Инновационные методы научного исследования кормления домашних животных

1.2. Потребность  животных в сухом веществе, энергии,  протеина аминокислотах

Продуктивность животных находится в прямой зависимости  от количества и качества потребляемого  корма, а точнее, количества и качества его сухого вещества. Сухое вещество кормов представлено белком, углеводами, жирами и минеральными веществами и  именно оно является источником субстратов, из которых образуется молоко, мясо, яйца, шерсть, новорожденные и т.д.

Работники животноводческих ферм и птицефабрик больше всего  беспокоятся о том, как поедается  корм. Хорошо едят – будет продукция, плохо едят – не будет ожидаемой  продукции. Наука и практика располагает методами прогнозирования потребления сухого вещества, однако эти методы нуждаются в дальнейшем совершенствовании.

Пищевое поведение животных, под которым подразумевается  аппетит, контролируется ЦНС на предабсорбционном  и постабсорбционном уровнях. Предабсорбционное  регулирование потребления корма  обусловлено объемом желудочно-кишечного  тракта и особенностью пищеварения  у разных видов животных. Установлено, что жвачные животные в среднем  могут потребить от 2,5 до 3,5 кг сухого вещества в расчете на 100 кг живой  массы. Коровы с рекордной продуктивностью (10–12 тыс. кг молока за лактацию) – до 4 кг. Потребление сухого вещества молодыми свиньями составляет 3,5–5,5%, свиноматками 3–4,2%, бройлерами 6–8% от живой массы.

Аппетит на постабсорбционном  уровне определяется концентрацией  в плазме крови, во внеклеточной жидкости и цитоплазме питательных веществ (глюкозы, аминокислот, жирных кислот), освобожденных в результате переваривания  и всасывания. Установлено, что их концентрация в жидкостях организма  является фактором гомеостаза. Сдвиг  гомеостатического уровня каждого  элемента или соотношения между  ними в результате несбалансированного  кормления вызывает снижение аппетита. Доказано, что снижение глюкозы в  крови ниже гомеостатического уровня вызывает чувство голода. Особенно интересными оказались факты  существенного влияния на аппетит  концентрации свободных аминокислот. Так, недостаток или существенный дисбаланс  аминокислот в плазме крови, вызванный  несбалансированностью корма, сопровождается резким снижением аппетита у свиней, бройлеров, кур. По-видимому, такая закономерность характерна для всех видов животных, в том числе жвачных. Вкус корма  влияет на его потребление, но не является долговременным определяющим фактором аппетита.

Пищевое поведение регулируется нервными центрами головного мозга  – гипоталамусом, передней частью коры грушевидной доли. Именно здесь происходит рецептивный анализ концентрации метаболитов  в крови и организуется пищевое  поведение животных. Плохой аппетит, отказ от корма – это физиологически обоснованная защитная реакция животных на потребление несбалансированного  по аминокислотам и другим элементам питания рациона; это может привести к серьезным нарушениям жизненно важных функций организма.

Рацион, обеспечивающий гомеостаз  животных на физиологически обусловленном  уровне, поедается с аппетитом  и обеспечивает высокую продуктивность. От того, в каких концентрациях  и соотношениях содержатся питательные  вещества в корме, а точнее, в его  сухом веществе, зависит аппетит, поступление продуктов переваривания  в организм и продуктивность животных.

По такому принципу построено  нормирование для птиц. Нормы концентрации обменной энергии, протеина, всех незаменимых  аминокислот, макро- и микроэлементов, витаминов и т.д. для разных видов  птиц в разные возрастные периоды  рассчитаны на 100 г. или 1 кг комбикорма стандартной влажности 10–13%. Примерная  суточная потребность в корме  и энергии дана в отдельной  таблице. Краткость и четкость такого нормирования представляется наиболее предпочтительными для практического  животноводства. Так построены нормы  ВНИИТИП.

Нормирование по концентрации питательных веществ в 1 кг сухого вещества применяется в свиноводстве и птицеводстве во всем мире. В США  такие нормы применяются для  крупного рогатого скота, в том числе  для молочных коров.

Разработка вопросов субстратного питания жвачных животных, проводимая ВНИИФБиП, также лежит в области  поисков оптимальных концентраций и соотношений питательных веществ  – клетчатки, крахмала, сахара, белка  и т.д. в сухом веществе рациона, с высокой эффективностью обеспечивающих животных доступными для обмена и  синтеза молока и мяса конечными  продуктами переваривания (субстратами): аминокислотами, глюкозой, ЛЖК, жирными  кислотами и другими (Б.Д. Кальницкий, И.К. Медведев, А.А. Заболотнов, А.М. Материкин, 1998).

Новые тенденции в совершенствовании  нормирования питания животных лежат  в направлении разработки норм кормления  по сухому веществу для всех видов  животных. За основу нормирования надо взять 1 кг сухого вещества и вести  исследования по разработке наиболее оптимальных норм концентрации и  соотношения в нем питательных  веществ. Такая система нормирования лучше усваивается практиками. Нормы концентрации энергии, протеина, аминокислот и т.д. в 1 кг сухого вещества более стабильны, чем нормы суточной потребности, они близки для разных видов животных, лучше запоминаются, проще рассчитываются рационы. При этом решается самая важная задача – качество корма, которое способствует высокой продуктивности и экономному расходу кормов.

1.3. Потребность  животных в микро и макроэлементах  их источники и нормы скармливания

Основная биохимическая  функция Меди – участие в ферментативных реакциях в качестве активатора или  в составе медьсодержащих ферментов. Велико ее значение в процессах кроветворения, при синтезе гемоглобина и  ферментов цитохромов, где функции  меди тесно связаны с функцией железа. Медь важна для процессов  роста (значительное количество ее захватывается  плодом). Она влияет на функцию желез  внутренней секреции, оказывает инсулиноподобное действие. Поступая с пищей, Медь всасывается  в кишечнике, связывается альбумином, затем поглощается печенью, откуда в составе белка церулоплазмина возвращается в кровь и доставляется к органам и тканям.

Наиболее богаты медью  говяжья и свиная печень, шампиньоны, печень палтуса, печень трески.

Также источниками могут  являться орехи, фрукты, хлеб, чай, картофель, грибы, бобы сои, кофе. Недостаточность  меди может проявляться анемией  и нервными нарушениями.

Железо относится к  наиболее распространенным элементам. Наибольшее его количество находится  в крови, селезенке, печени, костном  мозге, мышцах, почках и сердце. Содержание железа в крови – важный показатель гомеостаза. В печени оно накапливается, в основном, в митохондриях.

Железо поступает в  организм, как правило, с твердой  пищей. В желудочно-кишечном тракте в среднем 6,5% его всасывается  в кровь в виде ферритина, связанного с бета-1-глобулиновой фракцией белков в концентрации 40-60 мг %, а затем  депонируются во внутренних органах  и выделяется тонким кишечником.

В физиологических условиях при распаде эритроцитов в  РЭС 9/10 всего железа используется на образование новых эритроцитов  и 1/10 часть, которая выделяется из организма, компенсируется поступлениями с  пищей. Таким образом, в организме  существует постоянный кругооборот  железа.

Биологическая роль железа определяется его участием в связывании и транспорте кислорода, клеточном  дыхании. Оно играет важную роль в  энергетическом метаболизме в цикле  Кребса.

Специфические и неспецифические  механизмы защиты организма в  значительной степени зависят от обмена этого элемента.

Селен – кофактор фермента глутатионпероксидазы, разрушающего перекиси, в частности перекись водорода. Он необходим для пролиферации клеток в культуре ткани.

Селен предупреждает и  излечивает кэшаньскую болезнь. Причиной заболевания, возможно, служит дефицит  селена в почве. Симптомы варьируют  от тяжелых аритмий и кардиогенного  шока до бессимптомного увеличения размеров сердца. Дегенеративные изменения в  мышцах приводят к миопатии (табл. 80.2). Заболевание особенно распространено среди женщин детородного возраста и детей.

У животных селен препятствует действию некоторых химических канцерогенов и онкогенных вирусов. Кроме того, он ослабляет токсическое действие кадмия, ртути и других металлов.

Недостаток меди вызывает так называемую болотную болезнь  или болезнь освоения зерновых и  бобовых, а также других видов  растений. устраняется внесением  медьсодержащих удобрений. У злаков недостаток меди вызывает побледнение (вплоть до побеления) молодых листьев, смещение сроков колошения и выбрасывания метелок, появления щуплых или пустых зерен. Зачастую образуется много вторичных  побегов.

Содержанием меди в кормах определяется в основном её запасом  в почве и видовым составом растительной массы. Содержанием меди в растениях специфично для каждого  вида. Бобовые растения и разнотравье  в целом богаче медью, чем злаки. Сложноцветные и лютиковые наиболее богаты медью среди разнотравья, гвоздичные, гречишные и различные виды щавеля содержат мало меди и много марганца.

С возрастом содержание меди в растениях уменьшается. Только у видов с отрастающими молодыми листьями сохраняется постоянное содержание меди. При первом укосе после 15 июня в злаковых травах, а также других видах растений меди недостаточно для  удовлетворения потребности в ней  животных. Поэтому скармливание зимой  в течение длительного времени  сена из этих трав может вызвать  у жвачных явления недостаточности  меди.

В зерне злаков меди меньше, чем в отрубях и экстракционных шротах. Особенно мало меди в кукурузном и рапсовом шротах, в картофеле  меньше меди, чем в свекле. Особенно много меди накапливается в мелиссе; сухой жом и свекольная ботва  служат тоже хорошим источником меди в рационе. Животная мука может содержать  много меди в зависимости от способа  получения, но, как правило, количество меди не превышает 5 мг/кг. С зелеными бобовыми кормами животные получают больше меди, чем со злаковыми травами.

Содержание железа в растениях  и кормах.

Естественно, что из-за большой  концентрации Fe в почве растения легко загрязняются им. Из-за недостаточно тщательной очистки растений от частиц почвы при анализе получаются завышенные цифры содержания Fe. Содержание Fe в растениях в основном определяется следующими тремя факторами:

– долей листовой массы  в растении;

– возрастом растения;

– видом растений.

Разнотравье и бобовые  обычно богаты железом, чем злаковые травы того же вегетационного периода, в среднем разнотравье и бобовые  содержат примерно в 1,5 раза больше железа, чем злаковые травы. Содержание Fe в  отдельных видах разнотравья, так  и в злаковых травах, отличается вариабельностью. С возрастом растения обедняются железом, что связано  с уменьшением листовой  массы. Имеет значение и тип почвы. Так, красный клевер на почвах из кейпера и раковинного известняка содержал железа только 100 мг/кг, в то время как на почвах из красного леженя – 260. разница достаточно велика, но для кормления рогатого скота особого значения не имеет, поскольку в каждом случае потребность в Fe удовлетворяется с избытком.

Содержание селена в растениях  и кормах.

Миллер и Байере по способности  накапливать Se делят растения на три  группы. В группу, бедную Se, входит большинство  злаковых трав постоянных кормовых угодий. Эти растения даже при обильном снабжении Se накапливают его меньше 5 мг/кг. Ко второй группе, способной в большей  степени накапливать этот элемент  относятся зерновые культуры (5 – 30 мг/кг). Растения третьей группы могут  содержать Se более 1000 мг/кг. Это многолетние  растения семейства бобовых, крестоцветных  и сложноцветных. Некоторые виды растений могут служить в качестве индикаторов для районов с  избытком доступных растениям Se. Эти  растения выделяют летучие соединения Se в таких количествах, что их можно уже издалека обнаружить по запаху. Сюда относятся различные  виды астрагалов. Другие виды растений характеризуются разным содержанием Se (астрагал – 5530, лебеди и злаковая трава – 23 мг/кг).

В Швеции отмечены явления  недостаточности у животных в  районах с кислыми почвами, которые  хотя и богаты селеном, но он прочно связан. Очевидно, на содержание белка  и Se в растениях влияют также температура  и количество осадков. В холодные и богатые осадками годы в овсе содержалось меньше белка и Se; участились случаи заболевания беломышечной болезнью. При недостатке Se значительная часть  элемента содержится в растениях  в форме соединении с аминокислотами. Поэтому отруби богаче Se, чем мука. Содержание Se в зерне обычно колеблется в весьма широких пределах. В Швеции для ячменя найдено 0,006–0,022, а для  овса – 0,009–0,014 мг/кг. Клевер красный  и люцерна при сравниваемых условиях всегда содержат больше Se, чем зерновые культуры. Напротив, клевер ползучий следует  отнести к культурам, бедным Se поскольку  он содержит этого элемента меньше, чем злаковые травы с тех же почв, и часто бывает причиной селеновой  недостаточности у животных, которая  при известных условиях может  обостряться под воздействием присутствующих в нем фитоэкстрогенов.

Таблица 4 – Содержание селена (мг/кг) в различных кормах одного из районов  Швеции

Зерновые	Содержание Se	Бобовые	Содержание Se	Злаковые травы	Содержание Se
Ячмень	0,014	Красный клевер	0,018	Тимофеевка луговая	0,011
Овес	0,009	Люцерна	0,040	Ежа сборная	0,061

 

Содержание в органах  и тканях. У животных, нормально  обеспеченных Se, самыми богатыми этим элементом органом (в расчете  на сухое вещество) являются почки. Значительно ниже содержание Se в  других паренхиматозных органах. Исключительно  мало Se в сердце и скелетных мышцах. Большое количество Se в желудке  и кишечнике непостоянно и  зависит от содержания этого элемента в кормах.

У животных, страдающих селенозом, Se-аминокислоты: откладываются главным  образом в волосах и копытах, которые могут до предела обогащаться Se. В норме в волосах рогатого скота содержится <1 мг/кг в районах  распространения селеноза отмечено увеличение до 10–30. Избыток Se вызывает выпадение волос гривы и хвоста и дегенерацию копыт у лошадей  в районах распространения селенозов.

1.4. Потребность животных в витаминах

Хотя витамины не являются источником энергии, они необходимы для живого организма. Недостаток витаминов  в пище неблагоприятно отражается на общем состоянии организма и  ведёт к заболеванию отдельных  органов.