4.3. Вуглеводна поживність кормів

Основну частину поживних речовин у рослинних кормах становлять вуглеводи. Залежно від виду рослин їх вміст складає від 40 до 80% усіх поживних речовин. Вуглеводи, що входять до складу рослин, поділяються на дві основні групи: 1) розчинні вуглеводи, або цукри 2) полісахариди. До перших відносяться моно-, ді-, і трисахариди. Вони добре розчинні у воді і легко ферментуються у передшлунках жуйних. Полісахариди ж охоплюють групу вуглеводів, значна частина яких нерозчинна у воді, але розщеплюється бактеріальними ферментами до більш простих сполук. Такі полісахариди як декстрин і крохмаль легко розщеплюються ферментами і відносяться до легкоферментованих вуглеводів. Целюлоза, геміцелюлоза і пектин важко розчинні навіть у розчинах лугів і кислот і лише під дією бактеріальних ферментів розщеплюються на прості вуглеводи, які у подальшому зброджуються у жуйних до летких жирних кислот і газів.

Вуглеводам у живленні тварин належить виняткова роль. Вони є основним джерелом енергії, необхідної для життєдіяльності усіх клітин тканин та органів, особливо мозку, серця, м’язів. При окисленні 1 г вуглеводів в організмі утворюється 17,6 кДж енергії.

Роль вуглеводів в організмі тварин не обмежується лише їх значенням як джерела енергії. Ця група речовин та їх похідні входять до складу тканин і рідин, тобто є пластичними матеріалами. Так, сполучна тканина містить мукополісахариди, у яких значна частка припадає на вуглеводи та їх похідні.

Регуляторна функція вуглеводів різнобічна. Вони протидіють нагромадженню кетонових тіл при окисленні жирів. За порушення обміну вуглеводів в організмі тварин виникає ацидоз. Деякі вуглеводи та їх похідні вважаються біологічно активними, оскільки виконують в організмі специфічні функції. Наприклад, гепарин запобігає зсіданню крові у судинах, гіалурінова кислота – проникненню бактерій через клітинну оболонку.

Важливе значення вуглеводи відіграють у захисних реакціях організму, зокрема у печінці. Так, глюкуронова кислота взаємодіє з деякими токсичними речовинами, утворюючи нетоксичні складні ефіри, які завдяки розчинності у воді виводяться із організму з сечею.

Фізіологічна дія вуглеводів зумовлюється їх якістю та кількістю. До складу кормів входять три групи вуглеводів: моносахариди (глюкоза, фруктоза), олігосахариди (дісахариди, трисахариди), полісахариди (крохмаль, глікоген, клітковина, пектинові речовини), мукополісахариди, основу яких становлять аміносахариди і галактуронова кислота (табл. 10).

Таблиця 10

Вміст фракцій вуглеводів у сухій речовині трави, %

Корм	Сира клітковина	Водорозчинні вуглеводи	Крохмаль	Геміцелюлоза	Целюлоза	Лігнін
Райграс	31,0	14,3	2,05	13,5	25,0	5,0
Тимофіївка лучна	33,7	8,5	1,45	14,0	29,0	5,8
Вівсяниця	32,3	9,5	1,14	11,5	28,5	6,0
Стоколос безостий	30,7	8,4	1,17	14,0	27,6	6,8
Грястиця збірна	35,5	7,0	1,44	11,5	32,5	7,5
Люцерна	26,4	5,8	1,50	9,7	23,9	8,1
Конюшина лучна	27,2	10,7	1,20	7,6	23,9	9,0
Горох	25,6	11,8	1,90	7,3	22,8	8,22

Дісахариди мають просту структуру, що зумовлює їх легке розщеплення ферментами травного каналу. Всі вони розчинні у воді й швидко засвоюються.

Крохмаль являє собою резервний матеріал у рослині і відкладається у великій кількості в насінні, плодах та бульбах, становлячи 60–70% сухої речовини; мало крохмалю у стеблах і листі (близько 2%). У тілі тварин аналогом крохмалю є глікоген (тваринний крохмаль), який вважається запасною речовиною; багато його у печінці ( до 4% її маси).

Крохмаль безпосередньо не засвоюється у кишечнику і попередньо підлягає дії α-амілази. Мальтоза, що утворюється при цьому, розщеплюється до глюкози, яка всмоктується стінками тонкого кишечнику і надходить у кров.

Значна частина вуглеводів в організмі тварин знаходиться у вигляді полісахариду глікогену. Концентрація глікогену, як основного запасного полісахариду тканин, залежить від певних регуляторних факторів. Так, для тканин мозку характерний невеликий вміст глікогену, а в паренхімі печінки його дуже багато. У печінці жуйних вміст глікогену становить 1,5–4%, у скелетних м’язах – 0,5–1,5%. Невелика кількість глікогену (близько 30 мкг/мл) є в крові. У печінці та м’язах тварини знаходиться майже половина запасів глікогену всього організму. Кількість його у м’язах збільшується за надлишкової годівлі тварин і зменшується у разі голодування. Під час роботи м’язів під впливом фосфорилази відбувається посилене розщеплення глікогену до глюкози, як одного з енергетичних джерел м’язового скорочення.

Глюкоза корму не єдине джерело утворення глікогену. Продукти перетворення білків і жирів перед тим, як стати джерелом енергії, частково перетворюються у печінці в глікоген. У клітинах глюкоза спочатку розкладається без участі кисню до молочної кислоти (анаеробний гліколіз), а потім остання окислюється до вуглекислого газу та води. Обидва процеси відбуваються із вивільненням енергії, яка необхідна для організму тварин.

Основним джерелом вуглеводів для жуйних тварин є полісахариди, зокрема клітковина. Вона міститься у рослинах; утворює оболонки клітин і слугує опірною речовиною. У рубці та товстому кишечнику жуйних під дією ферментів целюлозолітичних бактерій (целюлази і целобіази) клітковина корму розщеплюється до глюкози. Частина глюкози всмоктується в кров, а решта є джерелом живлення для мікроорганізмів і підлягає збродженню у їх клітинах з утворенням низькомолекулярних летких жирних кислот: оцтової, пропіонової, масляної та ін..

Більшість вуглеводів, що всмокталися в кров, через ворітну вену надходять до печінки, де синтезуються в глікоген. Частина глюкози із печінки переміщується з кров’ю до органів і тканин, де окислюється й використовується для енергетичних потреб організму. Невикористана її частина перетворюється у жирових депо в тригліцериди. У жуйних основним джерелом глюкози є її синтез у печінці з пропіонової кислоти. Надмірна кількість молочної кислоти у рубці жуйних викликає підвищення вмісту кетонів і зниження концентрації цукру в крові. Пропіонова кислота при всмоктуванні підвищує рівень цукру у крові.

Рівень глюкози у крові регулюється гормонами, основним серед яких є інсулін. Його гіпоглікемічна дія дає можливість забезпечувати тканини і органи обмінною енергією.

Вміст глюкози в крові жуйних нижчий, ніж у тварин з однокамерним шлунком, оскільки вуглеводи корму (клітковина, крохмаль) зброджуються в рубці до летких жирних кислот (оцтової, пропіонової, масляної). Оцтова кислота є одним з основних джерел енергії у жуйних. Вона компенсує (замість глюкози) потребу організму в енергії. Оцтова та масляна кислоти у жуйних використовуються для синтезу жиру молока і тіла.

Пектинові речовини  полісахариди рослинного походження. До їх складу входять залишки галактуронової кислоти. Вони становлять основу фруктових гелів. Розрізняють два вида пектинових речовин: пектини і протопектини. Пектини розчинні у воді, утворюють колоїдні розчини. Протопектини нерозчинні у воді, бо в своєму складі, крім пектинів, містять клітковину. Під впливом ферменту протопектинази протопектин переходить у розчинні сполуки і целюлозу.

До похідних вуглеводів відносять сорбіт і ксиліт, що містяться у невеликих кількостях у тканинах тварин. Сорбіт одержують у процесі виробництва аскорбінової кислоти із глюкози; ксиліт  із качанів кукурудзи. Калорійність сорбіту становить 14,80 кДж/ г (3,53 ккал/г), ксиліту15,35 кДж/ г (3,67 ккал/г), тобто близька до енергетичної цінності вуглеводів.

В організмі ксиліт та сорбіт не викликають підвищення рівня глюкози в крові, оскільки розщеплюються до СО₂ і Н₂О.

Вуглеводну поживність кормів оцінюють за вмістом клітковини і БЕР в одиниці корму або його сухої речовини, а також за співввідношенням як між сполуками окремих груп вуглеводів, так і між ними та іншими поживними речовинами.

У годівлі жуйних прийнято визначати співвідношення крохмалю до цукру, яке має знаходитись у межах 1,5:1 та цукро-протеїнове співвідношення, яке у нормі ставить 0,8–1,5:1.