Раздел IV. Оценка питательности кормов
Глава 14. Энергетическая ценность кормов
Основные затраты в кормлении сводятся к удовлетворению потребности животных в энергии. Животное получает энергию в результате частичного или полного окисления углеводов, жиров и белков, поступивших в организм после переваривания корма, или в результате распада гликогена, жира, белка, накопленных в теле самого животного.
Даже в непродуктивном состоянии животные нуждаются в энергии для поддержания организма, сохранения постоянства температуры тела и мышечной активности. Сельскохозяйственным животным помимо поддержания требуется большое количество энергии на производство продукции – мяса, молока, яиц, потомства и т.п.
Энергия нужна для осуществления жизненно важных процессов, происходящих на уровне целого организма, отдельных органов, тканей и клеток, например, для передвижения самого животного, работы органов, движения крови и лимфы по сосудам, перемещения молекул питательных веществ и продуктов их обмена через клеточные мембраны, осуществления химических реакций в процессе синтеза и распада веществ.
14.1. Единицы энергии
При измерении энергии в разных отраслях пользовались разными единицам: электроэнергию измеряли в киловатт-часах, механическую – килограмм-метрах, тепловую энергию – в калориях. Потребность в энергии человека и животных, энергию пищи и кормов измеряли в тепловых единицах – калориях. Калория – это количество энергии в виде тепла, необходимое для повышения температуры 1 г воды на 1ºС при давлении в 1 атм.и температуре среды в пределах 14,5-15,5ºС.
В 1960 г. на XI Генеральной конференции по международным мерам и весам была принята единая система энергетических единиц - СИ. По этой системе в качестве основной единицы энергии признан джоуль. Советский Союз присоединился к этим международным соглашениям, и в 1961 г. был установлен соответствующий государственный стандарт (ГОСТ 9867-61) для применения его с 1 января 1963 г.Один джоуль – это работа, произведенная силой в 1 Ньютон на дистанцию в 1 метр (1 г м2 /сек2 ).
В справочниках «Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных» под редакцией академика А.П. Калашникова, вышедших в 1985 и 2003 гг., энергия выражена в джоулях. При этом в соответствие с решением пленума отделения животноводства ВАСХНИЛ
(март 1963 г.) вместо овсяных кормовых единиц, представлявших энергию продукции, нормирование и оценку кормов стали делать по обменной энергии.
Калория или джоуль – очень маленькие величины. Поэтому в нормативных справочниках энергию выражают в килокалориях и мегакалориях (1000 кал=1 ккал, 1000000 кал=1 Мкал), килоджоулях и мегаджоулях (1000 Дж=1 кДж, 1000000 Дж = 1 МДж). Для перевода калорий в джоули и наоборот принято, что 1 кал=4,184 Дж, а 1 Дж = 0,239 кал., соответственно, 1 ккал=4,184 кДж, 1Мкал=4,184 МДж, и наоборот, 1 кДж=0,239 ккал, 1 МДж=0,239 Мкал.
При переходе на оценку кормов по обменной энергии было две возможности: отказаться от овсяной кормовой единицы вообще или ее сохранить, но дать ей новое содержание. На пленуме Отделения животноводства ВАСХНИЛ в 1963 г. одобрен второй вариант, так как практика еще не была готова к непосредственному применению физических единиц там, где твердо внедрялись кормовые единицы. Было принято, что новая кормовая единица должна равняться 2500 ккал (2,5 Мкал) обменной энергии. В отличие от старой единицы ее рекомендовали назвать энергетической кормовой единицей (ЭКЕ).
По новой системе СИ 2,5 Мкал равняются 10,46 МДж (2,5×4,184=10,46). Эта величина неудобна. В 1975 г. на совещании по энергетическому питанию животных было принято, что 1 ЭКЕ равна 10 МДж обменной энергии. Ввиду заметных различий в усвоении питательных веществ величина обменной энергии одного и того же корма для животных разных видов будет различаться. Поэтому энергию кормов выражают в соответствии с видом животного: ЭКЕкрс– для крупного рогатого скота; ЭКЕсв– для свиней; ЭКЕк– для кур. Например, для ячменя ЭКЕкрс = 1,18 (11,8 Мдж), ЭКЕсв=1,32 (13,2 Мдж) и т.д.
Калория как показатель тепловой энергии по своей биологической и физической сущности лучше подходит для живых организмов, чем джоуль. По-видимому, этим объясняется то, что некоторые страны, в частности США, оценку кормов и нормирование продолжают делать в калориях.Учитывая, что в нашей стране многие специалисты пользуются зарубежными рекомендациями, мы сочли не лишним показатели энергии, в отдельных случаях, давать параллельно в калориях и джоулях.
14.2. Виды энергии (валовая, переваримая, обменная, чистая)
В зависимости от методов определения энергии и предпочтения её выражения энергия может быть оценена в разных её видах.
Валовая энергия корма (ВЭ)
Энергия кала (Экл) Переваримая энергия (ПЭ) ПЭ=ВЭ-Экл
Энергия мочи (Эм) Энергия метана (Эмет) Обменная энергия (ОЭ) ОЭ=ПЭ-Эм-Эмет
Энергия приращения тепла (Эпт) Чистая энергия (ЧЭ) ЧЭ=ОЭ-Эпт
Энергия поддержания Эпд Энергия продукции (молоко,
мясо, яйца) (Эпр)
Общая теплопродукция
Рисунок 14.1 – Виды энергии: (----) бесполезная, (—) полезная
Валовая энергия (ВЭ)
ВЭ определяется количеством тепла, освобождаемого при сжигании навески органического вещества (в нашем случае кормов, продуктов обмена, продуктов животноводства и т.д.) в специальном приборе, называемом калориметрической бомбой (рис. 14.2). Вода и минеральные вещества при сжигании не дают тепла. Калориметрическая бомба состоит из камеры, изготовленной из прочного металла и помещенной в изолированную емкость с водой. Кислород подается под давлением. Теплота, образуемая при сгорании навески корма в атмосфере кислорода, определяется по повышению температуры воды.
Валовую энергию корма можно также рассчитать, по содержанию в нем питательных веществ – белка, жира, неструктурных и структурных углеводов, зная энергетическую емкость этих веществ.
