ОЦЕНКА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ПИТАТЕЛЬНОСТИ КОРМОВ

  Способ оценки питательности кормов по переваримым питательным веществам имеет свои недостатки, поскольку не все пе- реваримые питательные вещества одинаково используются организмом животных. Например, пшеничные отруби и зерно ячменя имеют практически одинаковое количество переваримых питательных веществ (60—62%), но продуктивное действие отрубей примерно на 25 % ниже, чем ячменя.

Для усовершенствования системы оценки питательности кормов были разработаны новые методы и способы. Один из них — метод убоя контрольных животных, изучающий материальные изменения, происходящие в организме животных под влиянием кормления. Суть метода заключается в следующем. Подбирают 2 группы животных, одинаковых по возрасту, полу, живой массе. До начала опыта из каждой группы отбирают 2—3 животных, убивают их и определяют содержание белка и жира в туше. Оставшихся животных в течение всего эксперимента кормят по одинаковым рационам, но животным опытной группы дают дополнительно изучаемый корм. В период опыта ведут строгий учет потребленных кормов каждым животным. В конце опыта из каждой группы вновь отбирают по 3 животных, убивают их и определяют содержание белка и жира в туше. По разности в содержании белка и жира до и после опыта судят о продуктивном действии изучаемого корма.
Метод контрольного убоя животных позволяет получить достаточно точные данные о влиянии изучаемого корма на формирование белка и жира в организме, но он не подходит для работы с племенными животными.
Более совершенен балансовый метод изучения материальных изменений в организме животных под влиянием кормления. Он основан на законе о сохранении веществ и энергии и предусматривает учет поступления в организм азота, углерода и энергии их выделения. При проведении опыта не учитывают поступление и выделение воды и минеральных веществ, так как они не являются источниками энергии.
Азот, поступающий в организм животного с кормом, переваривается, часть его удерживается в организме, а остальная часть выделяется с калом, мочой и продукцией (молоко, яйцо и др.). Баланс азота можно представить в следующем виде




В ряде случаев учитывают азот, выделенный с продукцией.
В организме животного баланс азота может быть положительным, отрицательным и нулевым. Положительный баланс азота характерен для молодых, растущих животных, в достаточном количестве обеспеченных кормовым протеином. Отрицательный баланс азота наблюдается при дефиците протеина в рационе, а также у высокопродуктивных самок в разгар лактации. Нулевой баланс азота возникает тогда, когда поступление протеина с кормом обеспечивает только обменные процессы организма, а у лактирующих самок — и образование молока. Определение баланса азота проводят по такой же методике, как и опыты по переваримости, но дополнительно учитывают количество мочи.
Баланс углерода в организме животного можно рассчитать следующим образом:

У лактирующих самок учитывают углерод молока. Для установления количества углерода, выделившегося с продуктами газообмена, животных помещают в специальные респирационные камеры.
Химические превращения переваримых органических веществ корма в организме животного тесно связаны с обменом энергии. Энергия, поступившая в организм животного с кормом, откладывается в теле, выделяется с продукцией, а оставшаяся часть выводится из организма с калом, мочой, кишечными газами и теряется с теплопродукцией (см. схему).




Валовая энергия — количество энергии, которое освобождается при полном окислении (сгорании) органического вещества корма. Для определения валовой энергии корма используют калориметрическую бомбу. Суть метода заключается в том, что навеску корма помещают в металлическую камеру, находящуюся в изолированном контейнере с водой, и сжигают. Образовавшееся при сгорании тепло поглощается стенками бомбы и окружающей ее водой. По разности температур до и после сжигания навески определяют количество образовавшегося тепла. Количество энергии по международной системе единиц (СИ) измеряют в джоулях (Дж). 1Дж равен 0,2388 калории (кал), 1 кал равна 4,1868 Дж. Энергетическую оценку кормов выражают в мегаджоулях (МДж). 1 МДж равен 1 000 000 Дж.
Прямое определение валовой энергии в кормах требует соответствующего оборудования и навыков работы с ним. В практической работе определить валовое содержание энергии в корме можно по данным его химического состава и энергетическим коэффициентам сырых питательных веществ. Так, 1 кг сырого протеина содержит 23,9 МДж, сырого жира—39,8, сырой клетчатки — 20, БЭВ — 17,6 МДж. Например, 1 кг клеверного сена содержит 127 г сырого протеина, 25 г сырого жира, 244 г сырой клетчатки и 367 г безазотистых экстрактивных веществ. На основании этих данных с использованием энергетических коэффициентов можно определить валовое содержание энергии в этом корме.
Протеин 0,127 ¦ 23,9 = 3,04 МДж Жир 0,025 ¦ 39,8 = 0,99 МДж Клетчатка 0,244 ¦ 20 = 4,88 МДж БЭВ 0,367 ¦ 17,6 = 6,46 МДж Всего 15,37 МДж.
Переваримая энергия (ПЭ) — энергия, остающаяся в организме животного после переваривания корма. Определяют ее по разности между валовой энергией (ВЭ) и энергией (Э), выделившейся с калом:

Обменную энергию (ОЭ) определяют по разности между валовой энергией корма (рациона) и ее потерями с калом, мочой и кишечными газами:

или



Обменная энергия в организме животного расходуется на теплопродукцию, связанную с использованием питательных веществ рациона, и на энергию, содержащуюся в образовавшейся продукции.
Общая теплопродукция представляет собой сумму затрат обменной энергии на поддержание жизни организма и теплоприращение, необходимое для использования питательных веществ. Затраты обменной энергии на поддержание жизни условно можно разделить на постоянные и переменные. Постоянные затраты следует рассматривать как минимальные затраты обменной энергии для основного обмена (поддержания жизни), которые связаны с процессами дыхания, кровообращения, функционированием эндокринной, нервной и других систем. Переменные затраты энергии связаны с работой, которая необходима для переваривания кормов поддерживающего рациона, для обменных превращений питательных веществ. Часть обменной энергии кроме основного обмена расходуется на переваривание, всасывание и превращение питательных веществ, используемых на рост, отложение белка и жира, репродукцию, образование молока, яиц, шерсти и на физическую работу. Эта часть обменной энергии представляет собой сумму энергии, заключенной в образовавшейся продукции, и энергии теплоприращения для образования продукции.
Теплопродукцию у животных можно определить прямым и косвенным путем с помощью аппаратуры для изучения газоэнергетического обмена.
Для определения теплопродукции прямым путем используют калориметры — воздухонепроницаемые камеры, оборудованные приспособлениями для кормления, поения животных, сбора кала и мочи. Калориметры бывают двух видов. В одних из них теплоту, выделяемую животным, определяют по разности температур поступившего и удаляемого воздуха из камеры с учетом скорости его движения, в других — по повышению температуры окружающих камеру стен.
Для определения теплопродукции косвенным путем используют респирационные аппараты, с помощью которых учитывают количество выделенных животным газообразных продуктов, а также количество потребленного кислорода и выделившегося с мочой азота. По количеству выделенного диоксида углерода и потребленного кислорода определяют респирационный коэффициент — отношение выделенного животным диоксида углерода к потребленному кислороду.
Респирационный коэффициент при окислении в организме животного углеводов равен 1, жиров —0,7, протеина — 0,8. На 1 мл потребленного кислорода при окислении углеводов в организме животного выделяется 21,1 МДж, а жира — 19,6 МДж энергии. При окислении 1 г протеина в организме образуется 18 МДж энергии.

По результатам опытов можно определить баланс азота, углерода и энергии, а также рассчитать энергию отложений и энергию теплопродукции (табл. 7).
7. Суточный баланс азота, углерода и энергии у лактирующей коровы

Показатель	Азот, г	Углерод, г	Энергия, МДж
Поступило с кормом Выделено из организма:	266,5	4413,9	219,6
с калом	79,4	1433,0	69,4
с метаном	—	182,4	15,4
с диоксидом углерода	—	1661,0	—
с мочой	121,2	194,9	7,9
с молоком	55,0	725,0	41,5
Потреблено обменной энергии	—	—	126,9
Отложено в теле	10,9	217,6	11,1
Баланс веществ и энергии	266,5	4413,9	219,6
Т еплопродукция	219,6-69,4-	МП ^г 1 04 1 мл"	- 11,1 =74,3

В мышечном белке тела на азот приходится 16,67 %, то есть в данном примере из 10,9 г азота, удержанного в организме коровы, может образоваться

Углерод, удержанный в теле животного, используется для образования белка и жира. В белке содержится 52,5 % углерода. Таким образом, для образования 65,4 г белка потребуется 34,4 г углерода. Оставшийся углерод (217,6 — 34,4 = 183,2 г) будет использован для синтеза жира. В составе жира на него приходится 76,5 %, то есть из 183,2 г углерода может образоваться

На основании данных о количестве образовавшегося белка и жира в организме животного можно определить энергию отложений: за счет белка 1563 кДж (65,4 ¦ 23,9), за счет жира 9532 кДж (239,5 ¦ 39,8). Общая энергия отложений составит 11 095 кДж или 11,09 МДж, что совпадает с результатами по балансу энергии (11,1 МДж).
В начале прошлого века А. Тэер (1772—1828) предложил систему взаимной замены кормов, которая получила название сенных эквивалентов.

Суть системы заключается в следующем. В изучаемом корме определяли количество питательных веществ, растворимых в горячей воде, в разбавленной кислоте и разбавленной щелочи, и сравнивали с количеством питательных веществ, содержащихся в луговом сене среднего качества. За единицу было при-

нято 100 фунтов лугового сена. Например, 100 фунтов лугового сена соответствовали 90 фунтам сена клевера или 200 фунтам картофеля и т. д. На основании сенных эквивалентов были разработаны нормы кормления крупного рогатого скота.
В опытах по переваримости питательных веществ у молочных коров Э. Вольф (1818—1896) показал несостоятельность системы оценки питательности кормов и нормирования кормления животных, разработанной А. Тэером, и в 1874 г. предложил метод сравнительной оценки кормов — по сумме переваримых органических веществ. Этот метод был рекомендован для определения норм кормления молочных коров.
В дальнейшем Г. Армсби (1853—1921) предложил схему определения энергетического баланса в организме животного. В схему были включены такие понятия, как валовая, переваримая, физиологически полезная и чистая энергия корма. Энергетическую питательность кормов он предложил оценивать в единицах чистой энергии — термах. 1 терм соответствовал 1000 ккал, отложенных в организме животного в виде белка и жира. Последнее послужило основанием для дальнейшего развития системы оценки питательности кормов по их продуктивному действию на организм животных.
В респирационных опытах на волах О. Кельнер (1851—1911) изучал продуктивное действие «чистых» переваримых питательных веществ в виде белка, жира, сахара, крахмала, клетчатки. Он установил, что при скармливании 1000 г переваримого белка в организме животного образуется 235 г жира, 1000 г переваримого крахмала — 248, 1000 г переваримой клетчатки — 248 г жира; при скармливании 1000 г переваримого жира из грубых кормов — 474, из зерновых кормов —526, из семян масличных культур —598 г жира. Эти величины вошли в практику как константы жироотложения по О. Кельнеру.
При скармливании животным натуральных кормов фактическое жироотложение отличалось от результатов, полученных по константам жироотложения. Особенно большие различия наблюдались при скармливании грубых кормов. Причиной снижения жироотложения из отдельных кормов О. Кельнер считал уровень содержания сырой клетчатки, на переваривание которой организм животного затрачивает дополнительное количество энергии. В связи с этим была введена поправка на содержание клетчатки. Например, 1 кг потребленной сырой клетчатки из сена и соломы снижает фактическое жироотложение на 143 г, из мякины — на 72, из зеленого корма с содержанием 14 % клетчатки — на 131, с 10% клетчатки — на 107, с 6 % клетчатки — на 82 г. Кроме этого он ввел также коэффициенты относительной полноценности для отдельных видов кормов, которые показывали разность между ожидаемым (теоретическим) и фактическим жироотложением. Так, для картофеля и зерна кукурузы они составили 100 %, зерна ячменя — 99, пшеничных отрубей — 78 % и т. д.

О. Кельнер выражал питательность корма не количеством отложенного в организме жира, а количеством крахмала. Эта единица получила название крахмального эквивалента.

Константы жироотложения положены в основу расчета овсяной кормовой единицы. За единицу принято жироотложение (150 г), которое дает 1 кг овса среднего качества. Пример расчета питательности корма в овсяных кормовых единицах приведен в таблице 8.



В связи с этим энергетическую оценку питательности кормов и рационов предложено проводить в единицах обменной энергии.
В справочной литературе питательность кормов, рационов и потребность в энергии для жвачных, свиней, лошадей, кроликов указана в кормовых единицах и мегаджоулях обменной энергии, а для птицы — в килокалориях и мегаджоулях обменной энергии.
При определении обменной энергии в кормах для жвачных животных и лошадей необходимо учитывать потери энергии с кишечными газами. Потери энергии с кишечными газами могут быть определены в респирационных опытах на животных или путем введения поправочных коэффициентов. Например, потери валовой энергии с кишечными газами (с метаном) при скармлива
нии жвачным и лошадям корнеклубнеплодов составляют 5 %, зеленых кормов и силоса — 10, грубых кормов — 15 %.
Количество обменной энергии в основных кормах и рационах устанавливают при непосредственном их скармливании соответствующим видам и половозрастным группам животных. Концентрацию обменной энергии в кормах, которые не могут быть единственным источником питания (например, жиры, рыбный фарш и др.), определяют в дифференцированных опытах.
Обменную энергию (ОЭ) в кормах и рационах для отдельных видов животных рассчитывают по формулам:
для жвачных и лошадей



для свинеи



для птицы

Определение количества обменной энергии на основании результатов балансовых опытов сопряжено с большими затратами труда и средств и соответствующей аппаратуры. В основном этот метод используют при проведении научных исследований.
В практической работе обменную энергию в кормах и рационах можно рассчитать на основании уравнений регрессии. Для этого необходимо знать химический состав корма или рациона, переваримость питательных веществ и вид животного:
для крупного рогатого скота



для птицы
ОЭ = 17,84 пП + 36,78 пЖ + 17,71 пК + 17,71 пБЭВ.
Обменную энергию отдельных кормов или рационов можно также определять и по коэффициентам обменной энергии перева- римых питательных веществ. Например, для жвачных животных количество обменной энергии в переваримых питательных веществах рассчитывают с использованием коэффициентов Ж. Аксель- сона (данные приведены с учетом потерь 4,5 % метана на 100 г переваримых углеводов):

	ккал	кДж
1 г переваримого протеина:
в грубых кормах	4,3	18,0
в силосе	3,3	13,8
в концентратах	4,5	18,8
в кормах животного происхождения	4,5	18,8
1 г переваримого жира:
в грубых кормах	7,8	32,7
в зерне	8,3	34,8
в семенах масличных	8,8	36,8
в кормах животного происхождения	9,3	38,9
1 г переваримых углеводов:
в безазотистых экстрактивных веществах	3,70	15,5
в клетчатке	2,90	12,1
в крахмале	3,76	15,7
1 г суммы переваримых питательных веществ	3,69	15,4

У свиней, потребляющих в основном зерновые корма, обменную энергию рационов можно вычислить по следующим эквивалентам:
1 г переваримого протеина = 4,5 ккал (18,8 кДж) обменной энергии;
1 г переваримого жира = 9,3 ккал (38,9 кДж) обменной энергии;
1 г переваримых углеводов = 4,2 ккал (17,6 кДж) обменной энергии;
1 г переваримых питательных веществ = 4,4 ккал (18,4 кДж) обменной энергии.
Для упрощения расчетов соотношение между энергией переваримых питательных веществ и обменной энергией корма или рациона принимается за постоянную величину, которая составляет у крупного рогатого скота 0,82, у овец 0,87, у лошадей 0,92, у свиней 0,94.
При кормлении птицы обменную энергию отдельных кормов или смесей можно определить по следующим коэффициентам обменной энергии переваримых питательных веществ:
В 1 г переваримого протеина

	ккал	кДж
Ячмень, овес, просо, рожь	4,00	16,7
Кукуруза, сорго	4,40	18,4
Отруби пшеничные	4,20	17,6

	ккал	кДж
Зерна бобовых	4,30	18,0
Зерно сои	3,90	16,3
Яйцо	4,35	18,2
Молочные корма	4,40	18,4
Рыбные и мясные корма	4,25	17,8
Люцерна	3,65	15,3
В 1	г переваримого жира
Зерновые корма	9,П	38,1
Мясные и рыбные корма	9,33	39,1
Молочные корма	9,25	38,7
Жир животный топленый	9,49	39,7
В 1 г переваримых	безазотистых экстрактивных веществ
Зерно злаков и другие семена	4,2	17,6
Зерна бобовых и риса	4,0	16,7
Мясные и рыбные корма	3,9	16,3
Молочные корма	3,7	15,5
Люцерна	3,8	15,9

Практическое занятие
Цель занятия. Освоить методы определения баланса веществ и энергии в организме животного и способы расчета питательности кормов.
Задание 1. Определите баланс азота и углерода в организме бычка, который получил с кормом 255 г азота и 5350 г углерода, а выделил с калом 90 г азота и 1450 г углерода, с метаном и диоксидом углерода — 3190 г углерода.
Задание 2. Вычислите количество белка и жира, отложенных в организме животного, учитывая, что белок тела содержит 16,67 % азота и 52,54% углерода, а жир — 76,5 % углерода.
Задание 3. По справочным данным о химическом составе и коэффициентах переваримости кормов с использованием констант Кельнера вычислите энергетическую питательность (в овсяных кормовых единицах) сена, силоса и зерна.
Задание 4. Определите содержание обменной энергии разными способами (по уравнениям регрессии, по количеству переваримой энергии питательных веществ и соотношению между переваримой и обменной энергией с использованием соответствующих коэффициентов) в зерне ячменя и картофеле при скармливании их крупному рогатому скоту и свиньям.

Еще по теме ОЦЕНКА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ПИТАТЕЛЬНОСТИ КОРМОВ:

1.   ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КОРМОВ 7.1.1. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ЗЕЛЕНЫХ КОРМОВ  
2. Действие и оценка питательных веществ навоз
3.   ОЦЕНКА КАЧЕСТВА КОРМОВЫХ ЖИРОВ  
4.   ОЦЕНКА КАЧЕСТВА КОРМОВЫХ ЖИРОВ  
5.   ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ИСКУССТВЕННО ВЫСУШЕННЫХ КОРМОВ  
6.   МЕТОДЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА КОРМОВ 
7.   ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА КОРМОВ  
8.   ОЦЕНКА КАЧЕСТВА МУЧНИСТЫХ КОРМОВ  
9.   ОЦЕНКА КАЧЕСТВА КОРМОВОЙ МУКИ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ  
10.   ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ЗЕРНОВЫХ КОРМОВ