Кормление сельскохозяйственных живонтных. Химический состав кормов и физиологическое значение отдельных веществ
 Скачать 1.49 Mb.
|
|
Передовая наука и практика животноводства показали, что высокопродуктивные породы сельскохозяйственных животных можно создать только при условии хорошего и целенаправленного их кормления в различные возрастные и физиологические периоды. Установлено, что ценные качества животных невозможно сохранять без хорошего кормления. Породный скот быстро «вырождается», теряет свои качества при плохом кормлении, что в полной мере согласуется с мнением академика М. Ф. Иванова: «Корма и кормление оказывают гораздо большее влияние на организм животного, чем порода и происхождение». Таким образом, все вышесказанное подчеркивает многообразное влияние кормления на сельскохозяйственных животных, их природу и продуктивность. Поэтому, чтобы успешно использовать в практике животноводства это могучее средство воздействия на животных, необходимо знать физиологическое значение применяемых кормов и всех питательных веществ, содержащихся в них. 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 основньк 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. Из всех известных химических элементов (105) почти все обнаруживают 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). 14 1. Средний состав основных химических элементов в сухом веществе растений и животных, %
Углерод преобладает в составе растений и животных. В составе растений больше кислорода, а азота, углерода и водорода больше содержится в теле животных. По своему химическому составу организм животных существенно отличается от растительных кормов (табл. 2). 2. Химический состав сухого вещества растительных кормов и тела животных, % (по А. П. Дмитроченко)
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. Довольно значительные различия отмечаются и по содержанию минеральных веществ в растениях и животных организмах (табл. 3). 3. Минеральный состав некоторых растений и тела животного, % в золе (по данным А.П. Дмитроченко, П.Д. Пшеничного)
В организме животного в наибольшем количестве находятся кальций и фосфор, а основу золы растении составляют калий, кальций и фосфор. Весь набор соединений, входящих в состав кормов, принято идентифицировать по их элементарному составу, структурной организации и функциональным свойствам. Первая схема химического анализа кормов была разработана к 60-м годам прошлого века и предусматривала определение отдельных групп органических веществ. К настоящему времени она значительно цополнена новой большой группой веществ под общим названием витаминов. 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. 2). Под термином «сырой» понимают содержание не только чистого вещества, но и других сопутствующих соединений. Данная схема применяется и при анализе продуктов животного происхождения за исключением определения сырой клетчатки, которая отсутствует в теле животного. Вода является основной составной частью растений и животного организма и служит средой, где протекают все химические и физикохимические реакции. Благодаря высокой удельной теплоемкости и хорошей теплопроводности вода играет значительную роль в регуляции температуры тела. В составе растений различают поверхностно-активную, капиллярно-пористую, внутриклеточную и жестко-связанную воду. За исключением жесткосвязанной вся остальная вода считается свободной и в ней растворяются различные вещества. Жест-16  Рис. 2. Схема химического анализа кормов косвязанная вода не является растворителем, так как она входит в состав различных гидрофильных коллоидов - белков, крахмала и др. В различных кормах содержание воды колеблется от 5 до 95%. В кормах искусственно высушенных - жмьках, шротах, жоме, травяной муке - содержится наименьшее количество воды (до 10%); около 12-14% воды содержится в зернах, семенах и мучных кормах; в сене и соломе содержится 15-20% воды, в зеленом корме - 70-85%, в силосе - 65-85%, в сенаже - 45-60%, в корнеплодах и клубнеплодах - 80-92%, в барде, свежем жоме и мезге - 90-95%. С повышением в корме воды снижается содержание сухого вещества и его питательная ценность. От уровня содержания воды в тех или иньк кормах зависят их технологические свойства и пригодность к смешиванию, гранулированию, брикетированию, транспортированию и хранению. Повышенная влажность кормов способствует развитию нежелательных ферментативных процессов и ведет к резкому снижению их питательности и ухудшению качества. Содержание воды в теле животных зависит от возраста и составляет 80% у молодняка, а у взрослых животных - до 50%. Животные очень чувствительны к недостатку воды и в зависимости от видовых и физиологических особенностей потребляют на 1 кг сухого вещества корма следующее количество воды: свиньи - 7-8 кг, крупный рогатый скот - 4-7 кг, лошади, овцы и козы - 2-3 кг и куры - 1-1,5 кг. По мере накопления в организме взрослых откармливаемых животных жира содержание воды в нем значительно снижается. Сырая зола представляет собой несгораемый остаток расти- 17 тельной или животной ткани и может содержать все элементы, кроме водорода, углерода и азота. На долю минеральных элементов в сухом веществе растений приходится в среднем 5%. Около 40 минеральных элементов входят в состав всех органов и тканей животного организма и его продуктов - молока, яиц и шерсти. Они играют очень важную роль в жизнеобеспечении различных видов сельскохозяйственных животных (смотрите раздел «Минеральная питательность кормов»). Минеральные элементы находятся в кормах в виде солей органических и минеральных кислот. В то же время определенные количества отдельных элементов (фосфор, сера, железо, магний и др.) находятся в соединении с белками, липидами и углеводами. Распределены минеральные элементы в растениях неравномерно. В стеблях и листьях их содержится в несколько раз больше, чем в зернах и корнях. В бобовых растениях значительно больше содержится кальция (в 4-6 раз), чем в злаковых. В золе корнеплодов достаточно много калия, но мало кальция и фосфора. В золе семян и продуктах их переработки (отрубях, жмыхах, шротах и др.) много фосфора и мало кальция. Минеральные элементы в составе тела животных находятся в других соотношениях, чем в растениях. В золе тела животного меньше содержится калия и натрия, но значительно больше кальция и фосфора. Сырой протеин представляет собой общее количество азотистых соединений в корме и -определяется умножением количества азота на коэффициент 6,25 (в сыром протеине содержится в среднем 16% азота, 100:16=6,25). Следует отметить, что коэффициент 6,25 не может быть постоянной величиной для всех кормовых средств ввиду различного содержания азота в их азотистых веществах (от 13 до 19%). Поэтому для пшеницы, ржи, овса и ячменя следует пользоваться коэффициентом 5,83; для кукурузы - 6,25; для масличных и жмыхов - 5,3; для бобовых -6,25; для молока - 6,38; для мяса, яиц - 6,25. В состав сырого протеина входят белки и азотистые вещества небелкового характера - амиды. Белки являются наиболее сложными высокомолекулярными органическими соединениями. В их состав входит 50,6-54,5% углерода, 21,5-23,5% кислорода, 6,5-7,8% водорода, 15-18,4% азота, 0,3-2,5% серы и некоторые другие элементы в небольших количествах. В организме высшего животного содержится приблизительно 5 млн. различных видов белков, молекулы которых построены из остатков всего лишь 20 различных аминокислот, соединенных в длинные цепи в различной последовательности. В сухом веществе животного организма содержится примерно 45% белков, а в отдельных органах их количество достигает 85%. Белки входят в состав 18 ферментов, гормонов и иммунных тел, которые выполняют исключительно важную роль в пищеварительных, обменных процессах и защитных реакциях организма. В растениях белка содержится значительно меньше. Распределен он неравномерно и находится либо в коллоидном состоянии в протоплазме и ядре клеток, либо в твердом или кристаллическом виде, образуя запасный белок семян, зерен и др. Так, в сухом веществе листьев люцерны белка содержится 24%, в стеблях люцерны содержится 10% белка, а в созревших семенах - около 35%. В различных кормах содержание белков колеблется в очень широких пределах (от 3 до 90%). Из растительных кормов много белка в жмыхах и шротах (30-40%), зернах бобовых (25-30%) и сене бобовых (12-15%); значительно меньше белка в зернах злаков и сене (8-12%) и совсем мало - в соломе злаков (4-6%) и корнеплодах (0,5-1%). Особенно много белка содержится в отдельных кормах животного происхождения - мясной муке и сушеной крови (до 70-90%). Амиды - это группа небелковых азотистых соединений, которая состоит из свободных аминокислот, амидов аминокислот, солей аммония, нитратов и нитритов. Основную часть небелковых азотистых соединений растительного корма составляют аминокислоты, а также амиды аспарагиновой и глютаминовой кислот - аспарагин и глютамин. Количественно амиды определяют по разности между сырым протеином и белком. Значительная часть амидов является промежуточным продуктом при синтезе белка в растении из неорганических веществ. Небольшая часть амидов образуется при распаде белков под действием ферментов и бактерий. Поэтому амидами богаты растительные зеленые корма (до 30% в протеине), силос и кор-неклубнеплоды (до 50% в протеине); в спелых зернах содержится в протеине амидов от 3 до 10%. Из небелковых азотистых соединений, входящих в состав сырого протеина кормов, хорошо усваиваются всеми сельскохозяйственными животными только свободные аминокислоты и амиды аминокислот. Такие азотистые соединения, как аммиачные соли, нитраты и нитриты хорошо используются только жвачными животными при определенных условиях для синтеза микробиального белка. В то же время для животных с однокамерным желудком (свиньи, птица и др.) аммонийные соли и нитраты не могут служить источником азотного питания и при избыточных количествах в рационах могут вызывать отравления. Сырой жир. К этой группе относятся различные по своей химической природе вещества, обладающие свойством растворяться только в органических растворителях (эфир, хлороформ, бензол и др.). В сырой жир входят три группы веществ: липиды (жиры и масла), стерины и красящие вещества. 19 Жиры и масла представляют собой эфиры жирных кислот и грехатомного спирта-глицерина. В состав животных жиров и растительных масел входят свыше 30 жирных кислот с разным молекулярным весом. Поэтому физические свойства жиров и масел обусловлены различным набором в них кислот. В состав растительных масел входят в основном низкомолекулярные ненасыщенные жирные кислоты (олеиновая и ли-нолевая); они жидкие при комнатной температуре и затвердевают при 10-25 градусах ниже нуля. В составе животных жиров преобладают высокомолекулярные насыщенные (стеориновая, пальмитиновая и др.) жирные кислоты с точкой плавления выше 16,3 градусов С. При комнатной температуре они находятся в твердом состоянии. Наиболее легкоплавкими являются молочный жир, конское сало и птичьи жиры. В растительных кормах содержание жира колеблется в широких пределах. Больше содержится жира в семенах и зернах, чем в стеблях и листьях. Из зерновых наибольшее количество жира содержится в кукурузе и овсе (5-6%), а из масличных культур очень много жира в семенах сои, льна, подсолнечника и рапса (от 30 до 40%). Из всех питательных веществ кормов жиры представляют наиболее концентрированный источник энергии: при сгорании 1 г жира выделяется в среднем 38,0 кДж тепла, а при сгорании 1 г углеводов - только 17,2 кДж. У разных видов сельскохозяйственных животных с возрастом идет накопление жира в организме. Так, в теле откормленного вола жир составляет около 40%, а у отдельных пород овец - до 45%. При этом из белков и углеводов корма в теле животных откладываются жиры с химическими и физическими свойствами, характерными для данного вида животных. Однако, если источником животного жира являются растительные масла или жиры животных кормов, то они во многом определяют консистенцию, вкус и запах отдельных продуктов животноводства - сливочного масла, свиного сала и птичьего жира. Воски - это эфиры жирных кислот и высокомолекулярных одноатомных спиртов. Поэтому при обычных условиях воски находятся в твердом состоянии. В отличии от жиров воски очень трудно гидролизуются и не имеют для животных питательной ценности. Их присутствие в корме в больших количествах может завысить его питательную ценность. Фосфолипиды или фосфатиды. В составе липидов эти вещества имеют очень важное физиологическое значение для животных. Подобно жирам они представляют собой эфиры жирных кислот и глицерина и содержат фосфор и азот, кроме водорода, углеро- 20 да и кислорода. Фосфатиды в виде белково-липидных комплексов входят в состав клеток всех живых организмов. Лучшим животным источником фосфатидов (лецитина) являются яйца птицы, а из растительных - зерна сои и семена подсолнечника. Гликолипиды. В их состав помимо жирных кислот и глицерина входит глюкоза или галактоза. Гликолипиды встречаются и в растениях - нейтральные липиды клевера содержат около 60% галактолипидов. Биологическая ценность гликолипидов подобно фосфатидам очень высока. Стерины представляют собой гидроароматические спирты сложного строения и входят в так называемые неомыляемые вещества нейтрального характера. В животных жирах стерины (холестерин) находятся в небольших количествах (0,2-0,5%), в растительных маслах (ситостерин) их несколько больше. Ситостерины не всасываются из кишечника, поэтому они не представляют энергетической ценности. Красящие и другие вещества. К красящим веществам относятся хлорофилл, каротиноиды, госсипол и их производные, которые переходят из семян при получении растительных масел. Кроме этого в состав неомыляемой части жиров и масел входят жирорастворимые витамины A, D, Е и К в небольших количествах. Сырая клетчатка - часть корма, остающаяся после кипячения навески в разбавленной кислоте и разбавленной щелочи с последующим промыванием водой, спиртом и эфиром. Основу сырой клетчатки составляет вещество клеточных стенок растений - целлюлоза, гемицеллюлоза (пентозаны и гексозаны) и инкрустирующие вещества (лигнин, кутин и суберин). Питательная ценность сырой клетчатки зависит от содержания целлюлозы и степени лигнификации растений. В свою очередь содержание и химический состав сырой клетчатки по мере вегетации растений сильно изменяются. У молодых, растущих растений в клеточной оболочке преобладает целлюлоза, а по мере старения клеточная стенка утолщается и накапливаются в большей мере лигнин и пентозаны (табл. 4). 4. Содержание отдельных фракций сырой клетчатки в сене клевера (по И.С. Попову)
При этом клетки различных частей растений лигнифицируются в разной степени. В стеблях растений процесс накопления сырой клетчатки, а в ней и лигнина, идет значительно быстрее, чем в листьях растений, плодах, корнях и клубнях. По количеству сырой клетчатки растительные кормовые культуры располагаются в следующем порядке: в соломе озимых зерновых злаков - 40-45%, в соломе яровых злаков и сене - 20-35%, в голозерных злаках (кукурузе, пшенице) - 2-4%, а в пленчатых (овсе, ячмене) - 5-10%, в корнеклубнеплодах - от 0,4 до 2,0%. С увеличением содержания сырой клетчатки в растительных кормовых культурах их общая питательность снижается. Безазотистые экстрактивные вещества (БЭВ). В группу безазотистых экстрактивных веществ входят все безазотистые вещества, кроме жира и сырой клетчатки. Основными представителями БЭВ являются крахмал, сахара и пентозаны. Крахмал накапливается в большом количестве в семенах, плодах и клубнях и составляет до 60-70% от сухого вещества. Небольшие количества крахмала содержатся в стеблях и листьях (около 2%) растений (табл. 5). 5. Содержание углеводов в некоторых кормах, % сухого вещества (по данным И.А.Даниленко и др.)
В теле животного крахмал представлен в виде гликогена и, в основном, он накапливается в печени (до 4% от массы). В различных кормовых культурах крахмал содержится в виде зерен, различающихся по величине, плотности и форме. Наиболее крупные зерна имеет картофельный крахмал, затем кукурузный, пшеничный, ячменный, овсяный и наиболее мелкий - крахмал 22 риса. На содержание крахмала в растениях оказывают влияние агротехнические приемы и климатические условия, а также способы приготовления и хранения кормов. Сахара в растительных кормах представлены моносахаридами (глюкоза и фруктоза), содержащимися в плодах, корнеплодах, а также дисахаридами (мальтоза и тростниковый сахар), находящимися в большом количестве в сахарной свекле (до 22%), моркови и сорго. Значительные количества сахара содержатся в сухом веществе молодых злаковых трав (до 13%) и различных видах сена (от 4 до 8%). Представителем Сахаров животного происхождения является лактоза (молочный сахар), содержащаяся в молоке животных от 3 до 6%. Пентозаны представляют значительную часть безазотистых экстрактивных веществ (до 25-30%) грубых древесных кормов, соломы и сена. Все применяемые в животноводстве кормовые культуры значительно отличаются друг от друга по содержанию основных питательных веществ (табл. 6). б. Сравнительная оценка кормовых культур по сбору питательных веществ в урожае
Одни из них являются источником протеина, а другие -безазотистых органических веществ. Поэтому в практике кормопроизводства обязательно необходимо проводить зоотехнический анализ кормов, позволяющий оценить питательность корма по химическому составу и возможность удовлетворить потребность животного в отдельных питательных веществах. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||