Содержание к диссертации
Введение
1.Обзор литературы 9
1.1. Особенности процесса пищеварения у жвачных животных 9
1.2. Протеиновое питание бычков и распадаемость кормового протеина в рубце 15
1.3.Формирование мясной продуктивности бычков 25
1.4. Эффективность использования нетрадиционных белковых кормов .30
2. Материал и методы исследований .41
2.1. Характеристика животных, условия проведения опытов .41
3. Результаты исследований и их обсуждение 51
3.1. Влияние кормовых добавок с разными источниками белка на процессы рубцового пищеварения и переваримость в желудочно-кишечном тракте в период выращивания .51
3.2. Влияние кормовых добавок с разными источниками белка на процессы рубцового пищеварения и переваримость в период откорма .55
3.3. Эффективность использования бычками азота кормов рациона на отложение .59
3.4. Биохимические показатели сыворотки крови у подопытных бычков 62
3.5. Рост и развитие бычков 64
3.6. Мясная продуктивность подопытных бычков .67
3.7. Экономическая эффективность использования нетрадиционных источников белка в рационах бычков 73
4. Заключение .77
5. Практические предложения .92
6. Список сокращений 93
7. Список литературы 94
- Протеиновое питание бычков и распадаемость кормового протеина в рубце
- Эффективность использования нетрадиционных белковых кормов
- Влияние кормовых добавок с разными источниками белка на процессы рубцового пищеварения и переваримость в период откорма
- Экономическая эффективность использования нетрадиционных источников белка в рационах бычков
Протеиновое питание бычков и распадаемость кормового протеина в рубце
Степень распадаемости белка корма в рубце оказывает существенное влияние на интенсивность переваривания питательных веществ и использования азота корма. Сама же распадаемость прямо зависит от физико-химических свойств протеина (Бойко И.А., 1973). Тем не менее, необходимо добавить, что качество нераспавшегося в рубце белка корма напрямую зависит от вида самого корма, следовательно, белок разных кормов переваривается в кишечнике с разной интенсивностью.
На проблеме повышения эффективности производства мяса говядины ученые акцентируют особое внимание (Девяткин А.И., 1978; Багрий Б.А., Доротнюк Э.Н., 1979; Левахин Г.И., 1996; Черекаев А.В., Бельков Г.И., 2001). Основным кормовым фактором продуктивного использования корма и его обменной энергии является белок корма. Оптимальное соотношение энергии и белка обеспечивает в наибольшей степени высокопродуктивное действие рациона и любого корма, входящего в его состав (Григорьев Н.Г., Скоробогатых Н.Н., Косолапов В.М., 2008).
В нашей стране особое внимание уделяют проблеме нормирования белкового питания и контроля обеспеченности доступным белком высокоинтенсивных прогрессирующих животных. Для жизнедеятельности организма, продуктивности и поддержания нормального здоровья важное значение имеет количество протеина в рационе и его аминокислотный состав. Белок, будучи незаменимым в питании животных, может компенсировать и недостаток других питательных веществ в рационе. При недостаточном поступлении белка в организм животного снижается его продуктивность, нарушаются азотистый, витаминно-минеральный и углеводно-жировой обмены (Курилов Н.В., 1987; Santos F., 1998; Sanes R., 2000; Кальницкий Б.Д., Харитонов Е.Л., 2001; Калашников А.П., Фисинин В.И., Щеглов В.В., 2003 и др.). Прекращение поступления белка в течение нескольких дней, несмотря на обеспечение другими питательными веществами, может привести к необратимым нарушениям обмена веществ, а более продолжительное безбелковое питание и вовсе к смерти животного. Избыток же протеина ведет к непроизвольной трате питательных веществ, увеличивает расход органических веществ корма, это несет за собой повышение напряжения обмена веществ, что в совокупности ведет к нарушению физиологического состояния организма животного.
Развитие продуктивного животноводства, увеличение производства молока, мяса и других животноводческих продуктов тесно связано с обеспечением животных протеином. Оптимальное содержание протеина в рационах обеспечивает хорошее усвоение его организмом животного и позволяет снизить себестоимость животноводческой продукции. Недостаток в рационе некоторых аминокислот, в частности лизина и триптофана, сказывается на продуктивности и общем состоянии животных.
Если протеин корма содержит в недостаточном количестве аминокислоты, которые необходимы для синтеза животного белка, то он является неполноценным (Мысик А.Т., 2007).
Ввиду этого, для полноценного кормления крупного рогатого скота важное значение имеют разработки по развитию и совершенствованию протеинового и аминокислотного питания жвачных животных с учетом качества протеина (Кальницкий Б.Д., 1999), а также его фракционного состава (Фицев А.И., 2000).
Потребность в изучении степени распада белка объясняется так, что распадающаяся часть это источник азота для рубцовой флоры, а нераспадающаяся фракция в комплексе с микробным белком, является главным источником аминокислот для организма животного.
Расщепление белка в рубце – процесс ферментативный, происходящий в несколько этапов. В начале белок корма распадается с образованием значимых обломков молекулы, которая состоит не менее чем из двух аминокислот. Расщепление белковой молекулы происходит под действием протеиназ (Свиридова Т.М., 2003).
Под действием ферментов пептидаз образующиеся полипептиды расщепляются до свободных аминокислот. Только при наличии свободной амино или карбоксильной группы эти ферменты могут разделять пептидные связи (Курилов Н.В., Кошаров А.Н., 1979). Для активной деятельности протеиназ и пептидаз оптимальным будет являться промежуток от слабокислой среды до нейтральной.
Кальницкий Б.Д. (1990) утверждает, что содержание доступных аминокислот во многом зависит от качества и количества белка корма, который не распался в рубце, а также эндогенных азотсодержащих соединений и микробного белка.
Недостаток или избыток аминокислот, физиологическое несоответствие их соотношений в рационах приводят к нарушениям метаболизма в организме животных и птиц. В итоге ухудшается преобразование питательных веществ корма в продукцию, идет задержка роста молодняка и снижается продуктивность (Воробьева Н.В., 2008).
Уже в возрасте 7-8 месяцев бычки особенно требовательны к качеству белка в кормах. Результаты исследований (Степанов А.И., Мещеряков А.Г., 2008) указывают нам на уменьшение распадаемости белка с 78 до 63% за счет рыбной муки, и увеличению отложения азота в организме бычков в 8, 10 и 12 месяцев на 4,3; 5,9 и 3,1% соответственно.
Следовательно, с увеличением дефицита кормового белка в нашей стране особое внимание уделяется решению вопроса протеинового питания жвачных животных, предусматривающие как увеличение производства высокобелковых кормов, так и разработку новых способов повышения эффективности их использования.
Основной критерий, характеризующий качество и особенность кормового белка, представляет собой распадаемость в преджелудках под действием ферментов бактерий рубца до аммиака и аминокислот (Материкин А.М., Харитонов Е.Л., 1998).
При помощи ферментов белок корма продолжает перевариваться и усваиваться. Так как в преджелудках распадается не полностью, то часть переходит в кишечник. Когда уменьшается доля распадаемого белка в рационе, то начинает увеличиваться количество обменных аминокислот в кишечнике и, следовательно, происходит удерживание азота в организме животного, что приводит к повышению продуктивности. (Григорьев Н.Г., 1989).
Эффективность бактериального синтеза белка обусловлена обеспеченностью данного процесса доступной энергией и азотом. Обеспеченность микроорганизмов в азоте удовлетворяется при помощи белка корма или дополнительной добавки в рационе небелкового азота, а также печеночно-рубцовой циркуляции последнего в организме животного (Свиридова Т.М., 2003).
На метаболизме и продуктивности полигастричных животных благополучно сказывается соответствующее снабжение микрофлоры доступной энергией и азотом рационов, где более высокое потребление питательных веществ увеличивает их переваримость и результативность использования.
В исследованиях Ковалевская Ю.Ю. (2010) доказала, что соотношение расщепляемого белка к нерасщепляемому в рационе бычков возраста 4-6 месяцев равное 68:32, может привести к увеличение среднесуточных приростов на 5%, а также увеличению отложения азота в организме животных на 12%.
В зависимости от скорости расщепления протеина Ван-Соест (1982) рекомендовал нижеуказанную классификацию протеиновых групп корма: быстрорасщепляемый протеин, медленнорасщепляемый со средней скоростью распада и нерасщепляемый. К быстрорасщепляемой части относятся небелковые азотистые вещества - свободные аминокислоты, низкомолекулярные пептиды, амиды, нитраты, альбумины и глобулины. Медленнорасщепляемые это пептиды, проламины и глютелины. Нерасщепляемой частью являются азотистые соединения недоступные для усваивания в рубце (Цюпко В.В., 1987).
Эффективность использования нетрадиционных белковых кормов
В последние годы наблюдается проблема снижения качества кормов и как следствие комбикормов. Главная причина этого спада - недостаток в снабжении белком и биологически активными веществами (Кирилов М.П., 2007). Из-за этого, обеспечение полноценности рационов с минимизированными затратами является главной проблемой всей отрасли животноводства.
Особое внимание, в связи с этим, привлекают нестандартные корма, которые выступают источником энергии и полезных веществ, использование которых способствуют расширению рынка кормовой базы и повышению эффективности его использования. По научным данным применение таких кормов положительно сказывается на экономической эффективности и рентабельности многих сельскохозяйственных предприятий (Гуреев В.М., 2015).
К нетрадиционным источникам можно отнести отходы отраслей пищевой промышленности: пивная дробина, спиртовая барда, жмыхи, шроты, термически обработанные семена различных культур. Эти корма обладают высоким содержанием протеина, а при их термической обработке снижается доля распадаемого белка. К примеру, сухое вещество барды содержит: 32-36% белка, 28-33% углеводов, 16-18% минеральных солей, 4-7% липидов. Влажная спиртовая барда содержит 94,3-95,3% воды, 1,7-1,8% сырого белка, 0,02-0,03% сырого жира, 1,12-1,22% клетчатки, 1,76-2,19% БЭВ, 48 г/кг сухого вещества, 17 г/кг сырого белка, 0,18 г/кг кальция, 0,39 г/кг фосфора, 0,1 г/кг натрия и 24 крахм. экв/кг (Eming F., 2003). Большое содержание протеина характеризуется жизнедеятельностью дрожжей, а низкий процент углеводов сказывается тем, что при перегонке сырья на спирт почти полностью извлекаются сахара и крахмал.
Информацию об использовании нетрадиционных источников в кормлении животных можно найти в зарубежной литературе (Pingel D., 2005; Spangler D., 2005; Gunal M., 2014; Robert F., 2014).
Так о применении в кормлении крупного рогатого скота спиртовой барды посвящено множество публикаций. Как пишут отечественные ученые, существуют результаты о высоких динамике массы, повышения качества морфологического состава туш и забойных качеств животных под действием барды (Горшков В.В., 2003; Сиразетдинов Ф.Х., 2003; Драганов И.Ф. и др., 2005).
У бычков, которые откармливаются на барде, процесс переваривания корма связан с неблагоприятными условиями, такие как низкий уровень выделения слюны. В связи с тем, что барда поедается почти без процесса пережевывания, то наиболее быстрым проходом химуса по ЖКТ, а помимо этого снижением концентрации пищеварительных ферментов в химусе вследствие большого количества воды в данном продукте (Ушаков А.С., Драганов И.Ф., Жилин А., 2005).
Применительно к первоначальному сырью, которое является основой для приготовления барды, химический состав этого продукта может меняться (Mustafa A.F. et al., 2000; Shukla C. еt al.,2006).
При переработке зерна пшеницы, овса, ячменя, кукурузы, картофеля на спирт протеин, клетчатка, жир и безазотистые экстрактивные вещества, учитывая несброженные сахара и крахмал, которые составляют от 30 до 40% сухого вещества исходного сырья, присутствуют в барде. Свежая барда представляет из себя водянистую массу с содержанием 4-6% сухого вещества (Калашников А.П. и др., 1986; Larson E.M. et al., 1993)
В итоге, двойное введение количество йода, кобальта и меди на фоне скармливания барды, способствовало повышению среднесуточного прироста живой массы на 7%, рентабельности откорма на 16% и изменению физиологического состояния (Ушаков А.С., 2011).
По данным Харламова А.В. (2014), барда в рационе бычков казахской белоголовой породы на откорме составляла до 73% по питательности, и максимальный среднесуточный прирост составлял 1225 г.
Содержание сухого вещества в картофельной барде равно 6,0%, паточной – 5,0%, ржаной – 8,0%, пшеничной – 5,6% согласно цифрам Немецкого сельскохозяйственного общества и Научно-исследовательского института природных кормовых угодий и кормовых растений. Один килограмм свежеприготовленной барды из картофеля включает 16,2 г сырого белка, 1,6 г сырого жира, 4,9 г клетчатки, 30 г БЭВ, 7,6 г золы, а паточная барда – 6,7г сырого белка, 2 г жира, 8,7 г клетчатки, 26 г БЭВ и 6,8 г золы (Rosenberger S., Walter K., 1986).
По версиям Rausch K. D. еt al. (2006), Sasikala-Appukuttan A.K. (2006) вспомогательные продукты, которые получаются в результате перерабатываемой промышленности из зернового и масличного сырья, считаются прекрасной заменой традиционным кормам, нечто вроде дешевого источника питательных веществ. Одним, из них считается барда, которая скармливается продуктивным коровам.
В своей работе Schingoethe D.J. (2004) рекомендует в рацион для продуктивных коров добавлять барду в количестве 20% от его сухого вещества, а именно 10-13 кг на голову в сутки.
Применение барды в откорме животных в комплексе с различными микроэлементами оказывает существенное благоприятное воздействие. Так, к примеру, повышение дозы кобальта, меди и цинка в 1,5-2,0 раза в отличие от общесредних рекомендуемых норм в рационе животных, откармливаемых на зерно-картофельной барде, выражает достаточно благоприятное влияние как на синтез микробного белка, распадаемость протеина корма, активность процессов дезаминирования, так и на сбраживание углеводов в рубце (Ушаков А.С., Драганов И.Ф., 2005).
Главной характеристикой барды считается наличие в ней витаминов группы В (никотиновая и фолиевая кислоты, холин и биотин), а также провитамина Д (эргостерин). В барде содержатся также органические кислоты – уксусная, молочная и масляная, хорошо устаивающиеся в организме животных. Такие кислоты обычно не встречаются в изначальном сырье, а зарождаются в процессе брожения из компонентов сусла (Rosenberger S., Walter K., 1987).
Оригинальное заключение открыли ученые (Massе D.I., Guillaume J., Chaouki B., 2000), они рассмотрели применение барды в кормлении скота как средство уменьшения выделения организмом животных метана в среду обитания и заявили, что такие побочные продукты производства способны замещать зерновой и соевый шрот.
По отношению к сырью, из которого производиться барда, будет формироваться ее общая питательность. Наиболее ценным кормовым достоинством обладает зерновая барда, затем следует картофельная, паточная и ацетоновая барды. При условии если кормовую ценность свежеприготовленной картофельной барды принимать за единицу, то значимость барды прочих сельскохозяйственных культур будет составлять: ржаная – 1,84 единицы; овсяная – 1,78; кукурузная – 2,02 (Lodge S.L. et al., 1997; Birkelo C. еt al., 2004).
Анализ, проведенный Schroeder J.W. (2012), Mjoun K. (2010) считается, что в барде фактически отсутствует крахмал, и, не смотря на это, она служит хорошим источником энергии.
Urdl M. еt al. (2006) изучал разные виды барды (пшеничной и кукурузной) как протеиновый источник в кормлении молочных коров. В итоге было заключено, что такая кормовая добавка может служить альтернативой соевой муке, но с поправкой на то, что аминокислотный состав у барды качественно ниже, чем у соевого шрота.
Учитывая ряд положительных факторов откорма на барде, нужно учитывать и негативные последствия применения этого продукта. Так, например, по исследованиям многих ученых (Драганов И.Ф., 1992; Вракин В.Ф., Ходырев А.А., Драганов И.Ф.,Пипо Н.Д.,1984; Левантин Д.Л. с сотр., 1985) интенсивное скармливание жвачным животным барды вызывает бесспорные изменения от нормы общего состояния животного. Уменьшается рН рубцовой жидкости до 5,42, количества витамина А, уменьшается резервная щелочность крови, кальция и натрия в сыворотке крови. Значительно увеличиваются уровни молочной и пировиноградной кислот, кетоновых тел и активность щелочной фосфатазы (Волконский В.А., 1984; Калиниченко Л.А., Бабаева Э.В., 1984; Борисевич Б.В., Чомко В.Н., Борисевич В.Б., 2000).
Влияние кормовых добавок с разными источниками белка на процессы рубцового пищеварения и переваримость в период откорма
После проведения балансового опыта по завершении периода выращивания следовал период откорма бычков, в конце которого был также проведен балансовый опыт с учетом тех же параметров и при аналогичных условиях.
В период откорма в возрасте 11-12 мес., при средней живой массе 330 кг в начале откорма бычки аналогично предыдущему периоду потребляли незначительно большее количество питательных веществ, по сравнению с нормами. Межгрупповые различия отмечены по потреблению сырого протеина, сырой золы и сырого жира (P 0,05).
По сравнению с периодом интенсивного выращивания, в период откорма животные всех групп потребляли несколько больше питательных веществ. Потребление сухого вещества находилось на одном уровне, хотя бычки I подопытной группы потребляли несколько большее количество сырого протеина.
Величины рН рубцовой жидкости находились практически на одном уровне - и в пределах 6,8-6,9, что соответствует физиологическим колебаниям. Концентрация аммиака заметно повысилась в сравнении с предыдущим периодом выращивания во всех трех группах. Однако нужно отметить снижение общего количества микроорганизмов в рубце и число простейших в I и II группах, в III опытной группе число простейших выросло на 3,7%.
Изучение показателей ферментации рубцового содержимого показало, что концентрация летучих жирных кислот находилось на абсолютно одном уровне и также заметно повысилось по сравнению с периодом выращивания.
Что касается амилолитической и целлюлозолитической активности, то амилолитическая в период откорма незначительно увеличилась, тогда как целлюлозолитическая осталась примерно на том же уровне.
Переваримость питательных веществ в период откорма существенно повысилась по сравнению с предыдущим периодом. По всем показателям превосходили бычки II группы, которым скармливали комбикорм на основе пивной дробины (табл. 11). У бычков опытной группы, в состав рациона которых входила пивная дробина переваримость сухого вещества – на 4,6%, органического вещества - на 4,7%, сырого протеина - на 3,8%, сырой клетчатки - на 2,2%, сырой золы - на 2,1%, сырого жира - на 6,5% и БЭВ -на 8% была выше по сравнению с бычками контрольной группы, в состав рациона которых был включен подсолнечный жмых.
Аналогично сравнивая II и III группы, переваримость сухого вещества - на 6,5%, органического вещества - на 6,2%, сырого протеина - на 14,7%, сырой клетчатки – на 0,7%, сырой золы – на 13,3%, сырого жира – на 2,9% и БЭВ – на 12% во II группе была выше.
Таким образом, скармливание бычкам комбикормов с различными источниками кормового протеина, не оказывало отрицательного влияния на уровень рН рубцового содержимого, концентрацию аммиака, содержание и соотношение ЛЖК, общее количество рубцовых микроорганизмов и простейших, амилолитическую и целлюлозолитическую активность микроорганизмов во все периоды выращивания.
Анализ результатов показал, что включение пивной дробины в состав рациона оказало положительное влияние на переваримость питательных веществ рациона.
Экономическая эффективность использования нетрадиционных источников белка в рационах бычков
Для расчета экономической эффективности использования нетрадиционных источников белка в рационах при выращивании бычков были определены основные показатели, которые характеризуют эффективность производства мяса.
Полученные результаты наших исследований показали, что применение отходов пищевой промышленности при производстве говядины способствует увеличению живой массы бычков, что в первую очередь является экономически оправданным способом повышения продуктивности животных (табл.24,25,26).
Из представленных данных видно, что в период выращивания затраты на производство живой массы в опытных группах снизились на 1755 руб. во 2-ой группе и на 1818 руб. в 3-ей группе. Средняя живая масса, как и среднесуточный и валовой приросты в опытных группах были выше, чем в контроле.
Таким образом, включение в рацион бычков сухой спиртовой барды и пивной дробины в сравнении с подсолнечным жмыхом оказалось экономически эффективнее. При этом наблюдался больший выход продукции в стоимостном выражении при снижении ее себестоимости.
В период откорма затраты на производство живой массы в опытных группах снизились на 1395 руб. во 2-ой группе и на 1638 руб. в третьей соответственно. Средняя живая масса, как и среднесуточный и валовой приросты в опытных группах были значительно выше, по сравнению с контрольной группой.
Следовательно, включение в рацион бычков сухой спиртовой барды и пивной дробины в период откорма по сравнению с подсолнечным жмыхом оказалось экономически эффективнее. Одновременно с этим наблюдался больший выход продукции в стоимостном выражении при снижении ее себестоимости.
Полученные результаты по мясной продуктивности подтвердили полученную нами в предыдущих исследованиях эффективность применения технических отходов перерабатывающей промышленности. От животных, получавших рацион на основе подсолнечного жмыха, было получено 220,7 кг привеса за весь опытный период, от бычков опытных групп на 7,11% (236,4 кг) и 10,4% (243,6 кг) больше соответственно. Использование пивной дробины и спиртовой барды в рационах бычков опытных групп способствовало увеличению живой массы бычков, их среднесуточному и валовому приростам. При этом цены на корма в опытных группах были ниже, а выручка и уровень рентабельности повышались на несколько процентов.