1.10. Методы изучения обмена веществ и энергии в организме животного, оценка энергетической питательности кормов

Обмен веществ, или метаболизм (от греч. metabole — превраще­ние) — это совокупность всех химических изменений и всех видов превращений веществ и энергии в организме, обеспечивающих жиз­недеятельность организмов, их связь с окружающей средой. Основу обмена веществ составляют взаимосвязанные процессы анаболизма и катаболизма с участием ферментов.

Анаболизм (от греч. anabole — подъем), или ассимиляция — пред­ставляет процесс синтеза сложных органических веществ из более простых, с накоплением энергии. Катаболизм (от греч. katabole — разрушение), или диссимиляция — совокупность реакций расще­пления сложных органических соединений (в том числе пищевых) с освобождением энергии. Основные конечные продукты катаболиз­ма — вода, углекислый газ, аммиак, мочевина.

Среди внешних условий, влияющих на обменные процессы, перво­степенная роль принадлежит кормлению. В процессе обмена веществ с кормами доставляется пластический материал для органов и тканей организма, синтеза продукции. Корма служат также единственным ис­точником энергии, необходимой для жизненных функций организма. В связи с этим возникает необходимость определения энергетической питательности кормов. Энергетическая питательность в прошлом на­зывалась общей, что является неправильным, так как никакой общей питательности корм не имеет — существуют энергетическая пита­тельность, протеиновая, минеральная, витаминная и т. д.

Поскольку источником энергии являются органические вещества, то энергетическую питательность корма можно рассматривать как его спо­собность удовлетворять потребность животного в данных веществах.

Об энергетической питательности корма можно судить по его хи­мическому составу: чем больше в корме сухого вещества, а в сухом веществе — протеина, жира, безазотистых экстрактивных веществ, тем питательность выше. С другой стороны, чем больше воды, золы, тем ниже питательность. Отрицательно сказывается на питательности также избыточное количество клетчатки. Например, в соломе озимых культур ее содержание доходит до 35 % и более, поэтому и питатель­ность примерно в 5 раз ниже, чем зерна.

Следует отметить, что оценка по химическому составу не учиты­вает взаимодействие корма и животного. Так, химический состав зе­леной массы клевера и осоки почти одинаков. Однако питательность осоки в 1,5 раза ниже, так как ее питательные вещества малодоступны для животных.

Оценка питательности по сумме переваримых питательных ве­ществ (переваримый протеин + переваримый жир - 2,25 + перевари­мая клетчатка + переваримые БЭВ) учитывает эту доступность или взаимодействие корма и животного, но не учитывает продуктивное действие корма. Например, сумма переваримых питательных веществ (СППВ) овса (62,5 %) и пшеничных отрубей (60,4 %) почти одинако­вы, но продуктивное действие этих кормов разное: 3 кг овса по про­дуктивному действию равны 4 кг пшеничных отрубей.

По этой причине с конца XIX в. начался поиск новых способов оценки энергетической питательности кормов с учетом продуктив­ного действия или материальных изменений в организме. Под дей­ствием корма в организме изменяется содержание белка, жира, воды, минеральных веществ, но при оценке энергетической питательности учитывают только содержание белка и жира, так как вода и минераль­ные вещества не являются источником энергии. В организме живот­ных имеются и углеводы, но в отличие от растений их немного (гли­коген, глюкоза) и количество их стабильное.

В последнее время используются два основных метода оценки энергетической питательности кормов по продуктивному действию:

1. контрольных животных;

2. балансовый (путем определения баланса веществ и энергии).

Сущность метода контрольных животных: о продуктивном дей­ствии судят по количеству белка и жира, которые откладываются в теле животного под действием изучаемого корма. Для этого животных уби­вают и определяют в тушах содержание белка и жира. Опыты проводят следующим образом: отбирают две группы животных-аналогов, с каж­дой группы убивают по 2-3 головы и определяют в тушах содержание белка и жира. Затем контрольная группа получает основной рацион, а опытная — дополнительно изучаемый корм, например, 1 кг ячменя. В конце опыта убивают всех животных и определяют в тушах дополни­тельное количество белка и жира за счет 1 кг ячменя по разности между группами. Достоинства данного метода в его точности, а недостатки в том, что опыты громоздкие, требуют больших затрат, связаны с убоем животных. Неприменим этот метод на крупных, племенных животных.

В связи с этим чаще пользуются балансовым методом, когда о про­дуктивном действии корма судят по балансу веществ и энергии.

Под балансом в кормлении понимают разницу между поступившими с кормами и выделенными из организма веществами или энергией. Чаще определяют баланс азота и углерода. По балансу азота судят об отложе­нии в организме белка, по балансу углерода — об отложении жира. Ба­ланс азота и углерода у растущих животных рассчитывают по формуле

л/ =N -N -N •

отложений корма кала мочи'

Г = С -С -С -С

отложений корма кала мочи углекислого газа выдыхаемого воздуха ^кишечных газов (метана)'

где N — содержание азота; С — содержание углерода.

Азот и углерод выделяются также с продукцией: с молоком — у лактирующих животных, с яйцами — у несушек.

Баланс может быть положительным (когда поступает больше, чем выделяется), отрицательным (когда поступает меньше, чем выделяет­ся) и нулевым (когда количество поступившего азота равно выделен­ному). Положительный баланс обычно бывает у растущих животных при достаточном обеспечении их кормами. Отрицательный баланс возникает при голодании животных, когда в организме разрушают­ся белки, жиры собственного тела, теряется живая масса. Нередко отрицательный баланс бывает у высокопродуктивных коров, особен­но в период раздоя. Отрицательный баланс возможен также при не­удовлетворительном качестве протеина — недостатке незаменимых аминокислот, при дефиците минеральных веществ, необходимых для нормального использования протеина.

Для учета газообразных выделений углерода требуется определе­ние газообмена. С этой целью животных помещают в специальные респирационные установки.

Сущность опытов заключается в следующем. Через камеру, где на­ходится животное, пропускают воздух. Из камеры воздух проходит через газовые часы, с помощью которых определяется его количество в литрах. Одновременно определяется содержание углекислого газа в воздухе, поступившем из камеры. Если известен состав наружного воздуха, состав и объем воздуха, вышедшего из камеры, то можно определить количество углекислого газа, выделенного животным, и содержание углерода.

Более простым и дешевым является масочный метод определения газообмена. На голову животного надевают маску с резиновой манже­той, внутри которой расположены резиновые кольца. При надувании их воздухом манжета плотно прилегает к голове, не пропуская воздуха. В маске предусмотрены клапаны для вдыхаемого и выдыхаемого возду­ха. Вдыхаемый воздух через нижний клапан попадает в легкие живот­ного, а после выдоха через верхние клапаны по гофрированным труб­кам воздух поступает в газовые часы со счетчиком. Определяется также количество выделенного с выдыхаемым воздухом углекислого газа.

Опыты по определению баланса азота и углерода (табл. 1.17), как правило, дополняют изучением энергетического баланса, так как об­мен веществ и энергии — взаимосвязанные процессы.

Пример. Определить продуктивное действие 1 кг корма по балансу азо­та и углерода (см. табл. 1.17). Для этого вначале определяют отложение белка и жира у животного от основного рациона, затем дополнительное отложение этих веществ за счет добавки 1 кг изучаемого корма.

Для расчетов необходимо знать, что в белке мяса содержится 16,67 % азота и 52,54 % углерода, в жире содержание углерода составляет 76,5 %.

Расчет.

1. Определяем количество отложенного белка по пропорции

100 г белка — 16,67 г азота х г белка — 21 г азота х = 126 г.

2. Определяем содержание углерода в белке по пропорции

100 г белка — 52,54 г углерода 126 г белка — jc г углерода * = 66,2г.

3. Определяем количества углерода, израсходованного на образование жира:

130,0-66,2 = 63,8 г.

4. Определяем количество отложенного жира по пропорции

100 г жира — 76,5 г углерода х г жира — 63,8 г углерода jc = 83,4r.

Так, за счет 1 кг изучаемого корма в организме животного отложилось 126 г белка и 83,4 г жира. Чтобы найти суммарное жироотложение, необходимо при­равнять по калорийности белок к жиру. В 1 г белка содержится 5,7 ккал, в 1 г жира — 9,5 ккал. Следовательно, если принять калорийность жира принять за 1, то калорийность белка составит 5,7/9,5 = 0,6. Отложенный белок в пере­счете на жир составит 126 - 0,6 = 75,6 г. Суммарное жироотложение составит 83,4+ 75,6 = 159 г.

Таким образом, продуктивное действие 1 кг изучаемого корма составляет по жироотложению 159 г.

Современные достижения биофизики позволяют применять новые методы в изучении превращений питательных веществ в животных организмах. Одним из них является метод меченых атомов. Метод основан на введении в организм с кормом, воздухом или водой изучае­мых элементов в определенном соотношении с их радиоактивными изотопами. В конце опыта специальными приборами определяют кон­центрацию изотопов в органах, тканях, выделениях и других биологи­ческих объектах в зависимости от цели опыта. В расчетах принимают во внимание, что усвоение организмом изучаемых элементов проис­ходит пропорционально усвоению их изотопов. Однако данных метод требует строжайшего соблюдения правил техники безопасности по работе с радиоактивными материалами.

Оценка энергетической питательности кормов. Способы оцен­ки питательности кормов постоянно совершенствуются по мере на­копления знаний об их составе, о физиологии питания животных. Впервые оценка питательности кормов в сравнительных единицах предложена немецким исследователем А. Теером в 1809 г. Он выразил годовую потребность в кормах коров в пересчете на сено: 1 кг карто­феля, по мнению Теера, был эквивалентен 0,5 кг сена; 1 кг овса — 2 кг сена; 10 кг кормовой свеклы — 2 кг сена; 5 кг травы клевера — 1,0 кг сена. Всего на голову крупного рогатого скота требовалось 2500 кг условного сена. Позже учениками Теера введено понятие сенной эк­вивалент. В середине XIX в. немецкие ученые Либих и Вольф пред­ложили оценивать питательность кормов по валовому содержанию в них сырых питательных веществ. Затем Вольф опубликовал таб­лицы питательности кормов, где указывалось содержание в них не сырых, а переваримых питательных веществ. Оценка питательности по переваримым веществам была заимствована и другими странами, включая Россию.

Первый научно-обоснованный способ оценки питательности кор­мов по продуктивному действию в крахмальных эквивалентах предло­жил немецкий ученый О. Кельнер в 1907 г. Крахмальные эквиваленты находятся в основе и овсяной кормовой единицы, которая применя­ется в нашей стране, поэтому остановимся подробнее на сущности предложенной Кельнером единицы питательности кормов.

В балансовых опытах на волах Кельнер изучал отложение белка и жира (жироотложение) от чистых переваримых питательных ве­ществ, т. е. определял продуктивное действие протеина, жиров и угле­водов. В качестве протеина он скармливал пшеничную клейковину, в качестве углеводов — крахмал, сахар, целлюлозу; жиров — эмуль­сию масла земляного ореха (арахиса). В начале изучалось жироотло­жение основного рациона. Затем (сверх основного рациона, дополни­тельно) скармливались чистые питательные вещества. И по разности определялось жироотложение за счет веществ (показатели их продук­тивного действия), приведенных в табл. 1.18.

Позднее показатели продуктивного действия назвали константами Кельнера. Таким образом, если известно, сколько в корме содержится переваримых питательных веществ и показатели их продуктивного действия, можно определить жироотложение, т. е. питательность лю-

Таблица 1.19. Расчет продуктивного действия 1 кг овса

Персваримое вещество	Содержание в 1 кг, г	Константы Кельнера	Жироотложение, г (столбец 2 х стол­бец 3)
1	2	3	4
Протеин	80	0,235	18,8
Жир	40	0,526	21
Клетчатка	30	0,248	7,4
БЭВ	450	0,248	111,6
Сумма			158,8

бого корма. Пример определения продуктивного действия овса при­веден в табл. 1.19.

Из данных табл. 1.19 следует, что при скармливании 1 кг овса должно отложиться 158,8 жира и белка в пересчете на жир — расчет­ное жироотложение. Если скормить 1 кг овса животному, отложится ли такое же количество жира? Совпадает ли фактическое жироотло­жение с расчетным? Кельнер провел серию опытов, в которых опреде­лял фактическое жироотложение кормов и сравнивал его с расчетным. Он изучил продуктивное действие 51 вида корма. Оказалось, что для зерен кукурузы, картофеля фактическое жироотложение совпадало с расчетным. У других концентратов, корнеплодов фактическое жиро­отложение было немного ниже. Для этих кормов Кельнер предложил коэффициент относительной ценности (полноценности) — отноше­ние фактического жироотложения к расчетному (К). В данном случае, К овса = 150: 158,9 = 0,95, где 150 г — фактическое, а 158,8 г — рас­четное жироотложение.

Однако для грубых кормов разница между фактическим и расчет­ным жироотложением была значительной: для сена — 37 %, а для со­ломы — 80 %. Низкое жироотложение от этих кормов Кельнер объяс­нял высоким содержанием клетчатки, которая требует значительных затрат энергии при переваривании. Кельнер рассчитал, что каждые 100 г сырой клетчатки в грубых кормах снижают жироотложение на 14,3 г.

За единицу питательности Кельнер предложил взять продуктивное действие 1 кг крахмала, равное 248 г жира. Таким образом, крахмаль­ный эквивалент овса составит 0,6: 248 г жира — 1 150 г жира — х х= 150:248 = 0,6. Следовательно, 0,6 кг крахмала и 1 кг овса дают одинаковое жиро­отложение, равное 150 г. Крахмальный эквивалент — это количест­во килограммов крахмала, равное (эквивалентное) по жироотложе­нию 1 кг корма.

Недостатки крахмальных эквивалентов базируются на ошибоч­ном представлении о постоянстве продуктивного действия питатель­ных веществ независимо от их состава, вида животных, направления продуктивности. Разные виды животных переваривают одни и те же корма неодинаково. Жвачные лучше переваривают грубые корма, чем моногастричные.

Оценка питательности по жироотложению мало подходит для лактирующих животных. Результаты, полученные на волах, Кельнер механически перенес на все виды животных. Оценка питательности кормов по методу Кельнера является достаточно сложной. Ученые искали более простые способы оценки. Так, датский исследователь Фиорд и шведский — Гансон разработали способ оценки питатель­ности в кормовых единицах. Каждая кормовая единица эквивалентна по продуктивному действию 1 кг концентратов. При этом питатель­ность определяли в обычных опытах по кормлению, не изучая обмен веществ и энергии.

В 1915 г. в Копенгагене была принята общескандинавская кормо­вая единица, эквивалентная 1 кг ячменя или 1,1 кг сухого вещества корнеплодов, или такое количество всякого корма, которое равно по питательности 1 кг ячменя (0,7 крахмального эквивалента).

Оценка питательности в овсяных кормовых единицах. В 1922— 1923 г. вопрос об оценке питательности кормов в СССР рассматрива­ла комиссия во главе с профессором Е. А. Богдановым. Основой для предлагаемой единицы питательности было решено взять крахмаль­ные эквиваленты, так как они имели основательное научное обосно­вание. Чтобы упростить понимание, ее несколько видоизменили, взяв за единицу питательную ценность не 1 кг крахмала, а 1 кг овса, поэто­му назвали ее овсяной. Официально овсяная кормовая единица была утверждена 24 декабря 1933 г. По продуктивному действию овсяная кормовая единица равна 150 г жира, отложенного в теле взрослого крупного рогатого скота при скармливании 1 кг овса сверх поддер­живающего кормления. Питательность остальных кормов была пере­считана по соотношению с крахмальным эквивалентом, учитывая, что 1 овсяная кормовая единица равна 0,6 крахмальных эквивалента. Например, в 1 кг сена 0,3 крахмальных эквивалента, следовательно, питательность сена в овсяных кормовых единицах составит 0,5 к. ед. (0,3:0,6). В 1 кг картофеля 0,18 крахмальных эквивалента, овсяных кормовых единиц—0,3; (0,18:0,6). Слово «овсяная», как правило, опу­скают и называют просто кормовой единицей, сокращенно — к. ед.

Таким образом, за одну кормовую единицу (1 к. ед.) принята пита­тельная ценность 1 кг овса, равная по жироотложению 150 г жира, что соответствует 5,92 МДж чистой энергии.

В последнее время оценка питательности кормов в кормовых еди­ницах проводится на основе фактических данных их химического состава (см. табл. 1.19), т. е. в кормах определяют содержание про­теина, жира, клетчатки, безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ), умножают на коэффициенты переваримости этих веществ (КП) и получают переваримые питательные вещества (ППВ). Переваримые вещества умножают на показатели их продуктивного действия (кон­станты Кельнера) и определяют ожидаемое жироотложение. Чтобы найти фактическое жироотложение, вычитают поправку на клетчат­ку или умножают на коэффициент полноценности. На 1 г содержа­щейся в корме сырой клетчатки уменьшают жироотложение: в сене, соломе — на 0,143 г, в мякине — на 0,072 г, в зеленых, силосован­ных кормах при 12,0-14,0 % клетчатки — на 0,131г, при 10,0-11,9 — на 0,119; при 8-9,9 — на 0,107, при 6-7,9 — на 0,094, при 4-5,9 % — на 0,082 г.

Для концентрированных кормов и корнеклубнеплодов коэффици­енты полноценности составляют, %: картофель — 100, кукуруза — 100, морковь — 87, соя — 98, свекла кормовая — 72, отруби пшенич­ные — 79, свекла сахарная — 76, отруби ржаные — 76, рожь, пшеница, овес — 95, жмых подсолнечный — 95, ячмень, горох, бобы — 97, молоко — 100.

Пример расчета питательности в овсяных кормовых единицах при­веден в табл. 1.20.

Таблица 1.20. Пример расчета питательности 1 кг клеверного сена в овсяных кормовых единицах

Вещество	в 1 кг сена, г	КП	ППВ.г (столбец 2 * * столбец 3)	Константы Кельнера	Расчетное жиро­отложение (столбец 4 х х столбец 5)
1	2	3	4	5	6
Протеин	101	53:100	53,5	0,235	12,6
Жир	12	57:100	6,8	0,474	3,2
Клетчатка	289	48:100	138,7	0,248	34,4
БЭВ	387	67:100	259,3	0,248	64,3
Всего					114,5

Жиропонижающее действие 289 г сырой клетчатки: 41,3 г (0,143 • 289). Фактическое жироотложение: 73,2 г (114,5 - 41,3). Так как 1 к. ед. по жироотложению равна 150 г жира, то питательность 1 кг сена составит 0,49 к. ед. (73,2 : 150).

Недостатки овсяных кормовых единиц те же, что и у крахмальных эквивалентов. Эта единица базируется на продуктивном действии переваримых питательных веществ, но разные виды животных, во-первых, неодинаково переваривают корма, во-вторых, по-разному ис­пользуют переваримые вещества.

Жвачные, как уже отмечалось, лучше переваривают корма с боль­шим содержанием клетчатки (грубые). Зато свиньи лучше перевари­вают корма богатые крахмалом, сахарами (концентраты, картофель, сахарная свекла). У жвачных с мочой и кишечными газами теряется около 18 % переваримых веществ, а у свиней — около 6 %. Эти разли­чия овсяная кормовая единица не учитывает и питательность одного и того же корма в этих единицах одинакова для всех видов животных, что не соответствует действительности.

Оценка питательности кормов по обменной энергии. Учитывая недостатки овсяных кормовых единиц, на пленуме отделения живот­новодства Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук в 1963 г. было предложено оценивать питательность кормов по обменной энер­гии — в энергетических кормовых единицах (ЭКЕ). Чтобы понять сущность данной единицы питательности, рассмотрим схему баланса энергии у животных (рис. 1.6).

Валовая энергия — это энергия всех питательных веществ корма или рациона, определяемая по теплоте сгорания.

Энергия переваримых веществ — это разница между валовой энергией потребленного корма и энергией кала.

Обменная или физиологически полезная энергия равна разности между валовой энергией корма и энергией, выделенной с калом, мо­чой и кишечными газами.

Энергия теплопродукции представляет разность между обменной энергией и энергией продукции и включает затраты энергии на под­держание жизненных функций организма: работу внутренних ор­ганов, поддержание температуры тела и т. д. Такая энергия в конце концов принимает форму тепла и может быть учтена по теплообразо­ванию (теплопродукции).

Энергия продукции, или чистая энергия (отложенная в молоке, мясе, яйцах) равна обменной энергии за вычетом теплопродукции.

Американский ученый Г. Армсби в 1915 г., предложил оценивать питательность кормов по чистой энергии в термах. Один терм (от греч. therme — тепло) равен 4,187 МДж или 1000 ккал чистой энер­гии, которая определялась в приросте массы бычков.

Для определения количества энергии в кормах и выделениях их навески сжигают в атмосфере чистого кислорода в специальных при­борах — калориметрах. Выделившуюся при сгорании тепловую энер­гию пересчитывают на 1 г или 1 кг вещества и выражают в мегаджоу-лях (МДж), реже — в килокалориях (ккал).

Джоуль — единица СИ (системы интернациональной), калория — несистемная единица.

1 джоуль (Дж) = 0,2388 калории (кал); 1 кал = 4,1868 Дж.

1 мегаджоуль (МДж) = 1 млн Дж = 1000 кДж (килоджоулей)

Обменная энергия представляет собой энергию корма или рациона, которую животное использует для обеспечения своей жизнедеятель­ности (поддержания жизни) и образования продукции. По этой причи­не оценка по обменной энергии более объективно характеризует энер­гетическую питательность корма для животного, чем оценка в овсяных кормовых единицах по продуктивному действию (по чистой энергии), поскольку чистая энергия — это только часть энергии корма, затрачен­ной на производство продукции. Животные же расходуют доступную энергию не только на образование продукции, но и на поддержание жизни. За 1 энергетическую кормовую единицу (ЭКЕ) принято счи­тать содержание в корме 10000 кДж или 10 МДж обменной энергии.

Для разных видов животных предложены индексы, в которых к обозначению ЭКЕ присоединяется буква, например: ЭКЕ_крс — для крупного рогатого скота, ЭКЕ₀ — для овец, ЭКЕ_С — для свиней, ЭКЕ_Л — для лошадей, ЭКЕ_П — для птицы.

Содержание обменной энергии (ОЭ) в кормах и рационах опреде­ляют для каждого вида животных прямым методом в балансовых (об­менных) опытах по следующим формулам (где Э — энергия).

Для крупного рогатого скота и овец:

ОЭ^ = Э валовая - (Э кала + Э мочи + Э газов).

Для свиней:

ОЭ_с = Э валовая - (Э кала + Э мочи).

Для птицы:

ОЭ_п = Э валовая - Э помета.

Потери энергии с газами для жвачных животных и лошадей устанав­ливают в респирационных опытах или используют поправки на метан (% от валовой энергии). Например, для концентратов и корнеклубнепло­дов — 5, для зеленых кормов и силоса — 10, для грубых кормов — 15.

Обменную энергию можно также определить и расчетным мето­дом по следующим уравнениям, где ОЭ — обменная энергия в МДж, пП — переваримый протеин, кг, пЖ — переваримый жир, кг, пК — переваримая клетчатка, кг, пБЭВ — переваримые безазотистые экс­трактивные вещества, кг.

Для крупного рогатого скота:

ОЭ_кре = 17,46 пП + 31,23 пЖ +13,65 пК +14,78 пБЭВ. Для овец:

ОЭ₀ = 17,71 пП + 37,89 пЖ + 13,44 пК + 14,78 пБЭВ. Для лошадей:

ОЭ_л = 19,46 пП + 35,43 пЖ + 15,95 пК + 15,95 пБЭВ. Для свиней:

ОЭ_с = 20,85 пП + 36,63 пЖ + 14,27 пК + 16,95 пБЭВ. Для птицы:

ОЭ_п = 17,84 пП + 39,78 пЖ + 17,71 пК + 17,71 пБЭВ. Питательность кормов в ЭКЕ можно определить также по сумме переваримых питательных веществ (СППВ) по формулам

_экр СППВ г/кг 18,43кДж-0,82.

^крс_ 10000 кД ж

_ЭК£ СППВг/кг18,43 кДж-0,94 10000 кД ж

В 1 г СППВ для жвачных и свиней содержится 18,43 кДж пере­варимой энергии, а соотношение между обменной и переваримой энергией для крупного рогатого скота составляет 0,82, свиней — 0,94, овец — 0,87, лошадей — 0,92. Между оценкой питательности кормов в овсяных и энергетических кормовых единицах имеются существен­ные различия (табл. 1.21).

Таблица 1.21. Показатели питательности кормов в энергетических

Данные табл. 1.21 свидетельствуют о том, что питательность объ­емистых кормов для жвачных животных в ЭКЕ по обменной энергии выше, чем в овсяных кормовых единицах, а концентрированных кор­мов и корнеклубнеплодов — выше для свиней.

При составлении кормовых балансов в хозяйствах рекомендуется (для упрощения расчетов) выражать питательность кормов в ЭКЕ для крупного рогатого скота.

В Беларуси еще не принят стандарт на ЭКЕ, поэтому наряду с овсяными кормовыми единицами указывается питательность кор­мов в МДж обменной энергии.

Разделив количество мегаджоулей на 10, получим питательность корма в ЭКЕ. Оценка питательности кормов по обменной энергии успешно применяется на птицефабриках, свиноводческих комплек­сах, что позволило разработать полноценные кормовые смеси и зна­чительно сократить затраты кормов на единицу продукции.

В США энергетическую питательность кормов выражают по сум­ме переваримых питательных веществ (СППВ) и чистой энергии (ЧЭ). Современные исследования в США показали, что оценка питатель­ности кормов по чистой энергии в расчетах продуктивного действия кормов является более точной по сравнению с системой СППВ.

В Англии К. Л. Блекстером предложена система оценки кормов, объединяющая преимущества оценок питательности как по обмен­ной, так и по чистой энергии.

В Германии разработана оценка питательности кормов, основан­ная на определении чистой энергии, выражаемой в энергетических кормовых единицах (ЭКЕ), которые рассчитываются отдельно для разных видов животных. При этом одна ЭКЕ для крупного рогатого скота приравнивается 2,5 ккал НЭЖ (нетто-энергии по жироотло­жению).

Оценка энергетической и протеиновой питательности кормов в системе NEL. Определение потребности дойных коров в энергии и протеине по системе NEL. Одной из современных систем энер­гетической и белковой оценки качества корма, а также потребностей дойных коров в энергии и протеине является система NEL (в переводе с немецкого Netto Energie Lactation — продуктивная энергия молоко-продукции).

Данная система определяет ту часть валовой энергии (ВЭ) корма, которые коровы используют на продукцию молока и которая может быть отложена в виде запаса жира как энергетический резерв.

Концентрация в кормах продуктивной энергии необходимой для образования молока (NEL) и потребность в ней молочных коров изме­ряется в МДж. Количество NEL в корме зависит от содержания в нем обменной энергии, а также от степени ее использования.

В системе NEL предполагается, что 57-60 % обменной энергии ис­пользуется для продукции молока. Зная количество обменной энер­гии, можно рассчитать количество продуктивной энергии молокопро-дукции, которая определяется по формуле

NEL (МДж) = 0,6 • ОЭ (МДж).

Данная формула используется, если количество обменной энергии (ОЭ) составляет 57 % от валовой энергии, т. е. коэффициент q = 57 %. Если коэффициент q больше или меньше, то степень использования обменной энергии на продукцию молока увеличивается или уменьша­ется на 0,4. В этом случае для расчета продуктивной энергии молоко-продукции NEL применяют другую формулу

NEL (МДж) = 0,6 • [1 + 0,004 (q - 57)] • ОЭ (МДж).

Коэффициент использования обменной энергии q можно вычис­лить по формуле

где ОЭ — обменная энергия, МДж; ВЭ — валовая энергия, МДж.

Количество обменной и валовой энергии (МДж) рассчитываются по формулам Л. Хоффмана(Ь. Hoffman, 1971):

ВЭ = 0,0239 сП + 0,0398 сЖ + 0,0201 сК + 0,0175 БЭВ, где сП — сырой протеин, г/кг корма; сЖ — сырой жир; сК — сырая клетчатка, г/кг корма; БЭВ — безазотистые экстрактивные вещества, г/кг корма;

ОЭ = 0,0312 пЖ + 0,0136 пК + 0,0147 • (пОВ - пЖ - пК) + + 0,0234 сП,

где пЖ — переваримый жир, г/кг корма; пК — переваримая клетчат­ка, г/кг корма; пОВ — переваримое органическое вещество, г/кг кор­ма; сП — сырой протеин, г/кг корма.

Коэффициенты расчета валовой энергии и обменной энергии ис­пользуются для всех кормов и выражаются в МДж NEL.

Пример 1. Рассчитать энергетическую ценность дерти ячменной в МДж^Ь. В 1 кг дерти ячменной содержится 856 г органического вещества. 105 г сырого протеина, 20 г сырого жира, 46 г сырой клетчатки и 686 г БЭВ. Коэффициенты переваримости органического вещества, сырого протеина, сырого жира и БЭВ составили соответственно: 87; 78; 76 и 91 %.

Расчет энергетической ценности ячменной дерти в системе NEL

Питательное вещество корма	Зозначение	жание сырого дества, г/кг	зффициент расчета ВЭ, МДж	Э, МДж/кг	li ll	>жание перева­ле веществ, г/кг	[>фициент для ета ОЭ, МДж	Э, МДж/кг
	О	Is и		m	пере	Содер римы	li	О
Органическое
вещество	ов	865	-	-	87	745	-	-
Общий белок	СП	105	0,0239	2,51	78	82	0,00234	0,19
Сырой жир	СЖ	20	0,0398	0,8	76	15	0,0312	0,47
Сырая клетчатка	ск	46	0,0201	0,92	46	21	0,0136	0,29
БЭВ	БЭВ	686	0,0175	12,01	91	624	-	-
ПОВ-ПЖ-ПК	-	-	-	-	-	709	0,0147	10,42
Итого				16,24				11,37

1. Находим коэффициент q:

11 37 q = l±±L. 100 = 70. 16,24

2. Рассчитываем количество продуктивной энергии NEL:

NEL = 0,6 (1 +0,004 (70-57))- 11,37 = 7,18. Таким образом, энергетическая ценность 1 кг дерти ячменной составила 7,18 МДж энергии NEL.

Пример 2. Рассчитать количество полезного белка кишечника, доступного для усвоения животными. Оценка протеиновой ценности корма выражается коли­чеством доступного общего белка (ОБп), поступающего в тонкий отдел кишечни­ка из вышележащих отделов пищеварительного тракта. Доступный общий белок тонкого отдела кишечника (ОБп) представлен белком корма, неразложившимся в рубце, и белком микроорганизмов рубца, образовавшимся из той части кормо­вого белка, который разложился под действием ферментов микроорганизмов при условии поступлении необходимого количества энергии.

Для расчета количества полезного белка кишечника (ОБп), доступного для усвоения животным, применяются формулы, где БНР — белок, не расщепляемый в рубце; пОВ — переваримое органическое вещество; псЖ — переваримый сы­рой жир:

ОБп = [11,93 - (6,82 • БНР / сП)] ■ ОЭ + 1,03 ■ БНР;

" ОБп = [ 187,7 - (115,4 • БНР / сП)] • (пОВ + 1,03 • БНР);

ОБп = [ 196,1 - (127,5 • БНР / сП)] • (пОВ - псЖ) +1,03 БНР.

Использование каждой из представленных формул зависит от имеющихся данных химического состава корма. Первые две формулы для расчета ОБп ис­пользуют при содержании жира менее 7 %. Последнюю формулу используют для расчета ОБп кормов с концентрацией жира более 7 %.

Независимо от того, какая формула используется для расчета количества общего белка доступного в кишечнике (ОБп), необходимо знать степень разло­жения белка данного корма в рубце. Величину коэффициента разложения бел­ка (г) различных кормов определяют по табличным данным. Зная коэффициент ферментации белка в рубце, определяем количество протеина, не подвергшегося разложению в рубце (БНР) по формуле

БНР (г/кг) = сП • г.

Пример 3. Рассчитать содержание общего белка доступного в кишечнике (ОБп) в дерти ячменной. В 1 кг ячменной дерти содержится 105 г сырого протеи­на (сП) и 11,37 МДж обменной энергии. Коэффициент разложения белка ячмен­ной дерти составляет 25 %. Зная коэффициент разложения белка ячменной дерти, рассчитываем количество белка, не расщепившегося в рубце: БНР =105 0,25 = 26,3 г.

Рассчитываем ОБп:

ОБп = [11,93 - (6,82 • 26,3 / 105)] 11,37 -н 1,03 26,3 = 143 г.

В 1 кг дерти ячменной содержится 143 г общего белка доступного в тонком отделе кишечника (ОБп).

В системе NEL также определяется азотистый баланс в рубце (АБР) для каж­дого корма. Это разница между сырым протеином и белком, доступным в тонком отделе кишечника (ОБп), которая рассчитывается по формуле АБР (г/кг) = (сП - ОБп) / 6,25.

Показатель АБР необходим при составлении рациона, который облегчает под­бор кормов, чтобы баланс азота в рубце был равен нулю.

Пример 4. Рассчитать баланс азота рубца (АБР) для дерти ячменной:

АБР (г/кг) = (105 - 143) / 6,25 = -6. Отрицательный баланс азота рубца (АБР) дерти ячменной означает, что корм дефицитен по содержанию азота при доступном содержании энергии.

Комплексная оценка питательности кормов и рационов. Содер­жание доступной энергии является важным, но не единственным пока­зателем питательности кормов и рационов. Оценка их питательности должна быть дифференцированной, т. е. разделенной по отдельным элементам питания. Количество таких элементов постоянно возрас­тает по мере углубления знаний о физиологической роли питатель­ных веществ, в процессах обмена. В недавнем прошлом потребность животных определялась по шести элементам питания: кормовые еди­ницы, переваримый протеин, кальций, фосфор, поваренная соль и ка­ротин. Как выяснилась, такая оценка является недостаточной, так как не учитывает необходимость балансирования всего комплекса пита­тельных, минеральных, биологически активных веществ. Новые, де­тализированные нормы кормления учитывают более широкий комп­лекс незаменимых факторов питания (24-40 показателей). При этом исходят из того, что для получения высокой продуктивности, обеспе­чения здоровья и высоких воспроизводительных функций животных необходимо обеспечить всеми без исключения питательными веще­ствами, в которых они нуждаются, независимо от того, в больших или малых дозах они необходимы для организма. Возникла потребность дифференцирования отдельных элементов питания. Так, энергетичес­кая кормовая единица (ЭКЕ) дифференцирована для отдельных видов животных, свиней, овец, птицы.

Комплексная оценка питательности учитывает не только содержа­ние отдельных факторов питания, но и их взаимное влияние. Она про­водится в соответствии с принятыми нормами. В детализированных нормах кормления энергетическую питательность оценивают по со­держанию кормовых единиц и обменной энергии; протеиновую — по сырому протеину (включая расщепляемый и нерасщепляемый в руб­це протеин), переваримому протеину, содержанию аминокислот (ли­зина, метионина, цистина, триптофана); углеводную — по количест­ву крахмала, сахара, клетчатки с учетом нейтрально-детергентной и кислотно-детергентной клетчатки; липидную — по содержанию жира; минеральную — по макро- и микроэлементам (поваренной соли, кальцию, фосфору, магнию, калию, сере, железу, меди, цинку, кобальту, марганцу, йоду); витаминную — по каротину, витаминам А, D и группы В. Обязательный нормируемый показатель — сухое веще­ство. Для разных видов животных набор нормируемых показателей неодинаков. Например, для жвачных животных учитывают потреб­ность и содержание в рационах крахмала, сахара, чтобы создать опти­мальные условия для жизнедеятельности микрофлоры преджелудков, но не учитывают витамины группы В, которые синтезируются той же микрофлорой.

В системе комплексной оценки питательности кормов и рацио­нов важное значение уделяется не только абсолютным, но и относи­

тельным показателям: протеиновое, энергопротеиновое, кислотно-щелочное, сахаропротеиновое отношения, концентрация обменной энергии в 1 кг сухого вещества. Чем выше продуктивность, тем больше должна быть энергетическая питательность сухого вещества рациона.

В этой системе оценки питательности важен и фактор времени. Же­лательно, чтобы все элементы питания поступали с кормами рациона одновременно. В этом преимущество кормосмесей, которые обеспе­чивают эффект дополняющего действия, т. е. недостаток питательного вещества в одном корме компенсируется за счет другого. Скармлива­ние животным кормов рациона в составе кормосмесей по сравнению с их раздельной дачей обеспечивает повышение продуктивности на 10-12 %. В составе кормосмесей повышается эффективность исполь­зования протеиновых, минеральных, витаминных добавок.

Следовательно, бесперебойное обеспечение потребностей жи­вотных всем комплексом необходимых элементов питания является непременным условием для наиболее полной реализации их генети­ческого потенциала, сохранения здоровья, способности к воспроиз­водству.