так как считается, что в сыром протеине содержится в среднем 16 % азота (100 : 16 = 6,25). Остальную часть протеина составляет углеродная основа, которая содержит молекулы углерода, водорода и кислорода. В среднем количество энергии, содержащейся в протеине, равно 21,3 МДж, сжигание углеродной основы дает только 17,2 МДж, одна калория (4,184) Дж уходит на выделение азота в моче.
Белки являются т. н. «носителями жизни», входят в состав всех клеток и тканей, ферментов, гормонов, пигментов, иммунных тел и других специфических веществ, играют важную роль в пищеварении, обменных процессах и защитных реакциях организма.
Структурную часть белков составляют аминокислоты. Они содержатся в кормах не только в составе белков, но и в свободном состоянии. Много свободных аминокислот в траве, особенно в период наиболее интенсивного роста растений.
Существуют 20 аминокислот, имеющих различные структуры и состоящих из углерода, кислорода, азота и водорода. Две аминокислоты содержат в своем составе серу. Короткие цепи аминокислот (менее 100) называются пептидами. Растения способны производить все необходимые аминокислоты из неорганического азота, находящегося в почве в виде нитратов.
Организм животного может синтезировать только половину всех необходимых аминокислот, другая половина должна поступать животным с кормами, поэтому аминокислоты делят на незаменимые и заменимые. К числу незаменимых относят 10 аминокислот (лизин, метионин, триптофан, валин, гистидин, лейцин, изолейцин, фенилаланин, треонин, аргинин). Такие аминокислоты, как глицин, серин, цистин, тирозин и другие, синтезируются в организме животных из других азотистых соединений, поступающих с кормом. У жвачных незаменимые аминокислоты синтезируются микроорганизмами в преджелудках, поэтому они в меньшей степени, чем животные с однокамерным желудком, реагируют на качество протеина.
Комбинация аминокислот при синтезе того или иного протеина регулируется генетическим кодом, заложенным в ядре каждой клетки организма. Чистый белок. Строителями чистого белка являются аминокислоты. Часто несколько аминокислот связаны вместе серными мостами.
У растений часть белка может быть привязана к стенкам клеток, но основная масса белков находится в растворенном состоянии внутри содержимого клетки (например хлорофилл). Белки зерновых обычно менее растворимы и более устойчивы к микробиологическому расщеплению внутри рубца, чем белки, находящиеся в сене, сенаже, силосе. Однако некоторые грубые корма содержат танин, который связывается с белком и увеличивает его сопротивление желудочному разложению.
Белки выполняют важные функции. Ферменты, гормоны и антитела состоят в основном из белков. Они контролируют и регулируют химические реакции в организме животных. Белок является главным компонен-
том мышечных тканей. Волокнистые белки также играют защитную роль, выступая в качестве строительного материала для роговой ткани (волос и копыт). И, наконец, некоторые белки имеют важную питательную ценность для человека (молочный и мясной протеин).
Небелковый (непротеиновый) азот. В группу амидов входят содержащие азот глюкозиды, аминокислоты, не соединенные в белковую молекулу, органические основания, нитраты и другие соли. В траве, силосе, корнеплодах на долю амидов приходится 25… 30 % от общего количества протеинов, в концентрированных кормах протеин состоит в основном из белков.
Источниками небелкового азота служат также мочевина или соли аммония, которые имеют высокое содержание азота, но не содержат аминокислот. Для животных с простым однокамерным желудком эти соединения не имеют никакой питательной ценности. Однако у жвачных животных находящиеся в рубце микроорганизмы обладают способностью преобразовывать небелковый азот в аминокислоты, необходимые для роста животных. При переваривании микробиологического протеина в сычуге и тонком кишечнике освобождаются аминокислоты, которые всасываются так же, как это происходит с аминокислотами, полученными при переваривании протеинов растительного сырья.
Содержание протеина в кормах колеблется в очень широких пределах. Например, в 1 кг его содержится: картофель – 18 г, зеленая масса клевера – около 40, зерно ячменя – 113, подсолнечный шрот – 429 г.
Углеводная питательность кормов и рационов характеризуется содержанием сахаров, крахмала и клетчатки. От качества углеводов и их химической природы зависит не только питательность кормов, но степень использования животными содержащихся в них азотистых и минеральных веществ.
Углеводы являются одним из основных источников энергии в кормах для животных. В фуражных и зерновых кормах углеводы занимают 50…80 % сухого вещества.
Корма содержат три основных вида углеводов:
-
простые сахара (глюкоза, фруктоза);
-
резервные углеводы, или неструктурные углеводы (крахмал и т. д.);
-
структурные, или волокнистые углеводы.
Эти углеводы составляют группу безазотистых экстрактивных веществ. Сюда относится и клетчатка. Сырая клетчатка является главной составной частью оболочек растительных клеток и представляет собой труднопереваримое деревянистое вещество, в которое входят целлюлоза, гемицеллюлоза и инкрустирующие вещества (лигнин, кутин и т. д.).
Клетчатка является необходимым элементом питания для всех сельскохозяйственных животных, прежде всего, для жвачных. Она обеспечивает нормальную моторику желудочно-кишечного тракта и образование в рубце уксусной кислоты, необходимой для синтеза молочного жира. Недостаток углеводов приводит к расщеплению жиров тела с образованием
повышенного количества ацетуксусной и бета-оксимасляной кислот, что вызывает заболевание животных кетозом. Малое количество структурных веществ и легкогидролизуемых углеводов в траве служит причиной нарушения обмена веществ у животных.
Простые сахара. Простые сахара являются продуктом растительного фотосинтеза. Они находятся в клетках и служат строительными блоками более сложных углеводов. Простые сахара имеют важнейшее питательное значение: они легкорастворимы, что делает их доступными не только для бактерий рубца, но и для животных с однокамерным желудком. Сахара придают сладкий вкус тем частям растений, где происходит их накопление. Большое количество моносахаридов находится в клетках растущих организмов, особенно в листьях, и в таких кормовых растениях, как сахарная свекла, а также в мелассе.
В кормлении жвачных животных важно не только общее количество сахаров, но и их соотношение с протеинами. В оптимальных рационах жвачных благоприятное сахаропротеиновое соотношение (на 1 г протеина – 0,8… 1,2 г сахаров) создает необходимые условия для размножения микрофлоры в преджелудках, улучшения синтеза аминокислот, жирных кислот и витаминов группы В.
Содержание легкорастворимых сахаров в сухом веществе корма должно составлять не менее 10 %. Общее содержание их зависит от уровня азотного питания, температуры внешней среды, влагообеспечения растений, возраста и видового состава трав. Повышенные дозы азотного удобрения уменьшают содержание в растениях растворимых углеводов, так как значительная часть их уходит на синтез аминокислот и превращение их в белки.
Резервные углеводы (крахмал). Крахмал является главной формой резервных углеводов в растениях. Гранула крахмала состоит из многих звеньев глюкозы. Размеры и формы гранул крахмала у разных растений существенно отличаются друг от друга. Крахмал является основным компонентом кукурузы, зерновых кормов и некоторых корнеклубнеплодов (картофеля). Крахмальные гранулы не растворяются в воде и не имеют вкуса.
Структура крахмальных гранул определяет быстроту их переваривания. Например, крахмал кукурузных зерен значительно труднее поддается микробиологическому расщеплению, чем крахмал злаковых культур или корнеплодов. Если в рационе животных содержится незначительное количество крахмала, то он обычно полностью разлагается микроорганизмами преджелудков или пищеварительными ферментами самого животного.
Структурные углеводы. К ним относятся целлюлоза и гемицеллюлоза. Это сахара, связанные с лигнином, они придают растениям крепость и структуру. В структуре волокнистых углеводов в качестве строительных материалов используются те же простые сахара (в основном глюкоза), что и в крахмале, однако разница заключается в структуре соединения сахаров.
