показали, что для замены 3 кг овса требуется примерно 4 кг отрубей. Причинами таких расхождений явилось несовершенство методов анализа кормов и определения переваримости, а также ошибочность основного положения этой оценки о том, что переваримые протеин, жир и углеводы разных кормов имеют одинаковую питательность. При оценке по переваримым питательным веществам не учитывается и то, что переваривание и всасывание являются лишь начальной фазой обмена веществ и не отображают того, как будут использованы всосавшиеся вещества организмом.
Объективно оценить питательность корма можно только в процессе углубленных исследований его взаимодействия с организмом.
Способы изучения обмена веществ и
энергии в организме животного
Полезность корма для животных, его кормовую ценность характеризуют присущие каждому корму способности в меньшей или большей мере удовлетворять пищевые потребности животных, обусловленные физиологическими процессами, протекающими при хозяйственном их использовании.
Наиболее полно она может быть охарактеризована показателями использования питательных веществ и энергии в организме. Определяют их различными способами.
М е т о д к о н т р о л ь н ы х ж и в о т н ы х . Для изучения использования по этому методу формируют группы животных – аналогов по породе, полу, возрасту, массе тела, упитанности. В начале опыта из каждой группы убивают по несколько животных и определяют содержание в их теле белка и жира. В течение опыта животных контрольной группы кормят по основному рациону; животным опытной группы в дополнение к основному рациону дают изучаемый корм. В конце опыта также убивают по несколько животных, типичных для каждой группы, и также анализируют состав их тела. О продуктивном действии корма судят по разности количества белка и жира в теле животных опытной и контрольной групп в конце и начале опыта.
Например, в научно-хозяйственном опыте одну группу откармливаемых свиней кормили по основному рациону. Свиньям другой, кроме того, скормили 81,89 кг ячменя. За счет этого в их теле отложилось больше белка на 3069 г, а жира на 13872 г. Тепловая ценность 1 г белка составляет 5,7, а жира 9,5 ккал. Из этого вытекает, что при пересчете белка на жир (по калорийности) общее отложение жира у них составляло 15713 г [(3069 × 5,7 :9,5) + 13872]. Следовательно, 1 кг ячменя при откорме растущих свиней обеспечивал отложение 192 г жира (15713 : 81,89).
Этот метод определения материальных изменений в теле под влиянием корма применим лишь в опытах на откармливаемых и растущих животных и не подходит для опытов на других, тем более, племенных животных.
При определении эффективности использования питательных веществ и энергии кормов более совершенными являются методы изучения баланса веществ и энергии, основанные на законе сохранения веществ и энергии.
М е т о д ы о п р е д е л е н и я б а л а н с а в е щ е с т в и э н е р г и и . При изучении баланса веществ и энергии об изменениях в организме под влиянием кормления судят по разности между тем, что потреблено животными с кормом и выделено из его организма.
Баланс веществ. Показателем вещественных изменений в организме служит
количество отложенного или распавшегося белка и жира, которое устанавливается по балансу азота и углерода.
Белок и жир являются основными органическими веществами тела животного. Содержащиеся в теле углеводы (гликоген и глюкоза) не учитываются, так как их количество невелико и при нормальных условиях кормления колеблется в незначительных пределах; не учитываются также вода и минеральные вещества, поскольку не являются органическими веществами.
Результат баланса может быть нулевым , когда приток вещества в пище равен его потере; положительным , когда вещество в организме накапливается и отрицательным – при меньшем поступлении вещества, чем выделено, что свидетельствует о распаде вещества в организме.
Баланс азота . Азот является индикатором обмена белка. Животные получают его с протеином корма. Часть поступившего с протеином азота выделяется с непереваренным протеином в кале. Азот, всосавшийся в виде аминокислот, используется для восстановления белков клеток и тканей и синтеза белков новообразований, например у растущих или беременных животных. Избыточные аминокислоты дезаминируются, и их азот выводится из организма в составе мочи, главным образом, в форме мочевины (или мочевой кислоты у птицы) и аммиака. С потом азот, как и углерод, выделяется в очень малом количестве, и их не учитывают.
Согласно закону сохранения веществ и энергии, азот кала, мочи и отложений равен азоту, потребленному с кормом, и баланс азота можно представить в виде следующего уравнения: Nкорма = Nкала + Nмочи + Nотложений.
Зная количество азота, принятого с кормом и выделенного с калом и мочой, можно установить количество азота в отложенном или распавшемся белке организма. В белке тела животного содержится 16,67% азота. С учетом этого вычисляют прирост белка (при положительном балансе азота) или его убыль (при отрицательном балансе).
Определить баланс азота можно в опыте по изучению переваримости, дополнив его сбором мочи и анализом ее на содержание азота.
Баланс углерода . Углерод поступает в организм в составе всех органических веществ кормов - протеина, жира и углеводов (клетчатки и БЭВ) и может служить индикатором обмена органических веществ. В организме животных он входит в состав белка (где его содержится 52,54%) и жира (76,5%). Углерод выделяется из организма с калом, мочой и газами – углекислым (диоксидом углерода, СО2), выдыхаемом из легких, и с кишечными газами – метаном (СН4) и также диоксидом углерода (СО2). Содержание углерода в гликогене и глюкозе, на долю которых приходится около 0,5% массы тела животного и при нормальном кормлении остается почти неизменными, не учитывается.
Для определения количества углерода, выделяемого с углекислым газом и метаном, служит респирационный аппарат.
Различают аппараты закрытой системы , у которых камера и вся соединенная с ней аппаратура составляют герметическую систему и кислород в камеру доставляется из баллона, и открытой , в камеру которых воздух поступает снаружи и учитывается с помощью газовых счетчиков. Камеры имеют приспособления, позволяющие кормить, поить, собирать кал и мочу. В той и другой системах
аппаратов воздух из камеры прогоняется с помощью насоса через поглотители газов. Химическим способом определяют состав поглощенных ими газов; вычисляют количество выделенного животным углерода.
Баланс углерода рассчитывают по уравнению: Скорма=Скала+Смочи+С продуктов дыхания+
+С кишечных газов+Сотложений или выделеный с продукцией.
Пример расчета отложений веществ в организме по данным респирационного опыта на свинье, в котором определен баланс азота и углерода, приведен ниже:
| получено с кормом | азот, г 32,4 | углерод, г 740,0 |
|---|---|---|
| выделено: с калом | 4,0 | 102,0 |
| с мочой | 19,4 | 19,0 |
| с газами (СО2 и СН4) | - | 409,0 |
| отложилось (+) или потеряно (-) | +9 | +210,0 |
| баланс | 32,4 | 740,0 |
В опыте установлен положительный баланс азота и углерода. В теле животного отложилось азота 9 г, углерода 210 г. Учитывая, что в белке тела содержится азота 16,67% и углерода 52,54%, а в жире углерода 76,5%, несложно рассчитать, что белка
×9 100
в теле образовалось 54,0 г и на его образование пошло углерода 28,4 г
16,67
54 × 52,54 . Из общего количества отложенного в теле углерода (210 г) на
100
181,6×100
образование жира пошло 181,6 г (210 – 28,4) и жира отложилось 237,4 г .
765,
Практикуется пересчет белка в жир с учетом их калорийности: 1 г белка – 5,7 ккал, 1 г жира – 9,5 ккал. Согласно пересчету, условное жироотложение составляет 254,4 г [(28,4 × 5,7 : 9,5) + 237,4].
Методы определения баланса энергии . Об использовании органических веществ корма у животного можно судить по балансу энергии. Обмен энергии неотделим от химических превращений органических веществ корма в процессе жизнедеятельности. Схема распределения энергии приведена ниже.
Валовая энергия является эквивалентом энергии всех органических веществ корма (протеина, жира, клетчатки и БЭВ) и представляет собой энергию, освобождающуюся при полном окислении (сгорании) этих веществ.
Энергия переваримых питательных веществ условно называется переваримой энергией . Вычисляют ее по разности между валовой энергией и энергией, выделенной с каловыми массами, по уравнению:
Эпереваримых веществ = Эваловая – Экала*.
- По схеме баланса энергии в организме животного, предложенной А. Калашниковым и В. Щегловым, энергия кишечных газов, так же как и энергия в кале, минусуется из валовой энергии корма, чтобы определить количество энергии во всосавшихся переваримых питательных веществах.
