ТЕМА: У1 ЛКВОДНАЯ И .1И11ИДНАЯ ПИТАТЕЛЬНОСТЬ КОРМОВ

1. Классификация и состав ратных форм углеводов.

2. Роль фраки ин углеводов в питании моногастричных и полигастркчных животн ых.

3. Переваримость углеводов, и влияние их па обмен и усвояемость питательных неществ кормов.

4. Факторы, нлияющие на углеводный состав кормов и из полноценность углеводного питания.

5. Жиры кормов и проблема полноценного липидного питания

6. Формы проявления недостаточности в несбалансированности рационов по углеводам и липидам.

Вопрос 1. Углеводы являю гея продуктами ассимиляции СОз зелеными растениями. Оши широко распространены в природе. В растительных кормах удельный вес углеводов в зависимости от вида растений составляет от 40 до 80 % а СВ. Углеводы вместе с белками и жирами участвуют в обмене веществ и без них немыслимо существование растений и животных.

По степени сложности (химическому составу) углеводы подразделяются на моносахариды, олигосахариды и полисахариды, и сложные углеводы: г мокопротеиды, глюколиггиды, глюкозиды.

Моносахаридами называют простейшие углеводы. По числу атомов углерода в их молекулах делятся на пентозы (С,Н - арабиноза, ксилоза, рибоза и гексозы (QlhjOt) ~ глюкоза, фруктоза, галактоза, мзноза, сорбоза.

В природе в свободном состоянии из моносахаридов находятся глюкоза (виноградный сахар) и фруктоза (фруктовый сахар).

Олигасахариды сложные углеводы, образованы из 2 до - 9 молекул моносахаридов. Соответственно различаются дисахприды, трисахариды, тетрасахарнды и т. д. сахароза, мальтоза, лактоза, целлобиоза, треголож трисахарнды - раффиноза; тетрасахарнды - сгахиоза.

В природе в свободном состоянии из моносахаридов находятся из дисахаридо»: сахароза (тросниковын сахар). лактоза (молочный сахар), манноза (солодовый сахар), раффиноза (обычный сахар).

Например, мною сахарозы содержится в сахарной, лолусахарной, кор.мшюи свекле, моркови И Др.

Олгэсахариды могут в организме образовываться при ферментативном расщеплении полисахаридов.

В практике кормления сумма углеводов, с содержанием не более 9 остатков .моносахаридов (.моносахара + олнгасахара) называется термином сахар. Они легко растворяются в воде, окисляясь, образуют кислоты, хороша кристализуются. сладкие на вкус. Важное свойство сахаров - вступать в реакцию с фосфорной кислотой.

Полисахариды состоят из большого числа пентозных и гексозных остатков, имеют высокую молекулярную массу.

По функциональному действию они подразделяются:

• на неструктурные (резервные), они откладываются как заменой материал и корнях, клубнях, стеблях, семенах и плодах крахмал, декстрины, фруктозапы, пектиновые вещества.

Крахмал содержимся в различных чаегях растений, но оольше всего находится п зернах злаков и в клубнях картофеля. Оболочка зерна крахмала состоит из амилозы — 20-28%, ^внутри зерна содержится 11 амилопектин 80-82%, нерастворим н иоде, но если суспензию надеть, то гранулы крахмала набухают, лопаются и образуют желатинообразны н раствор. Гидролиз крскмала в организме животных происходит под действием ферментов последовательно: крахмал - декстрины мальтоза глюкоза.

Декстрины - промежуточные продукты гидролиза крахмала. Они придают вкус хлебной корке и частично обожженным зерновым кормам.

Фрукточаны - резервные вещества в корнях, стеблях и семенах растений. Они растворимы в холодной воде, имеют низкий молекулярный вес. Инулин - один из фрукюзанов, заменяет крахмал в лиоьях и корнях.

Особую группу высокомолекулярных углеводов составляют пектиновые вещее« на. Иг кт новые вещества - содержа гея в стенках первичных клеток и межклеточном веществе растений. Физиологическая функция пектинов заключается в том, чю они защищают организм от различных токсических веществ, образующихся в результате обмена. Пектины способ он у юг выведению из организма тяжелых металлов. Много пектиновых веществ содержится в спекле, моркови и других корнеплодах, а закже во фруктах (яблоках и др.). Высоким содержанием пек«ивовых веществ отличается свекловичный жом. и котором они занимают 23% сухого вещества.

• структураыс углеводы - целлюлоза, гемицеллюлоза. лигнин находятся преимущественно в стейках расти «ел ьных клеток.

Целлюлоза - главная составная часть оболочек растительных клеток. Целлюлаза в растениях находится только в связанном состоянии с лигнином. Целлюлоза высокомолекулярный полисахарид. При гидролизе образуется конечный продукт - глюкоза. Клетчатка - амилороид - целлобиоза - глюкоза.

Помимо целлюлозы оболочка растительной клетки содержит другие полисахариды гемицеллюлозы. Гемицеллюлозы - это полимеры пентоз и гексоз, которые гидролизуются при кипячении с разбавленной кмслсугой. образуя сахар и уроиопые кислоты. Гемицеллюлоза — легко расщепляющиеся вещества стенок клеток. При 1нцрол«пе гексозанов выделяются гексозы (глюкоза, фруктоза, галактоза). После целлюлозы они являются важнейшей составляющей стенок растительных клеток.

Лигнин находится в стенках растительных клеток и богато представлен в деревянистых частях расгештй. Дад животных лигнин является не перевариваемым веществом. Лш нин это не углевод. Лигнин не относится к углеводам, по он во многом определяет усвояемость структурных VIтеводов

Следовательно, углеводы являются самой большой' группой органических веществ, опа неоднородна по своему составу и Литическим Г ПЛи/'ТОО

Вл при«: 2. Углеводы играют очень большую роль в жизни животных. Основная функция углеводов энсргезпчсская. К энергетическим углеводам огносят крахмал, сахарозу, глюкозу, мальтозу, фруктозу и др. При распаде углеводов высвобождаем ал энергия рассеивается в виде тепла или накапливается в молекулах АТФ. Углеводы обеспечивают около 50-60% суточного эпер! опотребления организма, а при мышечной деятельности па выносливость - до 70%. При окислении I г углеводов выделяется 17 кДж энергии (4,1 ккал).

При окислении углеводы п оргапизме освобождается следующего количества энергии:

• 1 г крахмала 4,1 ккал; 17,2 - кДж

• 1 г глюкозы - 3,8 ккал: 15,9 - кДж

• 1 г сахарозы - 3,9 ккал; 16,3 - кДж

• 1 г клетчатки - 2,9 ккал; 12,1 - кДж

Основная часть (70%) переваримых углеводов корма окисляется в тканях монет астрнчиых животных, часть (25-27%) превращается л жир и небольшое количество (3-5%) используется для синтеза гликогена.

Углеводы, поступающие R организм сверх потребности (па поддержание жизни и мышечной деятельности) используются на образование жира (из 100 г крахмала образуется 25,2 г жира) и отчасти на синтез заменимых аминокислот.

Пластическая. Углеводы (рибоза, дезоксирибоза) используются для построения АТФ, АДФ, нуклеотидов, а также иуклсинопых кислое, некоторых ферментов. А нуклеиновые кислоты необходимы для синтеза белка и передачи наследственных свойств Продукты превращения глюкозы (глюкуроновая кислота, глюкозам и и и т.д.) входят в состав полисахаридов и сложных белков хрящевой н друз их тканей.

Некоторые углеводы (сахара) в организме животных являются структурным материалом клеточных мембран, и они входят в состав клеток, оршлов и тканей. К структурным - лактозу, маннозу, галактозу, раффинозу, рибозу и др.

Они принимают участие в синтезе аминокислот в организме, способствуют повышению R 2 раза усвоения кальция, содержащегося в корме, ускоряют процессы окостенения костной ткани.

Скармливание кормов, содержащих структурные углеводы, особенно полезно молодняку, беременным и лактирующим животным, у которых минерализация костяка и образование кальциевых соединений в молоке имеют первостепенное значение. Длительное кормление животных по рационам с недостаточным количеством кормов, содержащих структурные углеводы, сопровождается задержкой роста, снижением продуктивности и увеличением костных заболеваний.

Резервная. Углеводы запасаются в скелетных мышцах, печени и других тканях в виде гликогена. Его запасы зависят от массы тела, функционального состояния организма, характера питания (от I до 4 % ее массы). При мышечной деятельности запасы гликогена существенно

снижаются, а в период отдыха после работы восстанавливаются. Систематическая мышечная деятельность приводит к увеличению запасов гликогена, что повышает энергетические возможности организма.

Защитная. Многие углеводы играют важную роль в процессах: препятствуют свертывания крови (антикоагулянты), препятствуют проникновению в организм болезнетворных микробов и вирусов, поддерживаю! иммунитет. Некоторые сложные полисахариды (мукополисахариды) находятся в слизистых веществах, которые покрывают поверхность сосудов, бронхов, нишенарительного тракта, мочеполовых путей и защищают от от механических повреждений.

Специфическая. Отдельные углеводы выполняю! рецепторную функцию многие полимеры сахаров (гликопротеиды, гликолипиды) входят в состав воспринимающей части клеточных рецепторов или молекул лигандов, которые обеспечивают взаимодействие клеток одного типа, узнавание клетками друг друга.

Регуляторная. У жвачных животных клетчатка регулирует моторную функцию преджелудков и перистальтику кишечника, удлиняет процесс жвачки, в результате которого выделяется большое количеспю слюны, которая идет на щелочную реакцию, что обеспечивает кислотность рубца на уровне pH, равном 6,5 7,0.

Следовательно, углеводы очень важны для животных, и полому количество их п рационах необходимо постоянно контролировать.

В практике кормления сельскохозяйственных животных углеводная питательность кормов для крупного рогатого скота и овец характеризуется следующими показателями: сахар, крахмал, сырая клетчатка и ее фракции - пей1рально детергентная клетчатка (НДК)> кислотно летертентная клетчатка (КДК), крахмал, сахар:

Наибольшее значение в питании животных имеют сахара и крахмал. Их следует раесмачривать как основной энергетический материал для животного, ио и пищей для микроорганизмов, населяющих преджелудки жвачных животных, а также используются для синтеза бактериальною белка.

При недостаточном поступлении скормами сахаров и крахмала нарушаются процессы брожения в рубце, ухудшается использование азота, кальция, фосфора, нарушается синтез витаминов (В), ухудшается работа печени и окисление жиров, в крови накапливаются продукты обмена жира и белка (кетоновые тела, мочевина, аммиак и др.)

Значительный избыток легкоферментатируемых углеводов также вреден; наблюдается снижение pH рубцовой жидкости, приводит к отмиранию микроорганизмов и депрессии пищеварения, снижение поедаемости основных кормов, переваримости клетчатки, падение их удоен.

Оптимальное содержание углеводов в сухом веществе: сахара 10%, (8- 10%), крахмала 16,5% (14-16,5).

Кроме того, в кормовых рационах коров рекомендуется учитывать соотношение крахмала к сахару оно должно такое же или в 1,5-2 раза

больше, ДЛЯ молодняка - 142 и соотношение ЛФУ к сырой клетчатке (15-16 ло 1,7). ’ ’

Сырая клетчатка играет огромную роль, я кормлении коров. Нормальное течение процессов пищеварения а рубце напрямую зависит от содержания клетчатки в рационе.

Содержание клетчатки н сухом веществе для коров должно составлять /16-25%.

Дефицит клетчатки в рационах коров приводит к нарушению рубшлюго пищеварения, снижению жирное 1и молока, ухудшению аппетита и потребления корма. Избыточное содержание клетчатки в рационе коров отрицательно сказывается на переваримости питательных веществ кормов энергетической питательности рационов и продуктивное!и.

Термин сырая клетчатка является обобщающим для всех углеводов, составляющих структуру клетки. 11о в состав СУ входят отличающие друг от друга по своим физическим, химическим и биологическим свойствам углеводы. Поэтому использование только СК для оценки питательности корма не обеспечивает получение высококачественного сбалансированного рациона.

В настоящих нормах (2003I наряду СК ввели новые параметры контроля углеводного состава кормов нейтрал т.нодетср! енгная клетчатка (НДК) и кисло гнодсдергсная клетчатка (КДК).

ИДК — это фракция, растворимая в нейтральном детергенте (растворителе). Опа включает целлюлозу, гемицеллюлозу, лигнин и более доступна для животных. По ее уровню прогнозируют потребление сухого вещества рациона. Рекомендуется уровень НДК в рационе для корон 28-32% в СВ.

КДК представляет собой комплекс целлюлозы и лигнина. Это менее доступная часть клетчатки, растворимая в кислотном детергенте. От КДК зависит переваримость питательных веществ. Чтобы она не снижалась, уровень КДК должен быть не более 19-21 % от сухого вешестпа [70,82].

Для свиней, лошадей, кроликов и птицы оценку углеводной питательности проводят только по содержанию сырой клетчатки. Так как я рационах моногастричных животных нет необходимости нормировать легкоусиояемые углеводы, гак как потребность в них обеспечивается уровнем энергетического питания. Оптимальным содержанием клетчатки в сухом вешесгве следующее: для поросят-сосунов и при раннем огьемс поросят - 1,6-2.6%, для поросят-отьемышей в возрасте 2-4 месяце» 3-4%, откармливаемое молодняка 4-5%, ремонтного молодняка 5-6%, свиноматок подсосных и хряков - 6-7%, свиноматок холостых и супоросных -8-10; кур-нссушек - не более 3-4%.

рацноипх моногастричных животных нет необходимости нормировав ^ле‘ коусвоясмые углеводы, так как потребность в них обеспечивается уровнем энергетического лишним

Оптимальным содержанием клетчатки в сухом веществе следующее: л 1Я поросят-сосунов и при раннем отъеме поросят 1,6-2,6%, для поросяг- отьемышем в возрасте 2-4 месяцев 3-4%, ижармливасмого молодняка 4- - о, ремонтного молодняка - 5-^%, свиноматок подсосных и хряков - 6-7%. свиноматок холостых и супоросных - 8-10; кур-несушск — не более 3-4%.

Вопрос 3. Углеводам принадлежит основная роль в эффекгивности использования питательных веществ кормов.

Переваримость отдельных углеводов в пищеварительном тракте существенно отличается у моногастричных животных и жвачных.

Сахара и крахмал, поступающие с кормом у животных с однокамерным желудком, расщепляются ферментами пищеварительных соков Мининых до (моносахаридов) глюкозы и фруктозы, которые всасываются в кровь в топком кишечнике. Сахара перевариваются и усваиваются ими на 98%. ( виньи хорошо переваривают БЭВ (крахмал) зерновых кормов: кукурузы 92%, овса 92, ячменя — 88, гороха - 96, но хуже переваривают БЭВ зеленых кормов —45-72 и травяной муки -66-75%.

Основная часть переваренных углеводов корма (моносахариды) у моногастричных животных окисляется в тканях до углекислого газа и воды, часть (25-27 %) превращается в жир, и небольшое количество (3-5 %) используется для синтеза гликотсна.

Клетчатка у животных с однокамерным желудком переваривается бактериями в толстом отделе кишечника в основном в слепой кишке до ЛЖК. У свиней клетчатка переваривается только на 3-40%. За счет ЛЖК у свиней потребность в энергии удовлетворяется только до 28 % от поддерживающей нормы.

Следовательно, клетчатка для свиней имеет небольшую биологическую ценность и в целом она служит балластным веществом в кормах. Поэтому в рационах для свиней следует использовать корма с низким ее содержанием, в основном сочные и концентрированные.

У жвачных животных углеводный обмен отличается от животных с однокамерным желудком тем, что большая часть углеводов корма (моно- и полисахариды) переваривав!ся в рубце под действием микроорганизмов до ЛЖК: уксусная, пропионовая и масляная. В то время как у моногастричных основная часть углеводов переваривается до глюкозы.

Преджелудки взрослых животных населены огромнейшим количеством микроорганизмов и простейших в основном трех типов: инфузориями, бактериями и грибками. В_ 1 мл содержимого рубца насчитывается 10^5-6 простейших и 10 бактерий.

Под действием бактерий переваривается до 9з/о сахара и крахмала до 54% и только небольшое количество лепсопереваримых углеводов (от I до 15%) и до 50-60% потребляемой клетчатки переходят в ниже лежащие отделы, где продолжается дальнейшее их переваривание.

Схсмп превращения углеводов у жвачных животных (табл.)

ЦЕЛЛЮЛОЗА	ГЕМИЦЕЛ­ЛЮЛОЗА	КРАХМАЛ И РАСТВОРИМЫЕ САХАРА	ФРУКТОЗ АЛЫ	ПЕКТИН
		1 /	1 г
ЦЕЛЛОБИОЗА 1 ГЛЮКОЗА	КСИЛОБИОЗА КСИЛОЗА	МАЛЬТОЗА 1 ГЛЮКОЗА	ФРУКТОЗА	_ ГАЛАКТУРО- НОВАЯ КИСЛОТА

УКСУСНАЯ ПРОПИОНОВАЯ МАСЛЯНАЯ

КИСЛОТА

Кислота

КИСЛОТА

МОЛОЧНАЯ со. СН1 н, КИСЛОТА

ФЕРМЕНТАЦИЯ МОНОСАХАРИДОВ, МИКРОБНЫЙ СИНТЕЗ УГЛЕВОДОВ

Всасывание

УГЛЕВОДЫ КОРМА И МИКРООРГАНИЗМОВ

Всасывание глюкозы

ферментация в толстом ОТДЕЛЕ КИШЕЧНИКА

Рис. 5. Схема превращения углеводов у жвачных животных

Структурные углеводы (целлюлозу и гемицеллюлозу) ферментатируют пеллюлозолитичсские бактерии п основном до уксусной кислоты, которая в основном идет на образование молочного жира, и

Амилолитические бактерии ферментируют крахмал до пропионовой кислоты, которая является предшественником глюкозы и жира тела и желательна при откорме ската. Но если образуется избыток ее у лактирующих коров снижается жирность молока.

Микроор)анизмы, ферментатирующие сахара, продуцирую! главным образом пропионовуто и масляную кислоты. Масляная кислота, будучи, предшественником жирных кислот при образовании молочного жира - повышает жирность молока. А-

В первые 2-3 часа после кормления перевариваются сахар, затем через 3-6 часов крахмал и через 4-8 часов клетчатка.

Общее количество ЛЖК в рубце достигают 3-4,5 кг. (.редисе соотношение кислот содержимого рубца следующее, у - 65 А, п —^20, м — 15%. Всосавшиеся в кровь ЛЖК обеспечивают на 40-70% потребность в энергии в организме животных.

Количество и соотношение кислот брожения в преджелудках изменяются под влиянием набора кормов, их физического состояния. Так,

грубые корма, приводят к увеличению уксусной кисло пл, сочные и концентрированные вызывают увеличение пропионовой, масляной кислот.

На переваримость углеводов у жвачных влияют следующие факторы:

• содержание сахара и крахмала. При высоком содержании крахмала и сахара гидролиз клетчатки снижается за счет снижения pH в рубце, а при недостатке их снижает переваримость сс нз-зя более слабого развития микроорганизмов. Целлюлозу ферментируют бактерии, которые очень чувствительны к кислой среде. Они лучше функционируют при значении pH от 6,4 до 7,0. скорость ферментации целлюлозы снижается при pH 6,2 и прекращается ниже 6,0.

• уровень сырого протеина. Лучше всего клетчатка перепаривается при содержании в рационе 1 -2% азота или 6,3-12.5% от сухого вещества.

• степень литификация кормя. Так. в молодой пастбищной траве содержится 5% лигнина в сухом веществе, то переваримость целлюлозы составляет — 80%, в зрелой траве с 10% лигнина, переваримость целлюлозы 60%.

• сбалансированность рационов по минеральным веществам натрию, сере, фосфору, кобальту, мели и витаминам и в частности, каротину.

Вопрос 4. На содержание углеводов п ттаковых и бобовых гравах и кормах, приготовленных из них. оказывают сугцестпешгое влияние вид растения, сорт, стадия роста, климат, уровень удобрения, технология заготовки кормов, способы их подготовки к скармливанию и др. Данные о содержании фракций углеводов в злаковых культурах по фазам вегетации приведены в таблице 21.

21. Содержание углеводов п злаковых травах по фазам вегетации, % от абсолютно сухого вешестна (данные ПНИН кормов)