Сумма переваримых питательных веществ в корме
Химический состав кормов не дает полного представления об их питательности. Более точно определить питательность корма можно лишь в процессе изучения его действия на организм животного. Одним из методов может быть определение переваримости кормов.
Переваримостью называют ряд гидролитических расщеплений составных частей1корма (белков, жиров и углеводов) под влиянием ферментов пищеварительных соков и микроорганизмов. В результате вещества, входящие в состав кормов, распадаются на аминокислоты, моносахариды, жирные кислоты и растворимые соли. Все они растворимы в воде, а потому легко всасываются в пищеварительном тракте и поступают в кровь и лимфу.
Переваримыми называют такие питательные вещества, которые в результате пищеварения поступают в кровь и лимфу. Часть же веществ корма с остатками пищеварительных соков, слизью, кишечным эпителием и продуктами обмена выводится из организма в виде кала. О переваримости обычно судят по разности между питательными веществами, принятыми с кормами и выделенными с калом, т. е. переваримые питательные вещества равны питательным веществам корма минус питательные вещества кала. Переваримость корма выражают в граммах и в процентах. Отношение переваренных питательных веществ к принятым с кормом, выраженное в процентах, называюткоэффициентом переваримости.
В кормах определяют коэффициент переваримости сухого вещества, органического вещества, протеина, жира, клетчатки и БЭВ.
Питательность кормов можно оценивать по сумме переваримых питательных веществ, включая переваримые протеин, жир (умноженный на коэффициент 2,25*), клетчатку и БЭВ.
Переваримость питательных веществ зависит от ряда факторов — вида животного, состава рациона и количества корма, подготовки кормов, техники кормления и др.
Для организма наиболее важное значение имеет уровень протеинового питания. В частности, для нормального переваривания корма в организме жвачных на 8—10 частей переваримыхбезазотистых веществ рациона, включая жир (умноженный на 2,25), должно приходиться не менее одной части переваримого протеина. При более широком отношении безазотистых веществ и протеина переваримость углеводов и протеина снижается. Следовательно, при включении в рацион достаточного количества протеина можно избежать снижения переваримости кормов. В связи с этим важно поддерживать определенное протеиновое отношение, определяемое по формуле(Переваримые: жир*2,25+клетчатка+БЭВ/Переваримый протеин)
Отношение называют широким, если на одну часть переваримого протеина приходится более 8 частей переваримыхбезазотистыхвеществ,средним — 6—8 иузким — менее 6.
Переваримость кормов определяют в специальных опытах. Опыт по изучению переваримости кормов состоит из предварительного и учетного периодов. Цель предварительного периода— освободить желудочно-кишечный тракт от остатков пищи предшествующего кормления и приучить животных к полному потреблению исследуемого корма. В течение последующего периода ведут учет съеденного животным корма, его остатков и выделенного из организма кала. Предварительный период для жвачных и лошадей длится обычно 10—15 дней, для свиней— 10 и для птицы —5—7 дней;
С начала предварительного периода устанавливают твердый распорядок дня на весь опыт: число и время кормлений, время поении, время учета остатков корма и т. д. В течение учетного периода остатки кормов ежедневно собирают от каждого животного в отдельности в соответствующую емкость (банки, мешки) и взвешивают.
31. Баланс веществ и энергии в организме животного и методы их определения.
Оценка энергет пита-ти кормов: этапы развития учения об оценке пита-ти кормов,системы оценки энергетической пита-ти кормов.
Органические питательные вещества кормов необходимы животным для построения тканей тела и синтеза продукции (молоко, яйца, шерсть, прирост и т.д.) и как источник энергии. Поступающая энергия с кормами используется животными, прежде всего для поддержания жизненных процессов (жизни) и для образования продукции (продуктивная энергия). Энергия необходима также для образования шерсти, приплода, яйца и для выполнения работы мышцами тела животных.
Баланс азота и углерода. Азот и углерод являются основными элементами потребленного животными корма и входят в состав органического вещества любой продукции. Чтобы составить баланс азота в организме животного, необходимо знать его количество в корме, кале и моче:
Nотложения = Nкорма – Nкала – Nмочи.
Чтобы составить баланс углерода в организме животного, необходимо знать его количество не только в корме, кале и моче, но и в кишечных газах и выдыхаемом воздухе:
Сотложений = Скорма – Сдиоксида углерода выдыхаемого воздуха – Скала – Смочи – Скишечных газов.
Схема баланса энергии в организме животного, разработанная Г. Армсби (рис. 2), может быть выражена следующими уравнениями:
Эпереваримых веществ = Экорма (валовая) – Экала;
Э физиологически = Эпереваримых – Экишечных газов – Эмочи полезная (обменная) веществ;
Эотложений = Эфизиологически – Этеплопродукции (нетто, чистая) полезная организму.
Более совершенным методом для определения качественных изменений в организме животного под влиянием кормления в настоящее время считается балансовый метод, основой которого является учет поступления и выделения азота и углерода или энергии.
1.Впервые систему оценки питательности кормов предложил А. Тэер, по ней он сравнивал питательность кормов по их продуктивной ценности с сеном среднего качества. Он выразил идеи о суммарной питательности корма через введение понятия сенного эквивалента — общей для всех кормов единицы сравнительного измерения их питательной ценности.
2.Э. Вольфом предложил метод оценки питательности кормов по их химическому составу. Им были разработаны таблицы химического состава кормов, отражающие их питательную ценность.
3.Также он предложил метод сравнительной оценки кормов — по сумме содержащихся в них переваримых питательных веществ (протеина, жира, углеводов).
4. Г. Армсби предложил оценивать общую питательность кормов в единицах чистой энергии (термах), отложенной в организме животного в виде белка и жира.
5. Питатель ную ценность кормов О. Кельнер предложил выражать в абсолютных единицах в виде массы отложенного жира на единицу потребленного корма.
6. Е.А. Богданов разработал и принял овсяная кормовая единица. Все испытуемые корма сравнивались по жироотложению с 1 кг овса среднего качества.
Пять способов оценки
энергетической питательности кормов:
1.крахмальные эквиваленты(способ оценивания питательной ценности кормов по их продуктивному действию (жироотложению) на организм животного);
2.термы Армсби (изучение баланса энергии у откармливаемых волов и выражение в единицах чистой энергии (нетто энергии), отложенной в продукции);
3. сумма переваримых питательных веществ,
4. скандинавская(ячменная) кормовая единица (определение сравнительной питательности разных кормов в научно-хозяйственных опытах по их влиянию на продуктивность животных);
5. советская (овсяная) кормовая единица(количество переваримых питательных веществ, при усвоении которых в организме животных образуется 150 г жира).
Источник
Энергетическая питательность – это способность удовлетворять потребность животного в энергии для поддержания жизни, роста и развития.За единицу питательности принята 1 кал (калория) или 1 Дж (джоуль)
В среднем 1 Дж соответствует 0,24 кал
В основе этих единиц лежит проведение балансовых опытов. Их суть – учет количества поступающих питательных веществ в организм животного и выделяющихся их него всеми возможными путями. За единицу питательности было принято жирообразование чистого вещества у Кельнера – крахмала, у Богданова – овса.
Крахмальные эквиваленты Кельнера
Кельнер в серии балансовых опытов в респирационных камерах установил количество белка и жира, которое откладывается в организме взрослого вола при скармливании чистых питательных веществ – белков (клейковины), жиров (эмульсии масла земляного ореха) и углеводов (целлюлозы, крахмала и сахара). В результате были разработаны коэффициенты жироотложения для чистых питательных веществ:
100 г переваримого белка – 23,5 г жира
100 г переваримого крахмала – 24,8 г жира
100 г переваримой клетчатки – 24,8 г жира
100 г переваримого жира из грубых кормов – 47,4 г жира
100 г переваримого жира из семян масличных – 59,8 г жира
100 г переваримого жира из зерновых – 52,6 г жира
Учеными Института кормления сельскохозяйственных животных им. О.Кельнера в бывшей ГДР разработана новая оценка питательности кормов, основанная на определении чистой энергии, выражаемой в энергетических кормовых единицах (ЭКЕ). Питательность кормов в новых единицах учитывается отдельно для крупного рогатого скота, свиней и птицы. Величина энергетической кормовой единицы для крупного рогатого скота принята 2,5 ккал НЭЖ (нетто-энергии, или чистой энергии по жироотложению).
При оценке питательности отдельных кормов имеются существенные различия между оценкой их по крахмальным эквивалентам и по новой системе. Концентраты и корнеклубнеплоды по новой системе в среднем получают оценку на 10% меньше, чем в крахмальных эквивалентах, а сено на 20% и солома на 80% выше, оценка питательности зеленых кормов совпадает. Для полноценных рационов, состоящих из разнообразных кормов, оценка совпадает, и 1 ЭКЕ соответствует 1 крахмальному эквиваленту.
Сумма переваримых питательных веществ
В США энергетическую оценку кормов и потребность животных в энергии выражают суммой переваримых питательных веществ (СППВ) и чистой энергии (ЧЭ), а также чистой энергии лактации и чистой энергии прироста.. Сумма переваримых питательных веществ выражается в весовых единицах и слагается из количества переваримого протеина, клетчатки, безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ) и жира (жир умножается на 2,25, так как его энергетическая ценность выше ценности протеина и углеводов).
СППВ = 2,25*ПЖ+ПК+ПП+ПБЭВ 1г СППВ = 15,4 кДж Обменной энергии
Овсяная кормовая единица
(ОКЕ, корм. ед, к.ед) – единица измерения общей (энергетической) питательности кормов. Была разработана в 1922 г профессором Е. А. Богдановым и официально введена в 1933 г. В основе ОКЕ лежат крахмальные эквиваленты Кельнера, но при ее расчете были использованы отечественные данные о химическом составе кормов и их переваримости. За 1 ОКЕ принята питательность 1 кг овса среднего качества, в среднем соответствующая по продуктивному действию (при откорме скота) 150 г жира, 5,92 МДж продуктивной энергии или 0,6 крахмального эквивалента.
ОКЕ до сих пор используется при составлении отчетов в хозяйствах, а так же при планировании сельскохозяйственного производства.
ОКЕ не учитывает следующие показатели:
- доступность питательных веществ одного и того же корма в зависимости от физиологического состояния и индивидуальных особенностей животного,
- видовые особенности усвоения питательных веществ у животных, связанных со строением желудочно-кишечного тракта.
Поэтому на смену этим единицам питательности пришло измерение в обменной энергии
определяется отдельно для каждого вида животных, как правило, в прямых балансовых опытах по разности между валовой энергией корма (рациона) и энергией, выделенной в кале, моче, а для жвачных, кроме того, в кишечных газах.
За энергетическую кормовую единицу (ЭКЕ) принято 10 МДж обменной энергии.
то есть ЭКЕ = ОЭ (МДж)/10
1 Дж равен 0,2388 кал, а 1 кал равна 4,1868 Дж. 1 МДж равен 1 млн. Дж.
Оценка питательности кормов по обменной энергии в ЭКЕ и по чистой энергии в овсяных кормовых единицах имеет значительные различия (смотри схему обмена энергии).
Способы расчета энергетической ценности корма.
По уравнению регрессии
Для каждого вида животного было разработано математическое уравнение, которое с учетом особенностей усвоения питательных вееств позволяет определить энергетическую ценность корма в обменной энергии (ОЭ, КДж)
ОЭкрс = 17,46 ПП + 31,23 ПЖ + 13,65 ПК + 14,78 ПБЭВ
ОЭовец = 17,71 ПП + 37,89 ПЖ + 13,44 ПК + 14,78 ПБЭВ
ОЭсвиней. = 20,85 ПП + 36,63 ПЖ + 14,27 ПК + 16,95 ПБЭВ
ОЭптицы = 17,84 ПП + 39,78 ПЖ + 17,71 ПК + 17,71 ПБЭВ
По содержанию переваримой энергии и ее соотношению с обменной, с учетом, что 1 г суммы переваримых питательных веществ содержит 18,43 КДж переваримой энергии. Обменная энергия корма при использовании в рационах для КРС составляет 82% от переваримой (ОЭ = 0,82×ПЭ), овец – 87 (ОЭ = 0,87 ПЭ), лошадей – 92 (ОЭ = 0,92×ПЭ), свиней – 94 (ОЭ = 0,94×ПЭ). Этот способ основывается на схеме обмена энергии.
Пример расчета энергетической ценности с использованием коэффициента Аксельсона (презентация)
Производственный способ. По соотношению сухого вещества и сырой клетчатки (производственный способ): ОЭ = 13,1 ´ (СВ – 1,05 ´ СК) МДж в 1кг СВ корма
Содержание обменной энергии в некоторых кормах (МДж) :
Сено -7,0
Силос -2,1
Жмых -10
Сенаж -4,1
Шрот -12,4
Овёс -9,2
Барда – 0,85
Ячмень -10,5
Источники:
Макарцев Н. Г. Кормление сельскохозяйственных животных. – Калуга: ГУП Облиздат, 1999.
Источник
ГЛАВА 2. ПЕРЕВАРИМОСТЬ КОРМОВ И ОЦЕНКА ИХ ПИТАТЕЛЬНОСТИ ПО СУММЕ ПЕРЕВАРИМЫХ ВЕЩЕСТВ
Переваримость кормов. Изучение химического состава кормов и тела животных показывает, что содержащиеся в них основные органические вещества (белки, жиры и углеводы) представлены в разном количественном соотношении и качественно отличаются между собой. Если в растительных кормах преобладают углеводы (клетчатка, крахмал), то в теле животных в небольшом количестве находятся только сахар и гликоген. Значительные отличия установлены по составу и физическим свойствам растительного и животного белка, а также растительных масел и животных жиров. Следовательно, растительные органические вещества претерпевают существенные изменения в пищеварительном тракте сельскохозяйственных животных, прежде чем стать составной частью их тела. Как правило, по-ступившие питательные вещества в процессе пищеварения переводятся в более простые, растворимые соединения с последующим их всасыванием в кровь и использованием на синтез сложных органических веществ тела. Поэтому изучение процесса переваривания различных кормов животными является необходимым элементом при оценке их питательной ценности.
Пищеварительный процесс у всех сельскохозяйственных животных складывается из механической обработки корма (разжевывание), химической (ферментация) и биологической с помощью микроорганизмов пищеварительного тракта. Степень переваривания кормов и извлечения из них доступных питательных веществ зависит от анатомического строения и функциональных особенностей пищеварительной системы у различных видов сельскохозяйственных животных (рис. 2).
В связи с этим их делят на две основные группы: в первую группу входят жвачные животные (крупный рогатый скот, овцы, козы, верблюды, северные олени, буйволы, яки, зебу), отличающиеся наличием четырехкамерного желудка (рубец, сетка, книжка, сычуг); во вторую группу входят животные с однокамерным желудком, так называемые моногастричные — свиньи, лошади, собаки, пушные звери. К этой группе относят также птиц (уток, гусей, кур, индеек, цесарок, перепелов, голубей), имеющих двухкамерный желудок.
Рис. 2. Схема строения пищеварительного тракта сельскохозяйственных животных
В зависимости от характера питания сельскохозяйственные животные имеют различную структуру и форму отделов пищеварительного тракта, что подтверждается данными о размерах желудка, тонкого и толстого кишечника (табл. 7).
7. Объем разных отделов желудочно-кишечного тракта у животных
У растительноядных животных (коров, овец, лошадей) хорошо развиты отделы, в которых происходит переработка клетчатки (пред-желудки и толстый кишечник) с участием микроорганизмов. У всеядных (свиньи) все отделы желудочно-кишечного тракта развиты равномерно, но основная роль в переваривании корма принадлежит кишечнику.
Рассматривая в целом процесс переваривания корма у сельскохозяйственных животных, можно сказать, что переваримость представляет собой последовательный ферментативный гидролиз пищевых полимеров (белков, жиров и углеводов) сначала до промежуточных продуктов, а затем до мономеров — аминокислот, моносахаридов и жирных кислот (табл. 8).
Эти вещества в растворенном виде легко всасываются в кишечнике и поступают в кровь и лимфу с последующим использованием для синтеза сложных органических соединений тела животных. Непереваренная часть корма выводится из пищеварительного тракта животного в виде кала.
Следовательно, переваримыми называют такие питательные вещества, которые в результате пищеварения поступают в кровь и лимфу.
Таким образом, зная количество поступившего с кормом в пищеварительный тракт животного того или иного питательного вещества и выделенного с калом за определенный период времени, можно рассчитать количество питательного вещества, переваренного в организме:
питательное вещество корма — питательное вещество кала = переваренное питательное вещество.
Знание переваримости кормов (основных питательных веществ) разными видами сельскохозяйственных животных позволяет правильно оценить их питательность. Переваримую часть корма принято выражать в процентах. Отношение переваренной части корма к потребленной, выраженное в процентах, называют коэффициентом переваримости.
8. Пищеварительные ферменты
Расчет количества переваренных питательных веществ и их коэффициентов переваримости наглядно представлен в опыте на баране (по И.С. Попову), который за 10 дней съел 8000 г сена и выделил 7000 г кала. На основании данных химического состава корма и кала получены следующие результаты (табл. 9).
9. Количество переваренных питательных веществ
Из всех органических питательных веществ сена в пищеварительном тракте барана больше всех переварились безазотистые экстрактивные вещества (59 %), а переваримость протеина, жира и клетчатки была примерно одинаковой и составила 51 -53 %.
Влияние различных факторов на переваримость кормов. Прежде всего на переваримость кормов оказывает значительное влияние анатомо-морфологические особенности пищеварительного аппарата разных видов сельскохозяйственных животных и птицы.
Наибольшее сходство в переваривании кормов и особенно зерновых и сочных наблюдается у жвачных — крупного рогатого скота, овец и коз. Однако крупный рогатый скот лучше переваривает органическое вещество (па 10 %) и клетчатку (на 14 %) из грубых кормов (овсяной соломы), чем овцы. Значительно хуже перевариваются питательные вещества грубых кормов лошадями и свиньями (табл. 10).
10. Коэффициенты переваримости кормов свиньями и овцами, % (по И. С. Попову)
Из всех сельскохозяйственных животных птица хуже всех переваривает органическое вещество и особенно клетчатку.
Существенные колебания коэффициентов переваримости питательных веществ корма отмечаются у животных одинакового возраста, одной породы. Эти различия особенно существенны при переваривании грубых кормов (до 14 %), менее существенны при переваривании смешанных рационов (до 6 %) и незначительны в рационах из концентрированных кормов и корнеплодов (до 3 %).
Степень переваримости разных видов кормов в значительной мере определяется возрастом животных и развитием у них пищеварительной системы. Становление пищеварительной системы у разных видов сельскохозяйственных животных закапчивается к 4-6 месяцам. В раннем возрасте телята, ягнята и поросята очень хорошо усваивают (до 98 %) только молочные корма. Степень же усвоения питательных веществ растительных кормов достигает максимума только к окончанию развития пищеварительной системы. Старые животные переваривают питательные вещества кормов хуже.
Из всех содержащихся в кормах питательных веществ наибольшее влияние на их переваривание оказывают клетчатка и протеин.
Установлено, что с увеличением содержания клетчатки в отдельном корме или кормовой смеси переваримость всех питательных веществ значительно снижается. Это наглядно представлено данными о переваримости травы высокогорного луга овцами (по И.С. Попову):
Обобщение данных по переваримости органического вещества кормов разными видами животных в зависимости от содержания клетчатки позволило установить зависимость между этими показателями и вывести следующие уравнения регрессии:
Переваривание питательных веществ кормов разными видами животных во многом определяется уровнем и доступностью протеина. Многочисленными исследованиями установлено, что у взрослых жвачных высокая переваримость корма возможна при содержании в нем 8—10 частей переваримых безазотистых веществ (считая и жир, умноженный на 2,25) на одну часть переваримого протеина. Поэтому для контроля рациона рекомендуется определять отношение питательных веществ, или протеиновое отношение:
При более широком отношении безазотистых питательных веществ к протеину (более 10:1) у жвачных животных наблюдается понижение переваримости углеводов и протеина. Для молодых растущих животных всех видов протеиновое отношение в рационе должно быть более узким (5-6:1).
На переваримость питательных веществ оказывают влияние и содержащиеся в кормах в различном количестве минеральные вещества и витамины. При оптимальном уровне содержания они предотвращают у животных расстройства пищеварения, усиливают моторную функцию пищеварительного тракта, нормализуют обмен веществ в организме.
Благотворное влияние на переваримость питательных веществ у молодняка животных и птицы оказывают комлексные ферментные препараты, имеющие направленное действие на «антипитательные» факторы растительных кормов и повышающие при этом эффективность их использования.
Повышению переваримости питательных веществ кормов способствует и правильная подготовка их к скармливанию животным — степень измельчения, физическая форма (гранулы, брикеты, степень увлажнения), специальная обработка кормов с высоким уровнем клетчатки и др. Все эти приемы обеспечивают наибольшую доступность питательных веществ для животных, облегчают механическую и ферментативную переработку кормов в пищеварительном канале, а также улучшают вкусовые свойства корма и аппетит у животных.
Переваривающая способность пищеварительного тракта в значительной степени определяется скармливанием продуктивным животным не отдельных кормов, а полноценных, сбалансированных по всем питательным и биологически активным веществам кормовых смесей. При этом для большинства кормовых смесей рекомендуется использовать специальные белково-витаминные добавки, изготовляемые в специализированных цехах комбикормовых заводов.
Повышение переваримости питательных веществ во многом зависит также и от класса качества кормов в период их заготовки и хранения. При снижении класса качества основных объемистых кормов (сена, сенажа и силоса) содержание в них переваримого протеина, сахара, доступной клетчатки, витаминов и минеральных веществ снижается в 1,5-2 раза, что в значительной степени снижает в целом переваривание и продуктивную ценность данных кормов.
Методы определения переваримости. Основным и наиболее точным методом определения переваримости питательных веществ кормов является проведение на животных специальных опытов. Для этого необходимо отобрать 3-5 здоровых животных одинакового возраста, живой массы и физиологического состояния. При необходимости у свиней и птицы проводят дегельминтизацию. У птиц для отдельного сбора кала и мочи проводят специальную операцию.
Основной задачей при проведении опытов по определению переваримости корма животными является точный учет съеденного корма и выделенного кала. Поэтому весь опыт подразделяется на два периода — подготовительный и учетный. В подготовительный период достигается полное удаление из пищеварительного тракта остатков прежнего корма. Продолжительность его составляет 10-15 дней для жвачных и лошадей и 7-10 дней — для свиней и птицы. Учетный период опыта продолжается от 5 до 10 дней в зависимости от вида животных. В этот период учитывают количество съеденного корма, его остатки и количество выделенного кала. Отбирают средние образцы корма и кала для проведения химического анализа на содержание основных органических веществ. На период проведения опыта животных помещают в специальные станки с индивидуальной кормушкой и поилкой и специальными приспособлениями для сбора кала. Выемку и учет кала от мелких животных производят не реже 2-3 раз в сутки. В опытах на крупных животных (коровы, лошади и др.) кал собирают и учитывают постоянно по мере его выделения.
Необходимо отметить, что данный метод определения переваримости кормов на крупных животных довольно трудоемкий и затратный. Чтобы устранить необходимость сбора и учета всего выделенного животными кала используют метод инертных индикаторов. В качестве лучшего инертного индикатора применяют окись хрома, окись железа, сульфат бария, которые в определенном количестве добавляют к испытуемому корму и равномерно перемешивают. Инертное вещество в процессе переваривания корма не усваивается и выделяется с калом. Из выделенного кала или взятого рукой из прямой кишки через анальное отверстие у крупных животных отбирают средний образец каловых масс для химического анализа.
Переваримость рассчитывают по специальной формуле, отражающей соотношение между питательными и инертными веществами:
При изучении переваримости кормов в многочисленных опытах на животных установлена прямолинейная связь между переваримостью питательных веществ и содержанием азота в кале. На основании данной закономерности разработаны специальные уравнения по определению переваримости органического вещества на основании химического анализа кала. Ниже приведено уравнение для определения переваримости органического вещества лактирующими коровами при пастбищном содержании:
Широкое распространение получил способ определения переваримости кормов вне организма животного — in vitro. Этим способом определяется переваримость азотистых веществ, когда навеска корма инкубируется в течение определенного времени в термостате (при температуре 37 °С) при добавлении натурального пепсина и соляной кислоты. В случае определения переваримости всех органических веществ к навеске корма для инкубации добавляются рубцовая жидкость, пепсин и соляная кислота.
Использование двух способов определения переваримости питательных веществ (in vivo — на животных, in vitro — вне организма) позволяет получать довольно сопоставимые данные по коэффициентам переваримости питательных веществ кормов, бедных клетчаткой и богатых протеином.
Источник