Углеводная питательность кормов. Определение содержания углеводов.
Углеводы - главная составная часть сухого вещества растительных кормов и рационов. Они входят в состав ядра и клеточного сока, и за счет их животный организм покрывает большую часть потребности в энергии.
Принимают активное участие в обмене веществ организма, входят в состав гормонов, коферментов и других биологически активных веществ.
При зоотехническом анализе кормов все углеводы принято разделять на две группы - сырую клетчатку и безазотистые экстрактивные вещества (БЭВ).
Сырая клетчатка состоит из собственно клетчатки (целлюлозы), части гемицеллюлоз и инкрустирующих веществ (лигнина, кутина, суберина). Целлюлоза образует основу оболочки растительных клеток. С развитием растений целлюлоза пропитывается лигнином, и стенки клеток одревесневают. Гемицеллюлозы состоят из пентозных и гексозных сахаров и являются запасным питательным веществом в оболочках растительных клеток.
Клетчатка не разрушается ферментами пищеварительного тракта. И то ее количество, которое в период нахождения пищевых масс в рубце не подверглось воздействию микроорганизмов, в дальнейшем не используется животным и выделяется в виде непереваренных остатков с калом.
Переваримость клетчатки зависит от количества и активности целлюлозолитических микроорганизмов в рубце. При скармливании животным рационов с большим количеством клетчатки число целлюлозолитических микроорганизмов в рубце увеличивается.
Избыточное содержание сырой клетчатки в рационах снижает переваримость и эффективность использования животными питательных веществ. Однако в определенном количестве она необходима как фактор, нормализующий пищеварение в рубце.
Уровень клетчатки в рационах зависит от вида животных, их физиологического состояния, уровня продуктивности и некоторых других факторов.
К безазотистым экстрактивным веществам относятся сахара, крахмал, часть гемицеллюлоз, инулин, органические кислоты, глюкозиды, пектин и другие вещества. Наибольшее значение в питании животных имеют сахара и крахмал, поэтому в современных детализированных нормах они включены в число нормируемых показателей. Крахмал-
резервный материал в растении, он содержится в большом количестве в семенах, плодах и клубнях. Особенно его много в зерне кукурузы (65-70
%), пшеницы (60-70 %), клубнях картофеля (до 20 %). Мало крахмала в листьях и стеблях растений. Сахара в кормах представлены глюкозой, фруктозой, мальтозой, сахарозой и др. В молоке содержится лактоза или молочный сахар, в печени – гликоген.
Безазотистые экстрактивные вещества, в особенности сахара и крах- мал, являются не только питательными веществами для животного, они служат также пищей для населяющих преджелудки жвачных микроорга- низмов и используются ими для синтеза бактериального белка.
Углеводы поступают в рубец жвачных в виде сахаров, крахмала, гемицеллюлозы, целлюлозы и некоторых других соединений. Микроорганизмы рубца расщепляют сложные углеводы до простых сахаров, которые в дальнейшем сбраживаются до уксусной, пропионовой, масляной и других кислот. Образующиеся в рубце в большом количестве летучие жирные кислоты (ЛЖК) составляют у жвачных главный источник энергии (до 70 % от общей потребности). Летучие жирные кислоты всасываются в рубце.
Соотношение различных кислот в рубце зависит от состава рациона, его сбалансированности и режима кормления. В среднем на долю уксусной кислоты приходится 65 %, пропионовой - 20 % и масляной- 15 %. Если в рационе много грубых кормов, богатых клетчаткой, то в рубце увеличивается содержание уксусной кислоты. Корма, богатые крахмалом, особенно сахаром, способствуют образованию пропионовой кислоты. При концентратном типе кормления в рубце возрастает количество масляной кислоты.
Непереварившаяся в рубце часть углеводов переваривается в тонком кишечнике, где на пищевые массы изливаются соки поджелудочной железы и кишечный. Содержащиеся в них ферменты - амилаза, мальтаза, инвертаза, лактаза- переводят сложные углеводы в моносахариды, которые и всасываются из кишечника в кровеносные сосуды.
Легкопереваримые углеводы имеют большое значение в регулировании обмена веществ и энергии в организме. Их недостаток в рационе приводит к нарушениям углеводно-жирового обмена, ацидозу, накоплению кетоновых тел, снижению щелочного резерва крови, отрицательно сказывается на воспроизводительных функциях животных, ведет к снижению продуктивности.
В настоящее время установлено, что потенциал питательности углеводистых кормов и особенно зерна (ячменя, пшеницы, ржи и др.) и продуктов его переработки используются с недостаточно высокой эффективностью. Это происходит из-за наличия относительно высокого
содержания в них клетчатки, b-глюканов, арабиноксиланов, пектинов и других специфических углеводов, представляющих собой группу некрахмалистых полисахаридов (НКП), которые концентрируются в клеточных стенках наружных оболочек и эндосперма зерна.
Свиньи и птица практически не могут разрушать межклеточные стенки зерновых компонентов из-за отсутствия в их организме соответствующих ферментов, вырабатываемых микрофлорой кишечника. В связи с этим доступность питательных веществ, заключенных внутри клеточных стенок, остается низкой для действия пищеварительных эндогенных ферментов желудочно-кишечного тракта животных. Повысить доступность питательных веществ питательных веществ можно путем добавки в комбикорма или зерновую дерть экзогенных ферментов, способных разрушать клеточные стенки растительных кормов, гидролизовать крупные молекулы НКП, повышая переваримость и усвояемость питательных веществ корма.
В нашей стране разработаны и уже широко применяются для этих целей комплексные ферментные препараты (мультиэнзимные композиции) МЭК-СХ1, МЭК-СХ2 и МЭК-СХЗ. Высокая эффективность этих препаратов доказана в исследованиях как на моногастричных, так и жвачных животных.
Сахар и крахмал служат источником энергии не только для организма жвачных, но и для микрофлоры преджелудков. Поэтому для эффективного использования питательных веществ рациона содержание сахара и крахмала должно быть в определенных соотношениях с концентрацией протеина. Для стельных сухостойных коров сахаро- протеиновое отношение должно быть в пределах 0,8-1, а для лактирующих 1,1-1,3. Углеводно-протеиновое отношение (сахар+крахмал к протеину) должно составлять 2,5-3.
В рационах овец отношение сахара к протеину колеблется в пределах 0,5-0,9, а сумма сахара и крахмала к протеину- 2,7-3. Содержание клетчатки зависит от вида и возраста растений. В молодых растениях находится в основном целлюлоза, а в процессе роста происходит накопление лигнина: в большей степени в стеблях и в меньшей- в листьях. Мало лигнина в корнеклубнеплодах. Содержание сырой клетчатки в соломе озимых злаков достигает 40-45 %, а в соломе яровых культур — 30-35 %. В зерне овса и ячменя содержится 5-9 % сырой клетчатки, а в зерне кукурузы и пшеницы- 2-4 %. Между количеством сырой клетчатки в корме и его питательной ценностью существует обратная связь. Как повышенный, так и пониженный уровень клетчатки в рационах животных отрицательно влияют на использование питательных веществ. Поэтому содержание клетчатки в рационах разных видов и половозрастных групп животных неодинаково. Например, уровень клетчатки в рационах коров в зависимости от их продуктивности должен составлять 18-26 %, супоросных свиноматок- до 14, лактирующих- 7, цыплят-бройлеров- 4- 4,5, кур- 5-6 %.В организме животных углеводы представлены глюкозой и гликогеном, общее количество которых не превышает 1 % массы тела, так как стенки клеток у животных состоят не из клетчатки, как у растений, а из белков и липидов. Углеводы в организме резервируются в основном в печени в виде гликогена от 1 до 4 % ее массы. Из кормов животного происхождения наибольшее количество углеводов содержится в молоке и продуктах его переработки в виде молочного сахара - лактозы (4-7 %). В крови животных (в 100 мл) содержание глюкозы колеблется от 40 до 60 мг.