Обычно чистую энергию подразделяют на три вида:
-
необходимая для поддержания жизнедеятельности организма;
-
роста организма;
-
производства молока.
Количественные показатели этих трех видов энергии различны, так как обменная энергия используется более эффективно для поддержания жизнедеятельности, чем для роста. Следовательно, составляя рацион для растущего животного, необходимо учитывать два показателя энергии (для поддержания жизнедеятельности и роста), а для взрослой дойной коровы только один – продуктивную энергию.
При изучении обмена веществ и энергии животными, при оценке питательности корма, нормировании кормления различают энергию валовую, переваримую, физиологически полезную (обменную), энергию продукции, теплопродукции и т. д.
Валовая энергия (ВЭ) – это вся энергия питательных веществ корма или рациона. Ее еще называют общей энергией. Определяют ВЭ по количеству тепла, выделяемого единицей корма при сжигании в калориметрической бомбе.
Калориметрическая бомба состоит из закрытого сосуда, в котором сжигается образец корма. Сосуд имеет крышку с водой, которая адсорбирует выделяемое при сжигании тепло. По изменению значения температуры воды при сжигании корма судят о количестве энергии, выделенной сжигаемой навеской корма. Валовая энергия характеризует общую калорийность испытуемого корма.
Переваримая энергия (ПЭ) – это энергия переваренных питательных веществ корма. Ее определяют вычитанием из валовой энергии энергии кала (Эк): ПЭ = ВЭ – Эк.
Количество переваримой энергии может быть также рассчитано по сумме переваримых питательных веществ (СППВ) с использованием коэффициента 16 740 МДж на 1 кг СППВ или по количеству переваримых питательных веществ с использованием показателей средней калорийности протеина, углеводов и жиров (5,65; 4,10 и 9,45 ккал/г соответственно).
Обменная энергия (ОЭ) – метаболическая или физиологически полезная энергия. Она равна энергии усвояемых веществ корма или рациона. Определяют обменную энергию вычитанием из ВЭ энергетических потерь с калом, мочой (Эм) и газообразными продуктами пищеварения (метана) (СЩ): ОЭ = ВЭ – Эк – Эм – Эсн4.
В рубце взрослой коровы средней массы в течение суток образуется примерно 400 л метана и СО2. Чем больше переваривается грубого корма, тем больше образуется газов. Однако их количество определить сложно, поэтому часто это делают по специальным уравнениям. Количество энергии, теряемой с калом и мочой, устанавливают калориметрически.
Чистая энергия (энергия продукции, Эп). При определении чистой энергии из обменной энергии вычитают энергию, выделенную с теплом при переваривании и усвоении питательных веществ кормов. У жвачных животных сюда относится тепло ферментации (микробиальная активность в рубце) и тепло обмена питательных веществ. При ферментации протеинов выделяется больше тепла, чем при ферментации жиров.
Установлено, что выделение тепла у лактирующих коров в два раза выше, чем у нелактирующих, но разница зависит также от уровня молочной продуктивности и количества потребляемого лактирующими коровами корма. В зимние месяцы часть выделяемого тепла расходуется на согревание тела животного, что является положительным моментом. В летние месяцы, особенно в дневное время, этот вид тепла играет отрицательную роль, потому что затрудняет охлаждение тела животных.
Чистую энергию корма можно определить в опытах по переваримости на животных. Количество чистой энергии можно определить также путем комбинированного использования калориметрической бомбы и респирационного калориметра. С помощью бомбы определяют в корме и кале общую энергию, а с помощью респирационного калориметра – количество выделяемого тепла и газообразные потери. К сожалению, такие исследования стоят дорого и требуют много времени, поэтому чистую энергию обычно определяют по количеству суммы переваримых питательных веществ.
Однако в связи с тем, что величина СППВ уменьшается при снижении переваримости корма, особенно при увеличении его потребления, данные по чистой энергии зачастую являются неточными, особенно для высокопродуктивных коров, которые потребляют больше кормов, чем мясные коровы.
Все же большинство специалистов по кормлению рассчитывают количество чистой энергии, так как в этом случае довольно точно устанавливаются энергетические потери. Поэтому уровень потребления корма и выхода продукции согласуется с системой чистой энергии. Чистая энергия для молочного скота – это часть общей энергии, которая остается в организме животных для поддержания жизненных процессов, роста, молочной продуктивности и мышечной деятельности.
Количество чистой энергии обратно пропорционально содержанию клетчатки, которая характеризует качество кормов, особенно грубых.
В большинстве наших учебных пособий чистую энергию называют продуктивной энергией (Эп). Она соответствует количеству энергии, содержащемуся в полученной продукции (мясе, молоке, жире и т. д.). Количество продуктивной энергии определяется по балансу азота и углевода. Баланс энергии выражается формулой
ВЭ = Эк + Эм + Эсн4 + Оэ + Эт,
где Эт – энергия теплопродукции, Эт = Оэ – Эп.
Общая схема распределения энергии в организме приведена на рис. 58.
Таким образом, энергию кала, мочи, метана и тепловую можно считать непродуктивной, потерянной организмом. Количество этой энергии составляет примерно 30…36 % от энергии потребляемого корма. Аналогичные величины потерь (28…35 %) были установлены и для углерода корма. Энергия усвоенных веществ корма у лактирующих коров составляет 82…87 % от переваренной энергии и 53…60 % от принятой (валовой) энергии. Величина теплопродукции в пересчете на 1 кг переваримого органического вещества колеблется от 8428,6 до 15 493,0 МДж. При обеспечении более высокого уровня кормления затраты теплопродукции на 1 кг усвоенного вещества снижаются.
В организме животных энергия высвобождается из питательных веществ кормов при сгорании их в кислороде с выделением углекислого газа и воды. Бóльшая часть микрофлоры, находящейся в рубце жвачных, получает необходимую для своей жизнедеятельности энергию за счет ферментации.
Микроорганизмы рубца получают энергию, необходимую для их роста, путем превращения углеводов в глюкозу с последующей ферментацией глюкозы в метан, двуокись углерода, воду и летучие жирные кислоты. Основными летучими жирными кислотами, которые образуются в рубце, как уже отмечалось, являются уксусная, пропионовая и масляная, содержащие 2, 3 и 4 атома углерода соответственно. ЛЖК являются конечным продуктом ферментации, они имеют большое значение для питания и продуктивности жвачных. Летучие жирные кислоты содержат изначальный объем энергии глюкозы, и корова использует их в качестве источников энергии.
