Методы оценки переваримости кормов

Основным и наиболее точным методом определения переваримости питательных веществ кормов является проведение специальных опытов на животных. Существует несколько методов: балансовый, основанный на законе сохранения веществ и энергии; контрольных животных; научно- хозяйственных и производственных опытов; меченых атомов. Для проведения опыта необходимо отобрать 3-5 здоровых животных одинакового возраста, живой массы и физиологического состояния. При необходимости проводят дегельминтизацию у свиней и птицы. 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 подготовительныйпериод 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. Учетныйпериод 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 балансового опыта животных помещают в специальные станки с индивидуальной кормушкой и поилкой и специальными приспособлениями для сбора кала. Выемку и учет кала производят не реже 2-3 раз в сутки от мелких животных. В опытах на крупных животных (коровы, лошади и др.) кал собирают и учитывают постоянно по мере его выделения.

Метод основан на учете поступления и выделения азота, углерода и энергии. Приход и расход воды, минеральных веществ и витаминов в организме не учитываются, поскольку они не являются источниками энергии в питании животных.

По балансу азота определяют использование (усвоение) протеина корма, прирост или убыль белка в теле животного. Для того чтобы составить баланс азота в организме, необходимо знать содержание азота в корме и выделениях (кале, моче, молоке).

Азот, поступающий в организм животного с кормом, переваривается, часть его удерживается в организме, а остальная часть выделяется с калом, мочой и продукцией (молоко, яйцо и др.). Баланс азота можно представить в следующем виде:

N корма = N кала + N мочи + N отложений

В ряде случаев учитывают азот, выделенный с продукцией.

В организме животного баланс азота может быть положительным, отрицательным и нулевым. Положительный баланс азота характерен для молодых, растущих животных, в достаточном количестве обеспеченных кормовым протеином. Отрицательный баланс азота наблюдается при дефиците протеина в рационе, а также у высокопродуктивных самок в разгар лактации. Нулевой баланс азота возникает тогда, когда поступление протеина с кормом обеспечивает только обменные процессы организма, а у лактирующих самок — и образование молока. Определение баланса азота проводят по такой же методике, как и опыты по переваримости, но дополнительно учитывают количество мочи.

По балансу углерода определяют использование (усвоение) углеводов и жиров корма, а также величину отложения жира в организме животных. Баланс углерода в организме животного можно рассчитать следующим образом:

C корма = C кала +C мочи + C продуктов дыхания + C кишечных газов + C отложений или выделенный с продукцией

У лактирующих самок учитывают углерод молока.

Следовательно, для определения баланса углерода необходимо знать не только состав кала и мочи, но и газообмен животного. Для исследования газообмена пользуются специальными респирационными аппаратами разного типа.

Б а л а н с э н е р г и и . По балансу энергии в организме животных определяют использование органического вещества в целом (протеина, жира и углеводов) и энергетическую питательность кормов.

Химические превращения переваримых органических веществ в организме животного неотделимы от обмена энергии и являются лишь различными формами одного и того же процесса жизнедеятельности. Поэтому об изменениях, происходящих в организме животного под влиянием кормления, судят и по балансу энергии:

Экорма (валовая) =Экала +Эмочи +Эметана+Этеплоты+Эпродукции (молока. прироста и др.)

Чтобы определить валовую энергию корма, энергию кала и мочи, их навеску сжигают в специальных калориметрах. О теплоте, выделяемой при сгорании различных питательных веществ в организме животных, дают представление следующие данные: 1 г переваримого жира выделяет 9,5 ккал (39,7 кДж), 1 г переваримого белка — 5,7 (23,3 кДж), 1 г

переваримых углеводов -4,2 ккал (17,5 кДж) обменной энергии.

Энергия корма за минусом энергии кала, мочи и кишечных газов (метана) характеризует обменную энергию. За счет обменной энергии происходит вся внутренняя работа организма животного, связанная с пищеварением, дыханием, кровообращением, межуточным обменом, функциями внутренней секреции, нервной системы и др. Энергия, затраченная на работу внутренних органов, характеризуется как энергия теплоты (теплопродукция), которая определяется в специальных респирационных аппаратах. Остальная обменная энергия идет на механическую работу (например, у лошадей) или же остается в организме как потенциальная: энергия белка и жира, откладываемых в теле или выделяемых в продукции, производимой животными (например, в молоке).

Использование органических веществ корма (белков, жиров и углеводов) определяется двумя коэффициентами, характеризующими процентное соотношение энергии продукции от валовой и обменной энергии.

Переваримая энергия (ПЭ)— энергия, остающаяся в организме животного после переваривания корма. Определяют ее по разности между валовой энергией (ВЭ) и энергией (Э), выделившейся с калом:

ПЭ = ВЭ — Э кала.

Обменную энергию (ОЭ)определяют по разности между валовой энергией корма (рациона) и ее потерями с калом, мочой и кишечными газами:

ОЭ = ВЭ – Э кала – Э мочи – Э кишечных газов или

ОЭ = ПЭ — Э мочи – Э кишечных газов

Обменная энергия в организме животного расходуется на теплопродукцию, связанную с использованием питательных веществ рациона, и на энергию, содержащуюся в образовавшейся продукции.

Общая теплопродукция представляет собой сумму затрат обменной энергии на поддержание жизни организма и теплоприращение, необходимое для использования питательных веществ. Затраты ОЭ на поддержание жизни условно можно разделить на постоянные и переменные.

Постоянные затратыследует рассматривать как минимальные затраты обменной энергии для основного обмена(поддержания жизни), которые связаны с процессами дыхания, кровообращения, функционированием эндокринной, нервной и других систем.

Переменные затратыэнергии связаны с работой, которая необходима для переваривания кормов поддерживающего рациона, для обменных превращений питательных веществ. Часть обменной энергии кроме основного обмена расходуется на переваривание, всасывание и превращение питательных веществ, используемых на рост, отложение белка и жира, репродукцию, образование молока, яиц, шерсти и на физическую работу. Эта часть обменной энергии представляет собой сумму энергии, заключенной в образовавшейся продукции, и энергии теплоприращения для образования продукции.

Теплопродукцию у животных определяют прямым и косвенным путем с помощью аппаратуры для изучения газоэнергетического обмена.

Для определения теплопродукции прямым путемиспользуют калориметры - воздухонепроницаемые камеры, оборудованные приспособлениями для кормления, поения животных, сбора кала и мочи. Калориметры бывают двух видов. В одних из них теплоту, выделяемую животным, определяют по разности температур поступившего и удаляемого воздуха из камеры с учетом скорости его движения, в других - по повышению температуры окружающих камеру стен.

Для определения теплопродукции косвенным путемиспользуют респирационные аппараты, с помощью которых учитывают количество выделенных животным газообразных продуктов, а также количество потребленного кислорода и выделившегося с мочой азота.

По количеству выделенного диоксида углерода и потребленного кислорода определяют респирационный коэффициент- отношение выделенного животным диоксида углерода к потребленному кислороду.

Респирационный коэффициент при окислении в организме животного углеводов равен 1, жиров - 0,7, протеина - 0,8. На 1 мл потребленного кислорода при окислении углеводов в организме животного выделяется 21,1 МДж, а жира - 19,6 МДж энергии. При окислении 1 г протеина в организме образуется 18 МДж энергии.

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:

% инертных в-в в корме % питат. в-в в кале

КП % = 100 – (100 · ––––––––––––––––––––– · ––––––––––––––––––)

% инертных в-в в кале % питат. в-в в корме

Благодаря этому методу можно определить не только количество усвоенных (задержанных) в организме элементов, но и их использование отдельными органами, тканями, железами, т.е. выяснить многие стороны обмена веществ у животных.

Метод контрольных животных.Применяют для определения материальных изменений в теле только растущих и откармливаемых животных, по которым судят об использовании питательных веществ кормов при разных условиях кормления.

Сущность этого метода сводится к следующему: подбирают несколько групп животных, по возможности однотипных (аналогов) по происхождению, возрасту, полу, живой массе, упитанности и состоянию здоровья. Перед опытом из каждой группы убивают 1-2 животных и определяют во всех продуктах убоя содержание белка и жира. Оставшихся животных на протяжении определенного периода опыта кормят изучаемыми рационами или отдельными кормами, которые входят в

состав кормового рациона в большем количестве, чем в других вариантах опыта. В конце опыта из каждой группы убивают по 3-5 животных. Раз- ница в составе тела животных, убитых до и после опыта, покажет влияние рациона или дополнительно съеденного корма на отложение белка и жира.

Метод научно-хозяйственных опытов и производственных на- блюдений.Применяя данный метод, можно определить конечный результат использования питательных веществ кормов животными. В этом случае о влиянии кормления на ход обменных процессов и физиологическое состояние животных можно судить только предположительно.

Этим методом определяют использование питательных веществ кормов по расходу (затратам) сырых и переваримых питательных веществ (в кормовых единицах) на производство продукции (молоко у лактирующих животных, прирост живой массы у растущих и откармливаемых животных, прирост шерсти у овец, 10 шт. яиц у сельскохозяйственной птицы). При этом считается, что чем меньше расход корма на получение единицы продукции, тем выше использование питательных веществ кормов рациона. Основное требование этого метода в производственных условиях — учет количества и питательности потребленных кормов, продуктивности животных.

Об эффективности использования кормов можно судить и по внешним признакам состояния животных, их здоровью, воспроизводству (плодовитость, жизнеспособность потомства и др.).

ЛЕКЦИЯ 2.

Протеиновое питание с.-х. животных.

К середине девятнадцатого века в исследованиях на животных были получены первые экспериментальные данные о неодинаковой питательности различных белков. Однако до начала двадцатого века продолжало существовать мнение, что протеины различных кормовых продуктов одинаковы по питательности. При этом для оценки белковой питательности корма необходимо было знать содержание в нем переваримого белка. И только благодаря классическим исследованиям Осборна, Менделя, академика Д.Н. Прянишникова и др. была определена химическая природа белков. Установлено, что различные белки по своей питательности неодинаковы и обусловлено это их аминокислотным составом и структурой. В дальнейших исследованиях авторам удалось установить благоприятное воздействие аминокислот триптофана и лизина на рост лабораторных животных при добавлении их к основному рациону, состоящему из неполноценного белка зерна кукурузы.

Значительный вклад в выяснение влияния отдельных аминокислот на рост животных внес Роуз (1936). Им были установлены незаменимые аминокислоты и доказана возможность замены кормового протеина смесями чистых аминокислот в питании животных.

Первые данные об аминокислотном составе кормов в нашей стране были получены в 1934 году Д.Н. Прянишниковым. В последующем под руководством академика И.С. Попова были составлены и опубликованы в 1962 г. таблицы по аминокислотному составу различных кормов.

Протеиновая питательность кормов определяется качеством протеина, которое для свиней и птицы характеризуется уровнем, соотношением и доступностью незаменимых аминокислот, а для жвачных животных – растворимостью, расщепляемостью и аминокислотным составом белков. Следовательно, под протеиновой питательностью следует понимать свойство корма удовлетворять потребность животных в аминокислотах.

Протеиновую питательность кормов измеряют для жвачных животных в сыром и переваримом протеине, а для свиней и птицы - в сыром, переваримом протеине и аминокислотах.

Наукой и практикой животноводства накоплен большой фактический материал о неодинаковой питательной ценности протеина разных кормов. Для оценки качества протеина кормов предложено много биологических и химических методов. Основным способом определения качества протеина является биологический метод, который позволяет

определить биологическую ценность протеинов или белков при скармливании растущим животным на фоне стандартного рациона и их влиянии на синтез белков в организме и приросты массы тела.

Впервые биологический метод оценки качества протеина (т.н. его биологическая ценность – БЦ) предложен Томасом и Митчеллом (1924, 1944). В основе метода лежит определение отложенного азота (в %) в организме животного, используемого на поддержание жизни и рост, который определяется по формуле:

Азот корма - (Пищевой азот кала + Пищевой азот мочи)

БЦ = –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––- · 100