Лекция 2

Химический состав и питательная ценность кормов

1. Энергетическая ценность кормов

2. Протеиновая питательность кормов

3. Углеводы кормов

4. Жиры кормов

5. Минеральная питательность кормов

6. Витамины

Каждое кормовое средство, используемое для кормления живот­ных, должно удовлетворять зоотехническим требованиям. Зоотехниче­ская оценка корма заключается в определении его доброкачественно­сти и питательности.

Доброкачественность определяют путем анализа корма в лабора­тории. Если на основании данных анализа устанавливается, что корм удовлетворяет требованиям стандарта, его считают доброкачествен­ным.

Питательная ценность корма характеризуется химическим соста­вом, определяющим его общую питательность и переваримость.

В соответствии с принятой в нашей стране системой оценки состава и питательности кормов и нормирования питания живот­ных по детализированным нормам необходимо учитывать 18-22 показателя. В том числе:

• энергетическую ценность (в МДж обменной энергии);

• органические вещества (протеин, жир, сахара, крахмал, клетчат­ка и безазотистые экстрактивные вещества - БЭВ);

• минеральные вещества-макро (кальций, фосфор, магний, калий, натрий, хлор, сера) и микро (железо, медь, цинк, марганец, кобальт, ими) элементы;

• витамины ( каротин, A, D, Е,);

• незаменимые аминокислоты (лизин, метионин).

1. Энергетическая ценность кормов

Энергия - один из основных показателей питательной ценности корма для животного организма. Для нормальной жизнедеятельности, образования продукции необходимо постоянное поступление в организм энергии. Источники энергии — органические вещества кор­ма. Без энергии невозможен обмен веществ в организме.

В разных странах мира приняты самые различные системы энергетической оценки кормов - по крахмальным эквивалентам, кормовым единицам, сумме переваримых питательных веществ. В последние годы все большее предпочтение отдается оценке питательности кормов и рационов по обменной и чистой энергии.

В Германии до настоящего времени применяется система оценки но крахмальным эквивалентам, наряду с оценкой по чистой энергии.

США, Англии, Франции, Голландии, Швейцарии предпочтение отдается системе оценки питательности кормов и рационов по чистой энергии, получаемой на основе содержания в кормах обменной энергии.

В нашей стране, начиная с 1932 до 1985 года, применялась оценка общей питательности кормов и нормирование питания по кормовым единицам, в основе которой лежит разработанная Кельнером систе­ма крахмальных эквивалентов. Было принято, что одна кормовая единица по энергетической питательности равна 1 кг среднего по качеству овса (или 1414 ккал чистой энергии).

Также как и крахмальный эквивалент, овсяная кормовая единица предполагает постоянство и неизменность продуктивного действия всех питательных веществ корма независимо от сбалансированности рационов по комплексу других элементов питания, направле­ния продуктивности и видовых особенностей животных.

За полувековое применение этой системы в нашей стране были получены новые сведения о химическом составе кормов и специ­фическом действии их на организм животного, об обмене веществ и энергии. Накоплено значительное количество данных о значении в обмене веществ незаменимых аминокислот, микроэлементов, ви­таминов, гормонов, ферментов, антибиотиков и других веществ, установлено их влияние на трансформацию питательных веществ корма и питательные вещества животноводческой продукции.

С 1968 г оценка питательности кормов осуществляется по обменной энергии. Было принято, что 1 ЭКЕ равна 2500 ккал (около 10 МДж) обменной энергии. В настоящее время такая система разработана, одобрена НТС МСХ СССР и с 1985 г внедряется в производстве.

В соответствии с международной системой СИ энергетическую ценность выражают в Джоулях. Один Джоуль равняется 0,2388 калорий, а одна калория - 4,1868 Джоуля. Для практических целей рекомендовано обменную энергию выражать в ЭКЕ. 1 ЭКЕ равна 10 Mега Джоулям (МДж) обменной энергии.

Из приведенной ниже схемы биологического распределения энергии корма в процессе ее обмена в организме видно, что ни вало­вая энергия (ВЭ), ни переваримая (ПЭ) не могут служить объектив­ным показателем энергетической ценности корма, так как они не характеризуют собой фактического использования ее организмом.

Рис. 2. Схема биологического распределения энергии корма в процессе обмена в организме

Поэтому именно обменная энергия принята за критерий оценки энергетической питательности кормов.

Валовая энергия - это суммарная энергия (Э) всех органических веществ корма, полученная путем сжигания средней пробы корма в кислородной среде калориметра.

ВЭ=Э_белка+Э_{углеводов}+Э_жира+Э_БЭВ

Переваримая энергия - устанавливается в опытах на животных и представляет собой показатель разности между валовой энергией корма и выделенной с калом.

ПЭ=ВЭ+Э_к

Чистая энергия - (продуктивная энергия) характеризует только ту ее часть, которая идет на отложение в продукции (чистая энергия продукции – Э_прод ) и на поддержание жизнедеятельности организма (чистая энергия поддержания- Э_под) без учета энергии теплоприращения, то есть за вычетом ее из обменной энергии.

ЧЭ = Э_прод + Э_под

Общая энергия теплопродукции - образуемая в процессе жизнедеятельности организма, величина непостоянная и сильно колеблется в зависимости от ряда факторов (возраста, живой массы, условий содержания, активности движения животного, температурных ус­ловий окружающей среды и др.), которые трудно учесть даже в ус­ловиях эксперимента. Для ее определения требуется специальное оборудование. Поэтому применение для энергетической оценки корма показателя чистой энергии представляет значительные трудности.

Обменная энергия - представляет собой совокупность энергетичес­ких затрат организма животного, необходимых для обеспечения опре­деленного уровня жизнедеятельности, биосинтеза и отложения в веще­ствах продукции. По новой системе энергетическая питательность од­них и тех же кормов для разных видов животных неодинакова. Грубые корма имеют более высокую (на 10.. .20 %) питательность для жвачных, концентрированные - для моногастричных. В связи с этим в новой си­стеме оценки принято выделять обменную энергию крупного рогатого скота (ОЭ_крс), овец (ОЭ_о), свиней (ОЭ_с), птицы (ОЭ_п), лошадей (ОЭ_л).

Обменная энергия представляет собой разность между валовой энергией корма и потерь энергии у животных и птиц с калом и мо­чой, а у жвачных животных и лошадей, кроме того, в метане, а также с теплотой ферментации корма в желудочно-кишечном тракте.

Система оценки питательности корма по обменной энергии имеет ряд преимуществ по сравнению с оценкой по чистой энергии:

• прежде всего она применима для прямого определения в условиях производства, в то время как оценка по чистой энергии, выполняется на основании данных получаемых в опытах, проводимых в респирационных камерах;

• в системе оценки питательности кормов по обменной энергии измеряется энергия, которая может быть эффективно использована животным организмом при сбалансированности рационов по всем питательным веществам;

• энергетическая питательность корма определяется с учетом конкретного вида животных, в связи с чем для жвачных животных зна­чительно (на 10... 15 %) повышается питательность грубых кормов, для моногастричных - концентрированных.

Существуют прямые и косвенные методы определения ОЭ.

Прямые методы оценки энергетической питательности кормов предус­матривают проведение специальных опытов на животных, косвенные методы позволяют определить энергетическую ценность корма без учас­тия животных, путем расчета поданным химического состава корма, уран нений регрессий, содержания в корме отдельных элементов питания.

Прямым методом обменную энергию кормов устанавливают:

- в обменных (балансовых) опытах на животных и птице путем определе­ния разности содержания энергии в принятом корме (ВЭ) и выделенной энергии в кале и моче, сжиганием средних проб корма, кала и мочи и калориметрической бомбе. Расчет проводится по формулам 1, 2, 3.

Потери энергии с газами для жвачных и лошадей устанавливают и респирационных опытах или вносят поправку: для концентрирован­ных кормов и корнеклубнеплодов — 5 % от валовой энергии, для зе­леных и силосованных кормов — 10 %, для грубых - 15 %;

- в респирационных опытах - по сумме затрат энергии на теплопродук­цию и энергию продукции. В этом случае для проведения опытов тре­буется специальное дорогостоящее оборудование (респирационные камеры), которое имеется только в некоторых крупных институтах;

-в дифференцированном опыте, при оценке питательности конк­ретного корма на фоне основного рациона.

Энергетическую питательность кормов и потребность животных в ОЭ определяют на таком уровне кормления, который обеспечива­ет нормальное физиологическое состояние и получение оптималь­ного уровня продуктивности.

Косвенные методы определения энергетической ценности кормов В производственных условиях применение прямых методов оп­ределения обменной энергии практически исключается из-за отсут­ствия необходимого оборудования и сравнительно высокой стоимости проведения опытов. В связи с этим возникла необходимость раз­работки доступных для практики косвенных методов определения ОЭ без проведения специальных опытов на животных.

Наибольшее распространение получают методы определения по переваримым питательным веществам, содержанию в кормах пере­варимых органических веществ (ОВ), валовой энергии, клетчатки, сырых питательных веществ на основе простой и множественной рег­рессии. При этом в производственных условиях могут быть использованы табличные данные о переваримости питательных веществ кормов.

В справочной книге «Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных», (М.1985) для определения обменной энергии предложены следующие уравнения регрессии:

ОЭ_крс = 17,46пП + 31,23пЖ + 13,65пК + 14,78пБЭВ; (4)

ОЭ₀=17,71пП + 37,89пЖ + 13,44пК + 14,78пБЭВ; (5)

ОЭ_л=19,46пП + 35,43пЖ + 13,44пК + 14,78пБЭВ; (6)

ОЭ_с=20,58пП + 36,63пЖ + 14,27пК + 16,95пБЭВ; (7)

ОЭ_п =17,84пП + 39,78пЖ +17,71пК +17,71пБЭВ, (8)

где - пП- переваримый протеин, пЖ- переваримый жир, пК- переваримая клетчатка, пБЭВ -переваримые безазотисто-экстрактивные вещества.

Применение указанных уравнений регрессии позволяет получать аналогичные с балансовыми опытами показатели содержания в кор­мах и рационах обменной энергии.

Более просто проводить расчет ОЭ по ПЭ по формуле:

ОЭ = ПЭ.К_опэ,

где К - коэффициент перевода (обменности) ПЭ в ОЭ.

В среднем К_т равняется: для крупного рогатого скота 0,82, для лошадей 0,92, для овец - 0,87, для свиней и птицы - 0,95.

Для жвачных животных К_ою определяется по уровню содержания

к рационе клетчатки:

при содержании клетчатки

до 10 % К_опэ = 0,88

11...15% =0,86

16...20% =0,84

21...25% =0,82

26...30% =0,80

31....35 % =0,78

36...40% =0,76

41 и больше = 0,72

Определение ОЭ в кормах возможно также по содержанию в них суммы переваримых органических веществ (ПОВ) по формуле:

ОЭ=ПОВ∙К_пов

где ПОВ - переваримые органические вещества в сухом веществе корма, %; К_нт - коэффициент обменности органических веществ.

Для различных кормов установлены следующие коэффициенты обменности органических веществ (К_пов):

Сено, солома, сенаж, травяная мука (резка) - 0,140 Зеленые корма, силос, корнеклубнеплоды - 0,150 Зерно злаков -0,155

Зернобобовое -0,165

Жмыхи, шроты -0,170

Все изложенные выше методы определения ОЭ связаны с необхо­димостью иметь данные о переваримости питательных веществ и энергии. В практических условиях они не всегда имеются, поэтому предпочтение отдается методам, позволяющим по данным химичес­кого состава корма определить в нем содержание ОЭ.

Всероссийским институтом животноводства разработаны следующие уравнения линейной регрессии определения ОЭ в кормах с учетом всех органических веществ. Ниже приводятся уравнения для крупного рогатого скота:

1 .Сено, сенаж, травяная мука, резка

ОЭ=10,678+0,088сП-0,332сЖ-0,075сК+0,006сБЭВ 2.Солома '

ОЭ=13,126-0,24сП+1,707сЖ-0,006сК-0,198сБЭВ

3.Силос

ОЭ=10,365+0,026сП+0,275сЖ-0,176сК+0,047сБЭВ

4. Корнеклубнеплоды

ОЭ=1,65сП+0,960сЖ+1,120сК+0,594сБЭВ-55,266

5.3еленые корма

ОЭ=3,76-0,049сП+1,472сЖ-0,088сК+0,078сБЭВ ОЭ=14,00-0,056сП+0,124сЖ-0,132сК-0,025сБЭВ

6.Зерно злаков и бобовых

ОЭ=16,45-0,062сП+0,136сЖ-0,145сК-0,026сБЭВ

7.Жмыхи, шроты, дрожжи

ОЭ=2,795+0,111сП+0,160сЖ-0,031сК+0,149сБЭВ

Где ОЭ - обменная энергия МДж в 1 кг СВ корма, сП, сЖ, сК, сБЭВ- сырые протеин, клетчатка, жир, безазотистые экстрактив­ные вещества, % в сухом веществе.

Использование этих уравнений обеспечивает достаточно высо­кую точность определения ОЭ в кормах (1).

На основе полученных уравнений регрессий разработана компь­ютерная программа расчета содержания ОЭ в кормах по видам животных, которая позволяет значительно упростить задачу расчета содержания в кормах или рационах валовой, переваримой и обмен­ной энергии, а также перевода ОЭ в кормовые единицы и наоборот.