Оценка питательности кормов по химическому составу
Химический состав кормов является первичным показателем их питательности. В настоящее время питательность растительных кормов по химическому составу оценивают более чем по 70 различным показателям. В составе растений и тела животных преобладает углерод, далее кислород и менее всех азот. Растения (корма) содержат больше кислорода, а животные организмы — углерода, водорода, азота и минеральных элементов.
Названные элементы присутствуют в растениях и теле животных в виде химических соединений, образуя сложные вещества, которые и используют для характеристики питательности растительных кормов.
В настоящее время принята новая схема анализа кормов:
Вода.Главная составная часть содержимого растительной и животной клетки. Воду определяют высушиванием навески кормa при 100-150°С до постоянной массы.
Содержание воды в различных кормах колеблется от 5 до 95 %. От содержания воды зависят и многие технологические свойства корма: способность к слеживанию, гранулированию, брикетированию, транспортировке и хранению. Например, при хранении высокая влажность кормов способствует развитию микроорганизмов, активирует ферментные процессы и ведет к скорой порче кормов.
Половину массы тела животных составляет вода. Кровь примерно на четыре пятых состоит из воды; мышцы и внутренние органы содержат ее от 45 до 75 %. Количество воды в теле сельскохозяйственных животных разных видов, возраста и упитанности неодинаково. Например, в теле новорожденных животных оно достигает 80 %, с возрастом снижается до 50—60 %. Быстро снижается количество воды в организме животных при откармливании — с 58—61 до 44-46 % в результате накопления жира. Между содержанием воды и жира в теле животных существует обратная зависимость: чем больше жира, тем меньше воды, и наоборот. При одинаковой упитанности в теле свиней и овец содержится воды меньше, чем в теле крупного рогатого скота.
Чем больше содержится воды в теле, тем ниже упитанность.
Сухое вещество.В состав сухого вещества входят минеральные (несгораемая часть) и органические (сгораемая часть) соединения.
М и н е р а л ь н ы е в е щ е с т в а . Общее содержание минеральных веществ определяют в муфельной печи сжиганием в тигле до полного озоления навески корма или продукта (молока, мяса и др.). Остаток называют сырой золой; в него входят макро-и микроэлементы, а также примеси — глина, песок, несгораемые частицы угля и др.
Среди макроэлементов различают щелочные (кальций, магний, калий и натрий) и кислотные (фосфор, сера, хлор). Из микроэлементов в золе кормов присутствуют железо, медь, кобальт, цинк, марганец, йод, фтор, селен и др.
Растительные корма содержат сравнительно мало золы - около 5 %; в редких случаях (в растениях, выращенных на засоленных почвах) количество ее достигает 10 %.
В стеблях и листьях в два раза больше золы, чем в зерне и клубнях; в зерне золы больше в наружных его частях, чем во внутренних.
О р г а н и ч е с к и е в е щ е с т в а . Органическая часть сухого вещества корма состоит из азотистых и безазотистых соединений.
Общее количество азотистых соединений, или сырого протеина, рассчитывают, умножая количество азота в корме или продукте на коэффициент 6,25, допуская, что в протеине в среднем содержится 16 % азота. Прием этот условен, так как содержание азота в разных кормах колеблется от 13 до 19 %.
В сыром протеине различают белки и небелковые азотистые соединения. В большинстве кормов значительную часть составляют белки. Например, в зерне их содержится до 90—97 % и только 3-10 % приходится на амиды. В состав белков входят углерод (52 %), кислород (23 %), азот (16 %), водород (7 %), сера (2 %), фосфор (0,6 %) и др.
По новой схеме анализа кормов в сыром протеине определяют наличие расщепляемого протеина (РП) и нерасщепляемого (НРП).
По физико-химическим свойствам, главным образом по рас- творимости, белки кормов разделяют на простые и сложные.
Простые белки по растворимости в воде, солевых растворах и других растворителях делят на 8 групп: альбумины, глобулины, глутамины, гистоны, проламины, протамины, протеиноиды и склеропротеины. К простым белкам относят также протеолитические ферменты — пепсин, трипсин, химотрипсин, папаин и др.
Сложные белки(протеиды). Представляют собой соединения простых белков с различными веществами небелковой природы, выполняющими роль простетических групп.
Содержание общего количества белков в кормах колеблется в очень широких пределах — от 0 до 90 %. Из растительных кормов богаты белком жмыхи и шроты (30—45 %), зерно (25—30 %) и сено (12—15 %) бобовых. Немного белка в зерновых злаковых кормах (8—12 %) и мало в сене злаковых растений, соломе (4— 6 %), корнеплодах (0,5-1,0 %).
Сравнительно много сложных белков в кормах животного происхождения, особенно ими богата мясная и кровяная мука (70-90 %).
Аминокислоты.Основная составная часть белков кормов. Известно более 200 аминокислот, из которых примерно 80 хорошо изучено. К ним принадлежат простые моноаминокарбоновые кислоты — гликокол, аланин, валин, норвалин, лейцин, норлейцин; двухосновные карбоновые аминокислоты — глутаминовая и аспарагиновая; аминокислоты, содержащие оксигруппу, — серии, треонин; аминокислоты, содержащие серу, — цистин, цистеин, метионин; циклические аминокислоты - фенилаланин, тирозин, триптофан, гистидин, пролин; диаминокислоты — аргинин, лизин.
Животные организмы способны синтезировать часть аминокислот из азотсодержащих соединений корма. Эти аминокислоты получили название заменимых - глицин, серии, аланин, цистин, пролин, тирозин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты, норлейцин и др. Аминокислоты, которые не могут синтезироваться в теле животных вообще или со скоростью, обеспечивающей физиологическую потребность в них, названы незаменимыми — лизин, метионин, триптофан, валин, гистидин, фе-нилаланин, лейцин, изолейцин, треонин и аргинин. Незаменимые аминокислоты поступают в организм только с кормом.
Те протеины кормов, которые не содержат или имеют недос- таточное количество незаменимых аминокислот, относят к не- полноценным.
Содержание аминокислот в протеине кормов неодинаково. Белки в животном организме составляют до 13—18 % массы тела.
В состав сырого протеина кормов кроме белков входят небелковые азотсодержащие соединения. Их количество в общем азоте кормов значительно и разнообразно. К органическим азотсодержащим веществам небелкового характера кроме свободных аминокислот относятся амиды, нуклеиновые кислоты и др.
Амиды.В состав амидов входят амиды аминокислот (аспарагин и глутамин), диамид углекислоты (мочевина), содержащие азот глюкозиды, органические основания, аммонийные соли, нитраты, нитриты. Амиды при анализе кормов определяют по разности между сырым протеином и белком, условно принимается содержание азота в амидах, равное азоту в белке.
Амиды представляют собой продукты незавершенного синтеза белка из неорганических веществ (азотной кислоты, аммиака) или распада белков под воздействием ферментов и бактерий. Поэтому амидов сравнительно много в кормах, убранных в период интенсивного роста, в молодой зеленой траве, силосе, сенаже. Около половины сырого протеина составляют амиды в корнеплодах и картофеле.
Безазотистые вещества.Входят в органическую часть кормов. Преобладают в сухом веществе большинства растительных кормов. В кормлении сельскохозяйственных животных количественно занимают первое место. В состав безазотистых веществ кормов входят углеводы и липиды (жиры).
Углеводы.В растительных кормах углеводы составляют до 80 % сухого вещества. По физико-химическим свойствам углеводы подразделяют на моносахариды, к которым относятся глюкоза, фруктоза, галактоза, манноза, рибоза, ксилоза, арабиноза; дисахариды — сахароза,
мальтоза, лактоза, целлобиоза; трисахариды - раффиноза; полисахариды - крахмал, целлюлоза (клетчатка), декстрин, инулин, гликоген, пектиновые вещества, гемицеллюлоза, смолы, слизи.
По роли, которую углеводы играют в обмене веществ, они делятся на энергетические, к которым относятся крахмал, сахароза, глюкоза, мальтоза, фруктоза и др., и структурные — лактоза, манноза, галактоза, раффиноза, рибоза и др.
По превращениям в пищеварительном тракте животных углеводы кормов делятся на легкоусвояемые, к которым относятся все моносахариды, дисахариды, а из полисахаридов — крахмал, и трудноусвояемые — все полисахариды, кроме крахмала. При анализе кормов в составе углеводов выделяют сырую клетчатку и безазотистые экстрактивные вещества (БЭВ).
С ы р а я к л е т ч а т к а . Это органические вещества, которые остаются нерастворимыми после получасового кипячения навески корма в разбавленной серной кислоте и разбавленной щелочи с последующим промыванием водой, спиртом и эфиром. В состав сырой клетчатки входят целлюлоза (собственно клетчатка), гемицеллюлоза (пентозаны и гексозаны) и инкрустирующие вещества (лигнин, кутин, суберин). Содержание сырой клетчатки и ее состав зависят от возраста растений: в молодых, растущих частях клеточные стенки тонкие и состоят преимуще- ственно из целлюлозы; с возрастом стенки утолщаются, деревенеют и содержание сырой клетчатки, а в ней лигнина повышается.
Высокий процент сырой клетчатки в корме указывает на низкую питательность корма. В теле животных клетчатка отсутствует.
Безазотистые экстрактивные вещества (БЭВ). Их количество в кормах определяют по разности, вычитая из 100 процентное содержание сырого протеина, сырого жира, сырой клетчатки, сырой золы и воды. В составе БЭВ преобладают крахмал и сахар, сюда также входят органические кислоты (щавелевая, яблочная, молочная, уксусная, масляная), инулин, пектиновые вещества и др.
Крахмал. Является резервным материалом в растении и на- капливается в большом количестве в семенах, плодах и клубнях, составляя до 60—70 % сухого вещества. В теле животных аналогом крахмала является гликоген, который содержится в небольшом количестве в мышцах и печени.
Сахара. В растительных кормах представлены в виде глюкозы, фруктозы, маннозы и тростникового сахара. Сахара накапливаются в больших количествах в виде резервных веществ в корнях свеклы (до 18 %) и моркови (до 16 %). До 13 % сахаров содержится в сухом веществе молодых злаковых трав. Содержание сахаров в сене колеблется от 1,5 до 8
%, их больше в злаковых и меньше в бобовых растениях (табл. 8). Единственным представителем сахаров животного происхождения является лактоза, содержащаяся в молоке животных в количестве от 3 до 6 %.
Липиды (жиры).По своей химической природе жиры, входящие в корма, представляют собой триглицериды жирных кислот. Все липиды кормов делятся на простые и сложные (липоиды). В состав простых липидов входят углерод, водород и кислород, а в состав сложных липидов - еще азот и фосфор.
Свойства липидов кормов определяют жирные кислоты. Все жирные кислоты, входящие в состав липидов, делятся на насыщенные и ненасыщенные. К насыщенным жирным кислотам относятся стеариновая, пальмитиновая, масляная, каприловая, ми-ристиновая и др., к ненасыщенным - олеиновая, линолевая, ли-ноленовая, арахидоновая и др. Особое значение в кормлении животных придается ненасыщенным жирным кислотам, которые обязательно должны поступать в организм с кормом.
При анализе липидов в кормах определяют так называемый эфирный экстракт. При этом в эфире растворяются нейтральный жир (соединение жирных кислот с глицерином), жирные кислоты, пигменты (каротин, хролофилл и др.), витамины, воски смолы, фосфатиды (лецитин), стерины (холестерин, фитостерин) и другие жироподобные вещества
Содержание сырого жира в кормах колеблется в широких пределах от 1% в зерне кукурузе до 40% в зерне подсолнечника.
В теле животных в зависимости от вида, возраста и степени упитанности содержание жира колеблется от 3 до 50 %.
В органическую часть кормов кроме азотистых и безазотистых веществ также входят в и т а м и н ы и их п р о в и т а м и н ы (каротин, D, Е, В, С, К и др.), гормоны (эстрогены) и другие биологически активные вещества, которым принадлежит большая роль в оценке питательности кормов.