Содержание к диссертации
Введение
І.Обзор литературы 9
1.1 Особенности протеинового питания лактирующих коров 9
1.2 Роль микроорганизмов рубца в пищеварении у жвачных животных 13
1.3 Особенности углеводно-липидного обмена у жвачных животных 19
1.3.1 Особенности переваривания и обмена углеводов в предже-лудках жвачных животных 19
1.3.2 Летучие жирные кислоты и их использование в обмене веществ у жвачных животных 23
1.3.3 Особенности переваривания и обмена липидов в предже-лудках жвачных животных 27
1.4 Характеристика люпина и его влияние на обмен веществ и продуктивность животных 32
II. Собственные исследования 41
2.1 Материал и методы исследований 41
III. Результаты исследований и их обсуждение 49
3.1 Исследование рубцового содержимого подопытных коров ... 55
3.1.1 Биохимические и микробиологические показатели рубцового содержимого у подопытных коров 56
3.1.2 Показатели углеводно - липидного обмена в рубце подопытных коров 60
3.2 Исследования крови 62
3.2.1 Концентрация продуктов углеводного обмена в крови под опытных коров 62
3.2.2 Показатели липидного обмена в крови подопытных коров... 65
3.2.3 Морфологические показатели крови подопытных коров... 67
3.2.4 Показатели белково — минерально — витаминной обеспеченности организма подопытных животных 70
3.3 Показатели воспроизводительной функции подопытных коров 74
3.4 Молочная продуктивность и качество молока подопытных коров 76
Экономическая эффективность опыта 79
Заключение 81
Выводы 91
Практические предложения производству 93
IV. Список литературы 94
V. Приложения
- Особенности протеинового питания лактирующих коров
- Особенности переваривания и обмена углеводов в предже-лудках жвачных животных
- Исследование рубцового содержимого подопытных коров
- Концентрация продуктов углеводного обмена в крови под опытных коров
Введение к работе
Белки — главная составная часть тела живых организмов. Являясь материальным субстратом жизни, белки играют решающую роль в обмене веществ. Протеиновая недостаточность рационов отрицательно влияет на физиологическое и функциональное состояние животных: нарушает обмен веществ, снижает продуктивность, ухудшает репродукцию, приводит к перерасходу кормов и повышает себестоимость производимой продукции (Соловьева Т.М., 1971; Kalchreuter S., 1990; Калашников А.П., 1991; Реджепкулыев М.К., 1992; Santos F., 1998; Sannes R., 2000; Кальницкий Б.Д., Харитонов Е.Л., 2001).
В то же время, белок или корма, богатые им, являются наиболее дорогими и дефицитными в питании животных, особенно это относится к жвачным животным, потребляющим преимущественно объемистые корма с низким содержанием протеина.
Для решения этой проблемы в кормопроизводстве следует расширять набор высокобелковых растений, в том числе и за счет малораспространенных или нетрадиционных культур. Одна из перспективных кормовых культур — люпин - источник дешевого высококачественного растительного белка. Известно, что в зерне злаков белка содержится 8-13 %, в зерне гороха, вики и кормовых бобах - 22 - 30 %, а в зерне люпина - 30-46 % от сухого вещества. Белок люпина по аминокислотному составу превосходит названные корма, кроме того, он отличается высоким качеством и переваримостью (Задорин А.Д., 1994; Такунов И.П.,1996). Из-за низкого содержания ингибитора трипсина люпин может использоваться в корм любым видам животных без предварительной обработки (Кадыров Ф.Г., Кадырова Н.В., 1999; Терехов М.Б., 2003).
Производство зерна люпина в условиях Нечерноземья, куда относится и Брянская область, более выгодно по сравнению с традиционными бобовыми культурами, такими как горох и др., за счет высокой урожайности и меньших хозяйственных затрат на выращивание. Однако широкое внедрение посевов кормового люпина и его использование в кормлении сельскохозяйственных животных сдерживается наличием в люпине антипитательных веществ, и в первую очередь алкалоидов.
Применение физических и химических обработок зерна люпина позволяет снизить токсические свойства алкалоидов, но более приемлемым и перспективным является создание сортов этой кормовой культуры с пониженным содержанием алкалоидов, что и проводится отечественными селекционерами. В последние годы выведены новые сорта узколистного малоалкалоидного люпина: Кристалл (алкалоидность 0,05-0,08 %), Снежеть (алкалоидность 0,03-0,04 %), Белозерный - ПО (алкалоидность 0,04-0,05 %). Однако одним из условий внедрения и использования подобных культур является предварительное изучение их кормовых достоинств на животных в научно — производственных опытах с определением воздействия на физиологическое состояние животных, их продуктивность и качество получаемой от них продукции.
К настоящему времени уже накоплены определенные данные по использованию кормового люпина в рационах сельскохозяйственных животных и птицы, однако, проведенными исследованиями еще не охвачены многие вопросы, касающиеся физиолого-биохимических аспектов использования зерна люпина в рационах молочных коров.
На основании вышеизложенного целесообразно провести более обстоятельные исследования по изучению влияния зерна малоалкалоидного люпина в качестве высокобелкового корма рациона жвачных животных на состояние углеводно-липидного обмена, молочную продуктивность и воспроизводительную функцию.
Цель и задачи исследований. Целью исследований было дать физиолого-биохимическую и экономическую оценку использования зерна новых сортов мало алкалоидного люпина в рационах кормления молочных коров черно — пестрой породы.
Исходя из цели, были поставлены задачи:
1. Изучить влияние разных сортов мало алкалоидного люпина на:
- течение ферментативных и микробиологических процессов в рубце коров;
- состояние углеводного и липидного обменов;
- морфологические и биохимические показатели крови;
- молочную продуктивность и качество молока;
- воспроизводительную функцию;
2. Определить экономическую эффективность и целесообразность использования в рационах кормления молочных коров зерна малоалкалоидного люпина.
Исследования по теме диссертации осуществлялись в соответствии с комплексной, целевой научно - исследовательской программой Брянской государственной сельскохозяйственной академии «Совершенствование системы селекции, разведения, кормления, профилактики и лечения сельскохозяйственных животных и птицы в условиях юго-запада России», утвержденной Министерством сельского хозяйства и продовольствия РФ от 07.05.97 № 1.
Работа является самостоятельным разделом темы кафедры нормальной и патологической физиологии, зоогигиены и ветеринарной радиобиологии Брянской государственной сельскохозяйственной академии «Изучение мор-фофункциональных закономерностей роста и развития организма животных под влиянием возраста, кормления и некоторых экологических факторов» (№ регистрации 01.90.0001442).
Научная новизна работы. Впервые экспериментально изучено влияние новых сортов малоалкалоидного люпина на процессы рубцового пищеварения, интенсивность и направленность углеводного и липидного обмена в рубце и крови, на морфологический и биохимический состав крови, а также на молочную продуктивность и воспроизводительную функцию коров черно
- пестрой породы.
Дана физиолого-биохимическая оценка и экономическое обоснование возможности замены концентратной части рациона лактирующих коров зерном малоалкалоидного люпина в условиях хозяйств Брянской области.
Практическая значимость работы. На основе физиолого-биохимических исследований предложен нетрадиционный высокобелковый корм для молочных коров, который позволяет снизить себестоимость и повысить уровень рентабельности производства молока.
Полученные нами результаты по положительному влиянию дерти зерна малоалкалоидного люпина на рубцовое пищеварение, углеводный и липид-ный обмен, морфо — биохимические показатели крови могут быть физиологическим научным обоснованием при подготовке рекомендаций по применению молочным коровам дерти зерна малоалкалоидного люпина.
Основные положения, выносимые на защиту: влияние дерти зерна ма-лоалкалоидного люпина сортов «Снежеть» (алкалоидность 0,040 %) и «Кристалл» (алкалоидность 0,075 %) на:
- рубцовое пищеварение;
- состояние углеводного обмена; -состояние липидного обмена;
- морфологические и биохимические показатели крови;
- молочную продуктивность и качество молока;
- воспроизводительную функцию;
- экономическую эффективность использования дерти зерна люпина в рационах молочных коров.
Апробация работы. Основные теоретические положения и практические результаты диссертации доложены на:
- Международной научно - практической конференции: «Регион - 2006. Конкурентоспособность бизнеса и технологий, как фактор реализации национальных проектов» (Брянск, 2006);
- VIII Международной научной конференции студентов и магистрантов: «Научный поиск молодежи XXI века» (Горки, 2006);
- Всероссийской научно — практической конференции: «Региональные проблемы повышения эффективности агропромышленного комплекса» (Курск, 2007);
- XXIII научной конференции: «Научные и практические аспекты совершенствования технологии производства продукции животноводства, профилактики и лечения сельскохозяйственных животных» (Брянск, 2007);
- Международной научно — практической конференции: «Научные проблемы производства продукции животноводства и улучшения ее качества» (Брянск, 2007);
- Международной научно - практической конференции: «Актуальные проблемы кормления сельскохозяйственных животных» (Дубровицы, 2007);
- Международной научно - практической конференции: «Селекционно -технологические аспекты повышения продуктивности сельскохозяйственных животных в современных условиях аграрного производства» (Брянск, 2008);
- расширенном заседании кафедры нормальной и патологической физиологии, зоогигиены и ветеринарной радиобиологии, Брянской ГСХА (Брянск, 10 октября 2007г).
Особенности протеинового питания лактирующих коров
Многие ученые указывают, что для получения высокой молочной продуктивности у коров одного обильного кормления недостаточно. Корма могут быть, например, такими, что корова будет склонна перерабатывать их не в молоко, а в жир, откладывающийся в тела. Чтобы избежать этого, главным средством является доставка необходимого количества белка. Уровень протеинового питания зависит от возраста, физиологического состояния, уровня продуктивности крупного рогатого скота.
Эффективность использования энергии зависит от обеспеченности организма легкорасщепляемым протеином. Недостаток расщепляемого протеина усугубляет дефицит энергии, вызывает нарушения обмена веществ и снижает показатели воспроизводства. В начале лактации очень важно обеспечить коров легкорасщепляемым протеином и азотистыми веществами с необходимым набором незаменимых аминокислот (Journet М.; Champredon С, 1983).
Эффективность использования протеина и фактическая потребность в нем коров тесно связаны с энергетической и углеводной питательностью рационов. При недостатке энергии и углеводов белок корма расходуется на образование энергии и удовлетворение энергетических потребностей, что приводит к снижению эффективности его использования на образование белков молока (Алиев А.А., 1997).
Дефицит энергии приводит к общему дефициту протеина в связи со снижением синтеза микробного протеина, а увеличение уровня протеина в рационе без увеличения энергии - к неэффективному использованию протеина рациона в связи с избыточным увеличением содержания аммиака в рубце (Кальницкий Б.Д., 1993). При высокой расщепляемости протеина также увеличивается концентрация аммиака в содержимом рубца, что указывает на то, что его образование проходит быстрее, чем микроорганизмы могут усвоить и превратить в белки собственного тела. В этом случае происходит потеря аммиака и снижается эффективность использования протеина. Поэтому жвачные могут испытывать недостаток аминокислот, несмотря на высокий уровень протеина в рационе (Курилов Н.В., Кроткова А.П., 1971). Избыток аммиака всасывается в кровь и выделяется с мочой в виде мочевины, причем, чем выше концентрация аммиака в рубце, тем выше содержание мочевины в крови. Это свидетельствует о том, что по содержанию мочевины в крови, можно в какой-то степени судить об эффективности усвоения азота в организме животных (Eisemann Н.Р. et al., 1989). На эту зависимость указывают многие исследователи (Алиев А.А., Кошаров А.Н., Курилов Н.В., 1972; Зборовский Л.В., 1976; Курилов Н.В., 1989; Коршунов В.Н., 1992).
Аммиак - основной источник азота для синтеза микробного белка и его концентрация в рубце колеблется от 3 до 40 мк %. При обычных условиях кормления в рубце крупного рогатого скота и овец его содержится от 5 до 40 мг %. Предельной величиной содержания ее в крови у крупного рогатого скота является 50 мг %, после которой идет усиленная потеря азота организмом (Курилов Н.В., Кошаров А.И., 1979). В зимний период кормления, уровень аммиака более низкий, а в условиях весенне- пастбищного содержания может достигать 60 мг %. Оптимальное потребление азота аммиака Рубцовыми микроорганизмами осуществляется при его концентрации 5 - 8 мг % (Satter L.D., 1982, Курилов Н.В., 1987), но не более 20 мг % (Курилов Н.В., 1979), до 23,5 мг % включительно (Ерсков Э.Р., 1985). Критической концентрацией азота аммиака, необходимой для поддержания роста микроорганизмов рубца, является 2 мг % (Курилов Н.В., Турчинский В.В., 1982). Оптимальная концентрация аммиака обычно наблюдается, когда уровень сырого протеина в рационе не превышает 13 % (Хейджмейстер X., 1983; Алиев А.А., 1997), но выше 6,7 % (Долгов И.А., 1989). При его недостатке замедляется синтез микробного белка (Потехин С.А., Кондратьева Л.Ф., 2002). На величину образования аммиака, а, следовательно, и на синтез микробного протеина в рубце оказывают влияние как расщепляемость, растворимость протеина, так и ряд других факторов, таких как вид и количество углеводов, рЫ, скорость оттока кормовых масс, частота кормления, измельченность корма и другие.
Потери протеина можно предотвратить путем химической или физической обработки (защиты) белков или аминокислот, что снижает степень их разрушения в рубце. С другой стороны, способность рубцовой микрофлоры использовать аммиак означает, что жвачным можно скармливать небелковые азотистые вещества взамен более дорогостоящих белков (Курилов Н.В., Кроткова А.П., 1971).
Эффективность использования протеина зависит в основном от его биологической ценности, прежде всего, аминокислотного состава. На усвоение протеина оказывает влияние количество его легкорастворимых фракций, соотношение между белковым и небелковым азотом рациона. В зависимости от состава рациона, а также от степени растворимости протеина, в рубце жвачных расщепляется от 40 до 80 % и более протеина корма (Henderickx Н., Martin J., Rech C.R., 1987).
По данным исследователей США, снижение растворимости протеина рациона увеличивало потребление энергии корма и эффективность ее использования, но не влияло на молочную продуктивность коров (Janicki F.J., Holter J.B., Hayes Н.Н., 1985).
При сбалансированном кормлении процессы синтеза микробиального белка должны преобладать над распадом протеина корма. Протеин используется лучше, если в составе рациона есть корма, богатые углеводами, которые сбраживаются со скоростью, совпадающей с превращением протеина. Необходимо принимать во внимание источник углеводов при расчете реакции мо лочных коров на протеин корма (Lees J.A.; Oldham J.D.; W. Haresign; Gamsworthy P.C., 1990).
Обеспеченность животных протеином контролируется в кормах и рационах по количеству сырого, расщепляемого и нерасщепляемого (для крупного рогатого скота) протеина. Количество протеина, приходящегося на 1 ЭКЕ рациона, называется уровнем протеинового питания животных, который зависит от возраста, физиологического состояния, продуктивности крупного рогатого скота (Калашников А.П., 1991).
Недостаток протеина, и особенно аминокислот в кормах и рационах, приводит к задержке роста и развития, нарушению воспроизводительной функции, при этом снижается усвоение питательных веществ кормов всего рациона, падает молочная продуктивность (Соловьева Т.М., 1971; Kalchreuter S., 1990; Калашников А.П., 1991; Реджепкулыев М.К., 1992). Другими учеными отмечено, что снижение нормы протеина на 9-15,6 % не оказывает существенного влияния на химический состав и технологические качества молока (Бирих И.К. и др., 1970; Батуева Т.И., Лобанцева В.И., 1972; Дегтярев В.П.,ЛевинаЛ.Н., 1988).
Особенности переваривания и обмена углеводов в предже-лудках жвачных животных
Преджелудки жвачных и специфика микробиологических процессов в них вносят принципиальные отличия в переваривание всех компонентов кормов. В отличие от моногастричных, рационы жвачных животных содержат, как правило, большое количество объемистых грубых кормов - сено, силос, зеленые травянистые корма и т.д. Главной составной частью этих кормов являются структурные углеводы. В рационах жвачных животных на долю углеводов приходится до 70-75 % (Калашников А.П. и др., 2003).
Углеводы являются поставщиками энергии при кормлении животных, используются в энергетических процессах и откладываются в виде запасных питательных веществ (крахмал) (Кононский А.И., 1992), оказывают значительное воздействие на пищеварение и использование веществ в организме. Они совместно с белками входят в состав важных биологических структур (Чечёткин А.В. и др., 1982).
В зависимости от вида растений и его частей доля углеводов в них может составлять от 40 до 80 %. Углеводы, входящие в состав растений, можно разделить на две основные группы: растворимые углеводы или сахара, и полисахариды. Полисахариды (крахмал, целлюлозу, гемицеллюлозы, инулин, ксилан), значительная доля которых нерастворима в воде, подвергаются расщеплению бактериальными ферментами и доступными для организма жвачных они могут быть лишь после переваривания микрофлорой пищеварительного тракта (Дубинин А.В., 1987; Григорьев Н.Г. и др., 1989; Отава A.M., Скороход В.И., 1992; Алиев А.А., 1997; Орсков Е.Р., 2003).
Обмен углеводов, поступающих с кормом, начинается с гидролиза их в желудочно-кишечном тракте под влиянием ферментов микроорганизмов рубца. В сычуге и кишечнике продолжается расщепление с последующим всасыванием продуктов их гидролиза в кровь и лимфу. Этим вопросам посвящено большое количество исследований отечественных и зарубежных авторов (Попов Н.Ф., 1962; Жеребцов П.И. и др., 1963; Курилов Н.В., Кроткова А.П., 1971; Алиев А.А., 1980; Солдатенков П.Ф. 1970, 1976; Скороход В.И., Малайдах Ф.Ф. и др. 1974; Овчаренко Э.В., 1991; Козлов А.С., 1991; Матери-кинА.М., 1992 и др.).
В рубце трудно гидролизуемые углеводы перевариваются на 50-60 % с помощью анаэробных целлюлозолитических бактерий, однако для ферментации требуется длительный контакт с микрофлорой (Miron J., 2001). В рубце переваривается до 95 % простых Сахаров и только до 40 % потреблённой клетчатки переходит в нижележащие отделы желудочно- кишечного тракта (Медведев А.Ю., Материкин A.M., 1995). В травах на ранних стадиях развития, когда лигнина меньше 3 %, переваримость целлюлозы значительно выше, чем в зрелых (Воробьева СВ., 2003). Скармливание повышенных количеств крахмала и особенно сахара, приводящее к снижению рубцового рН, угнетает рубцовую микрофлору, переваривающую клетчатку (Орсков Е.Р., 2003). Клетчатка грубого корма стимулирует перистальтику рубца и жевательную активность, в результате стимулируется слюноотделение, что приводит к нейтрализации повышенной кислотности и поддержанию оптимального рН для целлюлозолитических бактерий (Синещеков А.Д., 1965; Алиев А. А., 1997).
Микроорганизмы рубца способны расщеплять и использовать в качестве источника энергии большое количество полисахаридов, таких как крахмал, целлюлоза, гемицеллюлозы до стадии моносахаров. Одновременно с расщеплением углеводов в рубце происходит синтез микробных полисахаридов.
Важное место в энергетическом обмене занимает глюкоза, хотя многие ткани жвачных утилизируют предпочтительней ацетат, чем глюкозу; она незаменима для снабжения энергией мозга и плодов у беременных животных (Lindsay D.B., 1959; Lindsay D.B., Setchell В.Р., 1976), для синтеза лактозы в молочных железах и для пополнения кислот цикла Кребса во всех тканях (Krebs Н., 1961). Снабжение организма жвачных глюкозой осуществляется, главным образом, за счет глюконеогенеза в клетках печени. Одним из основных предшественников глюкозы у жвачных является пропионовая кислота, образующаяся при сбраживании углеводов в рубце (Black A.L. , Kleiber М., 1958; Linzell J.L., 1960; Leng R.A. et al, 1967; Ballard FJ. et al, 1969; Бондаренко Г.А., Черник Т.П., 1976). Из введенного в рубец меченного пропионата синтезируется 54 % всей глюкозы, причём 70 % его превращается в стенке преджелудков в молочную кислоту. Последняя используется для синтеза глюкозы в печени и корковом слое почек (Krebs Н., Oshida J., 1963; Newstolm
E., Gevers А., 1967; Kaufman С, Bergman Е. 1971). Около 40 % лактата образуется при окислении глюкозы в мышцах (Annison E.F. et al, 1959), а 60 %, по-видимому, из пропионата - в стенке преджелудков. С кровью лактат поступает в ткани печени и почек, где относительно анаэробные условия, и превращается в глюкозу - цикл Кори (Cori C.F., 1931). По данным Курилова Н.В. (1975) глюконеогенез из пропионовой кислоты составляет 30-60 % общего содержания глюкозы, из аминокислот - 25-40 %, из молочной кислоты -15-20%.
У взрослых жвачных в норме содержание глюкозы в крови равно 40-60 мг %, тогда как у моногастричных - 80-120 мг % (Савойский А.Г., 1955, Гжицкий С.З. и др., 1956; Каплан В.А., Свириденко В.А., 1962; Курилов Н.В., Кроткова А.П., 1971 и др.).
К числу важнейших продуктов ферментативного расщепления углеводов является молочная и пировиноградная кислота.
Пировиноградная кислота - промежуточный продукт углеводного и белкового обмена. Она непосредственно связана с обменом тиамина, в форме тиаминдифосфата является коферментом декарбоксилаз, участвующих в окислительном декарбоксилировании пировиноградной кислоты. Важная роль пирувата в катаболизме углеводов определяется тем, что это соединение лежит в точке пересечения различных метаболических путей. В дальнейшем могут быть различные пути превращения пирувата в конечные продукты обмена: уксусную, пропионовую, масляную, высшие кислоты, углекислый газ, воду и метан. Пировиноградная кислота является не только важнейшим метаболитом углеводного обмена, но и связующим звеном в превращениях белков, жиров, углеводов (Чечеткин A.M., 1982; Ленинджер А., 1985).
Молочная кислота, быстро превращаясь в летучие жирные кислоты в обычных условиях, становится важным метаболитом рубцовой ферментации при скармливании кормов, богатых легкопереваримыми углеводами (Островский Ю.М., Величко М.Г., Якубчик Т.Н., 1984). Кроме того, она является своеобразным резервом пирувата. Скорость и направление реакций могут служить показателями соотношения между интенсивностью гликолиза и скоростью использования пирувата в цикле трикарбоновых кислот, реакциях глюконеогенеза или в других процессах (Прохорова М.И., Тупикова З.Н., 1965).
Синтез глюкозы из неуглеводных веществ при любом предшественнике проходит стадию щавелевоуксусной (ЩУК) и фосфопировиноградной кислот. При синтезе глюкозы из пировиноградной кислоты (ПВК) или соединений, предварительно превращающихся в ПВК (лактат, глицерин, аланин, серии, цистеин), первой стадией является карбоксил ирование её в ЩУК. Этот участок метаболизма является ключевым. Если ПВК присоединяет молекулу СОг и превращается в ЩУК, то она используется на синтез глюкозы. Если же происходит декарбоксилирование, то она превращается в ацетил-КоА и направляется на окисление или липогенез.
Исследование рубцового содержимого подопытных коров
Одним из важнейших физиологических процессов, протекающих в организме сельскохозяйственных животных, является пищеварение. Важной особенностью процесса пищеварения жвачных животных является то, что поедаемый корм подвергается в рубце воздействию микроорганизмов, которые весьма разнообразны и многочисленны. В результате микробиальной
ферментации корма в преджелудках образуются такие продукты, как летучие жирные кислоты, аминокислоты и аммиак. От состояния ферментативных процессов в преджелудках зависит не только переваривание корма в последующих отделах пищеварительного тракта, но и течение обмена веществ в организме, а, следовательно, продуктивность и здоровье животных. На количество и активность микроорганизмов в содержимом рубца большое влияние оказывают разнообразные кормовые факторы.
Как уже было упомянуто в обзоре литературы, в рубце жвачных обитает огромное количество разнообразных микроорганизмов — бактерий и простейших. Состояние микрофауны в рубце обычно характеризуется видовым составом инфузорий и их количеством. Простейшие настолько чувствительны к изменениям окружающей среды, что по их количеству и активности можно судить об интенсивности и направленности пищеварения в рубце, состоянии здоровья животного и доброкачественности рациона. Количество бактерий, инфузорий, а также их амилолитическая и целлюлозолитическая активность представлена в таблице 6.
Реакция содержимого рубца является важным фактором, определяющим состояние процессов ферментации кормов в рубце, образование метаболитов, их всасывание и использование в организме. Величина рН рубцового содержимого оказывает значительное влияние на метаболические процессы в рубце. От величины рН зависит степень образования той или иной жирной кислоты (Курилов Н.В., Кроткова А.ГТ. 1971).
Доказано, что от реакции среды в рубце зависит уровень распада протеина кормов и синтеза микрофлорой белка, скорость всасывания продуктов ферментации из преджелудков в кровь (Каплан В.А., Бойко К.А., 1963). Изменение концентрации летучих жирных кислот в содержимом рубца, количество микрофлоры и ее целлюлозолитическая активность, а также значение рН оказывают взаимное влияние друг на друга и находятся в прямой зависимости от рациона.
В нормальных условиях рН содержимого рубца колеблется в пределах от 5,5 до 7,5 (Грушкин А.Г., Шемораков А.В., 1998; Тараканов Б.В., 2001). Чаще всего среда рубцового содержимого близка к нейтральной (Синещеков А.Д., 1965; Курилов Н.В., Кроткова А.П., 1971), что обеспечивается с одной стороны всасыванием ЛЖК и перехода с химусом в нижележащие отделы пищеварительного канала, а с другой — поступлением в рубец слюны, содержащей бикарбонаты и фосфаты. Однако состав рациона способен изменять активную кислотность содержимого рубца.
В результате проведенных исследований установлено, что включение в состав рациона коров разных сортов зерна малоалкалоидного люпина не оказывает заметного влияния на концентрацию ионов водорода в их рубцовой жидкости. Показатель рН в содержимом рубца коров между периодами опыта и группами животных достоверных различий не имел.
Конечным продуктом расщепления белковых и небелковых азотистых веществ корма является аммиак. Скорость образования аммиака и его концентрация оказывают существенное влияние на использование последнего микрофлорой. При скармливании коровам дерти зерна люпина сорта «Кристалл» наблюдалась тенденция к снижению уровня аммиака на 23 % у животных второй опытной группы и на 15,8 % - у животных третьей опытной группы в сравнении с контрольной группой, а во второй опытный период - на 12,8 % и 4,8 % соответственно.
Целлюлозолитическая активность рубцовой микрофлоры претерпевала некоторые изменения в зависимости от источника кормового белка, скармливаемого в составе рациона. У животных первой опытной группы отмечена тенденция к повышению целлюлозолитической активности в первый опытный период на 30 %, во второй опытный период на 15 % в сравнении с контрольной группой. Эти изменения, по-видимому, связаны со стабильно более высокими значениями рН среды рубца, что благоприятно отразилось на цел-люлозисе. У животных второй опытной группы отмечено достоверное (Р 0,05) угнетение амилолитической активности по сравнению с контрольной группой на 16,78 % в лактационный (второй опытный) период. Некоторое снижение (в пределах физиологических значений) амилолитической активности в рубце отмеченное при скармливании зерна люпина сорта «Кристалл», можно считать скорее положительным моментом. Крахмал в обычных условиях гидролизуется очень интенсивно, при этом отмечается снижение рН, что не всегда положительно сказывается на активности бактериальных ферментов и выживаемости некоторых микроорганизмов. Снижение ферментолизиса крахмала позволяет также увеличить его поступление в кишечник, где он переваривается пищеварительными ферментами до глюкозы. Амилазная активность была достоверно (Р 0,05) выше в третий опытный период на 55 % у животных первой опытной группы, получавших в составе рациона зерно люпина сорта «Снежеть».
Концентрация продуктов углеводного обмена в крови под опытных коров
Специфическая роль углеводов в организме определяется тем, что они представляют собой ту форму веществ, которая непосредственно дает энергию для функционирования таких органов, как центральная нервная система, мышечная система и др.
Глюкоза является конечным продуктом гидролиза сложных углеводов в пищеварительном тракте. Она обеспечивает энергией процесс мышечного сокращения, поддерживает нормальное осмотическое давление.
Из данных, представленных в таблице 8, видно, что концентрация глюкозы в крови во все периоды опыта соответствовала данным физиологической нормы и достоверной разницы между животными контрольной и опытных групп не установлено. Следует отметить, что содержание глюкозы снизилось у животных всех групп во второй опытный период. Увеличение моло-кообразования, особенно в первые два месяца лактации приводит к значительному снижению в крови уровня глюкозы, повышению содержания свободных жирных кислот и кетоновых тел, пока эндокринная система полно стью не приспособилась к интенсивному обмену веществ.
Уровень молочной кислоты в плазме крови есть результат двух противоположных процессов (образования и потребления), идущих в различных тканях. Содержание молочной кислоты было ниже у животных третьей опытной группы в сравнении с контролем в третий опытный период (на 25 %). Синтез пировиноградной кислоты (ПВК) в результате гликолитического распада углеводов происходит непосредственно из фосфоэнолпирувата при участии пируваткиназы (А. Ленинджер, 1985). Содержание ее в крови служит показателем уровня углеводного обмена в организме животных. Концентрация пировиноградной кислоты повышалась у животных всех групп в опытные периоды в сравнении с предварительным периодом.
У жвачных животных расщепление легкопереваримых углеводов и клетчатки происходит главным образом в преджелудках с помощью ферментов разнообразной микрофлоры. Главным продуктом микробиальной ферментации углеводов являются летучие жирные кислоты, за счет которых жвачные на 60-70 % удовлетворяют энергетические потребности.
По данным, представленным в таблице 8, видно, что в предварительный период, когда животные содержались на одинаковых рационах, нет достоверной разницы по концентрации ЛЖК в крови, хотя этот показатель был несколько выше у животных контрольной группы по сравнению с опытными животными. В опытные периоды, когда животные стали получать различные белковые корма в составе рациона, отмечено достоверное (Р 0,05) снижение этого показателя у животных первой опытной на 31 % в первый и на 35 % (Р 0,01) во второй опытный период, у животных второй опытной группы на 29 % в первый и на 18 % во второй опытный период. У животных третьей опытной группы отмечена тенденция к снижению этого показателя на 16,68 % в первый и на 14 % во второй опытный период. В связи с тем, что концентрация ЛЖК в рубцовой жидкости коров была практически одинаковой, мы можем предположить, что ЛЖК крови интенсивно использовались, как источник энергии для синтеза жира тканей и молока у коров, а пропионовая кислота - для синтеза глюкозы в печени.
В наших исследованиях установлено, что уровень кетоновых тел во все периоды опыта, во всех группах соответствовал физиологической норме, достоверной разницы между группами не установлено. Скармливаемые корма рационов удовлетворяли потребности животных в энергии, так как изменения в концентрации кетоновых тел чаще проявляются при недостаточном или ограниченном кормлении, чем при достаточном (D.M. Bowden, 1971; А.С. Козлов, 1991; A.M. Материкин, 1992; В. Барей, И.К. Медведев, 1997; Н. Кураленко, 2002). Избыток кетоновых тел в организме наблюдается на почве недостатка углеводов и избытка белка, жира в рационе, что ведет к нарушению обмена веществ или быстрому распаду депонированного жира.
Во второй опытный период отмечен несколько повышенный уровень кетоновых тел в крови животных всех опытных групп, который снижался по мере течения лактации. Это может быть связано с интенсивным расходованием ими жирового депо тела для синтеза молока. За счет депо тела у таких животных (начало лактации) может покрываться до половины энергетических затрат, все это вызывает повышение кетогенеза. Кетоновые тела - это нормальные метаболиты, которые используются тканями, как источник энергии.
