Глухова Оценка питательности кормов. Оценка питательности кормов по химическому составу и переваримым питательным веществам

• Название: Оценка питательности кормов по химическому составу и переваримым питательным веществам
• Дата: 08.09.2021
• Размер: 148 Kb.
• Имя файла: Глухова Оценка питательности кормов.doc
• Тип: Документы; #230494

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФГБОУ ВО Ульяновская ГСХА

Кафедра кормление и разведение животных

Р Е Ф Е Р А Т

на тему:

Оценка питательности кормов по химическому составу и переваримым  питательным веществам

Выполнила: студентка 3 курса заочного

отделения факультета

агротехнологий, земельных ресурсов

и пищевых производство

Глухова М.В.

Направление: ТППСХП

Проверила: проф. Пыхтина Л.А.

Ульяновск - 2017

СОДЕРЖАНИЕ
1. Понятие о питательности кормов………………………………………3

2. Оценка питательности кормов по химическому составу……………..3

3. Оценка питательности кормов по переваримым питательным веществам………………………………………………………………………….6

4. Оценка питательности кормов по балансу азота, углерода и энергии...8

5. Способы оценки энергетической оценки кормов……………………12

Список литературы………………………………………………………20

1. 
   Понятие о питательности кормов.
   

Животные разных видов и возраста различаются по способ­ности извлекать из кормов нужные им факторы и преобразо­вывать их, что обусловливает различия в питательности кормов.

Питательность- это наличие в корме свойств, необхо­димых для удовлетворения определенной пищевой потребности конкретных животных.

Доказано, что в случае некоторого временного недостатка пи­тания животные могут существовать за счет депонированных в теле веществ. Такие случаи могут быть следствием временного повышения потребностей, связанных с изменением физиологи­ческого состояния (например, с беременностью), а иногда и ис­ключительных обстоятельств иного рода.

Депонирование имеет место в условиях интенсивного пита­ния. Накопление жира в теле представляется широко известным. Белок тоже может накапливаться в печени, в мышечной ткани и в коже. Минеральные соли депонируются в костяке.

Заимствование веществ из депо приводит к истощению запа­сов, после чего их следует восстановить, чтобы организм имел возможность обратиться к ним в тех случаях, когда в этом воз­никает необходимость, иногда неожиданная.

Так как в настоящее время известно, какие вещества, соеди­нения и элементы и в какой форме или состоянии необходимы или полезны животным, задачи оценки питательности сводятся к выяснению - присутствуют ли в кормах необходимые веще­ства и соответствует ли их форма, состояние и количество по­требностям животных.

Решение вопроса о присутствии веществ в корме требует изучения его химического состава, а решение вопроса о форме, состоянии или доступности для животных - постановки опытов для определения переваримости и использования питательных веществ животными.

В настоящее время питательность характеризуется почти семьюдесятью различными показателями. Подавляющая часть из них определяется путем химического анализа и яв­ляется показателем валового содержания данного вещества в корме. В кормах определяют: 1) сухое вещество; 2) сырой протеин; 3) до 10 отдельных аминокислот, в основном незаме­нимых; 4) сырой жир и три незаменимые жирные кислоты; 5) сырую клетчатку; 6) легкопереваримые углеводы, в частно­сти сахара, крахмал и декстрины; 7) органические кислоты­ - уксусную, масляную, молочную; 8) восемь макроминеральных элементов, их соотношения и кислотно-щелочное отношение; 9) несколько микроэлементов; 10) до десяти витаминов;

11)несколько антипитательных веществ; 12) некоторые физи­ческие и физико-химические показатели - калорийность корма, активную кислотность - рН и др.

2. 
   Оценка питательности кормов по химическому составу.
   

В зоотехническом анализе весь набор соединений, входящих в состав кормов, принято идентифицировать по группам. В ос­нову группировки этих веществ положено их сходство по элементарному составу, структурной организации и функциональным свойствам. В соответствии с принятой в настоящее время схемой зоотехнического анализа в корме определяются следующие группы веществ: вода, сухое вещество, состоящее из неорганических и органических веществ. Неорганические состоят из микро- и макроэлементов. Органические состоят из азотосодержащих веществ, веществ не содержащих азот и биологически активных веществ. К азотсодержащим веществам относятся белки и небелковые вещества или амиды. К веществам не содержащим азот: сырой жир, сырая клетчатка и безазотистые экстрактивные вещества (БЭВ). К группе биологически активных веществ относятся витамины, ферменты и др.

Вода. В составе растений вода находится в четырех состояниях: поверхностно-активная, капиллярно-пористая, внутриклеточная и жесткосвязанная. Поверхностно-активная, капилярнопористая и внутриклеточная вода считается свободной, она подвижна, в ней растворяются различные вещества. Жесткосвязанная вода не является растворителем, она входит в состав мицелл различных гидрофильных коллоидов - белка, крахмала и др.

Все химические и физико-химические реакции в растительных и животных организмах протекают в водной среде. Кроме того, вода принимает активное участие во многих реакциях обмена - гидролизе, окислении, процессах гидратации, набухания коллоидов и т. д.

Содержание воды в теле животных изменяется с возрастом: с 80% у молодняка до 50% у взрослых животных. Для любого организма важно поддерживать определенный уровень воды в теле.

Сухое вещество. Это остаток получаемый после полного удаления влаги из образца корма. Сухое вещество корма состоит из неорганических и органических веществ.

Неорганическое вещество. К этой группе относятся минеральные вещества, которые делятся на две группы: макроэлементы (кальций, магний, калий, натрий, фосфор, хлор и сера), на долю которых приходится большее количество и микроэлементы (железо, медь, кобальт, йод, марганец, цинк, селен, молибден, хром, фтор), содержание в кормах которых очень мало.

Органическое вещество. В органическое вещество входит много разнообразных соединений, которые можно разделить на три группы: группу азотсодержащих веществ, группу безазотистых веществ и группу биологически активных веществ.

Азотосодержащее веществоили сырой протеин состоит из белков и небелковых веществ или амидов. К группе амидов относят свободные аминокислоты, амиды, азотосодержащие алкалоиды, органические основания и аммонийные соединения, в том числе нитраты и нитриты.

Безазотистые вещества.Они являются необходимой частьювеществкорма,так как только при их достаточном количестве может быть осуществлено правильное кормление животных.К этой группе относятся сырой жир, сырая клетчатка и БЭВ.

Сырой жир.К этой группе относятся различные по своей химической природе вещества, обладающие одним общим свойством: они не растворимы в воде и растворяются в органических растворителях. Вещества входящие в эту группу могут быть разделены на три группы: липиды, стерины и красящие вещества.

Сырая клетчатка. Это часть корма, которая остается после последовательного кипячения навески в разбавленных кислоте и щелочи. Сначала предполагали, что сырая клетчатка представляет собой непереваримую часть корма. Впоследствии было установлено, что она оказывает влияние на величину общей переваримости корма, поскольку в некоторых случаях переваримость ее также высока, как и легкорастворимых углеводов.

Безазотистые экстрактивные вещества. Все вещества входящие в эту группу, - углеводы разной степени полимерности: моно- и дисахариды (сахара), полисахариды (несахара) – декстрины, крахмалы, пентозаны, гемицееюлозы, пектиновые вещества. Анализируя углеводный состав кормов, можно заключить, что основной компонент БЭВ – крахмал.

Биологически активные вещества. Кроме описанных основных питательных веществ, выполняющих роль пластического и энергетического материала, в кормах содержится много соединений, характеризующихся биологической активностью. В эту группу относят витамины, гормоны и др. По химической природе почти все они являются белками, липидами или минеральными веществами и при зоотехническом анализе их определяют в этих группах веществ. Содержание биологически активных веществ в кормах, как правило, очень невелико, но действие их значительно.

При изучении химического состава корма прежде всего опреде­ляют содержание в нем сухого вещества и воды путем высушива­ния образца (навески) корма до постоянной массы при температу­ре 105^о С. По разнице между первоначальной массой ис­следуемого корма и массой сухого вещества рассчитывают содер­жание воды.

В сухом веществе устанавливают содержание органических и неорганических (минеральных) веществ - путем сжигания образ­ца корма при температуре 450-500^о С. В золе в свою очередь оп­ределяют содержание кальция, фосфора, калия, натрия, железа, хлора, марганца, меди и др. в единицах массы (г, мг или мкг В 1 кг корма, сухого вещества) и в процентах.

Химический состав и количество питательных веществ в кор­мах колеблются в широких диапазонах в зависимости от многих факторов - вида корма, состава почвы, климата, фазы вегетации и растений при уборке, агротехники возделывания, способа заготов­ки кормов и др. Поэтому так важно при составлении рационов для животных использовать данные фактического химического соста­ва кормов, полученные в результате проведенных анализов в спе­циализированных лабораториях.

В настоящее время число обязательных контролируемых пока­зателей химического состава кормов превышает 36. Такой подход имеет исключительное значение для полноценного кормления высокопродуктивных животных в условиях промышленной техно­логии производства продуктов животноводства. При этом учиты­вают соотношения между отдельными элементами питания, на­пример сахаропротеиновое, кальциево-фосфорное, энергопроте­иновое и др.

3. 
   Оценка питательности кормов по переваримым питательным веществам.
   

Уровень потребления кормов зависит от ряда факторов, важнейшие из которых - содержание сухого вещества и концентрация энергии и отдельных питательных веществ в нем.

Химический состав кормов не дает полного представления об их питательности. Более точно определить ценность корма можно лишь в процессе изучения его взаимодействия с организмом жи­вотного.

Переваривание и усвоение питательных веществ в желу­дочно-кишечном тракте связано со спецификой обмена веществ у paзныx видов животных и птицы.

Под переваримостьюпонимают ряд гидролитических расщеп­лений составных частей корма (белков, жиров и углеводов) под влиянием ферментов пищеварительных соков и микроорганиз­мов. В результате вещества, входящие в состав кормов, распадают­ся нa аминокислоты, моносахариды, жирные кислоты и соли. Все они растворимы в воде и поэтому легко всасываются в пищевари­тельном тракте и поступают в кровь и лимфу.

Переваримыми питательными веществаминазывают 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. Переваримость корма выражают как в граммах, так и в процентах. Отношение количества переваренного питательного веществ, изу­чаемого в опыте, к потребленному с кормом, выраженное в процен­тах, называют коэффициентом пepeвapимocти.

Как правило, определяют коэффициент переваримости сухого вещества корма, 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, возраста животного, состава рациона, способа подго­товки кормов, техники кормления и др.

При организации полноценного кормления животных особое внимание уделяют протеину, его рациональному и физиологичес­ки обоснованному использованию в организме. В функциональ­ном плане протеин в организме служит пластическим материалом. Неэффективен расход его на энергетические цели. Поэтому учи­тывают соотношение безазотистых питательных веществ и азотсо­держащих в отдельных кормах и рационах. В частности, для нор­мального переваривания питательных веществ корма в организме жвачных на каждые 8-10 частей переваримых безазотистых ве­ществ рациона, включая жир (х2,25), должно приходиться не ме­нее одной части переваримого протеина. При более широком от­ношении переваримость углеводов и протеина снижается. В связи с этим важно поддерживать определенное протеиновое отноше­ние (ПО), определяемое по формуле:

ПО = пК + 2,25пЖ + пБЭВ ,

пП

где пК - переваримая клетчатка, г; пЖ - переваримый жир, г; 2,25 - коэффици­ент перевода жира в углеводы (по энергии); пБЭВ - переваримые безазотистые экстрактивные вещества, г; пП - переваримый протеин, г.

Отношение оценивают как широкое, если на одну часть

переваримого протеина приходится более 8 частей переваримых беза­зотистых веществ, среднее - 6-8 и узкое - менее 6.

Переваримость кормов определяют в специальных опытах, для которых подбирают половозрелых, здоровых животных. При этом используют не менее трех типичных для исследуемой группы жи­вотных, которых содержат в условиях, приближенных к производ­ственным. Опыт по изучению переваримости кормов состоит из предварительного и учетного периодов. Цель предварительного периода - освободить желудочно-кишечный тракт животных от остатков пищи предшествующего кормления и при учить их к пол­ному потреблению исследуемого корма. С начала предваритель­ного периода устанавливают твердый распорядок дня на весь опыт: режим кормления и поения, учета остатков корма и т. д. Продолжительность предварительного периода для жвачных и ло­шадей должна составлять 10-15 дней, для свиней -10 и для пти­цы - 5- 7 дней. В течение последующего периода ежедневно ве­дут учет корма путем взвешивания всего заданного в кормушку корма и его остатков (в конце дня), а также выделенного кала (его собирают по мере выделения, а если животные в стационарных клетках - 3-4 раза в день). Длительность учетного периода для крупного рогатого скота - 7-10 дней, для свиней и лошадей - 5-7, птицы - 3-5 дней. Ежедневно из кормов, остатков корма и кала берут средние пробы, которые консервируют или ежедневно высушивают и сохраняют для дальнейших биохимических анали­зов. По данным анализа проб корма, его остатков и кала вычисля­ют количество питательных веществ, потребленных животным, и количество веществ, выделенных с калом. По разности между эти­ми показателями определяют количество питательных веществ, пepeвapeнных животным, и коэффициенты переваримости.

Кроме прямого метода определения переваримости питательных веществ широко применяют метод, основанный на использо­вании инертных индикаторов. В качестве последних применяют оксид железа, оксид хрома, сульфат бария, которые вводят в корм, или кремневую кислоту, лигнин, содержащиеся в кормах. В про­цессе опыта тщательно учитывают потребленный животными корм и от каждого животного берут 10-15 проб кала (от крупного рогатого скота по 1-2 кг). В средних пробах корма и кала опреде­ляют содержание изучаемого питательного вещества и инертного индикатора. Для расчета коэффициента

переваримости применя­ют формулу:

К= 100 – 100^{ИВкорма}* ^{ПВкала ,}

ИВ_кала ПВ_корма

где К – коэффициент переваримости, %; ИВ – инертные вещества, %; ПВ – питательные вещества, %.

Переваримость питательных веществ отдельных кормов опре­деляют и дифференцированным методом. Суть его заключается в том, что в основной рацион вводят испытуемый корм в опреде­ленном количестве, как правило, 20-30 % в расчете на сухое ве­щество. Проводят два опыта последовательно по следующей схеме. В первом опыте определяют переваримость питатель-ных ве­ществ основного рациона (ОР), в который введено минимальное количество нового корма (5-10 %); во втором исследуют перева­римость питательных веществ рациона, в котором 20-30 % ОР(по сухому веществу) заменено изучаемым кормом.

Между первым и вторым опытами (каждый из них имеет предваритель-ный и учетный периоды) делают трехдневный перерыв(переходный период), в течение которого проверяют поедаемость кормов, входящих во второй рацион.

4. 
   Оценка питательности кормов по балансу азота, углерода и энергии.
   

Переваренные и всосавшиеся через стенку пищеварительного тракта питательные вещества используются организмом для поддержания жизни, работоспособного состоя­ния и для производства продукции. Получение продукции яв­ляется основной целью животноводства.

В продуктивном животноводстве питание должно способст­вовать получению наибольшего количества продукции при ра­циональном потреблении питательных веществ кормов. Это можетбыть определено специальными опытами. В этих опытах об использовании судят по разности между веществами или элементами, доставленными в корме, питье и вдыхаемом воздухе и выделенными из организма всеми возможными путями - с калом, мочой, газами, парами, молоком и т. д. Этот опыты измерения использования веществ кормов называются «балансами веществ», они основаны на законе сохранения вещества и энергии.

Методы опытов позволяют судить о конечных результатах использования питательных веществ.

В зависимости от поставленных задач опыты строятся так, чтобы сравнивать результаты кормления либо между сходными животными (методика групп), либо между двумя смежными сро­ками на одних и тех же животных (методика периодов), либо со­четая группы с периодами (методика обратного замещения и латинского квадрата). Во всяком опыте исследуемое кормление сопоставляют со стандартным, уже изученным, которое счи­тается контролем. В этих опытах определяют баланс азота, углерода и энергии.

Баланс азота. В обменных реакциях организма может участ­вовать только азот органических соединений, всосавшихся через стенку пищеварительного тракта. Элементарный азот воздуха не принимают во внимание при составлении азотных балансов питания.

Неорганические аммонийные соединения, поступающие с пи­щей, могут участвовать в обмене или как синтезированные мик­робами продукты, или подобно продуктам дезаминирования. Аммонийные соединения пищи и продуктов обмена в зоотехни­ческом анализе определяются с протеином.

Часть поступивших с кормом азотсодержащих веществ выде­ляется с каловыми массами. К ним присоединяются азотистые вещества пищевых соков и клеток эпителия пищеварительного тракта. Остальные же азотистые вещества пищи поступают в те­ло животного, где подвергаются различным превращениям и ли­бо, окислившись, выделяются в моче (и в очень незначительном, обычно, неучитываемом, количестве в поте и потерях эпидерми­са кожи волос), либо откладываются в теле.

Конечныe продукты распада азотистых веществ в теле выде­ляются с мочой главным образом в форме мочевины, мочевой кислоты и аммиака. Остающийся в теле азот, с одной стороны, идет на восстановление потерянных с калом азотистых веществ пищеварительных соков и клеток эпителия, а с другой, - может быть отложен в теле в форме мяса или выделен с молоком. Азот, задержанный в теле, и азот выделенный всегда будут равны азоту корма. Поэтому для точного суждения о количестве оставш­егося в теле азота необходимо знать его приток с пищей и ко­личество, выделенное с калом, мочой и молоком.

Для составления баланса азота обычный опыт по перевари­мости кормов достаточно дополнить сбором мочи и ее анализом на содержание азота, а у лактирующих животных также сбо­ром и анализом молока. Баланс азота рассчитывают по формуле:

Баланс N=N_корма– (N_кала +N_мочи+N_{продукции}).

Результат баланса может быть положительным (протеин на­капливается в теле), отрицательным (поступление азота в пище меньше его потерь из тела и, следовательно, содержание протеина в теле убывает) и нулевым (приток азота в пище равен его потерям).

При толковании результатов балансов надо иметь в виду, что отрицательным баланс может быть не только при абсолютном недостаткe протеина в пище, но и при неудовлетворительном качестве кормового протеина, при недостатке в рационе органичес­кого вещества, при переходах с высоких (обильных) уровней кормления на пониженные, даже если последние близки к обыч­ному оптимуму. Отрицательным может быть баланс и при недо­статке некоторых питательных веществ - незаменимых амино­кислот или минеральных веществ и витаминов, необходимых для

нормального использования протеина.

Нулевые балансы наблюдаются как при недостаточных, так и при достаточных и даже обильных уровнях общего и протеи­нового питания. Последнее связано с крайне ограниченной спо­собностью взрослых животных создавать запасы протеина в теле.

Положительным баланс азота должен быть у растущих, беременных и восстанавливающих истощенные запасы тела животных.

Баланс углерода.Химическим элементом, который может быть использован как индикатор обмена органических веществ, является углерод.Онвходит в состав всех групп питательных веществ - белков, жиров и углеводов. Углерод в форме органи­ческих соединений поступает в организм с пищей (возможно, и питьем) и в форме минеральных соединений (главным образом в виде С0₂) с вдыхаемым воздухом, а уходит с непереваренными остатками (в кале), с мочой и с кишечными газами (углекисло­той и метаном).

Остальной углерод в виде составного элемента различных питательных веществ попадает в тело. Он входит в состав вса­сывающихся аминокислот, глюкозы и жира.

В результате различных промежуточных превращений, гла­вным образом диссимиляции, животное выделяет через легкие продукты окисления в виде углекислоты. Помимо того, углерод выделяется из тела с полезными продуктами (например, моло­ком), а остальное его количество отлагается в мясе, жире, дру­гих тканях (шерсти, коже и т. д.) и органах.

Баланс углерода определяют по формуле:

Баланс С = С_корма – ( С_{выдыхаемых газов} + С_кала + С_мочи + С_{кишечных газов}+ + С_{продукции} ).

Содержание углерода в кормах, кале, моче, молоке, шерсти может быть определено путем анализа этих веществ.

Доля выделения углерода в газообразной форме сравнитель­но с потерями в кале и моче значительна.

В газообразном виде удаляется больше половины теряемого организмом углерода, поэтому его необходимо определять во всех случаях изучения баланса углерода. Для этого пользуются дыхательными или респирационными аппаратами.

Респирационные аппараты должны иметь герметическую ка­меру, внутри которой помещают подопытное животное. В аппа­ратах одного типа в камеру должен поступать все время све­жий воздух. Определяя количество протекшего через камеру воздуха и его состав до входа в камеру и после выхода из нее, можно учесть все изменения, происшедшие за счет дыхания жи­вотного. Такой прибор называют открытым и применяют обыч­но для крупных животных.

Имеются установки закрытого типа, в которых к герметиче­ской камере присоединены воздухонепроницаемые трубы и при­боры, служащие для конденсации и поглощения образующихся водяных паров, углекислоты, охлаждения нагретого животным воздуха и просасывания воздуха через систему.

Животное, выделяя углекислоту, поглощает из воздуха ки­слород. Выделенная углекислота улавливается в поглотитель­ных приборах аппарата. В результате объем газа герметичес­кой системы (камеры, трубопроводов и приборов) уменьшает­ся, что приводит к падению его давления внутри системы. Это падение давления соответствует исчезновению из воздуха ки­слорода, запас которого должен пополняться. Тем самым в ка­мере состав воздуха поддерживается близким к нормально­му.

Если в респирационном опыте, помимо продукции углекис­лоты, учитывается и потребление кислорода, то по этим дан­ным может быть определен респирационный коэффициент RQравный отношению объема продуцированной углекислоты к объему потребленного кислорода.

Если респирационный опыт ведется на голодающем живот­ном, то по величине RQможет быть определена доля участия в обмене отдельных веществ тела животного. RQпри окисле­нии углеводов равен 1, при окислении белков примерно 0,8, а жиров – 0,707. Баланс углерода в сочетании с балансом азота позволяет прижизненно определить изменения содержания бел­ка и жира в теле животного и использование для этого вещества корма в момент опыта.

Баланс энергии. Чтобы определить баланс энергии в орга­низме животного, нужно знать, какое количество энергии посту­пило и сколько ее выделилось из тела.

Энергия поступает в тело в химической форме только с пи­тательными веществами кормов. Часть этих же веществ уходит в непереваренных остатках (в кале), часть в не вполне окис­лившихся веществах - с кишечными газами (метаном), и, на­конец, не вполне окислившиеся азотсодержащие вещества тела и корма выделяются в различных соединениях в моче.

Это количество химической энергии с целью учета баланса тепловой энергии должно быть предварительно выражено в единицах тепловой энергии - джоулях. Чтобы определить за­пас тепловой энергии корма или -экскретов, образец их нужно сжечь в калориметре и учесть количество тепла, образовавшееся при сжигании.

По результатам сжигания в калориметре образцов кормов и выделений подсчитывают количество энергии, протекшей с кор­мом и покинувшей тело животного с видимыми выделениями (калом, мочой, молоком). Кроме этих видимых выделений, тело животного теряет тепловую энергию, появляющуюся в результате переваривания и усвоения корма, мышечной деятельности и обменных реакций.

Тепло, выделенное животными, определяется либо косвенно по количеству поглощенного животными кислорода и в зависимости от RQ, находимых в респирационном опыте, либо прямым путем в специальном аппарате – биокалариметре.

Результаты опытов по балансу энергии, так же как и аналитические результаты по балансу углерода, дали фундаментальные материалы для выяснения закономерностей использования веществ кормов продуктивными животными. Эти закономерности широко применяются при разработке норм кормления и оценки питательности кормов.

5. 
   Способы оценки энергетической оценки кормов.
   

Обменная энергия представляет собой часть энергии корма, которую организм животного использует для обеспечения жизнедеятельности и образования продукции.

В лабораторных условиях для определения энергии, содержа­щейся в корме и выделениях животного, используют калоримет­ры, в которых испытуемое вещество сжигают в атмосфере чистого кислорода. Выделившуюся при сгорании тепловую энергию пере­считывают на 1 г или 1 кг вещества и выражают в мега джоулях (МДж) или килокалориях (ккал). 1 кал = 4,1868 джоуля; 1 Дж = 0,2388 кал, 1 кДж = 1000 Дж; 1 МДж - 1000 кДж.

Химические изменения веществ в процессе обмена сопровож­даются превращениями энергии в организме животного, причем обмен веществ и обмен энергии являются лишь различными фор­мами одного и того же процесса. Поэтому для изучения матери­альных изменений в организме животного прибегают и к опреде­лению баланса энергии. Для этого требуются сведения о количе­стве энергии в кормах (валовая энергия) и выделенной животны­ми из организма: у птицы - с пометом, а у свиней, крупного рогатого скота, лошадей и овец - с калом и мочой. Для жвачных животных и лошадей дополнительно учитывают потери энергии с газами желудочно-кишечного тракта и определяют их в респира­ционных опытах.

Потери энергии с метаном можно рассчитать. Установлено, что поправка на метан составляет: для концентрированных кормов и корнеклубнеплодов - 5 % валовой энергии; для зеленых, силосо­ванных кормов -10; для грубых -15 %.

В целом потери энергии с метаном у жвачных с использовани­ем обычных рационов составляют в среднем 5-7 % валовой энер­гии, но могут достигать и 12 %.

У свиней и птицы потери энергии с газами настолько малы, что

в расчет их можно не принимать.

Количество обменной энергии в отдельных кормах устанавли­вают в дифференцированных опытах, а в рационах - в прямых опытах на соответствующих видах животных.

Обменную энергию (ОЭ) кормов определяют в балансовых опытах на животных при кормлении их в соответствии с совре­менными нормами по схеме:

для жвачных животных и лошадей ОЭ = ВЭ - (Эк + Эм + Эмет);

для свиней ОЭ = ВЭ - (Эк + Эм);

для птицы ОЭ = ВЭ - Эп,

где ВЭ _ валовая энергия корма, МДж; Эк - энергия кала, МДж; Эм - энергия

мочи, МДж; Эмет - энергия метана, МДж; ЭП - энергия помета, МДж.

Методы расчета обменной энергии

Метод1. Использование уравнений регрессии. Для расчета не­

обходимо знать химический состав корма, переваримость пита­тельных веществ и вид животного:

для крупного рогатого скота

ОЭкрс = 17,46пП + 31,23пЖ + 13,65пК + 14,78пБЭВ;

для овец

ОЭо = 17,71пП + 37,89пЖ + 13,44пК + 14,78пБЭВ;

для лошадей

ОЭл = 19,64пП + 35,43пЖ + 15,95пК + 15,95пБЭВ;

для свиней

ОЭс = 20,85пП + 36,63пЖ + 14,27пК + 16,95пБЭВ;

для птицы

ОЭп = 17,84пП + 39,78пЖ + 17,71пК + 17,71пБЭВ,

где пП - переваримый протеин, г; пЖ - переваримый жир, г; пК – переваримая клетчатка, г; пБЭВ - переваримые безазотистые экстрактивные вещества, г.

Метод2.Количество обменной энергии можно рассчитать по переваримой энергии корма или рациона. Установлено, что в 1 г суммы переваримых питательных веществ для жвачных и свиней содержится 18,43 кДж (4,41 ккал) переваримой энергии. Обменная энергия корма при использовании его в рационах крупного рога­того скота составляет 82 % переваримой (ОЭ = 0,82) ПЭ, овец­ - 87, лошадей - 92, свиней - 94 %. Умножив энергию суммы пере­варимых питательных веществ на соответствующий коэффициент(0,82, 0,87, 0,92 или 0,94) в зависимости от вида животных, полу­чим содержание обменной энергии в корме.

Метод З.Для определения обменной энергии в кормах для крупного рогатого скота можно использовать коэффициент, пред­ложенный Ж. Аксельсоном. По Аксельсону 1 г суммы перевари­мых питательных веществ равен 15,45 кДж (3,69 ккал) обменной энергии.

Чтобы определить количество обменной энергии для крупного рогатого скота, необходимо сумму переваримых питательных ве­ществ умножить на этот коэффициент.

Для кормов, предназначенных для свиней, обменную энергию можно рассчитать, используя следующие эквиваленты:

1 г переваримого жира = 38,9 кДж, или 9,3 ккал обменной

энергии;

1 г переваримогo протеина = 18,8 кДж, или 4,5 ккал обменной

энергии;

1 г переваримых углеводов = 17,6 кДж, или 4,2 ккал обменной

энергии.

Чтобы рассчитать количество обменной энергии в корме для свиней, необходимо умножить количество каждого переваримого питательного вещества на соответствующий эквивалент, а затем суммировать обменную энергию всех питательных веществ.

Метод4. В птицеводстве для определения количества обмен­ной энергии в кормах кроме уравнений регрессии используют энергетические эквиваленты, предложенные Х. У. Титусом. При этом переваримые питательные вещества умножают на соответствующий энергетический эквивалент, суммируют дан­ные энергии всех питательных веществ, вносят поправку на непе­реваренную клетчатку и находят количество обменной энергии.

Во ВНИИТИП разработан комбинированный метод определе­ния обменной энергии в кормах для птицы, сочетающий прямой и расчетный способы:

1) в балансовом опыте определяют коэффициенты переваримо­сти корма (по общепринятой методике);

2) одновременно проводят анализ содержания сырого протеи­на, сырого жира, золы и влаги в корме. Сумму клетчатки и БЗВ определяют по разности, %: 100 - (вода + сырой протеин + сырой жир + зола);

3) содержание валовой энергии корма в килоджоулях рассчи­тывают по химическому составу, для чего количество питательных веществ умножают на коэффициент энергетической ценности [(сырой протеин * 23,85) + (сырой жир * 39,8) + (сырая клетчатка и БЗВ * 17,6)];

4) обменную энергию корма рассчитывают по формуле

А=В * С,

где А - обменная энергия в 100 г корма, ккал (кДж); В - валовая энергия в 100 г корма, ккал (кДж); С - коэффициент переваримости корма.

Чтобы обменную энергию корма, выраженную в килокалориях, перевести в килоджоули, следует полученное число умножить на 4,1868.

Предложенный комбинированный метод позволяет определить

обменную энергию корма с достаточно высокой точностью в производ-ственных условиях зоотехнических лабораторий птицефаб­рик, не используя калориметрическую установку.

Для производственных условий пригоден и более доступен ме­тод расчета обменной энергии (ккал в 1 кг корма) для птицы, ос­нованный на определении сырого протеина, сырого жира, сахара и крахмала (в процентах) с использованием уравнения регрессии, предложенного Карпентером и Клеггом:

ОЭ = 53 + 38 * [сырой протеин + (2,25 * сырой жир) + (1,1 * крахмал)+

+ сахар].

Оценка питательности кормов по чистой энергии.Эта систе­ма разработана Лофгрином и Гарреттом (1968) для растущего и откармливаемого крупного рогатого скота и Реттреем (1973) для растущих овец. Система предусматривает деление чистой энергии кормов на чистую энергию поддержания жизни и чи­стую энергию продукции.

Потребность в чистой энергии на поддержание жизни (НЭпж) приравнивается к теплопродукции животного в голод­ном состоянии. Для растущего крупного рогатого скота величи­на НЭпж, определенная экспериментальным путем, составляет 77 ккал (322 кДж), для овец - 63 ккал (264 кДж) на 1 кг обменной массы тела (МТ ^0,75). Чтобы определить общую пот­ребность в чистой энергии на поддержание жизни, необходимо умножить эти величины на обменную массу тела, то есть живую массу тела взять в степени 0,75. Для расчета потребности в чистой энергии на продукцию (НЭп) в зависимости от среднесуточного прироста живой массы предложены следующие урав­нения:

бычки: НЭп (КДж/сутки) =(220,74х+28,64х²) * W^O,75;телочки: НЭп (КДж/сутки) = (2З4,60х+52,96х²) *W^0.75,

где НЭп - потребность в чистой энергии на продукцию, кДж/сутки; х- среднесуточный прирост живой массы, кг.

При получении экспериментальных данных о величинах теплопродукции и отложения энергии в приросте тела методикой предусмотрен анализ тела животного в начале и конце экспери­ментa методом сравнительного убоя и определение энергии в приросте. Недостатками этой (калифорнийской) системы оцен­ки кормов по чистой энергии являются ее применимость только для растущего крупного рогатого скота и овец и довольно условное разделение энергетической ценности корма на чистую энергию для поддержания жизни и чистую энергию на продук­цию.

Система оценки кормов по обменной энергии (британская системаБлэкстера,1965).Эта система разработана Блэкстером для жвачных животных и принята Сельскохозяйственным науч­но-исследовательским советом Великобритании в 1965 г. Сог­ласно этой системе потребность животных в энергии выражает­ся в форме обменной энергии, а эффективность ее использования зависит от живой массы, продуктивности животного и концент­рации обменной энергии в 1 кг сухого вещества рациона. Концентрация обменной энергии в сухом веществе кормов ­характерный показатель системы Блэкстера, влияющей на эф­фективность использования обменной энергии для поддержанияжизни и образования продукции.

Чем выше концентрация обменной энергии, тем выше эф­фективность ее использования.

Система оценки питательности корма, принятая в Германии.

Разработана коллективом ученых Института кормления сельскохозяйственных животных имени Кельнера и введена в прак­тику сельского хозяйства Германии в 1971 г. Единицей измерения энергетической ценности корма принята 1 ккал (4,187 кДж) нетто-энергии (чистая энергия) отложения жира (НЭЖ). Это значит, что в стандартизированных условиях количество корма или питательного вещества имеет энергетическую ценность, равную 1 ккал (4,187 кДж) НЭЖ, если при скармливании этого количества корма взрослому откармливаемому животному прирост энергии тела равен 1 ккал (4,187 кДж).

Энергетическая кормовая единица (ЭКЕ) дифференцирована для крупного рогатого скота - ЭКЕкрс, свиней - ЭКЕс и птицы-ЭКЕп:

1 ЭКЕкрс=2,5 ккал чистой энергии (10,5 кДж);

1 ЭКЕс=3,5 ккал чистой энергии (14,6 кДж);

1 ЭКЕп=3,5 ккал чистой энергии (14,6 кДж).

Дифференцирование энергетической кормовой единицы в зависимости от вида животного обусловлено разной переваривающей способностью и эффективностью использования энергии у крупного рогатого скота, свиней и птицы. Потребности других видов сельскохозяйственных животных выражены следующим образом: овец, коз и лошадей в ЭКЕкрс, кроликов - В ЭКЕс.

При разработке энергетической кормовой единицы исходили из следующих уравнений регрессии, составленных на основе результатов экспериментальных исследований:

ЭКЕкрс = О,684Х₁+3,О08Х₂+0,804Хз+О,804Х₄;

ЭКЕс = О,731Х₁, +2,440Х₂+0,846Х₃+О,804Х₄;

ЭКЕп =0,737Х₁,+2,283Х₂+0,911Х₃+О,911Х₄.

где X₁- переваримый протеин, г/кг; Х₂- переваримый жир; Х₃ - переваримая клетчатка; Х₄- переваримые БЭВ.

Система оценки кормов в Германии включает следующие показатели: энергетическая кормовая единица (ЭКЕ), концентрация энергии в 1 кг сухого вещества, переваримость энергии (ПЭ), переваримый сырой протеин (ПСП), протеино-энергетическое отношение (ПЭО), отношение переваримого к сырому протеину. Кроме того, энергетическая оценка дополняется показателями, характеризующими полноценность кормления животных.

Данная методика применяется в настоящее время в нашей стране.

6. Факторы, влияющие на химический состав, переваримость и питательность кормов.

Факторов, влияющих на химический состав, переваримость и питательность кормов очень много: сорт растений, климатические условия, агротехника, фаза уборки, способы уборки, способы хранения и способ подготовки к скармливанию.

Изменения химического состава и питательности кор­мов

в зависимости от вида, сорта, фазы вегетации и условий выращивания растений.В процессе вегетации независимо от вида растения в нем отмечается накопление сухого вещества, увеличение количества БЭВ и клетчатки (при этом их соотношение изменяется в сторону клетчатки), снижение уровня сыро­го протеина и повышение в нем доли белка.При этом переваримость отдельных питательных веществ в них снижается.

Химический состав и питательная ценность кормовых расте­ний в определенной степени обусловлены их сортовой принад­лежностыо, однако эти различия в большей или меньшей степе­ни проявляются в зависимости от конкретных условий выращи­вания растений, поскольку различные сорта характеризуются разной отзывчивостью на изменение уровня питания.

Оптимизация водного режима растений путем орошения так­же оказывает определенное воздействие на их химический со­став, причем доля влияния условий питания растений на хими­ческий состав наиболее сильно проявляется на ранних фазах вегетации, в период интенсивного роста растений.

На химическом составе растений отражаются природно-климатические условия, в частности световой и температурный режимы.

Установлена (Г. В. Пикулевский, К. П. Карташов и С. Л. Иванов) зависимость химического состава масел от климатических условий произрастания растений. На основании этих данных была сформулирована климатическая теория, согласно которой тропичеокий климат равномерной, без резких колеба­ний температурой благоприятствует образованию в семенах глицеридов насыщенных кислот и олеиновой кислоты. Континентальный климат с резкими колебаниями температуры спо­собствует образованию глицеридов полиненасыщенных кислоти задерживает синтез глицеридов олеиновой кислоты.

Кроме климатических условий, на зональные особенности в химическом составе кормовых растений существеннное влияние оказывают характер почв и способ их обработки. Особо следует остановиться на изменчивости минерального состава зеленых растений.

Значительные колебания минерального состава растений, как и других составных компонентов, обусловливаются многими факторами, среди -которых наиболее существeнные видовые различия и изменение минерального состава по фазам вегетации. Колебания в содержании минеральных веществ в растениях разных видов даже внутри одного семейства, в 2-3 paзa превышающие минимальное значение, следует считать обычным явлением. В связи с этим любые табличные данные о минеральном составе кормов следует считать лишь ориентировочными, требующими уточнения применително) к конкретным условиям.

Климат и метеорологические условия года оказывают влия­ние на формирование химического состава растений. В годы с оптимальным количеством и равномерным распределением осад­ков в период вегетации в растениях накапливается больше ми­неральныx веществ, чем в засушливые годы. Безусловно, на минеральном составе растений сказывается и внесение удоб­рений. Однако предугадать, как изменится содержание тех или иных элементов в растении при внесении удобрений, пока не представляется возможным. При этом обычно проявляются и видовая специфичность растений, и агрофон, и почва, и метео­рологические условия года, и ряд пока неизвестных и не учиты­ваемых факторов.

Что касается микроэлементов, то на их содержание в растениях меньшее влияние оказывают агротехнические приемы, по­годные условия, видовая и сортовая принадлежность. Естест­венное накопление микроэлементов в растениях разных се­мейств, а также в разных частях растения (корень, стебель, листья, плоды, семена) значительно различается, но основным фактором, определяющим изменчивость микроминерального состава золы растений, является место их произрастания. Ра­ботами В. И. Вернадского и его последователей доказано, что микроэлементы, как и другие минеральные вещества, распро­странены на земле неравномерно. Это зависит от неодинакового состава почвообразующих пород и от особенностей почвообра­зовательного процесса. Недостаток или избыток микроэлемен­тов в почве в основном и обусловливает содержание их в рас­тениях.

Развивая идеи В. И. Вернадского, академик А. П. Виногра­дов разработал учение о биогеохимических провинциях. Био­геохимические провинции - это ограниченные области земного пространства, имеющие в среде определенную, только им свой­ственную концентрацию одного или нескольких минеральных элементов. Эти концентрации могут быть избыточными или недостаточными.

Изменения химического состава и питательной ценности кормов в зависимости от технологии их приготовления и условий хранения.Эти изменения связаны прежде всего с теми биохемическими преобразованиями, которые происходят в скошенном растении в процессе его консервации. При заготовке различных видов кормов отмечаются биохимические потери питательных веществ в процессе дыхания в тканях скошенных растений. В результате часть моно- и дисахаридов окисляются до диоксида углерода и воды, то есть практически теряются. Чем продолжительнее время между скашиванием и отмиранием (консервацией растений), тем большее количество углеводов теряется и ниже питательная ценность готового корма.

Силосованные корма по своему химическому составу существенно отличаются от состава исходной массы. В этом случае легкосбраживаемые углеводы растений используются для синтеза молочной и уксусной кислот, служащих консервирующим началом в силосе. Изменение влажности исходного сырья (путем провяливания скошенных растений) снижает интенсивность бродильных процессов и способствует лучшей сохранности углеводов в процессе силосования корма. Наряду с углеводами большие потери при заготовке кормов наблюдаются в отношении жирорастворимых витаминов, в частности каротина, ypoвень которого может снижаться в несколько раз.

Во время скашивания и приготовления различных видов консервированных кормов происходят существенные изменения в протеиновой питательности. Предварительное провяливание растений перед силосованием до содержания 32% сухого вещества улучшает сохранность всех незамeнимых aминакислот.

Присутствие в силосе аммиака - следствие глубокого распада белковых веществ. Наряду с явными потерями питательных веществ в процессе приготовления силоса или сенажа при нарушении основных технологических требований происходят значительные физико-химические превращения белка, ведущие к снижению его доступности.

Максимальная сохранность питательных веществ отмечает­ся при искусственной сушке зеленых кормов. Однако здесь дей­ствие высокой температуры, очевидно, отражается на физиче­ских характеристиках отдельных питательных веществ, в резуль­тате чего их переваримость по сравнению с исходным сырьем снижается.

В процессе технической переработки продуктов растениевод­ства также происходит изменение их химического состава. При переработке часть сырья идет для приготовления пищевых про­дуктов, а остальное (отходы) используется в кормлении живот­ных. Отходы существенно отличаются как от продукта, так и исходного сырья.

На кормовом продукте, получаемом при переработке расти­тельного сырья, отражается и технологическая схема производ­ства. Так, при переработке подсолнечника с предварительным шелушением семян могут быть получены высокопитательный жмых и шрот с небольшим остатком лузги и низким содержани­ем клетчатки. Если масло извлекается прессованием, то сырье в процессе переработки сильно нагревается и в жмыхе остается мало растворимых фракций протеина и относительно много жира.

Список литературы
1. Калашников А.П., Клейменов Н.И., Баканов В.Н. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных.- Учебник. 1985.- 14 с.

2. Ларетин Н.А., Щеглов В.В., Перов Н.Г., Груздев Н.В. Корма, кормление и экономические аспекты в молочном скотоводстве. Учебник. -М.1999.-246с.

3. Петухова Е.А., Крылова В.С. и др. Практикум по кормлению сельскохозяйственных животных. -Учебник. 1999.-23с.

4 .Менькин В.К. Кормление животных.- Учебник.2004.-С. 56.

5. Мухина Н.В., Смирнова А.В., Черкай З.Н., Талалаева И.В. Корма и биологически активные кормовые добавки для животных.- М.Колосс.-С. 208-271.

6. Улитько В.Е., Лифанова С.П. Продуктивность и воспроизводительная способность коров при использовании комплексного антиоксидантного препарата // Зоотехния.-2010.-№8.-С.10-12.

7. Улитько В.Е., Пыхтина Л.А., Десятов О.А. Кормление животных. Учебно-методическое пособие-Ульяновск,2009.-С.175

8. Улитько В.Е., Пыхтина Л.А., Лукичева Л.Н. Нормированное кормление сельскохозяйственных животных и питательность кормов. Учебное пособие-Ульяновск: УГСХА, 2004.-274с.

9. Хохрин С.Н. Кормление сельскохозяйственных животных. Учебник. -М.: Колосс, 2004.-692с.

10. Яковчик Н.С., Лапотко Л.М. Кормление и содержание высокопродуктивных коров.-Учебник.2005.-С.113.