Фізіологічне значення води та поживних речовин

Ключові слова: Вода, суха речовина, протеїн, жир, клітковина, БЕР, зола, мінеральні елементи, сполуки, групи, “сирі речовини”, зоотехнічний аналіз, хімічний склад, коефіцієнти, калорія, джоуль, мегаджоуль (МДж), валова енергія.

Предмет та задачі науки

Що ж складає предмет “Годівля тварин”. Це перш за все оцінка поживності кормів і потреби тварин в поживних речовинах, тобто більш теоретичний розділ. Де потрібно буде згадати, або поновити знання з біохімії, фізіології, морфології, частково анатомії різних тварин, різного віку і фізіологічного стану. Далі іде розділ корми, їх поживність, використання, підготовка до згодовування в різних технологічних умовах. І нарешті великий розділ нормування годівлі тварин різних видів і статево-вікових груп.

Завданням предмету “Годівля тварин” являється надання спеціалісту знань по біології, годівлі домашніх тварин різних видів, організації науково-обґрунтованої годівлі; прогресивних методах заготівлі кормів; марках і типах машин та механізмів, які використовуються в кормо виробництві; поживності основних кормових засобів.

Спеціаліст повинен знати рецепти комбікормів, які використовуються для тварин різних видів, різного віку і продуктивності; властивості і якості кормів; зміни, які проходять в процесі заготівлі, зберіганні і підготовки до згодовування, державні стандарти на корми, норми годівлі тварин, прогресивні технології, особливості годівлі при промисловій технології, основні заходи інтенсивного вирощування ремонтного молодняку і відгодівлі, особливості годівлі виробників і маток.

Крім того, лікар ветеринарної медицини повинен вміти розраховувати потребу в кормах в цілому для господарства, визначати кормові норми, формувати рецепти гранул, брикетів, визначати їх поживність, складати раціони, визначати їх біологічну повноцінність, розробляти рецепти комбікормів для тварин різного віку і продуктивності, складати базу даних для роботи на персональних комп’ютерах.

До завдань даного курсу відноситься також навчання майбутніх спеціалістів методів розрахунку виходу поживних речовин з одиниці кормових площ, взяття середніх проб кормів, визначення їх хімічного складу, розрахунку їх поживності, розрахунку і приготування кормових добавок, методів постановки науково-господарських дослідів на тваринах різних видів.

2. Хімічний склад кормів і фізіологічне значення окремих поживних речовин у живленні тварин.

Хімічний склад кормів та тіла тварин. Схеми зоотехнічного аналізу кормів.

Фізіологічне значення води та поживних речовин.

Хімічний склад кормів як первинний показник поживності. Вміст валової енергії в кормі.

Не дивлячись на якісну відзнаку тваринного і рослинного організму між хімічним складом тіла тварин і рослин відзначається певна схожість. В організмі тварин і рослин знайдені майже всі хімічні елементи, які існують в неживій природі, але біля 98,5 % їх кількості припадають на частку вуглецю, водню, кисню, азоту, кальцію і фосфору. Всі хімічні сполуки, які знаходяться в тілі тварин і рослин є органічні сполуки і вони за своєю будовою і властивостями значно відрізняються від неживої природи, хоча це не завжди вдається встановити на основі хімічного аналізу. Як правило, тільки по ефективності дії можна відрізнити, наприклад, органічні сполуки кальцію і його мінеральні сполуки, або дію елементарного кальцію. Тому необхідно запам’ятати, що розділення хімічних елементів, які є в живих організмах, на певні групи є чисто умовним, так краще їх відрізняти на основі хімічного аналізу. І згідно цих аналізів всі сполуки, які входять до складу кормів чи тіла тварин прийнято ідентифікувати за групами. В основу ідентифікації покладено їх подібність за елементарним складом, структурною організацією і функціональними якостями. Тому, згідно схеми зоотехнічного аналізу, яка існує на сьогодні, визначають шість груп речовин: вода, зола або мінеральні речовини, сирий жир, сирий протеїн, сира клітковина, безазотисті екстрактивні речовини (БЕР). Термін “сирий” означає, що в даній групі знаходиться не чиста речовина, а там є і інші сполуки, які за хімічним аналізом визначаються разом. Наприклад, при екстракції жиру ефіром, туди переходять всі сполуки, які розчиняються в ефірі, а це в першу чергу нейтральний жир, віск, барвники і т.д.

Якщо більш-менш зрозуміло, що це за групи речовин, то із них необхідно пояснити, що таке безазотисті екстрактивні речовини, або БЕР. В цю групу відносять в першу чергу вуглеводи: крохмаль, прості цукри (глюкоза, фруктоза), глікоген (тваринний цукор), органічні кислоти, ді- і полі цукри і т.д. Тому, коли говорять про поживність корму, то мають на увазі протеїнову поживність, тобто кількісний вміст протеїну, жирову поживність, або кількість жиру, вуглеводну поживність, або кількість БЕР, мінеральний склад, або кількість мінеральних елементів і т.д.

Що ж таке корм – це спеціально підготовлений продукт рослинного, тваринного чи мікробіологічного походження, який містить в доступній формі необхідні тварині поживні речовини. Чим більше в кормі поживних речовин, тим вища його поживність. Але високий вміст однієї поживної речовини не говорить про високу поживність корму взагалі. Наприклад, кісткове борошно має високий вміст мінеральних речовин, особливо кальцію і фосфору, але одним цим борошном тварину не нагодуєш, не забезпечиш іншими поживними речовинами. Взагалі ідеального корму, який би містив всі поживні речовини і в необхідній кількості, не існує. Тому, крім поняття “корм” є поняття “раціон”, тобто певне співвідношення і в необхідній кількості окремих кормів, які забезпечують потребу тварини в поживних речовинах на даному етапі життя.

Незважаючи на різні біологічні особливості, будова тканин рослинних і тваринних організмів схожа (табл.2). В їх складі знаходяться: вода, оскільки без неї не буде обміну речовин, тканини не будуть знаходитися у вигляді колоїдів; органічні речовини (протеїни, жири, клітковина, без азотисті екстрактивні речовини); мінеральні речовини, а також комплекс біологічно активних речовин (вітаміни, ферменти, гормони).

2.1.Хімічний склад кормів і тварин, %

Показники	Корми	Тварини
зелена маса конюшини	зерно кукурудзи	бик	свиня
Вода	77,8	13,0	54,0	58,0
Суха речовина	22,2	87,0	46,0	42,0
В складі сухої речовини:
протеїн	16,6	10,1	32,6	35,7
жир	4,4	4,5	55,2	55,2
клітковина	22,5	2,2	-	-
БЕР	47,9	81,6	2,2	2,5
зола	8,6	1,6	10,0	6,6
В золі:
калій	25,2	25,7	4,2	8,4
кальцій	16,9	1,8	32,0	27,7
фосфор	2,5	21,0	17,4	17,4

Як бачимо, спостерігається значна різниця як в складі сухої речовини, так і в складі золи. В тілі тварин немає клітковини і дуже мало вуглеводів (БЕР), а в складі рослин вони займають більшу частину сухої речовини. Вуглеводи в тілі тварин представлені тільки у вигляді глікогену, якого немає в рослин. Жири в даних тварин складають більше 50 % сухої речовини, а у рослин їх кількість не досягає 5 %. Протеїну також у тварин у 2-3 рази більше, ніж в рослин. Що стосується золи, то тут суттєва різниця по калію, якого в золі рослин більше в 3-6 разів. По вмісту Са і Р значна різниця між різноманітними кормами, а оскільки Са складає основу скелету тварин, то його значно більше у тварин, ніж у рослин.

Схема зоотехнічного аналізу кормів

Корм

Крохмал; Цукри; Глікоген; Органічні кислоти

Вітаміни; Гормони; Ферменти та ін.

Целю лоза; Пепто зан; Лігнін та інші

Гліцериди; Жирні кислоти; Фосфатиди; Стерини; Воски та інші

Аміди Аміно кислоти Амонійні сполуки Органічні основи

Білки

Біологічно активні речовини

Безазотисті речовини

БЕР

Сира клітковина

Сирий жир

Органічна речовина

Сира зола (макроелементи Ca, P, Mg, K, Na; мікроелементи Fe, Zn, Mn, Cu, Co, I, Se та інші

Суха речовина

Гігроволога (зв’язана)

Початкова (первісна, міжклітинна) вода

Вода

Сирий протеїн

Азотовмісні сполуки

В складі рослин вода знаходиться в чотирьох станах: поверхнево-активна, капілярно-пориста, внутрішньо-клітинна – це все вільна вода, або рухлива. В цій воді розчиняються всі речовини. По зооаналізу це первісна вода. І вода, яка знаходиться у вигляді колоїдів білків, крохмалу і т.д. – це гігровода.

Всі хімічні і фізико-хімічні реакції в тваринному і рослинному організмах відбуваються у водному середовищі. Без води не можливе життя, не можливий обмін речовин. Як доказано останнім часом, що вода має ще й пам’ять, то її значення для живих організмів значно ширше, ніж середовище, в якому відбуваються життєві процеси. Вода відіграє активну роль в багатьох реакціях обміну: гідролізі, окисленні, процесах гідратації, набухання колоїдів і т.д. В зв’язку з високими тепловими константами (висока питома теплоємкість, добра теплопровідність і висока теплота випаровування) вода відіграє велику роль в регулюванні температури тіла.

Вміст води в тілі тварин змінюється в зв’язку з віком: з 80 % у молодняку до 50 % в дорослих тварин. Різні тканини тварин мають різну кількість води: так пісне м’ясо – 76,4 %, жирова тканина – 12,0, печінка – 71,4, кров – 79,6 %.

Корми в залежності від виду та періоду вегетації: конюшина зелена – 80-85%, сіно – 12-18 %, зернові і бобові (зерно) – 12-18 %, цукровий буряк – 75 %, картопля – 75 %, макуха і шрот соняшниковий – 10-14 %.

Для кожного організму важливо підтримувати певний рівень води. Від недостачі води тварини гинуть значно швидше, ніж від недостачі їжі. Тварини отримують воду із трьох джерел: питна вода, вода, яка є в кормах і вода, яка утворюється в процесах обміну самого організму, або метаболічна вода. Органічні речовини: Сирий протеїн – найважливішим представником його є білок. В організмі тварин в СР міститься біля 45 % білку, а в деяких органах кількість його досягає 85 %. В рослин білку значно менше і розміщений він нерівномірно. Більше всього білку в насінні, менше – в листях і стеблах. Так, в сухій речовині люцерни у фазі цвітіння в листях 24 % білку, в стеблах – 10 %, а в насінні після дозрівання – 35 %.

В складі білку характерна наявність амінокислотної послідовності, від якої залежать властивості білків. Білки є водорозчинні або глобулярні, і нерозчинні або фібрілярні. Відомі біля 20 амінокислот, з яких складаються білки, із них 10 незамінні, тобто такі, які повинні поступати з кормом – це лізин, триптофан, метіонін, лейцин, ізолейцин, валін, аргінін, фенілаланін, треонін, гістізін. За рахунок білку іде накопичення м’язової тканини організму тварин, здійснюється ріст тварин і рослин, забезпечуються всі обмінні процеси.

В тваринних і рослинних організмах зустрічається велика кількість азотистих сполук, які не відносяться до білків, але мають таку ж поживність як і білок – це аміни, аміди, пуріни і т.д.

Жир і олія – це важливі джерела енергії. 1 г жиру при повному згоранні дає 38 кДж енергії, тоді як 1 г вуглеводів – 17,2 кДж. Жири відрізняються різним набором жирних кислот, яких більше 30. Вони бувають насичені і ненасичені. В дорослих тварин жиру в декілька разів більше, ніж в молодих тварин. В цю групу поживних речовин відносяться віск, фосфоліпіди, фосфатиди, гліколіпіди, стерини, забарвлюючі речовини.

Клітковина – основу клітковини представляє матеріал клітинних стінок рослин, який містить целюлозу і лігнін. Від ступеня лігніфікації залежить розщеплення її мікроорганізмами, оскільки тварини не можуть за рахунок ферментів це робити. В складі організму тварин клітковини немає. Клітковина має велике фізіологічне значення для процесів травлення, як поживна речовина – цінність її не значна, але вона, в залежності від рівня в раціоні, має значний вплив на перетравність всього раціону. В групу клітковини відноситься целюлоза, арабіноза, ксилоза.

В групу БЕР відносяться різні вуглеводи: моно- і діцукри, полі цукри: декстрини, крохмаль, пентозани, пектинові речовини. Для тварин це енергетичний матеріал, який використовується в першу чергу. Крім того для тварин, особливо для жуйних має велике значення наявність легкорозчинних вуглеводів.

Крім основних вищеназваних поживних речовин до органічних речовин відносять біологічно активні речовини – це вітаміни, гормони, ферменти. Про них ми поговоримо пізніше, на окремих заняттях.

Після спалювання органічної речовини в наважці корму чи частки тваринного організму, залишається неорганічна речовина, або зола, яка містить велику кількість, за різними даними від 40 до 60 мінеральних речовин, роль яких визначена, або відмічена їх наявність. Вони теж розділяються на макро- і мікроелементи. Мікроелементи: кальцій, фосфор, калій, натрій, хлор, сірка, магній; мікроелементи: залізо, мідь, кобальт, йод, марганець, цинк, селен, молібден, хром, фтор.

Фізіологічне значення мінеральних речовин буде розглянуте далі.

Валова енергія кормів.

Перш за все, що таке калорія (кал) – кількість тепла, яке необхідне для нагрівання 1 г води від температури 14,5 ⁰С до 15,5 ⁰С, тобто це найменша одиниця виміру енергії.

ккал – 1000 кал

Мкал – 1000000 кал або 1000 ккал

В системі СІ застосовується одиниця виміру енергії – джоуль:

дж» 4,184 кал

1000 дж – 1 кдж

1000 кдж – 1 Мдж

Валова енергія корму визначається:

1) прямим спалюванням в калориметрі;

2) за хімічним складом і відповідними коефіцієнтами валової енергії в 1 г речовини.

Сирий протеїн калорійність г

Ккал кдж

Рослинного походження 5,636 23,60

Тваринного походження 5,700 23,86

Сирий жир грубих кормів, 7,962 33,33

Зерновий корм, буряк 9,470 39,65

Тваринного походження 9,500 39,77

Олійних культур 9,540 39,34

Сира клітковина 4,200 17,58

БЕР 4,050 16,96

Приклад, як можна за хімічним складом визначити валову енергію корму.

Зерно ячменю хімічний склад	Протеїн	Жир	Клітковина	БЕР
%	11,2	2,5	8,4	57,6
в кг
коефіцієнт	5,636	9,47	4,2	4,05
631,23	236,75	352,8	2332,8
Σ по всіх поживних речовинах = 3553,58 ккал
Зерно овса відповідно	11,5	3,4	9,8	58,4
	648,14	321,98	411,6	2365,2
Σ по всіх поживних речовинах = 3746,92 ккал

Дата добавления: 2014-01-06