Методы исследования кормов органов и тканей

Из этой статьи вы узнаете:

• Какие методы используются при анализе качества кормов
• Что собой представляет анализ качества кормов методом инфракрасной спектроскопии
• Как проводится химический анализ кормов
• Почему важно проводить анализ питательности кормов

В рацион питания домашних животных чаще всего входят продукты растительного и животного происхождения, в которые добавлены различные витамины и минералы. Насколько полно будет использован генетический потенциал животных, обусловлено не только количеством, но и качеством используемого корма. Именно по этой причине постоянно осуществляется анализ кормов.

Почему так важны зоотехнический анализ и оценка питательности кормов

Для того чтобы рацион сельскохозяйственных животных был правильным и сбалансированным, нужно точно знать, насколько питательна их пища. Все корма содержат множество питательных веществ, однако объем и качество их неодинаково. Основой любого корма является вода и сухая смесь.

Вода. Чтобы узнать, какое количество воды содержится в корме, необходимо высушить навеску с кормом до постоянного веса. Делать это надо при температуре +105 °С. 

В каждом корме объем воды значительно колеблется. Много жидкости содержат корне- и клубнеплоды, силос, зеленая трава, а также остатки технических производств (например, барда, жом, картофельная мезга и др.). Так, в кормовой свекле содержится до 86 % воды, в силосе – 75–78 %, в луговой траве – до 75 %. Таким образом, вода в организм животного попадает с пищей или же в чистом виде – при питье. При недостатке жидкости у сельскохозяйственных животных наблюдаются трудности с пережевыванием пищи, сгущение крови, более медленным становится процесс пищеварения, нарушается обмен вещества.

Сухое вещество. Так называют остаток, который получают после высушивания навески корма. Его основными компонентами являются жиры, различные минеральные вещества, протеин и углеводы.

Если в организм животного вместе с кормом попадает недостаточный объем сухого вещества, то желудочного сока выделяется меньше, пища плохо проходит по желудочно-кишечному тракту и животное начинает чувствовать голод. Поступление слишком большого количества сухого вещества также вредно для организма особи, так как прохождение пищи, наоборот, ускоряется, а это, в свою очередь, приводит к тому, что переваримость и усвояемость питательных веществ понижается.

Читайте так же: Витамин В12 для животных: его значение и способы введения в организм

Протеин. Это белок, или высокомолекулярное органическое вещество, состоящее из аминокислот. В живом организме состав белков определяется генетическим кодом, при синтезе используются 40 стандартных аминокислот. Белки являются важной частью питания не только человека, но и животных. А так как организм не может синтезировать все незаменимые аминокислоты, а значит, часть их должна поступать с белковой пищей.

Белки, которые содержат достаточный объем незаменимых аминокислот и обеспечивают нормальный рост молодняка, называют полноценными. Белки, в основе которых заменимые аминокислоты, синтезируемые в организме животного, называют неполноценными.

В таблице представлено процентное содержание критических незаменимых аминокислот в белках организма животного и в корме (по трудам В. Н. Баканова и В. К. Менькина):

При сравнительном анализе кормов выявлено, что полноценные белки есть в кормах как животного, так и растительного происхождения (в сене, в траве, силосе).

При организации питания сельскохозяйственных животных нужно обращать внимание и на содержание в корме амидов, потому что из некоторых аминокислот, входящих в их состав, в организме могут образовываться белки. Большое количество амидов содержит трава, силос, корне- и клубнеплоды. Мало их в концентрированных кормах.

Рассчитывая рацион животных, имейте в виду, что их пища должна быть обогащена достаточным количеством полноценного перевариваемого протеина. Особенно он нужен свиньям и птице, так как многие незаменимые аминокислоты их организм синтезировать не может.

При дефиците или неполноценности протеина в организме:

1. У молодняка замедляется рост, понижается резистентность, животные начинают чаще болеть, а иногда и вовсе погибают.
2. У взрослых лактирующих животных наблюдается снижение молочной продуктивности, увеличение жировых отложений, ухудшение воспроизводства, снижение потребления корма. В связи с этим увеличиваются затраты корма на единицу продукции, а значит, и себестоимость.

Избыток протеина способствует временному увеличению удоя. Но при этом ускоряется обмен веществ, следовательно, животные быстрее «изнашиваются» и выбраковываются. Кроме того, излишнее поступление протеина может вызвать интоксикацию организма недоокисленными продуктами протеинового обмена. Имейте в виду, что и недостаток, и избыток протеина ведет к снижению ценности корма, а значит, к повышению себестоимости продукции. 

Анализ кормов выявил, что объем перевариваемого протеина (в граммах) в 1 кг корма колеблется в следующих пределах:

• кукурузный силос … 14.
• овсяная мякина … 29;
• зерно кукурузы … 78;
• овсяная солома … 14;
• пшеничные отруби … 130;
• клеверное сено … 79;
• подсолнечный жмых … 396;
• сахарная свекла … 12;
• люцерновое сено … 116;

Углеводы. Также лежат в основе сухого вещества корма. Они создают условия для нормальной терморегуляции, являются составной частью практически всех тканей организма, способствуют работе мускулатуры животного и образованию жира в молоке и теле. Углеводы содержатся в крахмале, сахаре, клетчатке, которые входят в состав растительных кормов. 

При анализе кормов для животных было установлено, что дефицит легкоперевариваемых углеводов (крахмала и сахара) в корме нарушает углеводно-жировой обмен. Избыток приводит к нарушению их перевариваемости. Вообще, клетчатка плохо переваривается, соответственно, чем больше ее в корме, тем он менее питателен. Однако клетчатка очень важна в процессе пищеварения животных. 

При недостаточном количестве клетчатки снижается образование микрофлоры и активизируются микробные процессы в рубце, нарушается работа органов пищеварения. В рационе молочных коров объем клетчатки в сухом веществе должен составлять 22 %, в рационе свиней – от 7 до 10 %, в рационе птицы – от 5 до 7 %. Нарушение нормы приводит к плохой перевариваемости и усвояемости корма.

Больше всего клетчатки содержат грубые корма. Так, в соломе злаков ее 25–40 %, в сене – 20–30 %. Очень мало клетчатки в корне- и клубнеплодах – 0,2–2 %.

Жиры. Также одни из необходимых питательных элементов в рационе животного. Несмотря на то, что жиры образуются из углеводов, содержащихся в корме, некоторые жирные кислоты в составе природных жиров являются незаменимыми, то есть не могут синтезироваться в организме.  

Если в организме сельскохозяйственных животных недостаточно жира, это приводит к авитаминозам, заболеваниям кожи, нарушению способности к воспроизводству. Избыток жира способствует нарушению пищеварения, увеличению жировых отложений, что в свою очередь замедляет рост молодых животных, снижает молочность у лактирующих особей, понижает половую активность племенных производителей, ухудшает качество мяса и сала. Большое количество жира в жмыхе, зернах масличных культур, в отрубях, овсе, кукурузе. Напротив, в грубом корме и корнеклубнеплодах его мало.

Минеральные вещества. Представляют собой еще одну важную часть корма животных. Различают микро- и макроэлементы. Содержание последних в кормах находится в границах от сотых до десятых долей процента. К ним относятся магний, фосфор, кальций, сера, калий, хлор. Наличие микроэлементов колеблется от тысячных до стотысячных долей процента. Наиболее необходимыми являются железо, марганец, медь, цинк, йод, кобальт и др. 

Читайте так же: Оценка качества кормов: для чего это необходимо и какими методами это делают

Методы анализа качества кормов

Продуктивность животных напрямую зависит от качества их питания. Поэтому так важна роль зоотехнической лаборатории, которая должна быть в любом животноводческом комплексе. Она необходима для того, чтобы определять кормовую и энергетическую ценность кормов (количество белков, жиров, углеводов, золы, микро- и макроэлементов, наличие витаминов, влажность корма и т. д.), а также контролировать их безопасность (проверять на наличие пестицидов, тяжелых металлов, микотоксинов).

Существует два современных подхода в исследовании кормов: 

• химический анализ;
• инфракрасная спектроскопия.

Инфракрасная спектроскопия – это экспресс-метод, в основе которого лежит построение математической зависимости показателей спектрального анализа образца в ближней инфракрасной области от показателей химического анализа.

Применение метода инфракрасной спектроскопии рационально в лабораториях, где требуется проведение анализа большого количества образцов (такие отделы создают обычно на базе хлебных инспекций, крупных ветеринарных хозяйств), в качестве дополнительного средства анализа корма, так как он основан на химическом исследовании, используемом для построения градуировочных кривых. В противном случае данные инфракрасной спектроскопии могут оказаться недостоверными. Кроме того, посредством этого метода нельзя определить показатели содержания витаминов и микроэлементов, а также узнать, насколько безопасна продукция.

Химические методы анализа.

Для проведения таких исследований существуют автоматические анализаторы, с помощью которых можно решить задачи, невыполнимые при использовании ручных методик. Эти приборы дают возможность стандартизировать проводимые операции, а значит, результат исследования не зависит от человеческого фактора и вероятность ошибки сведена к минимуму. Это намного сокращает время анализа корма, бережет реактивы, понижает влияние на организм вредных химических веществ.

Читайте так же: Фермент лизоцим: особенности, назначение, советы по применению в животноводстве

Подробнее про лабораторный анализ кормов инфракрасной спектроскопией

При применении метода физического анализа NIRS, или Near-Infrared Reflectance Spectroscopy (спектроскопия ближнего инфракрасного излучения) используется ближайший диапазон инфракрасного излучения (от 800 до 2500 нм). Обычно таким способом проводится анализ грубых кормов, почвы.

При спектральном анализе таких кормов, как травяной сенаж и кукурузный силос, получают данные о наличии в составе корма сахара, крахмала, протеина, жира, сырой клетчатки. В этом случае на образец воздействует ближнее инфракрасное излучение. С помощью такого современного оборудования можно быстро узнать, какой длины волны оказываются отражены от исследуемого материала, а какой – поглощены. Совокупность отраженных волн (спектр) и дает сведения о его составе.

Этот спектр фиксируется в качестве цифрового файла и сравнивается с другими файлами, которые содержат итоговые сведения проведенных ранее исследований. Эти показатели отражают данные, полученные при анализе кормов различными способами, в том числе спектральным, химическим и т. д. 

После сведения результатов, полученных различными методами, получают высокоточные данные, касающиеся питательности и усвояемости корма, например, сведения о перевариваемом кишечном протеине, органическом веществе, которое поддается ферментации, и т. д.

Опираясь на результаты анализа кормов, специалисты дают советы о том, как улучшить рацион животных либо как выбрать наиболее подходящий момент для заготовки сена.

Как проводится химический анализ кормов

Оценить качество корма можно после определения его химического состава, который зависит от многих условий. Так, на химический состав растительного корма влияют такие факторы, как тип растения, состав почвы, вид и количество внесенных удобрений, погодные условия, методика заготовки, условия хранения. Химический состав корма животного происхождения зависит от исходного сырья, методики его приготовления и условий хранения.

На практике могут быть использованы справочные материалы по химическому составу и питательной ценности кормов, но эти показатели в основном примерные. Поэтому при составлении рациона животных обязательно нужно сделать зоотехнический анализ корма, чтобы знать настоящее количество питательных веществ, содержащихся в нем.

Химический состав корма принято определять по стандартной схеме проведения биохимических и зоотехнических анализов. 

Схема зоотехнического анализа кормов:

Эта схема применяется уже более 50 лет.

После того как были введены детализированные нормы кормления различных видов и половозрастных групп животных, количество проверяемых показателей увеличилось с 6 (в 1985 г.) до 40. Теперь наравне с содержанием сырого протеина определяются и показатели белка, некоторых аминокислот, нитритов, нитратов; выявляется количество в сыром жире – определенных жирных кислот; в безазотистых экстрактивных веществах – сахара и крахмала; в сырой золе – макроэлементов (кальция, магния, фосфора, серы, калия) и микроэлементов (меди, железа, кобальта, цинка, йода, селена, марганца). При микробиологическом анализе витаминного состава корма одновременно с установлением их количества определяется и наличие отдельных изомеров.

Энергетическая ценность корма в обменной энергии определяется отдельно для каждого вида животных. Обычно она равна разности между валовой энергией рациона и энергией, выделенной в моче, кале, а для жвачных – и в кишечных газах.

Обменную энергию рассчитывают, применяя показатели, полученные опытным путем при изучении переваримости питательных веществ кормов по приведенным ниже формулам:

Для КРС:
ОЭ = 17,46 пП + 31,23 пЖ + 13,65 пК + 14,78 пБЭВ.
Для овец:
ОЭ = 17,71 пП + 37,89 пЖ + 13,44 пК + 14,78 пБЭВ.
Для лошадей:
ОЭ = 19,46 пП + 35,43 пЖ + 15,95 пК + 15,95 пБЭВ.
Для свиней:
ОЭ = 20,85 пП + 36,63 пЖ + 14,27 пК + 16,95 пБЭВ.
Для птицы:
ОЭ = 17,84 пП + 39,78 пЖ + 17,71 пК + 17,71 пБЭВ, где:
ОЭ – обменная энергия (в МДж);
пП – переваримый протеин (кг);
пЖ – переваримый жир (кг);
пК – переваримая клетчатка (кг);
пБЭВ – переваримые безазотистые экстрактивные вещества (кг). 

Для того чтобы насытить жвачное животное, необходимо не просто следить за общим количеством потребления сырого протеина, а создать в рубце баланс между нерасщепляемыми и расщепляемыми его компонентами. В среднем оно должно быть таким: 60–70:30–40. Для определения частей протеина используются методики ВИЖ, ВНИИФБиП сельскохозяйственных животных и ВНИИ кормов.