719

нормальную структуру кала в кишечнике. Наилучший уровень клетчатки в рационах коров зависит от массы животных, уровня продуктивности, качества молока и физиологического состояния [124].

Целлюлоза содержится в растительных кормах в большем количестве в сравнении с другими углеводами, уступая крахмалу в концентратах. Является самым существенным сложным углеводом, отвечающая за прочность оболочки растения, переваримость её не превышает более 20 % сухого вещества рациона, в тоже время у целлюлозы в клеточной оболочке коэффициент переваримости может доходить до 70 %.

Целлюлоза в кормах, являясь основной частью клетчатки, выполняет в деятельности пищеварительного аппарата роль сходную с клетчаткой, обеспечивая формирование гелеобразных структур, контролирующих освобождение желудка от каловых масс, скорость всасывания в тонком кишечнике и время транзита через желудочно-кишечный тракт. При этом сопровождающие ее полимерные соединения в процессе гидролиза (целлобиоза, декстрины) улучшают внутриполостное давление в пищеварительном тракте [34].

Б.В. Тараканов и Т.А. Николичев (1986), Д.А. Бреус (2006), установили, что наибольшей способностью к гидролизу клетчатки и целлюлозы у коров обладает микрофлора рубца при 17-19 % содержания клетчатки, когда на долю концентратов приходится не более 44-45 % от сухого вещества рациона.

При содержании в сухом веществе рациона клетчатки менее 15 %, способность микрофлоры к расщеплению пони-

жается [178, 15].

М.Т. Мороз (2008) выявил, увеличение клетчатки в рационах коров с 26 до 38 % за первые 100 дней лактации при-

21

вело к снижению удоя на 1100 кг; при 33 % клетчатки в рационе удой понижался на 700 кг, но при этом в молоке шло повышение молочного жира. Таким образом, для нормального функционирования рубца, а отсюда неплохого уровня молочного жира нужно, чтобы в рационах лактирующих коров содержание клетчатки было в пределах 18 % от сухого веще-

ства [116].

Многообразие микроорганизмов в рубце жвачных требует легко и интенсивно ферментируемых углеводов (сахара и крахмала) и трудно усвояемых – клетчатки [74].

Недостаток в рационах дойных коров сахаров и клетчатки ведёт к снижению активности бактерий, простейших и грибков, уменьшению их количества, что сказывается на снижении синтеза аминокислот, витаминов группы В, и низкой жирности получаемого молока [108].

Применение добавок (пищевая сода, пропиленгликоль, глицерин и др.), способствующих нормализации рубцового пищеварения, позволяют повысить переваримость клетчатки и других питательных веществ рациона [225, 226, 98,

38, 151].

Гемицеллюлозы, входят в состав запасного питательного вещества стенки растительной клетки, их количество может доходить до 15 % в сухом веществе, расщепляются микроорганизмами рубца до ксилозы, участвующей в углеводном обмене, её роль не высока.

В состав нейтрально-детергентной клетчатки кроме лигнина, целлюлозы, гемицеллюлоз входят пектин, глюканы относящиеся к не крахмалистым полисахаридам. Не крахмалистые полисахариды тоже не перевариваются в желудочнокишечном тракте млекопитающих из-за отсутствия собственного фермента пектиназы [150].

22

Не крахмалистые полисахариды содержатся в значительных количествах в зернах злаковых и бобовых культур, ухудшают переваримость и создают вязкие растворы в кишечном тракте не только у крупного рогатого скота, но и других видов животных – свиней, птицы. С целью повышения полезного действия не крахмалистых полисахаридов применяют ферментные препараты (ксиланазу, пектиназу, β- глюканазу), которые расщепляют НКП до моносахаров, и это снижают их гельобразующее действие [150].

В повседневном рационе лактирующих коров, с целью получения высоких удоев, часто снижают грубые, но увеличивают количество концентрированных кормов. На первом этапе это ведет к увеличению удоев, а в последующем, наоборот, к снижению удоев, ухудшению качества молока, в конечном счете, к нарушению обмена веществ, ухудшению воспроизводительной способности, и в целом снижению экономики предприятия.

Зная параметры гидролиза клетчатки микроорганизмами в желудочно-кишечном тракте можно правильно составить рационы.

Высока потребность в клетчатке в первый месяц пастбищного содержания коров, потому что в траве в начале фазы кущения содержание клетчатки очень низкое. В этот период уровень клетчатки в рационах может доходить до 10 %, а содержание молочного жира снизится до 3,0 %. По мере вегетации растений, содержание клетчатки повышается до 2223 %, и тогда у коров жирность молока восстанавливается. Практически эту проблему можно решить, дачей грубого корма. В связи с этим на первый месяц пастбищного содержания коров на ферме надо иметь запас сена, хорошей соломы; добавлять сахаросодержащие корма, поскольку в траве

23

содержится мало клетчатки и низкая концентрация сахаров. Рекомендуется при пониженном содержании клетчатки в кормах включать в рационы буферные смеси при совместном использовании бикарбоната натрия, бикарбоната калия и карбоната магния в количестве до 0,5 % от сухого вещества рациона, а также ацетат натрия в дозе 300-500 г на голову в сутки [199, 200, 107].

Легкорастворимые углеводы – моно и дисахара сбраживаются быстро – в первые 2-3 часа, крахмал – медленнее – через 3-6 часов, а клетчатка грубых кормов гидролизуется более длительно – 6-9 часов, поэтому поддерживая оптимальный уровень клетчатки в рационе и регулируя кормление, можно поддерживать рН в рубце коровы на постоянном уровне. Моно и дисахара наряду с азотистыми веществами участвуют в синтезе бактериального белка в рубце [30].

Н.И. Клейменов и др. (1986), рекомендуют повышать норму энергии в рационах коров на 10 % при увеличении отношения суммы легкопереваримых углеводов к протеину с 2,3 до 2,6, что содействует увеличению удоев до 6,3 % [68].

Для образования белка используются продукты гидролиза и ферментации сахаров, крахмала, поэтому нужно учитывать их содержание и соотношение в кормах, что играет немаловажную роль для правильного обмена веществ. При дефиците сахаров в рационе коров может происходить нарушение углеводно-жирового обмена, порождающее ацидоз, бесплодие и, соответственно, снижение длительности использования животных [153].

При нехватке сахаров в кормах, а затем рационах, в рубце животных снижается образование уксусной, пропионовой и вдвое возрастает количество масляной кислоты, это сдерживает в печени синтез гликогена. Для удовлетворения

24

энергетических потребностей организм животных начинает больше использовать протеин, что способствует образованию большого количества аммиака (алкалоз); и жир кормов, а это ведет к образованию недоокисленных кетоновых тел при недостатке сахаров (или кетоз) [165].

При наличии значительного количества легкопереваримых углеводов (сахара, крахмала) в рационах лактирующих коров, возрастают концентрации летучих жирных кислот в содержимом рубца и крови животных; при этом повышается жирность молока. Но при избыточном содержании крахмала в рационе переваримость сухого вещества может понижаться на 6,2 %, сырого протеина – на 7,8 %, сырой клетчатки – на

7,1 %, БЭВ – на 5,6 % [178].

Содержание сахаров в отдельных кормах может доходить до 30 % сухого вещества корма. Сахара в силу хорошей растворимости из любых кормовых источников в рубце быстро и довольно полно подвергаются воздействию бактерий.

Н.В. Курилов (1980) доказал, что уменьшение образования в рубце и книжке уксусной кислоты, ведет к понижению удоя, к снижению в нем МДЖ на 0,2-0,3 % и на 0,15 % МДБ, что ухудшает технологические качества молока [96].

Практикой производства молока доказано, лактирующие коровы должны получать на каждые 100 г переваримого протеина рациона 80-100 г сахара, а для высокомолочных коров необходимо доводить до 120 г [228].

Зная фактическую питательность кормов, можно предсказать удой, а применение сбалансированных рационов кормления животных повышает эффективность продуктивного использования коров, что в дальнейшем способствует совершенствованию технологий заготовки, хранения и приготовления кормов [163, 164].

25

Потребность в незаменимых аминокислотах может удовлетворяться за счет поступления белка микроорганизмов, синтезируемого в рубце, не распавшегося в рубце протеина корма и эндогенного белка. В силу этого нужно учитывать качественные характеристики протеина корма – расщепляемость его в рубце и аминокислотный состав нерасщепленного в рубце протеина [163, 179].

Главный источник переваримого протеина в рационах животных, концентрированные корма (зерна злаковых и бобовых, продукты их переработки и масличных). Зная экономику производства концентрированных кормов, влияние их на удой и себестоимость произведенного молока можно наметить благоприятные способы увеличения производства молока по небольшой цене. Но увеличение удельного веса концентратов в рационах коров при недостатке сахаров приводит к повышенному содержанию белка в рубце, соответственно аммиака, вызвать алкалоз, что отрицательно скажется на воспроизводительных функциях, продуктивности, приведет к преждевременной выбраковке животных [106].

А.И. Найданов (1985), М.П. Кирилов (2004), E.J. Peters

(1980) пришли к выводу, что если рацион сбалансирован по питательным веществам, витаминам, макро и микроэлементам, то норму протеина для коров можно снизить на 15 % без вреда для их здоровья, удоя и состава молока [121, 66, 244].

Н.В. Курилов и др., (1980), A. Orth (1961), полагают, что значимым фактором полноценности рационов для лактирующих коров является сахаропротеиновое отношение [95, 243].

На основании данных ряда исследований сахаропротеиновое отношение в рационах коров в зависимости от продуктивности должно находиться в пределах 0,8-1,2: 1, но может варьировать от 0,7 до 1,2 [83, 211, 68, 55].

Повышение сахаропротеинового отношения до 1: 1 в рационах, в физиологических опытах, проведенных на лакти-

26

рующих коровах с удоем 4500-5000 кг, привело к увеличению переваримости клетчатки [79].

В Рязанской области увеличение сахаропротеинового отношения в рационах с 0,6 до 0,8 за счет скармливания коровам гидролизного сахара способствовало повышению жира в молоке на 0,01-0,07 %, белка – на 0,06-0,12 %, с увеличением в целом сухого вещества – на 0,17-0,23 % [166].

Избыток легкосбраживаемых углеводов при недостатке протеина – при сахаропротеиновом отношении 4,9-5,5, существенно уменьшает результативность использования животными питательных веществ рационов.

При этом, снижение сахаропротеинового отношения до 0,34: 1, когда в кормах содержится мало сахара, в рубце животного происходит замедление роста бактериальной флоры, изменяется соотношение летучих жирных кислот, увеличивается доля масляной. Это ухудшает усвоение азота, каротина корма; понижается продуктивность и здоровье коров [68].

Особенно велика роль глюкозы, за счет её окисления в животных организмах восполняется 30 % энергетических затрат. Высокая потребность в глюкозе выявлена у лактирующих коров, так как она в молочной железе участвует в образовании молочного сахара - лактозы [214, 215].

Ранее недостаток сахаров старались восполнять за счет использования отходов переработки древесины, а именно применения гидролизного сахара, то в настоящее время в связи с изменением политической и экономической ситуации возможность возрождения производства гидролизного сахара проблематична [218, 166, 20].

При составлении рационов для лактирующих коров в практике кормления не обеспечивается достойный уровень энергии без использования концентрированных кормов, зачастую используя при этом объемистые корма не самого высокого качества. Притом, если ранее широко применяли кор-

27

неклубнеплоды, то в настоящее время – это редкость. Использование отходов свеклосахарной переработки связано с увеличением затрат на логистику. В тоже время почти во всех видах зерновых концентратов доля полисахарида – крахмала превышает содержание в 1 кг 50 % и более. Сам крахмал гидролизуется микроорганизмами рубца в большей степени до пропионовой и масляной кислот [17].

Ряд исследователей предлагают поднять углеводную питательность в рационах коров за счет включения пропиленгликоля и глицерина, но это должно быть тогда, когда использованы все возможности подготовки концентратов к скармливанию [72, 183].

1.3 Характеристика концентратной составляющей рационов коров

В Пермском крае в кормлении животных используются зерновые злаковые и бобовые следующих культур, питательность и состав которых представлены в таблице 1 [124].

Из таблицы следует, что наибольшей питательностью характеризуется горох, но он имеет ограниченное применение в большинстве хозяйств из-за технологии его выращивания и уборки.

Таблица 1

Биохимический состав фуражных культур Пермского края (в 1 кг)

Все представленные культуры в составе сырого протеина содержат фракции расщепляемого в рубце протеина более 70 %, а у ячменя и овса почти 90 %, что можно предполагать о неэффективном использовании животными протеина концентратов. Высокий уровень гидролиза сырого протеина микроорганизмами, а в том числе и переваримого в рубце ведет к значительному образованию аммиака и при не усвоении микроорганизмами он поступает через стенку рубца в кровь, превращается в печени в мочевину, частично возвращаясь со слюной [17, 107, 224, 21].

Из зерновых злаковых много крахмала содержится в пшенице, озимой ржи, ячмене, но мало в овсе. Низкое содержание сахаров следует отметить в ячмене, ржи; несколько больше в овсе, пшенице. Скармливание таких зерновых в чистом виде или в составе смесей не позволяет решить проблему обеспечения водорастворимыми углеводами микроорганизмов рубца [20].

Особо следует отметить зерно озимой ржи, которое всеми рекомендуется к скармливанию с ограничениями, и в связи с этим ее посевы с каждым годом сокращаются. В «Сценарном прогнозе развития зернового рынка России в 2016 году» о зерне ржи нет даже прогноза на несколько лет. Сообщают о пшенице, кукурузе, ячмене, рапсу, сое, рису, ов-

су [140].

Зерно озимой ржи обладает высокой питательностью, и, имея в своем составе незаменимые аминокислоты, при этом не считается кормом, в связи с наличием в нем антипитательных веществ (пентозаны до 10 % от БЭВ, пектины – 8 %, глюканы – 4 %, фитиновая кислота – 1,2 %, β – алкилрезорцины) [175]. Его можно скармливать в составе комбикормов в измельченном виде для крупного рогатого скота не более

29

20 %, для свиней 10-15 % и птицы не более 5 % от массы комбикорма [22].

В тоже время сельское хозяйство не может обойтись без возделывания озимой ржи, являющейся предшественницей в севооборотах для многих кормовых и продовольственных культур [33].

Антипитательные факторы озимой ржи обусловлены особой структурой крахмальных зерен, создающих в кишечном тракте вязкие липнущие растворы затрудняющих всасывание питательных веществ. Кроме того во ржи по сравнению с другими зерновыми содержание алкилрезорцинов превышает в несколько раз, наличие значительного количества некрахмалистых углеводов, ингибитора трипсина, фитиновой кислоты снижают её положительные питательные достоинства. В питании человека ржаной хлеб не создает проблем, потому что при выпечке мука предварительно подвергается дрожжеванию, а затем высокой температуре в печах. Доказано, что антипитательные вещества зерна ржи можно разрушить, нейтрализовать, применяя высокую температуру и давление для ее обработки при помощи экструзии [175, 157].

Возделывание озимой ржи решает во многом проблемы весенне-полевых работ, чередование культур в севооборотах, повышение урожайности не только ржи, но и других последующих за ней культур [33].

Таким образом, при использовании в кормлении жвачных выше указанных концентратов для сбалансирования углеводного и протеинового питания животных необходимо решить 3 проблемы: инактивировать антипитательные свойства любого корма, понизить расщепляемость в рубце сырого протеина до 70-60 %, имея значительные резервы крахмала воздействовать на его различными методами и через стадии декстринизации получить простые сахара.

30