённого периода (лактация, сухостой) или уровня продуктивности (высокопродуктивные коровы, ремонтный молодняк) и планирования кормления на предприятии.
Анализ сухого вещества для регулярной проверки потребления сухого вещества с кормового стола во многих предприятиях проводится самостоятельно (вспомогательные средства: микроволновка, сушилка, фен). В этом случае, благодаря сушке, из сырья исключается влага и таким образом определяется сухое вещество. Все другие параметры, такие, как содержание энергии, белка и сырой клетчатки, также как анализы для оценки качества силоса (кислотный профиль) и переваримость сырья определяются в лаборатории посредством определённых методов анализа, которые будут описаны далее.
Анализ по Веенде
Анализ по Веенде был разработан в 1860 году господином Вильгельмом Хенебергом в селении Веенде близ Гёттинген и до сегодня является наиболее признаваемым и распространённым способом анализа. Составление рационов происходит по показателям, которые определяются в анализе Веенде. Он служит эталонным методом для многих более новых способов анализа.
Речь идёт о так называемом сыром химическом методе исследования, при котором определяются следующие фракции:
- Сухое вещество
- Сырая зола
- Сырая клетчатка
- Сырой протеин
- Сырой жир
После определения сухого вещества (сушка при 105°С в сушильном шкафе) кормовая проба сжигается в муфельной печи при температуре 550°С. При этом органическое вещество сгорает полностью, а неорганический остаток, состоящий из макро- и микроэлементов, а также прилипшего мусора, остаётся.
Органическое вещество содержит перевариваемые питательные вещества.
Преимущества Веенде-анализа:
- Результаты хорошо повторяемы
- Легко проводить
- Применяются повсеместно и в течение очень долгого времени
- Поставляет обилие данных для всех кормовых компонентов.
Недостатки анализа по Веенде:
- Нет информации по содержанию особых питательных веществ, например, аминокислот, крахмала и сахара
- Недостаточное подразделение углеводов на безазотистые экстрактивные вещества и сырую клетчатку.
Для лучшего разделение углеводов в 1967 году господином Ван Соестом был предложен новый метод анализа. Здесь также определяются только группы веществ, а не химически определённые вещества. Значительным улучшением по сравнению к анализу по Веенде является разделение веществ, содержащихся в клетках и клеточных оболочек. Фракции сырая клетчатка и безазотистые экстрактивные вещества по этой системе могут быть разделены ещё глубже. Так сумма структурных веществ определяется как NDF (нейтрально детергентная клетчатка, НДК). НДК содержит целлюлозу, гемицеллюлозу и лигнин. В процессе анализа из структурных веществ посредством обработки раствором серной кислоты удаляется гемицеллюлоза. Остаток состоит из целлюлозы и лигнина (ADF). Комбинация этих двух методов анализа сегодня является международным стандартом.
На схеме 1 визуально представлены фракции расширенного по Ван Соесту метода анализа по Веенде и показаны различия к классическому методу анализа по Веенде.
Детальное представление углеводов в расширенном анализе по Веенде
- NFC – неструктурные углеводы
- NDF – нейтрально-детергентная клетчатка
- NDF – представляет полную фракцию клетчатки растения
- ADF – кислотно детергентная клетчатка
- ADL – лигнин
Метод NIRS
NIRS (Near-infrared spectroscopy) – метод близко-инфракрасной спектроскопии, который применяется с начала девяностых годов в кормовых лабораториях и племенных станциях как устоявшаяся система определения содержания питательных веществ и который постоянно развивается и улучшается. NIRS-аналитика – это чисто физический метод, при котором кормовая проба просвечивается лучом ближней области инфракрасного спектра (длина волн 0,76-2,5 мкм). Отражение в зависимости от длины волн указывает на структуру и содержание органических веществ в пробе. Неорганические вещества по этой системе не могут быть определены, поскольку световая волна может вызывать вибрацию только у молекул воды и органических веществ, и именно для них и создаётся спектр длины волн. Содержание сырой золы в кормовой пробе, таким образом, может быть определено только расчётным путём.
Предпосылка для воспроизводимости результатов – точная и регулярная калибровка и эталонирование по отношению к признанному эталонному методу. Определённое число проб, которые были исследованы на оборудовании NIRS, направляется параллельно на сырое химическое исследование (анализ по Веенде), чтобы сравнить результаты и выверить калибровку.
Преимущества исследования NIRS:
- Низкая стоимость анализа
- Низкие затраты труда, очень высокая пропускная способность
- Не применяются химические вещества
- Высокая безопасность
- Одновременное определение нескольких параметров
- Удобно применять на практике (мобильное оборудование, определение времени уборки урожая)
Недостатки исследования NIRS:
- Нет возможности исследовать неорганические вещества
- Необходимы высокие затраты на калибровку и эталонирование
- Очень высокая специфичность калибровки
- Высокая стоимость оборудования.
Содержание энергии в сырье, исследуемом по NIRS или Веенде, рассчитывается по определённым формулам оценки содержания энергии, которые издаются Обществом физиологии питания (GfE). В зависимости от вида сырья используются различные формулы.
Энергетическая оценка продуктов из кукурузы (обменная энергия, ME) с 2007 года рассчитывается по формуле, приведённой далее. Важный показатель этой формулы – ELOS (растворимое ферментами органическое вещество), нейтрально детергентная клетчатка (NDFom) и сырой жир (XL).
Формула для оценки содержания энергии в кукурузном силосе:
ME (МДж/кг СВ) = 7,15 + 0,00580 x ELOS – 0,00283 x NDForg + 0,03522 x XL
Благодаря быстрому и одновременному определению нескольких питательных веществ с помощью NIRS-оборудования и немедленного расчёта параметров по формулам фермер получает быстрый и достаточно точный результат анализа своей кормовой пробы.
Важная предпосылка для этого – репрезентативный отбор пробы. Хотя разница в результатах в разных лабораториях будет и для одинаковой пробы, но значительно более сильные отклонения могут возникнуть из-за нерепрезентативности при отборе проб.
Оборудования для инфракрасного анализа кормов прекрасно подходит для определения времени уборки урожая и даёт точные результаты по актуальному содержанию сухого вещества в растении (отклонение максимально 1%).
Мобильная система инфракрасного анализа NIRS от KWS.
Методы для определения переваримости кормового сырья
Определение питательных веществ, так как оно проходит при анализе по Веенде или инфракрасном анализе NIRS, мало говорит о их переваримости и степени расщепления в обмене веществ.
Классический метод для определения переваримости – опыт на животных (in-vivo-метод или опыт баланса). При этом в течение долгого времени очень точно определяется и анализируется количество потреблённых животным кормов и количество выделенных ним экскрементов. Поскольку этот опыт очень сложный и затратный, он ограничен исследовательскими институтами и служит для выяснения специализированных вопросов кормления. Этот способ не подходит для широкого исследования кормовых проб или для быстрого анализа кормового компонента. Поэтому были разработаны некоторые методы, которые делают возможным исследовать переваримость большого количества проб в течении короткого времени.
Далее представлены самые важные методы для определения переваримости в условиях лаборатории (in-vitro-методы):
Хоенхаймский кормовой тест
Хоенхаймский кормовой тест (HFT) по Менке и Штайнгас (1988) – самый ходовой в Германии лабораторный метод, позволяющий симулировать процессы расщепления в рубце. Кормовая проба в лаборатории при стандартизированных условиях смешивается с определённым количеством рубцовой жидкости и измеряется количество образующегося при ферментации газа (метан, CO2). Из полученного количества газа можно делать выводы о переваримости органического вещества. Определяемый показатель – это так называемый HFT-показатель, который используется при энергетической оценке травяного силоса.
Метод Tilly & Terry
Этот метод представляет собой двухступенчатую модель. В первой ступени кормовая проба обрабатывается рубцовой жидкостью, а во второй ступени – пепсином в разбавленной соляной кислоте. После этого определяют из пробы долю непереваренного органического вещества. Определяемый показатель переваримости в этом методе – так называемый IVDOM (in vitro digestability of organic matter).
Самый большой источник ошибок в хоенхаймском кормовом тесте и методе Tilly & Terry – это получаемая от живых животных рубцовая жидкость, которая естественно может отличаться по своему составу, если не обеспечивается стандартизированное кормление донорских животных. Это ведёт к отклонениям в результатах анализов.
Метод целлюлазы
Метод целлюлазы, разработанный Де Боевер в 1986 году, базируется на применении целлюлазы (энзим), полученной синтетическим путём. Применяемые при этом стандартизированные препараты, в отличие от рубцовой жидкости живых животных, всегда имеют одинаковый состав.
Проба сначала инкубируется смесью пепсина и соляной кислоты, после чего смешивается с целлюлазой. Из оставшейся нерастворимой части пробы после озоления рассчитывают содержание ELOS (растворимое ферментами органическое вещество).
По показателям сырых питательных веществ, которые определяются посредством анализа по Веенде или инфракрасным методом, и определённого таким образом ELOS рассчитывают содержание энергии с помощью формул Общества физиологии питания (GfE).
В формулах оценки содержания энергии для травяных силосов нет показателя ELOS, но используется показатель HFT из Хоенхаймского кормового теста – важный параметр для расчёта содержания энергии.
Источник: Брошюра компании KWS «Кукуруза в кормлении КРС. Уборка и консервация»,2015. Перевод Елены Бабенко, специально для soft-agro.com
—————————————-
Скачать статью в формате .pdf
С нетерпением жду отзывы и комментарии. Большое Вам спасибо!
Получите бесплатный доступ к интернет-курсу
“Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных”
Хотите получить больше информации по технологиям производства комбикормов?
Подписывайтесь на наш новый вводный (бесплатный) курс «Технология производства комбикормов»
Источник