Микробиологические процессы в рубце жвачных при скармливании им мочевины

Интенсивность бродильных процессов в рубце  очень велика. За сутки в нем  образуется до 4 л летучих жирных кислот (ЛЖК). Общее количество ЛЖК  и соотношение отдельных кислот зависит от структуры рациона. В  большинстве случаев в рубце  преобладает уксусная кислота. Наибольшее ее количество образуется при даче рационов, богатых клетчаткой. Обилие в рационе крахмалистых и сахаристых кормов благоприятствует образованию  пропионовой кислоты.

При употреблении зерна и недостатке грубых волокнистых  кормов уровень уксусной кислоты  в рубце снижается, а концентрация масляной и пропионовой кислот увеличивается. При недостатке углеводистых кормов в рационе дача кислых силосованных кормов способствует уменьшению концентрации пропионовой и увеличению масляной и уксусной кислот, что нередко приводит к заболеванию типа ацидозов и кетозов.

Летучие жирные кислоты, образующиеся в рубце, почти полностью всасываются  в преджелудках и используются организмом жвачных животных в качестве главного источника энергии и как исходные компоненты образования жира.

В рубце  под действием протеолитических ферментов микроорганизмов растительные белки корма расщепляются до пептидов, аминокислот и аммиака. Микроорганизмы рубца могут использовать не только белок, но и небелковые азотистые  соединения. Поэтому часть белка  в рационе жвачных можно заменить синтетической мочевиной (карбамидом). Карбамид содержит 45 % азота, добавлять его в корм целесообразно как для экономии белка, так и в качестве источника азота для микрофлоры. В рубце карбамид расщепляется ферментом уреазой, выделяемым микроорганизмами, до аммиака и двуокиси углерода. Из аммиака и продуктов расщепления углеводов корма бактерии синтезируют белок своего тела, в состав которого входят многие незаменимые аминокислоты.

В рацион коров карбамид можно добавлять  в количестве 25 - 30 % от суточной потребности  в переваримом протеине, т. е. до 100-150г на голову. Скармливают карбамид в 2-3 дачи, тщательно перемешивая с кормом. При использовании карбамида рацион должен содержать достаточное количество легкоперевариваемых углеводов. Если рацион беден последними и дают избыточное количество карбамида, то в рубце образуется очень много аммиака, который всасывается в кровь. Печень не в состоянии утилизировать его, и наступает отравление организма. Вместо карбамида жвачным можно также скармливать аммонийные соли уксусной и пропионовой кислот.

В процессе жизнедеятельности микроорганизмов  в рубце образуются также газы. Они необходимы для дальнейших реакций, в результате которых синтезируется  ряд ценных питательных веществ. Количество и состав газов, образующихся через 2 – З ч после кормления, достигает у крупного рогатого скота до 25-35 л/ч. За сутки может образовываться до 700 л газов. Наибольшее газообразование происходит при скармливании сочных кормов, особенно бобовых трав. В рубце образуются аммиак, метан, двуокись углерода, азот, небольшое количество водорода, сероводорода и кислорода.

Избыток газов, не использованных микроорганизмами, в основном удаляется при отрыжке, в небольшом количестве всасывается  в кровь и выделяется через  легкие при дыхании. Образование  очень большого количества газов  нежелательно, потому что при этом снижается использование питательных  веществ корма.

Растительные  корма содержат относительно мало жиров  — 4-8% от сухого вещества. Под воздействием липолитических бактерий рубца они подвергаются расщеплению на жирные кислоты. глицерин и другие вещества. Глицерин и галактоза сбраживаются с образованием ЛЖК, в основном пропионовой кислоты.

Таким образом, процессы пищеварения в рубце  происходят за счет жизнедеятельности  микроорганизмов, развивающихся в  его содержимом.

Представители различной микрофлоры требуют создания и поддержания определенных условий, о чем подробно сказано выше. Наибольшее значение имеют целлюлозолитические бактерии. Важно при организации кормления коров помнить, что эти микроорганизмы очень чувствительны к кислой среде. Они лучше функционируют при значении рН от 6,4 до 7,0. Интенсивность их роста падает, если рН снижается до 6,2 и совершенно прекращается при рН ниже 6,0.

Целлюлозолитические бактерии чувствительны к жирам. Если корм содержит слишком большое количество жира (свыше 5% от сухого вещества), то активность размножения этих микроорганизмов резко снижается. Поэтому избыточное включение жира в рацион коров может привести к уменьшению потребления клетчатки.

Таким образом, микрофлора рубца вследствие своей  жизнедеятельности обеспечивает процессы пищеварения в преджелудках с образованием питательных веществ, потребляемых животными для осуществления обменных процессов в организме, образования энергии и продукции. Однако, как уже отмечалось выше, сами микрооорганизмы требуют определенных условий для своей деятельности, обеспечения их необходимыми для роста и развития микробных клеток питательными веществами.

Потребность микроорганизмов и простейших сетчатого  желудка в питательных веществах  очень разнообразна, однако основными  элементами питания их являются энергия, углерод и азот. Удовлетворение потребности  микрофлоры рубца в энергии и  углеводах осуществляется главным  образом за счет углеводов корма, а в азоте — за счет белков корма, добавок небелковых источников азота и румено-гепатической его циркуляции в организме животного.

Как и  все живые организмы, микрофлора рубца нуждается в минеральных  веществах и микроэлементах. Недостаток или полное отсутствие одного из этих элементов отрицательно влияет на интенсивность  роста микроорганизмов и их концентрацию в содержимом рубца.

Следовательно, кормление жвачных животных —  основной фактор, определяющий продуктивность микробной популяции рубца и  эффективность трансформации питательных  веществ корма. Поэтому очевидно, что при организации кормления  жвачных следует учитывать не только уровень питания самого животного, но и микрофлоры его преджелудков. Эти уровни питания могут не совпадать, однако пренебрежение пищевыми потребностями микрофлоры приводит к снижению эффективности использования кормов.

Известно, например, что введение в рацион взрослому крупному рогатому скоту  антибиотиков вызывает резкое нарушение  пищеварения, снижает переваривание  углеводов, количество микроорганизмов  в преджелудке уменьшается на 50-75%. Нормальное количество микрофлоры может быть восстановлено только введением в рубец содержимого преджелудков здорового животного или обогащением рациона дрожжами.

Из приведенных  данных видно, что микроорганизмы рубца  могут быстро реагировать на изменения  в составе рационов. Однако организму  требуется значительное время на адаптацию к изменившимся условиям кормления. Поэтому очень важно, чтобы изменения в кормовом рационе  осуществлялись постепенно в течение  не менее 4-5дней.

Численность бактерий, находящихся в рубце, в  течение дня изменяется прямо  пропорционально количеству энергии, доступной для микробов, которая, в свою очередь, прямо пропорциональна  количеству энергии, полученной с кормом. В итоге дельности микрофлоры рубца каждый день в нем вырабатывается до 2,5кг бактериального протеина (400 г  азота). Этот бактериальный протеин переваривается в тонком кишечнике и служит главным источником аминокислот для коровы.

 

3. Образование газов в рубце

 

В процессе сбраживания корма в рубце, кроме  летучих жирных кислот образуются газы (углекислый газ, метан, водород, азот, сероводород) и очень незначительное количество кислорода. Количество и  состав образующихся в рубце газов  непостоянны и зависят как  от содержащихся в рационе кормов, возраста животного, температуры внешней  среды, так и от многих других причин. По некоторым данным у крупных  животных за сутки образуется до 1000 л газов при употреблении легкосбраживаемых и сочных кормов, особенно бобовых культур, что может привести к острому вздутию рубца (тимпании). Образовавшиеся в рубце газы удаляются из организма главным образом при отрыгивании корма во время жвачки. Значительная их часть всасывается а рубце, переносится с кровью в лёгкие, через которые удаляется с вдыхаемым воздухом. В большей степени через лёгкие удаляется углекислый газ, в меньшей метан. Некоторая часть газов используется микроорганизмами для дальнейших биохимических и синтетических процессов.

 

 

Заключение

 

У жвачных животных симбионтное пищеварение преобладает. Начальные отделы их сложного желудка (рубец и сетка) заполнены микрофлорой, которая участвует в переваривании целлюлозы и других компонентов растительной пищи. Из рубца и сетки микроорганизмы попадают в сычуг, в котором за счет имеющихся здесь ферментов происходит переваривание микробных тел, заканчивающееся в кишечнике. Симбионтное пищеварение характерно также для сумчатых и широко распространено у низших организмов, в частности у членистоногих. Симбионтами некоторых животных (гигантский двустворчатый моллюск, турбеллярия, кораллы и др.) кроме микроорганизмов могут быть водоросли, поставляющие хозяину пищевые вещества.

 

 

Список используемой литературы

 

1. "Основы физиологии и этологии животных"- В.Ф. Лысов, В.И. Максимов
2. "Анатомия и физиология сельскохозяйственных животных"-Писменская В.Н., Ленченко Е.М., Голицына Л.А.
3. "Анатомия домашних животных"- Акаевский А.И., Юдичев Ю.Ф., Михайлов Н.В., Хрусталева И.В.
4. "Анатомия и физиология сельскохозяйственных животных"-
5. Бобровский, Лебедева, Писменская

 

Размещено на Allbest.ru

 

 

Синтез белка микроорганизмами в рубце жвачных животных при  скармлив

ании им мочевины. Мочевиной обогащают  рационы жвачных; она содержит 42—46% азота. В рубце жвачных микроорганизмы строят свою клетку из карбамида. Отмершие микроорганизмы с пищей попадают в сычуг и другие отделы желудочно-кишечного  тракта жвачных животных, где они  перевариваются и усваиваются. Наиболее благоприятные условия для развития микроорганизмов создаются при  кормлении животных сначала корнеплодами, затем соломой и в последнюю  очередь — силосом. При рН ниже 6 угнетается жизнедеятельность микроорганизмов, замедляется синтез белковых веществ.

 

Микроорганизмы используют мочевину только как источник азота. Углерод  в ней находится в окисленной форме. Поэтому в рационе должно быть больше крахмалистых веществ (силос, свекла), тогда микрофлора рубца  энергично синтезирует белок.

 

Карбамид нельзя скармливать в  чистом виде или давать с питьевой водой. Суточную дозу лучше разделить  на 23 приема.  Мочевина в рубце  при гидролизе разлагается на аммиак и диоксид углерода. Только четвертая часть аммиака усваивается  микрофлорой рубца, остальная часть  приносит животному вред. Если мочевину давать с водой, отравление может  наступить даже в том случае, если доза препарата меньше той, которая  дается с кормом. Более чувствительны  к аммиаку истощенные животные. Следовательно, при скармливании мочевины нужно  учитывать состояние животного.

 

Использование продуктов микробного синтеза (аминокислот, витаминов, ферментов). Многие микроорганизмы способны выделять в среду значительные количества не которых ценных аминокислот: лизина, аспарагиновой, глутаминовой кислот, валина и др. Все это делает целесообразным промышленное получение ряда аминокислот и витаминов микробиологическим путем. Например, отдельные виды дрожжей накапливают в клетках большое количество тиамина. Грибы, ацетонобутиловые бактерии концентрируют в культурах рибофлавин. Биотин синтезируется микроорганизмами желудочно-кишечного тракта животных в количествах, достаточных для обеспечения им их организма. Бактерии метанового и пропионовокислого брожения, актиномицеты, многие бактерии желудочно-кишечного тракта вырабатывают витамин Б12. Для промышленного получения витамина В широко используется микробиологический синтез.

 

Микроорганизмы способны также  осуществлять синтез каротина (провитамина  А) и близких к нему соединений.

 

Витамины группы  D получают из стеролов (например, из эргостерола, содержащегося в больших количествах в дрожжах и плесневых грибах) при ультрафиолетовом облучении.

 

На прирост и продуктивность животных благотворно влияют ферментные препараты — амилаза, липаза, целлюлаза и т. д. При добавлении их в корм свиней и рогатого скота ежесуточные привесы увеличиваются на 4—12%. Ферментные препараты готовят микробиологически с преимущественным использованием грибов.

 

Пищеварение в рубце

 

Пищеварительный аппарат жвачных  приспособлен к употреблению и усвоению больших количеств грубых растительных кормов, основным компонентом которых  является клетчатка, занимающая в рационе  жвачных 40–50%. Содержание клетчатки  в различных растениях в расчете  на сухое вещество колеблется в пределах 25–50%. Жвачные животные утилизируют  до 80% всей поступившей с кормом клетчатки  и 60–65% ее подвергается различным превращениям в рубце. Гидролиз клетчатки осуществляется ферментами микроорганизмов, населяющих преджелудки. Реакция содержимого рубца колеблется в пределах рН 6,5–7,4. В поддержании активной реакции большое значение имеет непрерывное поступление в рубец слюны, буферные свойства которой содействуют нейтрализации избытка кислот, образующихся в процессе рубцового брожения. Этим самым слюна способствует созданию благоприятных условий для жизнедеятельности микрофлоры рубца. Этому способствует и секретируемая со слюной аскорбиновая кислота. Она стимулирует также синтез белков. У крупного рогатого скота со слюной  ежедневно выделяется  до 80 мг аскорбиновой кислоты.

 

Переваривание углеводов. Клетчатка  на 50–80% состоит из углеводов. Основная роль в гидролизе клетчатки принадлежит  целлюлозолитическим бактериям, которые выделяют фермент целлюлазу. Под действием этого фермента образуются целлотриоза, целлобиоза и далее под влиянием глюкозидазы они гидролизуются до глюкозы. Переваривание клетчатки в рубце уменьшается, если в рационе содержатся легкопереваримые углеводы (крахмал, сахароза), так как они более доступны и предпочтительны для использования их микроорганизмами.