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.
Обменную, или физиологически полезную энергию определяют по разности либо между валовой энергией и потерями энергии с калом, мочой и кишечными газами, либо между переваримой энергией и энергией, выделенной с мочой и кишечными газами по уравнениям:
- Эобменная = Эваловая – Экала – Экишечных газов – Эмочи;
2. Эобменная = Эпереваримых веществ– Экишечных газов – Эмочи .
Схема распределения энергии
Средние потери переваримой энергии с мочой и кишечными газами составляют у крупного рогатого скота 18%, у овец – 13%, у лошадей – 8%, у свиней – 6%, и количество обменной энергии можно установить, умножив показатель переваримой энергии на коэффициент 0,82 для крупного рогатого скота, 0,87 – для овец, 0,92 – для лошадей и 0,94 – для свиней.
Обменная энергия расходуется на теплопродукцию (это теплоприращение, необходимое для пищеварения и усвоения питательных веществ, и теплопродукция, связанная с поддержанием жизни) и на энергию продукции .
Если из обменной энергии вычесть энергию теплоприращения, остается чистая энергия . Она расходуется на поддержание жизни и образование продукции. Чистую энергию, расходуемую на поддержание жизни, называют чистой энергией поддержания , а на образование продукции – чистой энергией продукции . Энергия теплоприращения и чистая энергия поддержания вместе составляют общую энергию теплопродукции .
