Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 10
1.1 Обменная энергия, как ключевой аспект в питании 10
1.2 Особенности энергетического обмена у коров в период сухостоя и начальный период лактации 13
1.3 Влияние уровня молочной продуктивности на вентиляцию лёгких, потребление кислорода и теплопродукцию 18
1.4 Источники лактата и пирувата и их роль в метаболизме 23
1.5 Оценка субстратного спектра рациона и его регулирование 28
1.6 Особенности энергетического питания коров в сухостойный период 34
1.7 Кормление новотельных коров в первые месяцы лактации 39
2. Собственные исследования 47
2.1 Материал и методика исследований 47
3. Результаты исследований и обсуждение 56
3.1 Описание рационов, состав, обменная энергия, субстраты, варианты сочетания обменной энергии и протеина 56
3.2 Молочная продуктивность и изменение живой массы коров в начале лактации 59
3.3 Потребление сухого вещества и валовой энергии корма, определение содержания и концентрации обменной энергии в рационах; балансы энергии у коров 65
3.4 Лёгочный газообмен, обеспеченность энергетического обмена субстратами у коров в начальный период лактации 76
3.5 Содержание в крови лактата и пирувата 86
4. Заключение 90
5. Выводы 93
- Обменная энергия, как ключевой аспект в питании
- Влияние уровня молочной продуктивности на вентиляцию лёгких, потребление кислорода и теплопродукцию
- Материал и методика исследований
- Описание рационов, состав, обменная энергия, субстраты, варианты сочетания обменной энергии и протеина
Введение к работе
Актуальность темы. Кормление стельных коров - наименее разработанный раздел науки о кормлении сельскохозяйственных животных, хотя общеизвестно, что от того, как подготовлена корова к отёлу, зависят качество приплода и продуктивность после отёла. Неправильное кормление стельных животных ведёт к неблагополучным отёлам, рождению слабых, нежизнеспособных телят и низкой продуктивности коров в последующую после отёла лактацию (А.П. Калашников, 1978; М.П. Алиханов, О.М. Цинпаев, P.M. Чавтараев, 2005).
Традиционная технология кормления сухостойных коров, авторами которой являются Попов И.С. (1975), Томмэ М.Ф. (1969) и многие другие учёные, на данном этапе не позволяет должным образом подготовить животное к отёлу и последующей лактации.
Прогрессивным этапом в совершенствовании кормления сельскохозяйственных животных в нашей стране был переход с овсяных кормовых единиц на энергетическую оценку питательности кормов и нормирование потребности по обменной энергии. В качестве единицы энергетической оценки корма предложена энергетическая кормовая единица (ЭКЕ), соответствующая 10 МДж обменной энергии. Этот шаг был обоснован на пленуме отделения животноводства ВАСХНИЛ (26-28 марта 1963г.) в результате дискуссии по «вопросам теории и практики кормления сельскохозяйственных животных» (Вопросы теории и практики кормления сельскохозяйственных животных, 1964). Началом разработки нового принципа оценки по обменной энергии послужили работы профессора Денисова Н.И. (1950-1960) и академика Дмитроченко А.П. (1960-1970 г.) (Н.И. Денисов 1960, А.П. Дмитроченко 1970). Разработка новой системы шла медленно и лишь в 1985 году в справочнике «Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных» была приведена потребность животных в показателях обменной энергии и указано содержание её в кормах и рационах (В.И. Агафонов, 1989).
Однако, классические методы исследований энергетического питания животных (баланс энергии, респирационные исследования) не позволяют решить ряд принципиальных вопросов питания животных, связанных с особенностями биохимических превращений метаболитов в органах и тканях (В.И. Агафонов, 2005). На современном этапе во ВНИИФБиП разрабатывается новый подход к оценке питательности рационов и их оптимизации, учитывающий количественные показатели образования в желудочно-кишечном тракте субстратов, доступных для усвоения: ацетата, пропионата, бутирата, высокомолекулярных жирных кислот, аминокислот и глюкозы; их усвоение, распределение и использование на физиологические функции и биосинтез. Питательные вещества корма рассматриваются как предшественники субстратов, необходимых для обеспечения функций и синтеза в животном организме (В.И. Агафонов, Е.А. Надальяк, 1991; В.И. Агафонов, 2000; Е.Л. Харитонов, Б.Д. Кальницкий, 2000; Г.Г. Черепанов, Б.Д. Кальницкий, 1998).
Новая технология кормления высокопродуктивных коров перед отёлом определяет потребность не только в обменной энергии и сырых питательных веществах, но и в субстратах, которые образуются в пищеварительном тракте и всасываются в кровь.
Известно, что трудность в кормлении сухостойных коров в последние три недели заключается в том, что необходимо решать противоречивые задачи. С приближением отёла расход питательных веществ повышается (рост плода, увеличение плаценты и молочной железы), а аппетит снижается по физиологическим причинам (давление плода на органы пищеварения, повышенная концентрация эстрогенов в крови), что приводит к дефициту энергии. Учитывая эти особенности необходимо повышать концентрацию энергии в рационах, за счёт введения в рационы концентрированных кормов, повышая их долю до 3,5-5 кг/гол/сутки (Э. Виртанен, 1974). Это подготовительное кормление служит адаптации микрофлоры рубца после отёла на богатый концентратами рацион (Ю.К. Вайс, 1989). Кроме того, крахмалистые корма стимулируют образование пропионовой кислоты, и под их влиянием изменяется структура стенки рубца, увеличивается длина его ворсинок, что увеличивает поверхность для всасывания. Повышенная питательность рациона, даже при снижении потребления корма, позволит сгладить дефицит энергии, который обостряется у коров в первые дни лактации (B.C. Крюков, СВ. Зиновьев, 2007).
Традиционная технология кормления сухостойных коров не позволяет должным образом подготовить животное к последующей лактации, то есть, чтобы в течение последних 3 недель стельности корова получала такой же по составу рацион, какой она будет получать после отёла. Главная направленность новых технологий кормления коров заключается в повышении концентрации обменной энергии рациона перед отёлом, за счёт увеличения в его составе кормов с высоким содержанием крахмала. При данной технологии существенно возрастает молочная продуктивность коров, но увеличивается возможность нарушений обмена веществ, что приводит к сокращению сроков использования коров, ввиду недостаточной физиологической обоснованности новых технологий применительно к конкретным условиям кормления и содержания, применительно к отечественным породам молочного скота и условиям их кормления и содержания.
Цель и задачи исследований. Целью исследований является комплексная оценка энергетической обеспеченности с учётом использования субстратов - конечных продуктов переваривания и поступающих из эндогенных источников - в процессе формирования компонентов продукции у молочных коров в предотельный период и в начале лактации. В соответствии с поставленной целью в работе были определены следующие задачи:
1. Оценить потребность в обменной энергии и использование основных групп субстратов на молокообразование при использовании адаптивной технологии подготовки к лактации.
2. Определить количество и соотношение субстратов, используемых в энергетическом обмене у коров с различным уровнем продуктивности.
3. Установить возможность регулирования кормовыми факторами уровня и продолжительности использования эндогенных источников энергии у коров в начальный период лактации.
Научная новизна. Впервые проведены исследования энергетического обмена у молочных коров не только с общей оценкой энергетической обеспеченности, но и с анализом баланса субстратно-метаболических потоков, позволяющим выявить возможности регулирования метаболических процессов для оптимизации питания коров в перинатальный период для повышения молочной продуктивности и качества молока.
Практическая значимость. Полученные данные будут использованы для совершенствования системы энергетического питания высокопродуктивных коров молочного направления.
Положения, выносимые на защиту:
- концентрация обменной энергии в кормах, уровень и качество других питательных веществ в рационах сухостойных коров за 20 дней до отёла оказывают существенное влияние на уровень использования и соотношение эндогенных и кормовых источников энергии у новотельных коров;
- новые подходы к оценке энергетической и субстратной питательности рационов коров в конце сухостойного периода дают дополнительную существенную информацию об оптимальном уровне питания и адаптации обмена веществ к концентратному типу кормления в период раздоя. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы, представлены:
- на Всероссийской научно-практической конференции «Научное обеспечение реализации национального проекта «Развитие АПК» (Саранск, 4-6 июня 2008 г.);
- на межлабораторном совещании ВНИИФБиП (Боровск, 23 сентября 2009 г).
Положения диссертации изложены в следующих работах:
1. Денькин А.И. Влияние концентрации энергии в рационах сухостойных коров на молочную продуктивность и динамику живой массы / А.И. Денькин // Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. 2008. -№4.-С. 17-21.
2. Денькин А.И. Особенности кормления коров в конце сухостойного периода и в начале лактации / А.И. Денькин // Научное обеспечение животноводства и кормопроизводства. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Мордовский НИИ сельского хозяйства. Саранск. -2008. - С. 84-86.
3. Агафонов В.И. Лёгочный газообмен и количественные аспекты использования субстратов в энергетическом обмене у коров в начале лактации / В.И. Агафонов, А.И. Денькин // Проблемы биологии продуктивных животных. Боровск. - 2009. - № 1.- С. 67-77.
Обменная энергия, как ключевой аспект в питании
Обменная энергия — это энергия усвоенных питательных веществ корма, которая участвует в тканевом обмене и используется на обеспечение физиологических функций, биосинтез и откладывается в продукте биологического синтеза.
Обменность - это обобщённый показатель переваривания, усвоения и включения в тканевой обмен питательных веществ корма, в результате чего удовлетворяются потребности самого животного и потребность на биосинтез (В.И. Агафонов, 1989).
Потребность животных в обменной энергии определяется различными методами в балансовых и респирационных опытах. Наиболее просто и достаточно точно эту величину определяют по затратам энергии на теплопродукцию и энергии, отложившейся в теле животного и его продукции (молоко, мясо, яйцо, шерсть и т.д.). Обменная энергия измеряется в джоулях (Дж). Оценку питательности кормов и потребности животных в обменной энергии целесообразно производить в энергетических кормовых единицах (ЭКЕ). 1 ЭКЕ равна 10 МДж обменной энергии. 1 Дж равен 0,2388 кал, а 1 кал равна 4,1868 Дж. 1 МДж равен 1 млн. Дж.
Обменная энергия применяется для прогнозирования ее использования при образовании продукции. Энергия всосавшихся питательных веществ, приравниваемых к обменной, расходуется в организме для трех основных процессов: 1 — поддержания жизни; 2 — образования продукции и 3 — теплоприращения (А.П. Калашников, В.В. Щеглов, 1989).
Количество обменной энергии в отдельных кормах, которые не могут быть единственными в рационе, устанавливают в дифференцированных опытах, а в кормосмесях и в рационах — в прямых опытах на соответствующих видах животных.
Обменная энергия корма - это часть валовой энергии корма за вычетом потерь энергии с калом, мочой, метаном и теплотой ферментации.
В прямых измерениях потери энергии корма в процессах микробной ферментации в преджелудках и толстом кишечнике у коров (В.И. Агафонов, Е.А. Надальяк, 1987) колебались от 24 до 25,2% (в среднем 24,72±0,72) от энергии питательных веществ, использованных микроорганизмами при различной структуре и физической форме кормов в рационах.
При наличии экспериментальных данных по фактической переваримости кормов и рационов, содержание обменной энергии в них определяется для крупного рогатого скота по следующей формуле: ОЭкорма=17,46 ПП+31,23 ПЖ+13,65 ПК+14,78 ПБЭВ, где 1111 - переваримый протеин, ПЖ — переваримый жир, ПК — переваримая клетчатка, ПБЭВ — переваримые безазотистые экстрактивные вещества (А.П. Калашников, 1985; 1994; 2003). При балансировании рационов необходимо учитывать концентрацию энергии в 1 кг сухого вещества, так как от неё зависит потребление корма, переваримость и доступность энергии. При заниженной концентрации энергии животные не способны потребить необходимое количество корма, что ведёт к снижению продуктивности. При завышении оптимального уровня концентрации энергии в рационах происходит перерасход дорогих высококалорийных кормов. В этом случае животные получают недостаточные по объёму рационы. Концентрацию обменной энергии в кормах и рационе определяют по формуле: КОЭ=ОЭ/СВ, где КОЭ - концентрации обменной энергии, СВ - сухое вещество корма (рациона). Во ВНИИ кормов проведён уточненный и упрощённый расчёт концентрации обменной энергии по следующим регрессиям: КОЭ=13,43 - 14,1 х СК, где КОЭ - концентрации обменной энергии, СК — количество сырой клетчатки (кг) в 1 кг сухого вещества корма (рациона) (Н. Григорьев и др., 2006). Обменная энергия на поддержание равна физиологическим затратам животного и эквивалентна теплопродукции тканевого метаболизма; ОЭ=ТП Средняя величина потребности в энергии на поддержание, как для (V7C взрослого скота, так и для растущего молодняка равна 460 кДж/кг ж. м. Обменная энергия при продуктивном обмене - это суммарная энергия, эквивалентная теплопродукции тканевого метаболизма и энергии, содержащейся в продукте биологического синтеза; {J-J 111 продукции
Эффективность, с которой обменная энергия используется для образования молока, составляет 60-62%. Эффективность использования тканевых резервов для поддержания лактации составляет 82% (Е.Л. Харитонов (ред.), 2000). У высокопродуктивных животных абсолютное количество образующегося тепла на 15—30% больше, чем у коров с низкой продуктивностью. При высокой жирномолочности потери тепла также выше (В.Б. Решетов, Е.А. Надальяк, 1975)
Определение потребности лактирующих коров в обменной энергии на рост плода и плодных оболочек, является наиболее сложным, ввиду многофакторности: ОЭ = ТП + Э удоя + Э прироста + Э плода (Б. Пиатковский, 1978). Дополнительную потребность коров в обменной энергии на стельность необходимо учитывать, начиная со второй половины стельности. Оптимальной живой массой теленка при рождении для коров молочных пород можно считать 35-40 кг. Отложение энергии в плоде, матке, плаценте и плодных водах на 4-м месяце стельности не превышает 0,5 МДж/сутки; на 5-м месяце стельности -1,0 МДж/сутки; на 6-7 месяцах стельности - 1,5-2,3 МДж/сутки (Е.Л. Харитонов (ред.), 2000). При расчёте потребности в обменной энергии у сухостойных нелактирующих коров учитывают отложение энергии в плоде, матке, плаценте и плодных водах. В первый месяц сухостойного периода потребность возрастает до 4-6 МДж/сутки и до 7-10 МДж/сутки - во второй месяц. В сухостойный период необходимо также учитывать потребность в энергии и протеине на восстановление структурных элементов молочной железы: ОЭ = ТП +- Э плода +- Э мол. железы (Б. Пиатковский, 1978). Эффективность использования обменной энергии на рост плода чрезвычайно низкая и составляет 15-25 % (Е.Л. Харитонов (ред.), 2000).
Влияние уровня молочной продуктивности на вентиляцию лёгких, потребление кислорода и теплопродукцию
Уровень легочного газообмена и энергетических затрат у крупного рогатого скота, как и у других видов животных, зависит от различных факторов внутренней и внешней среды: породы, пола, продуктивности, физиологического состояния, кормления, условий содержания, сезона года. У телят уже с первых дней жизни наблюдаются половые различия в энергетическом обмене: интенсивность его у телок выше, чем у бычков такого же возраста. Легочная вентиляция у бычков черно-пестрой породы выше, чем у симменталов в том же возрасте. На разном уровне протекают газоэнергетические процессы у коров разных пород. Газообмен у коров черно-пестрой породы протекает менее интенсивно, чем джерсейской и голландской. На уровень газообмена у животных влияет их продуктивность, что вероятно связано не только с кормлением, деятельностью молочной железы, но и обуславливается рядом других факторов. Существенное влияние на уровень обмена веществ и энергии у животных оказывает беременность. У стельных коров теплопродукция значительно выше по-сравнению с нестельными (ИЛ. Шерстенников, 1997).
Величина теплопродукции определяется по разности: в балансовых и респирационных опытах, а в расчётах обменная энергия минус энергия в продукции и включает с себя три постоянно изменяющиеся, в зависимости от уровня продуктивности животного, показателя — затрат на поддержание жизни, усвоения корма и непосредственно на работу организма по производству продукции. Чем выше продуктивность лшвотного, тем больше потребляется кормов, тем интенсивнее работают все системы организма и больше образуется тепловой энергии (А.П. Калашников, В.В. Щеглов, 2000).
Физиологическое состояние целостного организма наиболее полно отражается в показателях общего газоэнергетического обмена. Любое проявление жизнедеятельности связано с обменом веществ и энергии. Использование методов косвенной калориметрии, основанных на определении потребления кислорода и выделения углекислоты, дает объективное представление о физиологическом состоянии животных и расходе энергии, необходимой для обеспечения определённого уровня жизнедеятельности организма, что позволяет решать многие вопросы общей биологии, экологии, зоогигиены и зоотехнии, ветеринарной медицины. Масочный метод изучения лёгочного газообмена у крупного рогатого скота позволяет вести эти исследования непосредственно в производственных условиях (на фермах, пастбищах, в загонах) и не только в состоянии относительного покоя, но и во время движения (Е.А. Надальяк, Г.Г. Карлсен, 1972). Мышечная деятельность для животных является совершенно необходимым условием, способствующим поддержанию нормального физиологического состояния, сохранению здоровья и получению высокой продуктивности.
Для продуктивных животных важным фактором является нормирование физических нагрузок, особенно в стойловый период, учитывая возможный риск развития у них гиподинамии. Физиологам удалось снять противоречия между необходимостью получения максимальной продуктивности и ограничением движения животных (содержание телят в индивидуальных клетках в профилакторный период; привязное содержание молодняка при выращивании и откорме, а также коров в стойловый период) за счёт научного обоснования оптимальных вариантов беспривязного содержания (Е.А. Надальяк, 1972; И.А. Бойко, 1972; 1990; В.И. Агафонов, Е.А. Надальяк, 1988). Установлен ряд важных закономерностей газообмена у продуктивных животных, которые в основном сводятся к следующим положениям: - суточная ритмика характеризуется минимальными энергетическими затратами в ночное время, в период отдыха и нарастанием уровня окислительных процессов в связи с условно - рефлекторной деятельностью, в частности, с первым приёмом корма. В течение последующих кормлений уровень окислительных процессов нарастает и достигает максимальной величины через 2-3 часа после вечернего кормления, чаще всего к 20-22 часам вечера. При этом повышается частота дыхательных движений и объём лёгочной вентиляции в единицу времени при некотором уменьшении глубины дыхания, что в конечном счете выражается в относительном снижении потребления кислорода и выделения углекислого газа. При этом отмечена тенденция к уменьшению величины дыхательного коэффициента (Е.А. Надальяк, 1973); - у растущего молодняка в связи с увеличением живой массы и с уровня продуктивности увеличивается общее потребление кислорода на фоне постоянного снижения относительных величин потребления кислорода в расчёте на 1 кг живой массы и постоянства уровня потребления кислорода на функции поддержания, а следовательно, и окислительных процессов в целостном организме при расчёте на величину обменной массы (кг ж. м. 75) (S. Brody, 1945; Е.А. Надальяк, 1973). Линейно увеличивается объем потребления кислорода и теплопродукции у полновозрастных животных в связи- с их уровнем кормления и продуктивности (Е.А. Надальяк и др., 1965; 1970); - выявлены сезонные колебания газообмена, теплопродукции и потребления кислорода на фоне одинакового уровня кормления продуктивных животных (зимой, весной, летом, осенью) (Е.А. Надальяк и др., 1965); - на основе обобщения данных респирационных исследований и балансовых опытов разработаны усовершенствованные нормы обменной энергии для лактирующих и сухостойных коров, для ремонтных телок, нетелей и коров первого отёла при беспривязном содержании; для бьиков при выращивании и откорме (В.И. Агафонов, Е.А. Надальяк, 1978; Е.А. Надальяк и др., 1987); - установлены новые закономерности по динамике использования субстратов в энергетическом обмене у коров в начальный период лактации (В.И. Агафонов и др., 1999; 2000).
Кислород, поступающий в ткани, используется для окисления метаболитов, образующихся в итоге химических превращений углеводов, жиров и белков, При этом образуется СОг и вода и генерируется энергия, используемая для поддержания температуры тела, физиологических функций, мышечной работы и биосинтеза. Количество образующегося в организме и выделяющегося из него С02 зависит не только от объема потреблённого кислорода, но и от того, что преимущественно окисляется: углеводы, жиры или белки. Величина дыхательного коэффициента (отношение объёмов удаляемого из организма СОг и поглощённого за это же время кислорода) равна примерно 0,7 при окислении жиров, 0,85 при окислении аминокислот и 1,0 при окислении углеводов. Количество энергии, освобождающейся в расчете на 1 л потреблённого ( (калорический эквивалент кислорода), равно 21,13 кДж (5,047 ккал) при окислении углеводов и 19,7 кДж (4,68 ккал) при окислении жиров. По потреблению Ог в единицу времени, с учетом измеренной в опыте величины дыхательного коэффициента, рассчитывается количество освободившейся в организме энергии. Уровень газообмена (соответственно и расход энергии) понижается с понижением температуры тела и, наоборот, при повышении температуры тела (при перегреве, различных заболеваниях) газообмен увеличивается (И.М. Бузник, 1978; В.В. Хаскин, 1975; Е.М. Беркович, 1972).
Материал и методика исследований
Содержание коров привязное, поение из автопоилок. Кормление индивидуальное с учетом остатков кормов, доение коров — трёхкратное, в бачки. Рационы в обеих группах состояли из сена козлятника восточного, силоса вико-овсяного, патоки кормовой и комбикорма.
Рационы в период раздоя составлены для получения 25 кг молока и состояли из силоса вико-овсяного, сена козлятника восточного, патоки кормовой и комбикорма. С 10 дня лактации коровы получали комбикорма разного состава: за счет большей доли кукурузы и соевого шрота в комбикорме опытной группы, обеспечивающих разный уровень обменной энергии, распадаемого и нераспадаемого протеина, а также крахмала (табл. 2). С 45-го дня лактации уровень распадаемого протеина в опытной группе был повышен на 5,8% против контроля. С 65 дня лактации коровы обеих групп получали полностью идентичные рационы по составу кормов и составу комбикорма, однако концентраты задавали с учётом уровня молочной продуктивности. Повышение содержания сухого вещества в силосе во 2-ом и 3-ем периодах опыта привело к росту потребления валовой энергии корма.
В опытах проводился ежедневный учет молочной продуктивности и учет количества потребленных кормов. Для измерения живой массы коров взвешивали во время проведения опыта один раз в 30 дней. В конце каждого периода во всех трех сериях опыта проводили балансовые опыты по изучению переваримости питательных веществ, обмена энергии, проведение лёгочного газообмена. Образцы крови яремной вены отбирали до кормления и через 3 часа после утреннего кормления.
Эффективность использования обменной энергии на синтез молока оценивали по отношению энергии выделенной с молоком к продуктивной обменной энергии (обменная энергия - затраты на поддержание). Эффективность использования протеина корма оценивали по отношению выделенного белка с молоком к потребленному, или переваренному, или усвоенному протеину. Обменную энергию, переваримый и усвоенный протеин определяли в балансовых опытах.
В качестве основы для количественных расчетов образования субстратов в желудочно-кишечном тракте использовали показатели баланса энергии, азота, данные по соотношению ЛЖК в рубцовой жидкости.
Существенным преимуществом данного подхода к расчету количества образующихся в желудочно-кишечном тракте субстратов, является возможность точного определения их суммарного энергетического эквивалента, путем вычитания из энергии переваримых питательных веществ, потерь энергии с метаном и теплотой ферментации (24,72±0,72%) от энергии питательных веществ, переваренных в преджелудках и толстом кишечнике.
Структура рациона, физическая форма кормов, соотношение в нем основных групп питательных веществ, качество протеина и углеводов корма, существенно изменяют соотношение преджелудочного и кишечного пищеварения, что необходимо учитывать при расчете количества образующихся субстратов в преджелудках, тонком и толстом кишечнике.
В предложенной методике предусматривается предварительное разделение энергии переваримых питательных веществ на две части: - энергия питательных веществ, переваренных в преджелудках и толстом кишечнике, из которой вычитаются потери энергии с метаном и теплотой ферментации, а оставшаяся часть используется для расчета ЛЖК; - энергия питательных веществ, переваренных в тонком кишечнике, величина которой используется для расчетов без поправок, через энергетические эквиваленты абсорбированных из тонкого кишечника субстратов: аминокислот, высших жирных кислот и глюкозы, образованных за счет питательных веществ корма.
Количество ЛЖК рассчитывали исходя из молярного соотношения их в рубцовой жидкости, и переведённое в энергетическое с использованием коэффициентов: для ацетата — 879 кДж/моль; для пропионата — 1536 кДж/моль; для бутирата — 2194 кДж/моль. Затем энергия переваримых питательных веществ в преджелудках и толстом кишечнике, исправленная с учетом потерь энергии с метаном и теплотой ферментации, распределяется пропорционально энергетическому соотношению ЛЖК и в дальнейшем находится количество образовавшихся ЛЖК в граммах, исходя из их калорических коэффициентов: в 1 г ацетата содержится 14,65 кДж; в 1 г пропионата - 20,76 кДж; в 1 г бутирата - 24,93 кДж (В.И. Агафонов, 1989; 1995).
Количественный выход аминокислот рассчитывают по данным новой системы протеинового питания коров. Для этого учитывают качественные показатели сырого протеина в каждом из кормов рациона, а именно его распадаемость в рубце. Доступный для микроорганизмов (распадаемый) сырой протеин корма используется в преджелудках с эффективностью 80 %, а в дальнейшем протеин микроорганизмов при поступлении в тонкую кишку переваривается с коэффициентом 70 %. Таким образом, конечная эффективность образования аминокислот из распадаемого протеина достигает 56 %. Нерасщепляемый в рубце протеин корма поступает в тонкий кишечник, где выход аминокислот достигает 70 % (Е.Л. Харитонов (ред.), 2000).
Количество высших жирных кислот определяют из содержания переваримого сырого жира в рационе с использованием коэффициента 1,2. Это связано с микробным синтезом липидов в преджелудках (А.А. Алиев, 1980).
Калорическую стоимость аминокислот и высших жирных кислот определяют с использованием коэффициентов 23,94 и 39,77 кДж/г соответственно, и вычитают из общей величины энергии переваримых в тонком кишечнике питательных веществ. Разницу относят на возможное образование в тонком кишечнике глюкозы, количество которой рассчитываем с использованием калорического коэффициента глюкозы -16,12 кДж/г.
Описание рационов, состав, обменная энергия, субстраты, варианты сочетания обменной энергии и протеина
Организация рационального кормления молочного скота основывается на знании его потребности в энергии, питательных и биологически активных веществах, необходимых для синтеза молока, сохранения в норме воспроизводительных функций и здоровья. Потребность в питательных веществах зависит от живой массы, уровня продуктивности, физиологического состояния, возраста животного и других факторов.
При продуктивности 4000-6000 кг молока за лактацию, корова продуцирует с молоком 144-220 кг белка, 150-250 кг жира, 200-300 кг лактозы. Это вызывает большое напряжение обменных процессов в организме и предъявляет большие требования к организации кормления с учётом интенсивности процесса молокообразования (А.П. Калашников и др., 2003).
Состав конечных продуктов переваривания, всасывающихся из пищеварительного тракта у жвачных животных, существенно отличается от моногастричных. Главное отличие - это низкие значения в составе обменной энергии глюкозы (не выше 10%) и жирных кислот (5-10%). Аминокислоты обычно составляют от 15 до 25%, остальная энергия обменной энергии представлена ЛЖК (Е.Л. Харитонов (ред.), 2007).
С приближением отёла у коров расход питательных веществ повышается (рост плода, увеличение плаценты и молочной железы), а аппетит снижается по физиологическим причинам (давление плода на органы пищеварения, повышенная концентрация эстрогенов в крови), что приводит к дефициту энергии. Учитывая эти особенности необходимо повышать концентрацию энергии в рационах, за счёт введения в рационы концентрированных кормов, повышая их долю до 3,5-5 кг/гол/сутки (Э. Виртанен, 1974).
В наших исследованиях повышение концентрации обменной энергии в сухом веществе на 4,87% в рационе сухостойных коров опытной группы, за счёт зерновых концентратов, способствовало изменению субстратного спектра, а именно, увеличение доступных для усвоения аминокислот, пропионата, глюкозы, и снижению ацетата. В рационе контрольной группы количество аминокислот было ниже на 6 % и составило 917 г, а в опытной группе — 975 г. Однако, количество ацетата в контрольной группе было выше на 11 % и составило 2607 г, а в опытной - 2317 г.
Потребность сухостойных коров в глюкозе высокая, так как она используется в реакциях гликолиза для запуска цикла Кребса, резервируется в виде гликогена в печени и мышцах и расходуется на энергетические нужды плода.
Из-за низкого содержания крахмала в рационе контрольной группы, субстратный состав указывает на несбалансированность по легкоусвояемым углеводам, где количество пропионата и глюкозы было на низком уровне и составило 814 г и 44 г соответственно. В опытной группе эти показатели были выше: пропионат — 1106 г и глюкоза — 384 г. Таким образом, анализ рационов сухостойных коров показывает, что увеличение обменной энергии в опытном рационе за счёт концентратов способствовало не только адаптации рубцовой микрофлоры к концентрированным кормам, но и увеличению таких субстратов, как пропионат и глюкоза, в которых нуждается организм матери и плод.
С 10 дня лактации коровы разных групп получали комбикорма разного состава (за счет большей доли кукурузы в комбикорме опытной группы, табл.3) обеспечивающие разный уровень обменной энергии, уровень распадаемого и нераспадаемого протеина, а также крахмала (табл. 2). По нормам физиологических потребностей (Е.Л. Харитонов и др., 2000) количество обменной энергии для коров живой массой 500 кг и продуктивностью 19-24 кг молока составляет 164 МДж - 192 МДж. За счёт большей доли кукурузы в комбикорме опытной группы содержание обменной энергии в 1 кг составило, 12,2 Мдж, что больше контроля на 11,93%. Общее содержание обменной энергии в рационе превышало контроль на 11,82% и составило на 162,7МДж. Таким образом, количество обменной энергии в рационах обеих групп соответствовало физиологическим нормам с учётом депрессии потребления корма. Опытная группа получала рацион, обеспечивающий нераспадаемым протеином для образования 24 кг молока с 3,4% белка. Также в связи с усиленной мобилизацией жировых депо в этот период, следует учесть дополнительные потребности коров в глюкозе для более полного использования жирных кислот в энергообразовании. За счет большей доли кукурузы в комбикорме опытной группы уровень глюкозы в составе обменной энергии составил 8,79% (контроль 11,27%), уровень аминокислот 17,04% (контроль 17,07%). Рацион контрольной группы по количеству нераспадаемого протеина обеспечивал потребность для образования 19 кг молока с 3,4% белка. Энергия глюкозы и аминокислот от обменной энергии составила 11,26% и 17,07%, соответственно. Таким образом, рационы для опытной и контрольной групп по обменной энергии были ниже потребностей животных, что отразилось потерями живой массы в этот период лактации.
С 45 дня лактации уровень обменной энергии в рационах опытной и контрольной групп составил 182,1 МДж и 158,7МДж, что соответствует физиологическим нормам. Лактирующие коровы при этом получали в рационе распадаемый и нераспадаемый протеин согласно уровню молочной продуктивности (100% обеспеченности) (потребность обеспечена в основном за счет подсолнечного и соевого шротов). В опытной группе в рационе обменного белка было выше на 9,5%, при том же уровне обменной энергии.
При этом рацион был также выше обеспечен глюкозой на 7,5%. Количество ацетата было выше, чем в контроле на 14,44%.
Таким образом, балансирование рационов с учётом субстратной обеспеченности энергетического обмена и биосинтеза компонентов молока необходимо для более точного прогнозирования продуктивности лактирующих коров.
