Зависимость процесса пищеварения от различных факторов и их влияние на продуктивность животных

Рост и развитие, состояние здоровья и уровень продуктивности тесно связаны с интенсивностью обмена веществ. Начальным звеном обмена веществ является пищеварение, которое зависит как от физиологического состояния, так и от качества и количества поступающих веществ в желудочно-кишечный тракт кормов (Измайлов Т.У., 1977, Голышенков П.П., 1992)

Голышенков П.П. (1992) считает, что обмен веществ между организмом и внешней средой начинается с поглощения из этой среды веществ, соответствующих его природным потребностям, - пищи, воды и кислорода воздуха.

Принятые из внешней среды в виде корма питательные вещества подвергаются в организме физическим и биохимическим превращениям; часть из них усваивается и ассимилируется организмом, неиспользованная часть удаляется из организма с калом, кишечными газами, мочой и углекислым газом выдыхаемого воздуха.

Питательные вещества необходимы организму как источник энергии для поддержания температуры тела, выполнения работы, как структурный материал для образования органов и тканей, для формирования молока, плода и для отложения в теле резервных веществ, как источник веществ, участвующих в регуляции обмена в клетках и жидкостях тела. Чем полнее корм удовлетворяет эти потребности, тем он питательнее для организма (Измайлов Т.У., 1977)

Для нормальной работы желудочно-кишечного тракта имеет значение режим и способ кормления. На ход пищеварительных процессов влияет и физиологическое состояние. Данные многих ученых свидетельствуют о повышении интенсивности пищеварения под влиянием лактации. Опытами доказано, что между молочной железой и пищеварительными органами существует тесная функциональная связь. Во время подготовки к доению и, особенно, во время доения повышается сила и длительность сокращения двенадцатиперстной кишки. По окончанию доения двигательная активность ее падает (Денисов Н.И., 1982, Петухова Е.А., Емелина Н.Т., 1983, Голышенков П.П., 1992).

По мнению Петуховой Е.А., Емелиной Н.Т. (1983), на эффективность кормления коров влияют условия, создаваемые для жизнедеятельности, развития и размножения бактерий и простейших организмов в рубце, где корм находится в течение двух-четырех суток. В рубце переваривается и всасывается до 40-60% питательных веществ рациона. Установлено, что в рубце расщепляется до 90-95% сахара, 77-90% крахмала, до 50-70% клетчатки и до 40-80%протеина кормов.

Химический состав кормов, количество и качество их, физическая структура, а также структура рационов и соотношение в них питательных веществ оказывают существенное влияние на процессы рубцового пищеварения, на количество и состав образуемых в преджелудках продуктов, переваримость питательных веществ и качество молока.

Измайлов Т.У. (1977), Денисов Н.И. (1982), Голышенков П.П. (1992) утверждают, что основную массу питательных веществ в растительных кормах составляют углеводы, которые и являются основным источником сахаров.

Переваривание сырой клетчатки стимулируется при введении сахаристых кормов и в достаточном количестве азотистых и минеральных веществ.

По данным Кураленко Н. (2002), при ферментативном гидролизе сложных углеводов в рубце жвачных образуются простые сахара, которые затем сбраживаются с образованием органических кислот (уксусная, пропионовая, масляная, муравьиная, янтарная, молочная), метана, водорода, углекислого газа. Так, в рубце коров ежесуточно образуется 1,5-3 кг уксусной кислоты, 0,5-1,2 кг пропионовой, 0,3-0,6 кг масляной кислоты и до 0,6 кг высокомолекулярных жирных кислот. В процессе превращения углеводов, липидов и белков может образовываться до 4-4,5 кг летучих жирных кислот (ЛЖК). За счет ЛЖК коровы покрывают до 60% потребности в энергии. В организме коров уксусная кислота используется также для синтеза жира молока, а пропионовая – для синтеза глюкозы, заменимых аминокислот и резервного жира.

Можилевский П.Л. (1975), Измайлов Т.У. (1977), Ткаченко Т. (2003) считают, что жирность молока у коров можно увеличить путем добавления к рационам корнеплодов. В сахарной свекле содержится много сахара, легкоусвояемого организмом животного. Кроме того, в свекле содержатся пектиновые вещества, при распаде которых получается уксусная кислота. Она принимает участие в синтезе низкомолекулярных жирных кислот, входящих в состав жира молока.

Денисов Н.И. (1982) утверждает, что общая концентрация ЛЖК в рубце, их соотношение зависят от времени, прошедшего после кормления, и состава углеводов, входящих в рацион. Наибольшее количество ЛЖК образуется при использовании рационов, богатых легкоферментируемыми углеводами.

Измайлов Т.У. (1977) и Голышенков П.П. (1992) констатируют, что количество ЛЖК, образуемых в рубце, их соотношение оказывают влияние на обмен веществ у коров, продуктивность и качество молока.

Вслед за сахаром в сбраживании вовлекается крахмал и другие полисахариды корма, а затем клетчатка. Переваривание крахмала в рубце происходит за счет амилаз бактерий.

По данным Кураленко Н. (2002), пропионовая кислота является основным предшественником глюкозы для животных. За счет пропионата обеспечивается 30-60% потребности в глюкозе. Значительное количество глюкозы, утилизированной организмом коров (до 60-70%) идет на синтез лактозы, образование триглицеридов (простые липиды) и заменимых аминокислот белков молока, синтезируемых в молочной железе.

Однако поступление большого количества пропионовой кислоты из пищеварительного тракта ведет к избыточному образованию глюкозы. Последний, как и пропионат, стимулирует синтез и выделение в кровь инсулина, угнетающего липолиз жировых депо и снижающего поступление в кровь свободных жирных кислот, которые являются предшественниками молочного жира и обеспечивают синтез до 50-60% высокомолекулярных жирных кислот молока.

Голышенков П.П. (1992) считает, что при содержании коров на рационах, богатой клетчаткой, в рубце образуется много уксусной кислоты. Исследования показали, что снижение уровня клетчатки в рационе коров (менее 17-20% в сухом веществе), повышение крахмала за счет зерновых концентратов, как в зимний, так и в летний период вызывает изменение бродильных процессов в рубце, закисление его содержимого, снижение рН до 6,4, увеличение свободных жирных кислот в рубцовой жидкости и ухудшение их всасывания.

При этом количество простейших в рубце существенно снижается и в 1,5-2 раза увеличивается содержание пропионовой кислоты. Отношение уксусной кислоты к пропионовой снижается от 3:1 до 1,2-2:1. В кровь поступает значительно меньше уксусной и бетаоксимасляной кислот, являющихся основными предшественниками низкомолекулярных жирных кислот молока. Кроме того, в молочной железе снижается синтез пальмитиновой кислоты и нарушается соотношение насыщенных жирных кислот к ненасыщенным.

Измайлов Т.У. (1977), Денисов Н.И. (1982), Голышенков П.П. (1992) утверждают, что степень переваривания клетчатки в преджелудках коррелирует с количеством съедаемого корма и скоростью прохождения содержимого через рубец.

Физическая форма кормов, то есть величина частиц, их грубость, плотность и волокнистость влияют на продолжительность прохождения содержимого преджелудков в сычуг и кишечник. Продолжительность переваривания кормов в желудочно-кишечном тракте, особенно в рубце, также зависит от физической формы кормов. С увеличением в рационах коров нормы концентратов или при скармливании кормов в гранулированном виде существенно уменьшается выделение слюны, а следовательно, время ферментации корма, увеличивается скорость прохождения его в преджелудках. При ускоренном прохождении мелких частиц корма через рубец и сетку сокращается время воздействия на них микрофлоры рубца, наблюдается уменьшение целлюлозной активности рубцовой микрофлоры, уменьшается концентрация (с 60-67 до 40%) уксусной, масляной кислот и может увеличиваться доля пропионовой (с 15-20 до 50%). Чем мельче частицы корма и больше доля тонкоизмельченных кормов в рационах коров, тем больше ослабевает преджелудочное пищеварение и усиливается сычужно – кишечное. Все это отрицательно сказывается на процессах рубцового пищеварения – переваримости органических веществ и клетчатки, соотношении ЛЖК, молочной продуктивности, жирности молока и здоровье коров.

Денисов Н.И. (1982) считает, что при недостаточном поступлении с кормами сахаров или сахаров и крахмала нарушаются процессы брожения в рубце, ухудшается использование азота, жирорастворимых витаминов, фосфора, кальция, магния и др., нарушается синтез витаминов группы В, ухудшается работа печени и окисление жиров, в крови накапливаются недоокисленные продукты обмена жира и белка (кетоновые тела, мочевина, аммиак и др.), развиваются кетоз и ацидоз. Все это приводит к снижению молочной продуктивности, жирности молока, нарушению процессов воспроизводства.

Значительный избыток легкоферментируемых углеводов (особенно сахара при недостатке клетчатки) также вреден, утверждает Кураленко Н. (2002); наблюдается снижение рН рубцовой жидкости, отмирание микроорганизмов и депрессия пищеварения, снижение поедаемости основных кормов, переваримости клетчатки, падение удоев.

Поэтому в рационах коров необходимо поддерживать определенную концентрацию сахара и крахмала. В сухом веществе рационов должно содержаться сахара от 6-9% (для стельных сухостойных коров при удоях до 10-15 кг в сутки) до 10-12% (при удоях более 20 кг в сутки); а крахмала соответственно 8-10 и 12-15%. На одну часть сахара должно приходиться от 1 до 1,5-2 частей крахмала. В сухом веществе рационов высокопродуктивных коров общее количество сахара и крахмала может достигать 27-30%. Необходимо также нормировать содержание клетчатки в рационах; оптимальный уровень сырой клетчатки в рационах стельных коров составляет 22-26% сухого вещества, лактирующих – от 20-24% (при удоях до 10-15 кг в сутки) до 17-20 (при суточном удое 20 кг) и даже 15-16% (при удое 30 кг и выше).

Избыточное содержание клетчатки в рационах коров отрицательно сказывается на переваримости питательных веществ и продуктивности коров. При недостаточном поступлении клетчатки с кормами нарушаются процессы рубцового пищеварения, снижается жирность молока, часто ухудшается аппетит и потребление кормов, считает Ткаченко Т. (2003).

Измайлов Т.У. (1977) констатирует тот факт, что наряду с ферментацией углеводов в преджелудках жвачных идут процессы превращения азотистых веществ корма.

В рубце кормовой протеин подвергается ферментативному гидролизу с образованием полипептидов, аминокислот и далее аммиака, который используется микроорганизмами для синтеза бактериального белка. Только 30-40% протеина кормов переходит неразрушенным в нижележащие отделы желудочно-кишечного тракта. Факторами, определяющими степень распада кормового белка и образование аммиака в рубце, являются его растворимость, поступление и вид углеводов, рН среды, физическое состояние корма (структура и величина частиц), частота кормления и уровень потребления корма, определяющие полноту заполнения рубца и скорость эвакуации содержимого в нижележащие отделы пищеварительного тракта и др.

Степень распада кормового протеина в рубце рассматривается в настоящее время как один из важных факторов, определяющих использование азотистых веществ корма. С увеличением доли растворимых фракций протеина в рубце наблюдается повышение интенсивности процессов гидролиза кормового протеина и ослабление синтеза бактериального белка. При этом фактическое поступление протеина в кишечник снижается вследствие увеличения всасывания из преджелудков в кровь неусвоенного бактериями азота и потери его в виде мочевины (Денисов Н.И., 1982).

В рубце, наряду с процессами расщепления, происходит синтез аминокислот, микробиального белка и белка инфузорий, обладающих высокой биологической ценностью, а также витаминов группы В и К.

Баканов В.Н., Менькин В.К. (1982) считает, что наиболее эффективное усвоение азота аммиака бактериями происходит, когда его концентрация в рубце не превышает 3-8 мг% (не менее 2 мг%), что обычно наблюдается при скармливании кормов с уровнем сырого протеина не более 13-14% в сухом веществе. Содержание сырого протеина выше указанного количества, особенно в легкоперевариваемой форме (в том числе и небелкового азота), ведет к повышению концентрации аммиака в рубце, снижению его использования микрофлорой и уменьшению общей усвояемости азота рациона. При достаточном поступлении азота с кормами синтез микробиального белка зависти от количества доступной для микроорганизмов энергии, источником которой являются в основном углеводы корма.

Потребность жвачных в аминокислотах, утверждают Голышенков П.П. (1992), Харитонов Е.Л. (2011) удовлетворяется как за счет аминокислот корма (до 50-60%), образующихся при переваривании в сычуге и кишечнике, так и за счет микробиального белка (40-50%). Коровы с низкой и средней продуктивностью (12-15 кг в сутки) обычно обеспечиваются незаменимыми аминокислотами. С повышением продуктивности до 20-30 кг в сутки резко увеличивается потребность коров в аминокислотах, особенно в метионине, лизине, треонине, гистидине, валине, изолейцине и др. и часто наблюдается недостаток ряда аминокислот, особенно серосодержащих и лизина (лизин в большей степени синтезируется простейшими). Поэтому важно направить усилия на создание благоприятных условий для их бактериального синтеза в преджелудках или вводить в рацион в состав кормов или в виде синтетических препаратов аминокислот.

По данным Аверкиевой О. (2004), добавление в рацион злакового сена, силоса, свеклы и концентратов, аминокислот, особенно синтетического метионина (по 25-30 г на корову в сутки), способствует увеличению в рубце коров количества бактерий и простейших, при этом соответственно повышается синтез аминокислот, микробиологического белка, липидов, в рубце возрастает количество белкового азота, а в плазме – свободных аминокислот (метионина, цистина, валина, изолейцина и др.), увеличивается молочная продуктивность. Наибольший эффект от добавок метионина наблюдается в пик лактации (Буряков Н.П., Бурякова М. А., Караваева Е.В., 2010).

Следует отметить, что бактериальный синтез метионина колеблется у коров от 10 до 25 г в сутки.

Для повышения синтеза метионина бактериями полезно обогащать рационы коров сульфатом натрия (30-50 г в сутки) – источником серы. При увеличении концентрации серы с 0,15 до 0,22% в сухом веществе рациона повышается синтез микробного белка и коэффициент использования переваренного азота корма (коэффициент биологической ценности протеина), увеличивается также переваримость клетчатки. Добавление сульфата натрия особенно эффективно при использовании рационов с мочевиной и аммонийными солями. Необходимо поддерживать в рационах коров определенное соотношение азота и серы (9-11:1) (Денисов Н.И., 1982).

По мнению Измайлова Т.У. (1977), на процессы ферментации в рубце, образование ЛЖК и аминокислот, прирост биомассы бактерий и простейших и эффективность использования питательных веществ кормов, молочную продуктивность и жирность молока оказывает влияние не только общее поступление сахара, крахмала, клетчатки и протеина, но и соотношение в рационах легкоферментируемых углеводов к сырой клетчатке.

Голышенков П.П. (1992) считает, что в преджелудках под воздействием ферментов микроорганизмов липиды корма подвергаются гидролизу, а глицерин превращается в пропионовую кислоту.

Измайлов Т.У. (1977) утверждает, что в рубце происходит интенсивный синтез жирных кислот, простых и сложных жиров микроорганизмами и простейшими из нелипидных компонентов рациона (ЛЖК и др.). Жирные кислоты рубца участвуют в синтезе молочного жира, молочного сахара и белка. Кроме того, значительное количество их сгорает, обеспечивая, таким образом, выделение энергии. В рубце из ненасыщенных жирных кислот образуется стеариновая кислота, которая в вымени преобразуется в олеиновую, входящую в состав молочного жира. При кормлении гранулами в рубце образуется недостаток стеариновой кислоты, что приводит к снижению жира молока. В связи с этим в рацион высокопродуктивных коров следует вводить технический говяжий жир в количестве 100-280 г на голову в сутки. Говяжий жир в преджелудках обволакивает пузырьки воздуха, предотвращая появления тимпании и образование кетоновых тел. Сохранению жира в молоке также способствует также добавление в рацион поваренной соли.

По мнению Фридберга Р., Пузановой В. (2002) и Тарасова Д. (2005), на жизнедеятельность бактерий и простейших, процессы ферментации в рубце, синтез белка, амилопектина, фосфолипидов, витаминов группы В и другие влияет обеспеченность коров макро- и микроэлементами (K, Na, Ca, Mg, P, S, Mo, Zn, Mn, Co, Cu, Se и др.). Эти элементы должны поступать в соответствии с нормами кормления и в определенных соотношениях.

В рубце синтезируются все витамины группы В и К. Синтезу витаминов способствует наличие растворимых в рубцовой жидкости азотистых веществ, минеральных элементов и доступной энергии в виде углеводов. Синтез витамина В₁₂ рубцовыми микроорганизмами зависит от обеспеченности кобальтом.

По данным Можилевского П.Л. (1975), Петуховой Е.А., Емелиной Н.Т. (1983), основной задачей рационального кормления коров является повышение эффективности использования кормов. Это достигается путем улучшения переваримости питательных веществ, уменьшения потерь азота и более экономного расходования переваримой и обменной энергии при содержании животных на рационах, сбалансированных по протеину, углеводам, минеральным веществам и витаминам.

Венедиктов А.М (1983), Измайлов Т.У. (1977), Молочников В.В., Орлова Т.А. (2008), Дубкова Е и др. (2011) считают, что на качество и количество молочной продукции большое влияние оказывает также скармливание высококачественного силоса. Кормление силосом необходимо сочетать с дачей корнеплодов, в частности кормовой свеклы.

Известно, что в состав рациона должно входить определенное количество грубых кормов, содержащих клетчатку. При распаде клетчатки образуются летучие жирные кислоты, в частности уксусная кислота, необходимая для образования жира молока. Клетчатка также необходима для того, чтобы осуществлялось нормальное сокращение мышц органов желудочно-кишечного тракта. Иначе говоря, без достаточного содержания грубых кормов в рационе нарушается функция пищеварительной системы и понижается продуктивность животных.

Дата добавления: 2015-10-16