Питательное вещество, по определению Моррисона (1959), представляет собой «составную часть или группу сходных по химическому составу компонентов корма, обеспечивающих поддержание жизни животного». В кормах обнаруживают (в разных количествах) шесть основных питательных веществ: воду, золу, протеин, жир, сырую клетчатку и безазотистые экстрактивные вещества (БЭВ). Эти питательные вещества, содержащиеся в кормах, не всегда удовлетворяют в одинаковой степени потребности в них животного. Например, витамины в кормах могут присутствовать в разных количествах, и нередко их уровень или синтез в теле не удовлетворяют потребность животного в них для обеспечения нормальной продуктивности и развития. В некоторых случаях животные могут полностью удовлетворить свою потребность в питательных веществах, получая различные корма или их комбинации. Однако имеют место такие ситуации, когда недостаточность в определенных питательных веществах может быть ликвидирована более дешевым путем, без увеличения общего объема рациона. Такие питательные вещества, которые вводят в рацион обычно в очень концентрированной форме, принято называть добавками.
Приближенный анализ корма. В разных партиях данного вида корма содержание питательных веществ может варьировать в значительной степени. Визуальная оценка корма не может дать точного определения его кормовой ценности. В некоторых случаях целесообразно посылать пробы корма в лабораторию на анализ. Схема питательных веществ с числовым обозначением в скобках может быть полезной при интерпретации результатов анализа корма. Например, если в результатах лабораторного анализа значится, что содержание сухого вещества равно 88%, то можно сделать вывод, что содержание влаги в данном корме составляет 12%.
Химическая классификация питательных веществ. Приближенный анализ корма не характеризует полностью разные компоненты питательных веществ. Так, например, данные о содержании золы в корме пли рационе не говорят еще о содержании кальция, фосфора и других элементов; также на основании данных о содержании сырого протеина нельзя судить о количестве мочевины или небелкового азота в кормах или рационе.
Вода
Вода иногда обозначается как влага, особенно если речь идет о той составной части корма, которая остается после вычитания сухого вещества. Содержание влаги в кормах оказывает влияние на их качество, пригодность к хранению, суточное потребление животными корма и т. д. Количество же и качество питьевой воды, доступной для скота, может оказывать непосредственное влияние на состояние здоровья и развитие животного. Следовательно, обсуждение значения этого питательного вещества (компонента) корма следует разделить на две части.
Питьевая вода
Потребность животных в воде имеет такое же, а, возможно, даже большее значение, чем потребность в протеине, энергии, минеральных веществах и витаминах. Однако в кормовые нормы не включены данные о потребности животных в воде. Это, возможно, объясняется тем, что величина этой потребности зависит от ряда неконтролируемых или изменчивых факторов, таких, как температура воздуха и воды, влажность воздуха, содержание в кормах влаги, протеина и солей, порода скота, частота поения, физиологическое состояние животного и качество воды.
При обогащении рациона солью (NaCl) потребность в воде возрастает. Увеличение потребности в воде у животных, содержащихся на откормочных площадках, становится заметным, если концентрация соли в рационе превышает 1% (в расчете на сухое вещество), или 115 г в сутки на голову.
Уровень потребления воды зависит также от ее качества. Если общее содержание сухих веществ (осадка) в воде превышает 15 000—17 000 мг на 1 л (1,5—1,7%), развитие животных может задерживаться. Очевидно, это происходит в результате снижения потребления воды. При высоком содержании соли в воде (обычно 1 % или выше) ее потребление животными также снижается. Сульфаты в концентрации 1 г/л могут вызвать диарею, а уровень нитратов, равный 100—200 мг/л, может быть токсичным.
Потребность в воде. Потребность животных в воде удовлетворяется тремя источниками: 1) питьевой водой; 2) водой, содержащейся в корме, и 3) обменной водой, которая образуется в теле в результате окислительных процессов в тканях. Последний источник имеет большое значение с точки зрения расходования воды, поскольку разрушение 1 кг жира, углеводов или протеина обусловливает образование соответственно около 1190, 560 и 450 г воды.
Количество воды, потребляемое в сутки мясным скотом, составляет 8,4—12,5 л на 100 кг массы тела. Данные Британского научно-исследовательского совета позволяют предположить, что потребление животными воды для полного удовлетворения потребности в ней зависит от потребления сухого вещества.
Содержание влаги в кормах и рационах
Влияние содержания влаги в кормах и рационах на развитие животных. Скармливание больших количеств кормов, содержащих высокий уровень влаги (например, силос), безусловно, сказывается на потреблении животными сухого вещества. При содержании скота на откормочных площадках, где животные получают высоковлажное засилосованное зерно (30—35% влажности) и силос в качестве основного объемистого корма, потребление сухого вещества обычно бывает ниже, чем при скармливании обычного зерна. Обусловлено ли это снижение разницей между рационами по содержанию влаги в сухом или силосованном зерне или же летучих жирных кислот и величиной pH в нем, выяснить пока не удалось.
При скармливании очень сухих кормов возникает проблема, связанная с образованием пыли. Исправить положение можно путем добавления воды к такому корму. Таким образом в большинстве случаев использования влажных кормов предотвращается разделение тонко измельченных И более грубых компонентов рациона. Если допустить, что потребление корма связано с содержанием в рационе сухого вещества, то необходимо знать тот максимальный допустимый уровень влаги в рационе, который не оказывает отрицательного влияния на потребление корма и на развитие животного.
Имеющиеся данные, полученные в опытах на животных, содержавшихся на откормочных площадках, указывают, что при добавлении к высококонцентратному рациону водопроводной воды в количестве, обеспечивающем уровень содержания влаги в рационе до 35%, не происходит существенного влияния на потребление сухого вещества, развитие животных, время прохождения сухого вещества и азота через пищеварительный тракт и на величину pH кала.
Добавление воды перед раздачей корма не оказывает существенного влияния на потребление сухого вещества. Это можно объяснить, по-видимому, тем, что если рацион содержит мало влаги, животные пьют больше воды, и наоборот.
Влияние влажности корма на его кормовую ценность и способность к хранению. Если корма с высоким содержанием влаги не скармливать скоту сразу же или в течение 1—2 дней, то они начинают нагреваться и может возникнуть внутреннее самовозгорание. Если же не происходит сильного нагревания, то корма плесневеют. Чтобы предотвратить порчу и плесневение корма, содержание в нем влаги не должно превышать 15%.
Значение влажности корма при закупке больших партий. Промышленное производство мяса возможно только при использовании покупных кормов, особенно зерна. Цены устанавливаются в зависимости от качества зерна, то есть в соответствии с сортом. Очень часто при этом не улавливают (не учитывают) огромную разницу в ценности зерна одного и того же качества, но имеющего разное содержание влаги. Например, данные показывают, что если зерно, купленное по 120 долл. за тонну, содержит 88% сухого вещества, то затрата такого зерна для заключительного откорма одного бычка составит 2000 фунтов (908 кг), а такого же зерна, но содержащего 85% сухого вещества, потребуется 2071 фунт (940 кг). Таким образом, фактическая стоимость такого зерна будет не 120, а 124,26 долл.
Протеин
Количество сырого протеина в корме или рационе высчитывают путем умножения количества найденного (обнаруженного) азота на коэффициент 6,25. Таким образом, можно получить цифру, превышающую 100%. Например, если корм жвачных животных содержит примерно 44,8% азота, то в пересчете это дает 280% сырого протеина (44,8×6,25).
Опубликовано много данных о том, что качество протеина не имеет большого значения в питании жвачных животных, поскольку бактерии, населяющие преджелудки полигастрических животных, способны синтезировать незаменимые аминокислоты. Последнее утверждение верно, но необходимо подчеркнуть, что жизнедеятельность рубцовых бактерий зависит от источника азота. Кроме того, эффективность использования азота зависит от времени, прошедшего с момента введения источника азота в рубец до синтеза микробного белка. Следовательно, при решении вопроса о типе протеиновой добавки к рационам или кормам, недостаточным по протеину, необходимо учитывать такой важный фактор, как адаптация микрофлоры рубца к такому источнику азота, который представляет собой низкокачественный протеин (не имеющий или бедный по незаменимым аминокислотам).
Переваримый протеин. При характеристике отдельных кормов часто приводят данные о содержании в них переваримого протеина. Возможно, большинство данных о переваримом протеине довольно точны. Однако коэффициенты переваримости могут зависеть от многих факторов. Поскольку публикуемые средние коэффициенты переваримости разных кормовых средств определены в основном при низком уровне кормления опытных животных, они, по-видимому, несколько завышены для животных, получающих полноценное питание. Доступные в литературе данные свидетельствуют о том, что увеличение уровня потребления корма в большинстве случаев сопровождается снижением переваримости. Следовательно, если при составлении рационов использовать данные о переваримом протеине отдельных кормов, то может возникнуть несоответствие с аналогичным рационом, составленным на основе данных о содержании сырого протеина. В настоящее время большинство консультантов на практике при составлении рационов берут за основу данные о содержании в кормах сырого протеина.
Выбор протеиновой добавки. Обычно основным критерием при выборе протеиновой добавки является стоимость единицы протеина. Например, если хлопчатниковый шрот стоит 200 долл. за тонну при гарантированном уровне сырого протеина, равном 45%, а тонна соевого шрота при содержании 46% сырого протеина стоит 210 долл., то преимущество имеет хлопчатниковый шрот, поскольку каждый фунт (454 г) протеина хлопчатникового шрота стоит 22,2 цента, тогда как 454 г соевого шрота стоит 22,8 цента (210 долл.: 2000 фунтов) X100 = 10,50 долл. за американский центнер (≈45 кг); 10,50 долл.: 46 фунтов = 22,8 цента за 1 фунт протеина.
Источники небелкового азота. Мочевина и другие подобные соединения, содержащие много азота, могут быть успешно использованы для удовлетворения потребности крупного рогатого скота в протеине. При использовании небелковых азотистых соединений необходимо учитывать некоторые их недостатки и ограничения. Небелковые азотистые соединения необходимы для снижения стоимости рациона. Но нужно учитывать, что они совсем не поставляют энергии в противоположность таким протеиновым добавкам, как хлопчатниковый, соевый шроты и др. Кроме того, они не содержат минеральных веществ, витаминов и других питательных веществ.
Жиры
Обычно жиры в растительных и животных тканях при сгорании продуцируют примерно в 2,25 раза больше калорий (или энергии), чем протеин или углеводы. Однако при составлении рационов для крупного рогатого скота следует избегать жировых добавок и слишком высокого уровня жира. Широко используемые рационы, составленные из обычных ингредиентов, содержат 3—4% жира или экстрагированного эфиром сырого жира в расчете на сухое вещество. Внесение в рацион откормочного скота растительных масел или животных жиров обычно не оказывает влияния на свойства жира тела животных. Неблагоприятное влияние таких добавок обусловливается нарушением пищеварения.
Жировые добавки вносят для предотвращения образования пыли при очень сухих рационах, а также с целью повышения содержания энергии в рационах. Однако максимальное количество жировых добавок не должно превышать 5 весовых процентов в расчете на сухое вещество.
Иногда животные жиры конкурируют с зерном злаковых в качестве источника энергии для скота, откармливаемого на площадках. Рекомендуемый уровень находится в пределах 3—5% дополнительно к жиру, содержащемуся в рационе. По приближенному подсчету, стоимость жировых добавок превышает в 2,5 раза стоимость зерна (если зерно стоит 5 центов за фунт (454 г), то возможная цена за такую же массу жира составляет 12,5 цента).
Углеводы
Углеводную часть корма или рациона составляют фракции сырой клетчатки и безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ). Оценка корма по содержанию в нем углеводов может оказаться ошибочной. Данные таблицы показывают, что корм А является лучшим кормом по энергетической ценности, так как он содержит больше углеводов. Однако тот факт, что в корме В содержится меньше сырой клетчатки, позволяет считать его лучшим кормом в качестве потенциального источника энергии.
Сравнение двух кормов в качестве источника энергии, %
|
Корм |
Сухое вещество |
Сырая клетчатка |
БЭВ |
Углеводы |
|
А |
90,0 |
29,0 |
36,0 |
65,0 |
|
В |
90,0 |
2,0 |
60,0 |
62,0 |
Крахмал и сахара доставляют крупному рогатому скоту легкоусвояемую энергию. Поскольку сахара легко ферментируются (сбраживаются) в рубце, микробы не могут эффективно использовать избыточное их количество. Ниже будет обсужден вопрос об использовании меляссы, которая в основном состоит из сахаров.
Сырая клетчатка имеет большое значение для обеспечения животных объемистым кормом в заключительный период откорма. Под термином «объемистый» (bulk) обычно понимается масса данного объема корма. Грубые корма богаты сырой клетчаткой, но если эти корма тонко размолоты, то их объем уменьшается. С другой стороны, концентраты имеют небольшое содержание сырой клетчатки и, следовательно, в натуральной форме не обладают объемистостью. Однако специальная обработка концентратов, например приготовление хлопьев (описание которых будет дано ниже), может изменить удельную массу данного корма.
Небелковый азот (НБА)
Верске и др. еще в 1879 г. сообщили, что жвачные животные могут превращать небелковый азот в белок. Харт и др. в 1939 г. установили, что мочевина или карбонат аммония могут быть использованы в рационах телок молочных пород. Они также обнаружили, что растворимые углеводы рациона повышают использование НБА. При скармливании ягнятам синтетического рациона, содержащего НБА, Лусли и др. наблюдали синтез в рубце 10 незаменимых аминокислот.
В США в 1940 г. Ассоциацией контроля за качеством кормов мочевина официально принята в качестве кормового ингредиента рационов жвачных животных.
При использовании НБА жвачными животными «общим знаменателем» является аммиак. Если микроорганизмы рубца не могут разрушать мочевину до свободного аммиака, то она является бесполезной в качестве источника азота. Полное использование мочевины протекает, видимо, по следующим этапам:
- мочевина (микробная уреаза) NH3 + CO2;
- углеводы (микробные ферменты) летучие жирные кислоты + кето-кислоты;
- NH3 + кето-кислоты (микробные ферменты) аминокислоты;
- аминокислоты (микробные ферменты) микробный белок;
- микробный белок (ферменты сычуга и тонкого кишечника) свободные аминокислоты;
- свободные аминокислоты всасываются из тонкого отдела кишечника и используются животным-хозяином.
Эффективное использование мочевины
Поскольку разрушение мочевины и использование образуемого аммиака осуществляется бактериями рубца, то очень важно удовлетворить потребность этой микрофлоры в питании. Для обеспечения эффективного использования аммиака бактериями рубца в рацион животных необходимо включать достаточное количество энергетических кормов и минеральных веществ. Так, при кормлении мясного скота мочевина используется более эффективно на фоне высококонцентратных рационов, чем при рационах, содержащих большое количество грубого корма. Крахмал из зерна злаковых или сахара, присутствующие в меляссе, обеспечивают бактерии энергией. Жиры (липиды) также являются важным источником энергии для бактерий, но высокомолекулярные жирные кислоты, образующиеся при гидролизе липидов, не используются достаточно эффективно рубцовыми бактериями.
Для проявления (достижения) максимальной эффективности использования азота мочевины (N) необходимо наличие серы (S). Оптимальное соотношение N:S приблизительно равно 15:1. По-видимому, органическая сера используется так же хорошо, как неорганическая.
Рекомендуется обеспечивать свободный доступ животных к соли, обогащенной микроэлементами. Нет точных данных о том, какие микроэлементы и в каких количествах бывают полезными, а какие — токсичными. В настоящее время представляется сомнительной целесообразность установления ежедневной нормы при усиленном скармливании добавок, содержащих микроэлементы.
Обычно в самых разнообразных условиях при скармливании протеиновых добавок один раз в сутки рекомендуется перед скармливанием добавок давать животным сено. Это обычно помогает менее агрессивным животным получить свою порцию протеиновых кормов и снижает опасность отравления мочевиной очень агрессивных коров, которые могут захватывать больше корма, а, следовательно, потреблять избыточное количество мочевины.
Добавки мочевины животным в разных условиях кормления и в зависимости от живой массы
Мочевина быстро растворяется и разрушается в рубце с образованием большого количества аммиака. Поэтому очень важно точно знать, какое количество мочевины содержится в протеиновой добавке. Кроме того, при замене мочевиной натуральных белковых добавок имеется в виду, что азот мочевины представляет какую-либо ценность для животного-хозяина только после превращения мочевины в микробный белок. У телят младшего возраста, когда рубец еще не функционирует, в преджелудках нет достаточного количества микроорганизмов для эффективного использования азота мочевины в синтезе белка, а следовательно, для удовлетворения в белке потребностей телят. Очевидно, необходимо 2—3 недели для приспособления микроорганизмов к резким изменениям рациона, особенно к переходу от рациона, содержащего большое количество клетчатки, к рациону, бедному ей, а также от скармливания кормового белка к рационам с добавками небелкового источника азота. Рекомендуется, чтобы такой переход осуществлялся постепенно. Необходимо, чтобы изготовитель протеиновых добавок, операторы на откормочных площадках, фермеры, а также все лица, использующие НБА-добавки, имели бы представление о том, какое количество таких добавок следует вводить в рацион для наиболее эффективного их использования; эти сведения нужно включать в кормовые справочники.
Для телят-отъемышей. Отнятые телята с живой массой от 300 до 400 фунтов (136—181 кг) не должны получать протеиновые добавки, содержащие мочевину. При низком уровне мочевины в протеиновой добавке гибель животного может не наступить, но скармливание такой добавки окажет вредное действие на развитие животных. Если микрофлора рубца не в состоянии эффективно использовать азот мочевины, прирост массы телят снижается и становится менее экономичным. О плохом самочувствии телят можно судить, в частности, по лишенному блеска шерстному покрову.
Поскольку потребность в белке телят-отъемышей колеблется от 8,5 до 18%, в зависимости от живой массы и ожидаемого прироста массы, то очевидно, что протеиновые добавки, содержащие высокий уровень мочевины, могут оказывать неблагоприятное влияние на использование протеина.
Рекомендуется, чтобы телята независимо от их живой массы получали бы в течение 60—90 дней после отъема добавки, содержащие натуральный протеин, такие, как хлопчатниковый, соевый, льняной шроты и т. п. Лишь после этого можно осторожно вводить в рацион добавки, содержащие мочевину.
Для телят живой массой более 227 кг, ремонтных телочек и молодых бычков. Через 3—4 месяца после отъема телятам, которые привыкли к потреблению грубого корма, можно давать добавки, содержащие мочевину. Уровень мочевины не должен превышать 45 г на голову в сутки. Это означает, что если такое количество мочевины не может удовлетворить потребность животного в белке, то остальной протеин должен быть получен за счет натуральных добавок.
Для иллюстрации такой ситуации можно привести следующий пример: фермер содержит ремонтных телочек живой массой 225 кг на зимнем пастбище, которое содержит 6% протеина в расчете на сухое вещество. Если планируется получение среднесуточного прироста массы примерно 0,5 кг, то телкам требуется 9,5% протеина в рационе при ежесуточном потреблении примерно 6,5 кг сухого вещества корма. Таким образом, фермер должен скармливать примерно 454 г добавки, содержащей 56% протеина. Если эта протеиновая добавка содержит 10 % мочевины, то телки получат в сутки 45,4 г мочевины.
Решение: [6,5 кг потребного сухого вещества х 9,5% = 610 г протеина] – [6,0 кг сухого вещества с пастбища x 6% = 360 г] = [454 г протеиновой добавки x 56% = 250 г]
В том случае, если пастбище скудное или трава покрыта снегом, вследствие чего животные не получают достаточное количество корма, необходимо использовать добавки без мочевины.
Для стельных и сухостойных коров, содержащихся на пастбище или в загонах. Решение о том, использовать ли добавки с мочевиной или без нее, зависит от количества доступного корма, а также от количества легкоусвояемой энергии в добавке. В большинстве случаев фермер не скармливает коровам больше 0,9—1,4 кг зерна. Следовательно, необходимо использовать добавки, содержащие мочевину; но только в тех случаях, когда коровы получают достаточно легкоусвояемой энергии и когда есть уверенность, что очень агрессивные коровы не смогут потребить избыточное количество мочевины, то есть такое количество, которое может быть токсичным. Можно считать, что в практических условиях уровень 135—180 г мочевины является максимальным, так как такое количество корова может съедать в течение 15 мин или меньше.
В загонах, где коровы имеют постоянный доступ к корму, и если протеиновые добавки смешивают с другими ингредиентами, можно скармливать до 180 г мочевины в сутки на голову. Обычно, если уровень мочевины достигает 90 г, потребление корма сокращается.
Для скота на откормочных площадках на фоне рационов, содержащих большое количество энергии. Скот, поступающий на откормочную площадку непосредственно с пастбищ или после содержания на рационах, состоящих только из грубых кормов, хуже реагирует на рационы с высоким уровнем мочевины, чем животные, получавшие до этого протеиновую добавку без мочевины. Снижается потребление корма, а следовательно, прирост живой массы. В некоторых случаях скот, получающий мочевинную добавку, догоняет по живой массе своих сверстников, так что в конце периода откорма не обнаруживается разницы между животными по их развитию.
Для практики рекомендуется скармливать натуральные протеиновые добавки в течение 2 недель перед включением в рацион мочевины. После привыкания животных к добавкам, содержащим мочевину, ее уровень можно довести до 90 г в сутки на голову.
Этот уровень можно почти удвоить без опасности отравления животных, но потребление корма животными при этом заметно уменьшается. По-видимому, при превышении уровня 90 г мочевины корм становится невкусным, и поэтому его хуже поедают животные.
Токсичность аммиака
Скармливание большого количества кормовой мочевины (мочевины с кормом) может вызвать быстрое накопление аммиака в жидкости рубца. Это, в свою очередь, обусловливает резкое повышение pH в рубце и быстрое всасывание аммиака через стенки рубца. Если скорость всасывания аммиака превышает способность печени превращать его в мочевину, аммиак накапливается в крови, и в результате может наступить отравление.
Симптомы острого отравления аммиаком проявляются в следующем:
- нервозность и беспокойство;
- обильное слюнотечение;
- дрожание мышц;
- некоординированные движения;
- затрудненное дыхание;
- частое мочеиспускание и дефекация;
- оцепенелость передних конечностей и впадение в прострацию;
- сильное беспокойство (судороги), мычание;
- тимпания;
- смерть наступает через 0,5—2,5 ч после появления первых признаков отравления.
Факторы, способствующие отравлению мочевиной:
- отсутствие достаточного периода адаптации к скармливанию мочевины;
- голодание перед потреблением мочевины;
- скармливание мочевины с низкокачественными грубыми кормами;
- скармливание рационов, способствующих повышению уровня pH в жидкости рубца;
- недостаточное потребление воды.
Эффективным средством борьбы с развитием отравления мочевиной (если его применить до наступления тетанических судорог) является введение через рот 20—40 л холодной воды. Холодная вода снижает температуру жидкости рубца и этим самым тормозит разрушение мочевины. Она также разбавляет концентрацию аммиака в рубце и снижает его всасывание. Внесение в холодную воду 4 л разбавленной уксусной кислоты или уксуса оказывает более эффективное действие, чем введение одной воды. Уксусная кислота нейтрализует токсическое действие свободного аммиака.