ткани данного организма, а также от выделяемых организмом веществ. В организме путем ряда химических превращений осуществляется перестройка пищевых веществ. Постоянный обмен веществ является основным признаком жизни.
Каждому виду животных присущ свой особый тип обмена веществ, он зависит от условий существования, наследственных особенностей, возраста, физиологического состояния животного. Изменяя условия среды можно изменить обмен веществ (Л.П. Ярмоц, 2009).
Обмен веществ сопровождается двумя процессами: ассимиляцией и диссимиляцией. В процессе ассимиляции пищеварение играет весьма важную роль. Поступившая в организм вода, минеральные соли и витамины не перевариваются, а усваиваются в таком же виде организмом. Питательные вещества, являясь в большинстве случаев нерастворимыми в воде, имеющими сложное строение, в таком виде, в каком они содержаться в кормах, усваиваться не могут и подвергаются перевариванию (А.И. Кононский, 1992).
При изучении процессов пищеварения следует обращать внимание в первую очередь на строение желудка и различать химию пищеварению у жвачных. Желудок состоит из четырех камер: рубец, сетка, книжка, сычуг.
В рубце, сетке и книжке крупного рогатого скота живут миллиарды микроорганизмов. Под действием ферментов, выделяемых микробами, в этих отделах происходит интенсивный распад составных частей корма, а затем сбраживание продуктов распада, эти отделы пищеварительного тракта называют «бродильными чанами».
По современным данным, флора рубца состоит более чем из 60 типов бактерий. В 1 мл сока рубца содержится 1010 бактерий и 105 простейших. И бактерии и простейшие выделяют амилолитические ферменты: амилазу, мальтазу, целлюлазу, целлобиазу, которые гидролизуют крахмал, гликоген и клетчатку до моносахаридов, в основном до глюкозы. Особое значение имеет переваривание целлюлозы, которое позволяет жвачному животному использовать этот почти не доступный для других видов домашних животных углевод для удовлетворения своих потребностей в энергии (Г. Лаптев, В. Романов, 2008).
Клетчатка с участием ферментов, выделяемых микрофлорой, и воды гидролизуется через образование промежуточных продуктов до глюкозы. Целлюлоза целлобиоза β, D- глюкоза. Образовавшаяся глюкоза подвергается процессам различного вида брожения, в результате чего образуются низкомолекулярные жирные кислоты, которые за свою летучесть при нагревании получили название летучие жирные кислоты (ЛЖК): муравьиная, масляная, уксусная, пропионовая, валериановая, капроновая и др. Суммарные реакции процессов брожения:
Молочнокислое брожение: С6Н12О6 → 2СН3 ─ СНОН ─ СООН Маслянокислое брожение: С6Н12О6 → СН3 ─ СН2 ─ СН2 ─ СООН + 2СО2 + 2Н2 Уксуснокислое брожение: С6Н12О6 → 2СН3 ─ СН2 ─ ОН + 2СО2 Пропионовокислое брожение: 3С6Н12О6 → 4СН3 ─ СН2 ─ СООН + 2СН3 ─ СООН + 2СО2 + 2Н2О
Метановое брожение: 4Н ─ СООН → СН4 + 3СО2 + 2Н2О
Эти примеры показывают, что в преджелудках жвачных из углеводов под действием микрофлоры образуется много ЛЖК, а также газов (метан, углекислый газ, водород, сероводород и др.). Таким образом, клетчатка кормов переваривается и используется животными в виде ЛЖК, которые легко всасываются и используются в обмене. Состав кормов оказывает влияние на соотношение образующих ЛЖК, но, как правило, основную часть ЛЖК составляет уксусная кислота – 45-50%, затем пропионовая – 12-19, масляная – 6-15, валериановая – 5-10, муравьная – 5%. Казалось бы сок рубца должен быть сильно кислым, но рН рубца 6- 8, либо слабокислая, либо слабощелочная реакция. Это обусловлено тем, что со слюной попадает много бикарбонатов, которые являются сильным буфером. Такая реакция среды обеспечивает оптимальную жизнедеятельность микрофлоры. Где же организмом используются ЛЖК? Метод меченых атомов помог устано-
вить, что уксусная кислота используется для синтеза молочного жира у жвачных, участвует в образовании холестерина. Молочная кислота идет на синтез глицерина, глюкозы и даже некоторых аминокислот. Пропионовая кислота используется организмом для синтеза глицерина, глюкозы, галактозы. Таким образом, ЛЖК принимают участие в углеводном, жировом и даже в белковом обмене (вступая в реакцию с азотосодержащими соединениями) (Л.П. Ярмоц, 2009).
В сычуге, т. е. собственно в желудке, у жвачных не выделяются амилолитические ферменты и переваривание углеводов здесь не происходит. В тонком кишечнике слизистая этого отдела обладает секреторной деятельностью и выделяет следующие амилолитические ферменты: кишечная амилаза, мальтаза, лактаза и сахараза. Таким образом, в тонком отделе кишечника заканчивается процесс переваривания некоторых полисахаридов (крахмала) и особенно активно протекает гидролиз дисахардов. Образовавшиеся моносахариды всасываются в тонком отделе кишечника, причем в толще слизистой происходит изомеризация моносахаридов (с участием ферментов изомераз) в глюкозу, а также ее фосфорилирование (с участием АТФ) и в виде фосфорного эфира глюкоза поступает в кровь.
В толстом отделе кишечника не вырабатываются пищеварительные ферменты, но там происходит секреция специфического сока, богатого карбонатами и создаются оптимальные условия для развития микроорганизмов. В слепой кишке и других отделах толстого кишечника коров идет окончательное переваривание клетчатки и сбраживание ее продуктов гидролиза (Н.В. Ездаков, 1976).
В настоящее время фундаментальные вопросы микробиологии рубца крупного рогатого скота приобрели важное практическое значение. Быстрый рост продуктивности животных за последнее 10 лет во многих хозяйствах России достигнут в первую очередь за счет большой доли комбикормов в рационах. В следствие этого микрофлора рубца нарушается, что приводит к ряду негативных последствий. И в итоге, процесс роста продуктивности сопровождается не менее быстрым сокращением продуктивного долголетия. К тому же резкое подорожание зерна и комбикормов осложняет работу животноводов практически во всех вы-
