6. Пищеварение у взрослых жвачных животных

Многокамерный желудок жвачный состоит из рубца, сетки, книжки, которые составляют преджелудки, и сычуга. Сычугвыполняет функции обычного однокамерного желудка.Рубец представляет собой идеальный природный ферментер, резервуар для размножения популяций бактерий и простейших. Видовой состав инфузорий и бактерий зависит от того, какой корм входит в рацион. При смене рациона меняется и популяция микроорганизмов. Поэтому для жвачных важное значение имеет постепенный переход от одного рациона к другому, от летнего к зимнему. Для пищеварения наиболее важны целлюлозолитические, липолитические и протеолитические бактерии. Обычная по видовому составу микрофлора устанавливается в преджелудках в 1,5-2-месячном возрасте, а появляются бактерии уже в первые дни жизни, которые поступают с кормом.

Бактериальная масса в целом составляет ≈ 10% сухого вещества. В 1г рубцового содержимого содержится до 10 млрд. бактерий и ≈ 2 млн. инфузорий. Под действием микроорганизмов в преджелудках расщепляется 95% сахаров и крахмала, 70% клетчатки (30% в толстом кишечнике) и 40-80% протеина.

Микроорганизмы синтезируют витамины группы В, К, никотиновую, фолиевую и пантотеновую кислоты.

В содержимом рубца имеется большое количество видов бактерий. В преджелудках содержатся кокки, стрептококки, молочнокислые, целлюлозолитические, протеилитические и другие бактерии, которые попадают в рубец с кормом и водой и благодаря оптимальным условиям активно размножаются. Самые важные микроорганизмы рубца – целлюлозолитические. Максимум их в рубце телят наблюдается к 2-3 месячному возрасту, когда животные переходят на питание грубыми кормами. Они расщепляют и переваривают клетчатку. Стрептококки обладают амилолитической активностью, и их количество возрастает при использовании зерновых, крахмалистых и сахаристых кормов. Молочнокислые бактерии в преджелудках играют важную роль при сбраживании простых углеводов (глюкоза, мальтоза, галактоза, лактоза и сахароза). Молочнокислые бактерии имеют большое значение для молодняка при молочном и смешанном кормлении.

Протеолитические бактерии вырабатывают ферменты протеазы, которые расщепляют протеины корма, участвуют в процессах дезаминирования и переаминирования.

Между всеми видами микроорганизмов существует симбиотическая связь: активное развитие одних видов может стимулировать или тормозить размножение других. Так, развитие стрептококков сдерживает рост молочнокислых бактерий, и наоборот.

Инфузории играют важную биологическую роль в рубцовом пищеварении. Инфузории преджелудков подразделяются на две группы: равноресничные и малоресничные. Заселение простейшими преджелудков происходит постепенно, в начале потребления грубого корма (сено, солома). У ягнят ресничные инфузории появляются на 8-12-й день, у телят – позднее (у телят инфузории становятся постоянными обитателями рубца с 2-3 месячного возраста). Количество и видовой состав инфузорий рубца зависит от вида и подготовки корма к скармливанию, а также от условий питания животных. Они подвергают корм механической обработке, используют для своего питания труднопереваримую клетчатку и благодаря – активному движению создают своеобразную микроциркуляцию среды. Внутри инфузорий можно увидеть мельчайшие частицы корма, съеденного животным. Инфузории разрыхляют, измельчают корм, в результате чего увеличивается его поверхность, он становится более доступным для действия бактериальных ферментов. Инфузории, переваривая белки, крахмал, сахара и частично клетчатку, накапливают в своем теле полисахариды. В процессе жизни инфузории активно участвуют в азотистом обмене (в них содержится около 20% азота, тогда как в бактериях – 12%). Они синтезируют незаменимые аминокислоты. Белок их тела имеет высокую биологическую ценность, около 90%. Передвигаясь по желудочно – кишечному тракту они перевариваются. Жвачные за счет инфузорий получают до 100 г высокоценного белка.

В рубце имеются также дрожжи, плесени, грибы. Они обладают целлюлозолитической активностью, сбраживают сахара, участвуют в синтезе гликогена, аминокислот и витаминов группы В.

Переваривание углеводов

В преджелудках клетчатка (целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин) переваривается под влиянием целлюлозолитических ферментов с образованием растворимого в воде дисахарида – целлобиазы. Последний распадается на глюкозу. Основное отличие углеводного питания у жвачных от обмена веществ у животных с однокамерным желудком заключается в том, что расщепление полисахаридов у жвачных не останавливается на стадии глюкозы, а происходит ее сбраживание с образованием летучих жирных кислот (ЛЖК). За сутки образуется до 4 л ЛЖК. В состав ЛЖК входят: уксусная, пропионовая и масляная кислоты.

Уксусная кислотаслужит предшественником молочного жира и жира тела, незаменимых аминокислот.Пропионовая кислотанеобходима для образования углеводов, которые в виде гликогена откладываются в печени и в мышечной ткани.Масляная кислотачерез эпителий слизистой оболочки рубца поступает в кровь и идет на образование кетоновых тел. Кетоновые тела используются как источник энергии. При больших количествах кетоновых тел возникает заболеваниекетоз.

Переваривание жиров

Растительные корма очень бедны липидами (4-8%). Под влиянием липолитических бактерий рубца липиды корма подвергаются гидролитическому расщеплению на жирные кислоты, глицерин, галактозу. Глицерин, галактоза сбраживаются с образованием ЛЖК (в основном пропионовые кислоты).

Синдром снижения жирномолочности.При сенном кормлении образуется в большом количестве уксусная кислота (предшественник жира молока и тела). При снижении доли грубых кормов в рационе или выгоне коров на пастбище снижается жирность молока. Так молодая трава характеризуется значительным уровнем легко переваримых белков и углеводов и небелковых азотистых веществ, а содержание клетчатки в ней низкая, что приводит к уменьшению продукции уксусной кислоты и снижению жирности молока. Причина снижения жирности молока является усиление скорости прохождения и сокращения продолжительности пребывания кормов в преджелудках.

Переваривание белка.

Физиологические особенности включения в рацион жвачных небелковых источников азота

В рубце жвачных под влиянием протеолитических ферментов микроорганизмов растительные белки корма расщепляются до пептидов и аминокислот. Свободные аминокислоты подвергаются расщеплению до аммиака и углекислого газа. Следовательно, основным метаболитом азотистого обмена у жвачных является аммиак. Он используется многими микроорганизмами рубца для синтеза заменимых и незаменимых аминокислот, а также микробного белка. Микроорганизмы рубца могут использовать не только белок корма, но небелковые азотистые добавки, поэтому оказалось возможным часть белка в рационе заменить синтетической мочевиной.

Механизм использования азота мочевины и кормов

1. Мочевина под действием микробного фермента уреазы расщепляется на аммиак и углекислый газ.

2. Углеводы корма под влиянием микробных ферментов разлагаются на ЛЖК и кетокислоты.

3. Микрофлора рубца под действием ферментов использует аммиак и кетокислоты для синтеза аминокислот.

4. Микроорганизмы рубца из аминокислот синтезируют белки своего тела.

5. Микробный белок, попадая в сычуг и тонкий кишечник, под действием ферментов расщепляется до свободных аминокислот.

6. Свободные аминокислоты всасываются через стенку тонкого кишечника и используются организмом животных для синтеза белка тела.

Обычно рекомендуют, чтобы удельный вес азота мочевины в общем переваримом кормовом азоте составляет:

у высокопродуктивных коров 10% (100 г мочевины на 1 голову в сутки).

у низкопродуктивных коров до 20% (150 г на голову).

Жвачный процесс

Жвачные при приеме корма жуют поверхностно. Затем через 30-50 мин, когда корм набухает, коровы успокаиваются, как правило, ложатся и начинается повторное пережевывание. Время, в течение которого происходит отрыгивание, пережевывание корма и повторного его проглатывания называется жвачным периодом. Жвачка– рефлекторный акт. Центр отрыгивания находится в продолговатом мозгу. При перерезке блуждающих нервов жвачные периоды прекращаются.

Жвачный период состоит их циклов. Циклы состоят из 3 фаз:

1. Отрыгивание пищевого корма.

2. Повторное пережевывание.

3. Обратное проглатывание.

У взрослых жвачных за сутки бывает 6-8 жвачных периодов, продолжительность каждого 40-50 мин. Жвачка наступает быстрее при «покое» животного. Повышение температуры окружающей среды задерживает жвачку.

У телят и ягнят преджелудки в морфологическом и функциональном отношении недоразвиты. У них рубец, сетка и книжка после рождения меньше половины сычуга. К 3 месяцам рубец и сетка больше книжки и сычуга в 4 раза. К 6-месячному возрасту пищеварительные процессы у телят соответствуют этим у взрослых животных. Первые жвачные периоды появляются у телят в возрасте 10-12 дней, продолжительность 4-5 мин. За сутки их бывает до 20. Их появление связано с поеданием грубого корма.

Биологическое значение жвачки:

1. В дополнительном измельчении и расщеплении частиц корма, которые набухают и заполняют рубцовое пространство, ограничивая на время потребление корма.

2. Интенсивное слюноотделение всеми слюнными железами, способствует смачиванию пищевого кома, поддержанию буферной емкости рубца.

3. В усиленной эвакуации содержимого рубца в сетку, книжку и сычуг.

В сеткупопадает разжиженная и частично обработанная пища. Здесь отфильтровываются крупные частицы корма, которые поступают обратно в рубец. Сетка является сортировочным отделом. Задерживает грубые части корма и пропускает измельченные.

Книжка также является фильтром, между ее листочками задерживаются недостаточно измельченные частицы корма, прошедшие через сетку. При ее сокращении жидкая часть направляется в сычуг, а твердая задерживается между листочками и перетирается. Здесь происходит переваривание питательных веществ под влияниями микроорганизмов, хотя их количество в несколько раз меньше, чем в рубце. В сетке и книжке хорошо всасываются вода и летучие жирные кислоты.

Сычуг является истинным желудком. рН сычужного сока 2-2,5. Общее количество сычужного сока выделенного за сутки (л) у коров 50-60, овец 4-5.

Содержащиеся ферменты– пепсин, химозин, липаза. Железы секретируют непрерывно. Количество соляной кислоты с возрастом возрастает от 0,2 до 0,5%.