99477

Годівля сільськогосподарських тварин

Книга

Лесное и сельское хозяйство

Викладені питання історичного розвитку систем оцінки поживності кормів, хімічного складу, класифікації, характеристики та технології заготівлі кормів. Наведена характеристика кормових добавок та біологічно активних речовин. Детально розглянуті питання організації нормованої годівлі сільськогосподарських тварин окремих видів і вікових груп, потреби їх в енергії та поживних речовинах.

Украинкский

2016-09-20

5.78 MB

2 чел.

ГОДІВЛЯ

СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ

ТВАРИН

ГОДІВЛЯ

СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ

ТВАРИН

За редакцією доктора сільськогосподарських наук,

академіка УААН І.І. Ібатулліна

Допущено Міністерством аграрної політики України як підручник для підготовки фахівців напряму 1305 “Ветеринарна медицина” у вищих навчальних закладах ІІІ-ІV рівнів акредитації

Київ – 2006

УДКГриф надано Міністерством аграрної політики України (лист від 21.07.06р.

№ 18-128-13/806)

ББК

Т

Рецензенти:доктор сільськогосподарських наук, академік УААН

Ю.І.Савченко Ю.І.(Інститут Полісся УААН)

доктор сільськогосподарських наук, професор

А.Т. Цвігун (Подільська державна аграрно-технічна академія)

доктор сільськогосподарських наук, професор

В.І.Костенко (Вінницький державний аграрний університет)

РедакторГ.Г. Руденко

Годівля сільськогосподарських тварин:Підручник / І.І. Ібатуллін, Д.О. Мельничук, Г.О. Богданов та ін.; За ред. І.І. Ібатулліна. – Київ, 2006. –445  с.: іл.

Викладені питання історичного розвитку систем оцінки поживності кормів, хімічного складу, класифікації, характеристики та технології заготівлі кормів. Наведена характеристика кормових добавок та біологічно активних речовин. Детально розглянуті питання організації нормованої годівлі сільськогосподарських тварин окремих видів і вікових груп, потреби їх в енергії та поживних речовинах.

Підручник розрахований на фахівців зооветеринарних спеціалістів аграрних вищих навчальних закладів ІІІ–ІV рівнів акредитації, керівників та спеціалістів господарств, фермерів.

ББК

@ Ібатуллін І.І., Мельничук Д.О.

Богданов Г.О. та ін., 2006

ЗМІСТ

Передмова............................................................................................................

7

Вступ.....................................................................................................................

9

1. Основи живлення тварин і оцінка поживності кормів..........................

19

2. Оцінка корму за хімічним складом............................................................

20

2.1. Схема зоотехнічного аналізу кормів....................................................

20

    2.1.1. Вода і суха речовина............................................................................

23

    2.1.2. Мінеральні речовини (сира зола)........................................................

24

    2.1.3. Сирий протеїн.......................................................................................

25

    2.1.4. Сирий жир.............................................................................................

27

    2.1.5. Сира клітковина....................................................................................

28

    2.1.6. Безазотисті екстрактивні речовини.....................................................

29

    2.1.7. Вітаміни та інші біологічно активні речовини..................................

30

3. Використання поживних речовин в організмі тварин...........................

31

   3.1. Перетравлювання і абсорбція поживних речовин.............................

31

   3.2. Баланс речовин і енергії..........................................................................

37

4. Оцінка поживності кормів..........................................................................

43

   4.1. Енергетична поживність..........................................................................

43

   4.2. Протеїнова поживність............................................................................

47

   4.3. Вуглеводна поживність............................................................................

54

   4.4. Жирова поживність..................................................................................

57

   4.5. Мінеральна поживність............................................................................

61

   4.6. Вітамінна поживність...............................................................................

80

   4.7. Комплексна оцінка поживності кормів..................................................

101

5. Корми...............................................................................................................

103

5.1. Фактори, що впливають на склад і поживність кормів.........................

105

   5.2. Зелені корми..............................................................................................

111

   5.3. Грубі корми...............................................................................................

134

   5.4. Силосовані корми.....................................................................................

148

   5.5. Коренебульбоплоди і плоди баштанних культур..................................

157

   5.6. Зернові корми............................................................................................

160

    5.6.1. Зернові злакові корми..........................................................................

161

    5.6.2. Зернові бобові корми............................................................................

164

   5.7. Залишки технічних виробництв..............................................................

171

   5.8. Залишки цукрового і крохмалевого виробництв.................................

175

   5.9. Залишки бродильного виробництва........................................................

178

   5.10. Корми тваринного походження.............................................................

181

   5.11. Кормові добавки.....................................................................................

187

   5.12. Комбікорми.............................................................................................

216

6. Нормована годівля сільськогосподарських тварин...............................

227

7. Годівля великої рогатої худоби...................................................................

239

   7.1. Годівля тільних сухостійних корів і нетелів..........................................

242

   7.2. Годівля лактуючих корів..........................................................................

248

   7.3. Годівля племінних бугаїв.........................................................................

263

   7.4. Годівля молодняку великої рогатої худоби...........................................

267

   7.5. Вирощування і відгодівля молодняку великої рогатої худоби............

282

8. Годівля мясної худоби..................................................................................

292

9. Годівля овець..................................................................................................

301

   9.1. Господарські і біологічні особливості овець.........................................

301

   9.2. Вплив годівлі на вовнову продуктивність і плодючість овець............

302

   9.3. Годівля вовнових валухів.........................................................................

304

   9.4. Годівля баранів-плідників........................................................................

304

   9.5. Годівля вівцематок...................................................................................

306

   9.6. Годівля ягнят і ремонтного молодняку..................................................

312

   9.7. Відгодівля овець.......................................................................................

316

   9.8. Особливості годівлі овець у зимовий і літній періоди..........................

318

   9.9. Годівля кіз.................................................................................................

319

   9.10. Контроль повноцінності годівлі овець і кіз.........................................

324

10. Годівля свиней.............................................................................................

326

   10.1. Біологічні і господарські особливості свиней.....................................

326

   10.2. Годівля кнурів-плідників.......................................................................

328

   10.3. Годівля свиноматок................................................................................

331

   10.4. Годівля молодняку свиней.....................................................................

339

   10.5. Відгодівля свиней...................................................................................

350

   10.6. Контроль повноцінності годівлі свиней...............................................

355

11. Годівля коней...............................................................................................

358

   11.1. Годівля жеребців-плідників і кобил......................................................

362

   11.2. Годівля лошат і молодняку....................................................................

367

   11.3. Годівля робочих коней...........................................................................

371

   11.4. Відгодівля коней.....................................................................................

376

   11.5. Контроль повноцінності годівлі коней.................................................

376

12. Годівля сільськогосподарської птиці......................................................

378

   12.1. Потреба птиці в енергії і поживних речовинах...................................

379

   12.2. Корми для птиці та підготовка їх до згодовування.............................

383

   12.3. Годівля курей..........................................................................................

386

   12.4. Годівля індиків........................................................................................

395

   12.5. Годівля качок..........................................................................................

399

   12.6. Годівля гусей...........................................................................................

402

13. Годівля кролів..............................................................................................

406

14. Годівля хутрових звірів..............................................................................

413

15. Годівля собак................................................................................................

421

16. Годівля ставових риб..................................................................................

433

17. Основи профілактичної і лікувальної годівлі сільськогосподарських тварин.......................................................................

438

Література...........................................................................................................

443

Присвячується світлій памяті

заслуженого діяча науки УРСР,

доктора сільськогосподарських

наук, професора П.Д. Пшеничного

Передмова

Головною передумовою для суспільного прогресу у вирішенні стратегічних питань соціально-економічного розвитку суспільства є підготовка кваліфікованих кадрів, здатних до освоєння та впровадження наукоємних і інформаційних технологій, на яких базується сучасне сільськогосподарське виробництво. В зв’язку з цим пріоритетом аграрної освіти є подальше вдосконалення навчального процесу та надання сучасному фахівцю фундаментальних знань, які відображають досягнутий рівень розвитку зоотехнічної науки, в поєднанні з вмінням ефективно використовувати їх на практиці.

Дана книга покликана дати читачу насичену інформацію про найважливіші досягнення і сучасний рівень знань в області живлення тварин та реалізацію цих досягнень в практичних аспектах нормованої годівлі. Книга містить актуальні матеріали з фізіології живлення, поживності кормів та спеціальних питань нормованої годівлі. В ній детально розглядається значення основних поживних речовин, мінеральних елементів та вітамінівяк необхідних складових живлення тварин. З теоретичних міркувань ми вважаємо за доцільне детально зупинитись на викладенні матеріалу про фізіологічну роль мінеральних речовин і вітамінів, щоб глибше пояснити читачеві біохімічні взаємозв’язки між поживними речовинами і їх роль в забезпеченні реалізації генетичного потенціалу продуктивності і збереження здоров’я тварин.

Для розділів прийнято перелік тем, який повинен повністю передати основоутворюючі знання для розуміння всієї дисципліни. Зокрема, детально висвітлюються питання перетравлювання та абсорбції поживних речовин, що дозволяє розкрити сутність процесів ефективного використання кормів і біологічні основи отримання високої продуктивності тварин. Особлива увага приділена реалізації наукових положень по енергетичному і протеїновому живленню тварин, що знайшло відображення у детальному описі сучасних систем оцінки поживності кормів.

Значний обсяг у розділі “Корми” займає матеріал про хімічний склад та поживність кормів рослинного і тваринного походження. При цьому взято до уваги численні фактори, які впливають на ці показники. Враховуючи, що сучасне кормовиробництво поєднує інтенсивне рослинництво з промисловими методами виробництва кормів, в підручнику висвітлено нові прогресивні технології заготівлі кормів, які довели свою високу практичну ефективність. Наступні розділи інформують про кормові добавки і доповнюючі речовини, комбікорми, консервування та зберігання кормових засобів, а також способи підготовки кормів до згодовування з точки зору підвищення їх якості. Викладений матеріал може успішно використовуватись спеціалістами ветеринарної медицини при прогнозуванні впливу кормів на якість продукції тваринництва з точки зору її біобезпеки для людини.

У розділі“Нормована годівля сільськогосподарських тварин”, який охоплює такі види як велика рогата худоба, вівці, коні, свині, птиця, кролі, хутрові звірі, собаки і ставові риби, після коротких викладень фізіологічних основ живлення йде датальний рогляд потреби у енергій і поживних речовинах відносно продуктивності тварин, включаючи приклади для її визначення. При цьому автори намагались повною мірою розкрити принципи раціональної годівлі, які покладено в основу сучасних технологій виробництва продукції тваринництва. Вони дозволяють спеціалістам ветеринарної медицини повною мірою використовувати набуті знання у вирішенні питань контролю повноцінності годівлі, профілактики і лікування захворювань тварин.

В кінцевому рахунку, сприйняття всіх розділів підручника повинно сприяти вирішенню стратегічного завдання підготовки фахівців ветеринарної медицини вихід вітчизняного сільськогосподарського виробництва на світовий рівень  та розширення участі навчальних закладів, вчених і студентів у проектах міжнародних організацій і співтовариств для вирішення проблем забезпечення екологічного виробництва біологічно безпечних продуктів тваринництва.

Автори сподіваються, що досвід вітчизняних і зарубіжних вчених, викладений у цій книзі, буде корисним не тільки для студентів ветеринарної медицини, але також і для співробітників лабораторій аналізу кормів та спеціалістів в галузі тваринництва.

академік УААН,

доктор сільськогосподарських наук,

професор І.І. Ібатуллін

Вступ

Годівля тварин – це організація виробничого процесу, направлена на забезпечення життєвих потреб тварин у поживних, мінеральних і біологічно активних речовинах для одержання запланованого виробництва продукції високої якості.

Продукція тваринництва: молоко, мясо, яйця, вовна, механічна робота являють собою видозмінені в організмі поживні речовини кормів. Від рівня годівлі, вмісту в кормах поживних речовин, співвідношення між окремими елементами живлення залежать продуктивність і здоровя тварин.

Успішне розвязання завдань збільшення виробництва продукції тваринництва на основі значного підвищення продуктивності худоби і птиці вимагає впровадження у кожному господарстві заходів, спрямованих на забезпечення інтенсифікації тваринництва. За інтенсивного ведення тваринництва необхідно якнайповніше забезпечити тварин поживними і біологічно активними речовинами у необхідних кількостях та співвідношеннях.

Вимоги тваринництва до кормовиробництва і кормоприготування для організації повноцінної годівлі тварин полягають, насамперед, у стабільності кормової бази та забезпеченні тварин високоякісними кормами. Необхідно провести ряд заходів, спрямованих на підвищення врожайності кормових культур та поліпшення якості кормів на основі прискореного переходу на сучасні технології вирощування, заготівлі та використання їх у годівлі тварин.

Традиційний раціон сільськогосподарських тварин включає різноманітні корми, які відрізняються за поживністю та фізико-механічними властивостями. Роздільне згодовування не дозволяє механізувати процеси роздавання кормів та ефективне їх використання. Інтенсивні методи виробництва продуктів тваринництва потребують удосконалення технологій заготівлі та використання кормів. Запроваджувати прогресивні технології у тваринництві дозволяють такі перспективні види кормів, як сіно, сінаж, силос, виготовлені за оптимальних фаз розвитку рослин, та приготовлені на їх основі повнораціонні кормові суміші, збагачені кормовими добавками, а також виробництво якісних комбікормів.

Впровадження прогресивних методів виробництва, зберігання і використання кормів є одним з основних резервів збільшення виробнитцва продукції тваринництва. У звязку з цим технологія виробництва кормів як складова вчення про годівлю тварин, а також розробка досконалої організації і техніки годівлі тварин набувають широкого значення.

При цьому корми, як і кожна складова системи годівлі сільськогосподарських тварин, повинні розглядатися як важливий економічний фактор виробництва продукції тваринництва,оскільки у структурі собівартості продукції частка кормів при виробництві молока становить не менше 50–55%, яловичини – 65–70, свинини, яєць і мяса птиці – 70–80%.

З урахуванням технологій виробництва продуктів тваринництва, що склалися на даний час, необхідно постійно удосконалювати норми годівлі сільськогосподарських тварин, визначити нові підходи до оцінки поживності кормів і балансування поживних речовин у раціонах. Теперішні знання з обміну речовин в організмі тварин та з вивчення складу і властивостей кормів значно розширилися і поглибилися порівняно з тим періодом, на основі якого формувалися принципові положення оцінки їх поживності і норм годівлі.

Останнім часом значно розширено норми норми годівлі тварин за кількістю показників нормування, що дає можливість найбільш повно задовольняти їх потребу в необхідних елементах живлення. Запроваджується нова система оцінки поживності кормів і раціонів за обмінною енергією, яка значно повніше розкриває доступність енергії для організму тварин.

Потреба останніх у поживних речовинах визначається рядом чинників: фізіологічним станом організму, рівнем продуктивності, видом кормів, технологією їх заготівлі й підготовки до згодовування, співвідношенням поживних речовин у раціоні, їх доступністю для засвоєння та використання. Повноцінна годівля впливає на розвиток, стан здоровя сільськогосподарських тварин і одержання від них високоякісної продукції за мінімальних затрат праці. Отже, годівля – це найважливіший фактор, який забезпечує продуктивність, оплату корму та економічну ефективність тваринництва і являє собою організоване, контрольоване й регульоване людиною живлення тварин.

Наука про годівлю вивчає: хімічний склад, поживність і властивості кормів; потреби тварин у поживних речовинах залежно від їхнього виду, фізіологічного стану, рівня та характеру продуктивності; техніку годівлі.

Таким чином, годівля сільськогосподарських тварин є однією з найважливіших складових зоотехнічної науки, яка розробляє теоретичні основи, методи й технологічні прийоми забезпечення раціонального живлення, що сприяє нормальному росту і розвитку, досягнення генетично зумовленого рівня продуктивності тварин та необхідної якості продукції, добре здоровя й високу відтворну здатність за економного витрачання кормів. Значною мірою вона забезпечує успіх роботи з удосконалення існуючих та виведення нових порід і кросів тварин.

Годівля сільськогосподарських тварин як наука й практика безпосередньо повязана з матеріальним виробництвом, тому в широкому значенні основним завданням її слід вважати розробку шляхів і методів підвищення ефективності суспільного виробництва. Своє конкретне втілення вона знаходить у розробці науково обгрунтованих норм і систем годівлі тварин, технології заготівлі та підготовки кормів до згодовування з використанням балансуючих добавок і біологічно активних речовин, що забезпечує максимальний вихід високоякісної продукції з одиниці земельної площі.

Матеріал дисципліни тісно повязаний з фізіологією і біохімією тварин, а також ботанікою, кормовиробництвом, мікробіологією, технологією виробництва продукції тваринництва, клінічною діагностикою, терапією та ветеринарно-санітарною експертизою.

Коротка історія розвитку про годівлю сільськогосподарських тварин.

Знання і практичний досвід годівлі домашніх тварин нагромаджуються з глибокої давнини. Проте тільки протягом останніх 200 років питання живлення тварин не тільки систематично і послідовно вивчаються, а й вирішуються шляхом організації їх нормованої годівлі. Слід зазначити, що поштовхом до цього послужив розвиток таких наук, як фізіологія, біохімія, агрономія та економіка сільськогосподарського виробництва.

Народи давнього світу, приручивши диких тварин, набували практичного досвіду з годівлі останніх, хоча і не мали на той час знань про процеси перетворення речовин кормів їх в організмі.

Прискорений розвиток тваринництва припадає на початок ХІХ століття, що викликало необхідність заготовляти корми про запас. Тому від природного лучного людина змушена була перейти до польового кормовиробництва. Це сприяло застосуванню в практиці тваринництва нових видів кормових культур: люцерни, конюшини, кормових буряків, картоплі, моркви, капусти, а також зерна злакових і бобових культур. Водночас постало питання оцінки поживності кормів і норм годівлі тварин на наукову основу.

Наука про годівлю сільськогосподарських тварин у своєму розвитку охоплює кілька періодів.

Перший період (1809–1842 рр.) характеризувався оцінкою поживності кормів і нормування годівлі тварин у сінних еквівалентах і повязаний з іменем німецького вченого агронома і грунтознавцяАльбрехта Даніеля Теєра (1772–1828). Він зробив спробу прирівняти корми за поживністю до лучного сіна. Вперше на основі експериментів, хоча й недосконалих, було запропоновано звязок між окремими кормами і сіном, поживність якого приймалася за 100%.

Теєр склав кормові таблиці поживності кормів відносно сіна, у яких 100 фунтів сіна прирівнювалися до 400 фунтів трави, 300 житньої чи 200 вівсяної соломи, 200 картоплі, 35 фунтів макухи ріпакової і т.д. Але цим допускалася фундаментальна помилка, оскільки поживність самого сіна досить мінлива і залежить від багатьох факторів. Невдовзі зясувалося, що між окремими кормами існує невідповідність і щоб її пояснити співробітник Теєра Г. Ейнгоф поклав початок якісному аналізу кормів, екстрагуючи їх у воді, спирті, слабих розчинах кислот і лугів. Вважалося, що тварини використовують лише ті складові частини сіна або інших кормів, які розчиняються. Нерозчинна частина виділяється з організму. За пропозицією Ейнгофа, поживність двох кормів вважалась однаковою, якщо вони містили однакову кількість розчинних речовин.

У 1819 р. публікується аналіз кормів за вмістом розчинних речовин. Але виявляється, що використання кормів на цій основі не забезпечує бажаного результату і французський дослідник Боусингаульт доходить висновку, з якого причиною різних результатів при згодовуванні суміші кормів є неоднаковий вміст у них білка. У звязку з цим у кінці першого періоду розвитку науки про годівлю було прийнято вважати два корми рівноцінними, якщо вони містять однакову кількість білка. Цим була започаткувалася специфічна роль білка у годівлі тварин.

Другий період розвитку науки про годівлю тварин характеризувався оцінкою поживності кормів за хімічним складом і повязаний з іменем німецького вченогоЮстуса Лібіха (1803–1873). У 1842 р. він опублікував книгу “Органічна хімія”, у якій піддав фундаментальній критиці теорію сінних еквівалентів і намітив, на той час теоретичну основу подальшого розвитку вчення про годівлю тварин. Його заслуга полягала в подальшій розробці хімічного аналізу кормів та встановленні в організмі ролі окремих груп речовин. Це теплоутворюючі (респіраційні), а саме:жир, крохмаль, цукор; азотовмісткі (пластичні), з яких утворюється мясо і кров, та мінеральні, які утворюють кістки.

Ю. Лібіх сприяв створенню в Німеччині першої сільськогосподарської дослідної станції, яку було організовано в 1852 р. у Гале, в 1858 р. – перенесено у Веенде, а в 1874 р. – у Готтінген.

У ВеендеВ. Геннеберг і Ф. Штоманрозробили схему та хіміко-аналітичні методи аналізу кормів, які з невеликими змінами застосовуються і донині. Тут були опрацьовані схеми проведення дослідів з перетравності кормів, у результаті яких показано, що перетравність поживних речовин у різних кормах неоднакова і поживна цінність кожного залежить від вмісту в ньому перетравних речовин. З цього часу в годівлі тварин стали керуватись не хімічним складом, а вмістом у кормах перетравних поживних речовин.

Аналогічні дослідження у 1864 р. провівЕмільф Вольф (1818-1896). Він у 1874 р. запропонував оцінювати поживність кормів за сумою перетравних поживних речовин (СППР) і на цій основі розробив норми годівлі корів. Хоча запропоновані ним норми були досконалішими за нормиГрувена(1858 р), але не враховували рівня продуктивності тварин.З 1864 р. Е. Вольф публікував щорічно у Сільськогосподарському календарі потребу тварин у перетравних поживних речовинах, до якої час від часу вносились поправки, одержані у проведених дослідах.

Починаючи з другої половини ХІХ ст., значна частина досліджень спрямовується на визначення ролі окремих поживних речовин та енергетичного балансу в організмі. Ще Ю. Лібіх вважав, якщо вуглеводи і жири мають однакове співвідношення вуглецю до водню і різняться лише за вмістом кисню, то вуглеводи можуть перетворюватись у жир простою втратою кисню. Але проти цієї гіпотези виступили французькі дослідники (Боусингаульт, Буссенго, Дюма), які вважали, що жир тіла утворюється лише із жиру кормів.

На думку К. Фойта (1869 р.), джерелом утворення жиру в організмі є білки. Але точних експериментальних робіт, виконаних без методичних помилок, до 1866–1870 рр. не існувало.

У 1866 р. російський дослідник Радеєвський, у 1866–1870 рр. Субботін і в 1882 р. Лебедєв у дослідах на собаках експериментально довели утворення жиру тіла із жиру корму.

М.П. Чирвінський у 1880–1881 рр. у дослідах на поросятах вперше показав перетворення вуглеводів корму у жир тіла, а Є.А. Богданов у 1903–1905 рр. – утворення жиру з білків корму.

У середині ХІХ ст. зявилися респіраційні апарати і розпочались дослідження з вивчення обміну речовин. Перший апарат Реньо і Рейзе був невеликий за розмірами і вміщував лише кота. Надалі їх конструкції удосконалювалися і було проведено ряд досліджень з вивчення основного обміну та балансу речовин і енергії (Пашутін, 1866 р.).

У 1883–1884 рр.М. Рубнер сформував положення про витрати поживних речовин в організмі залежно від величини поверхні тіла тварин і про специфічно-динамічну дію корму.Він переніс закон збереження речовин і енергії з неорганічної природи на організм тварини і показав, що вся енергія корму за підтримуючої годівлі дорослої тварини перетворюється у тепло. У звязку з цим зявилася можливість виражати поживність кормів за вмістом у них енергії.

Н. Цунц і Геппер у 1885 р. створили переносний апарат для вивчення легеневого газообміну у тварин, який набув значного поширення у практиці.

У лабораторії Г. Кюна було сконструювано респіраційний апарат відкритої системи для великих тварин, в якому він, а потім О. Кельнер провели досліди на волах з метою встановлення ролі поживних речовин в орагнізмі.

У 1887 р. Г. Кюн обгрунтував положення про підтримуючий і продуктивний корм. Починаючи з 1897 р., Е. Леман кардинально переробив норми годівлі Е. Вольфа і ввів до них поправки згідно з рекомендаціями Кюна на підтримання життєдіяльності організму і продуктивність. Рекомендації з годівлі молочних корів були удосконалені Т. Геккером залежно від вмісту жиру в молоці.

Третій період розвитку наукових досліджень з оцінки поживності кормів і визначення норм годівлі тварин повязаний з іменемОскара Кельнера.

У своїх дослідах О. Кельнер виходив із гіпотези, що білки, жири і вуглеводи мають власну специфічну енергетичну цінність, але однакову однойменних речовин, незалежно від їх походження. Виходячи з цього, у диференційованих респіраційних дослідах за балансом азоту і вуглецю визначив продуктивну дію білків (пшенична клейковина), жирів (емульсія земляного горіха), клітковини (спеціально оброблена пшенична солома) і безазотистих екстрактивних речовин (крохмаль) за здатністю їх до жироутворення в організмі волів під час відгодівлі. Слід зазначити, що у проведених дослідженнях О. Кельнер виходив з уявлення, яке панувало на той час, що корм несе у собі два види енергії – статичну і динамічну. Статична енергія перетворюється в організмі лише в тепло, а динамічна – у продукцію. Якщо в організмі для утворення тепла не вистачає статистичної енергії, то частина динамічної енергії також може використовуватися для його продукування. Це положення він підтверджував у своїх дослідах. Так, додаючи до певного раціону 1 кг пшеничних висівок, було встановлено, що тільки 51% їх енергії переходить у продукцію. Доповнюючи цей раціон ще 1 кг висівок, у продукцію переходило знову лише близько 50% енергії.

Визначивши порівняльну ступінь перетворення білків, жирів і вуглеводів у жир тіла, О. Кельнер продуктивну дію корму виразив не абсолютним показником, а відносним, взявши за основу порівняння продуктивної дії кормів крохмаль. Він вважав, що здатність до відкладання білка і жиру не однакова не тільки у різних тварин, а й у однієї і тієї ж тварини та залежить від вгодованості, характеру живлення тощо. Так, 1 частина білка прирівнювалась до 0,94 частин крохмалю, жиру – до 1,91; 2,12 і 2,41 відповідно грубих кормів, зернових і насіння олійних і вуглеводів – до 1,0.

З інших систем цього періоду слід згадати Скандінавську систему, розроблену Фьордом у Данії і Генсоном у Швеції. В основу розробки Фьорда було покладено у науково-господарських дослідах на дійних коровах заміну ячменю на інший корм.Гансон розробив систему оцінки поживності кормів за принципом крохмального еквівалента, але визначив для молочних корів продуктивну дію білка не 0,94 одиниць крохмалю, а 1,43. В 1915 р. на конгресі в Копенгагені було вирішено встановити єдину скандінавську кормову одиницю, прирівнявши її до1 кг ячменю або 1,1 кг сухої речовини кормових буряків.

Г. Армсбі у Пенсильванському інституті живлення (США) запропонував оцінювати поживність корму за чистою енергією. За одиницю оцінки було прийнято 1000 ккал, що назвали термом. Армсбі проводив диференційовані досліди подібно Кельнеру, але в респіраційному біокалориметрі. На основі своїх дослідів він допускав, що фізіологічно корисна (обмінна) енергія для окремих груп кормів величина постійна і складає на 1 кг перетравленої органічної речовини: для грубих кормів 3500 ккал (3,5 терма), концентрованих – 3900–4400 (3,9–4,4 терма), а втрати тепла з розрахунку на 1 кг сухої речовини для грубих кормів – близько 1000 ккал, для концентрованих – 1200 ккал. Система Армсбі не набула поширення, оскільки виявилася складнішою, ніж система Кельнера.

У Радянському Союзі в 1922–1923 рр. комісією Наркомзему РСФСР під головуванням проф. Є.А. Богданова розпочалися розробки вітчизняної системи оцінки поживності кормів у вівсяних кормових одиницях. В основу оцінки була покладена продуктивна дія перетравлених поживних речовин за О. Кельнером, але для розрахунків використані вітчизняні дані хімічного складу і перетравності кормів. Затверджена Комітетом стандартів24 грудня 1933 р. (ОСТ-3366).

Таким чином, наведені системи оцінки поживності кормів цього періоду будувалися на однаковій принциповій основі і виходили із незмінності продуктивної дії перетравлених поживних речовин корму незалежно від інших факторів.

Тому між ними легко встановити співвідношення:

1 терм=1000 ккал,

1 крохмальний еквівалент=2365,

1 скандінавська кормова одиниця=1650 при відгодівлі

і 2100–при виробництві молока та

1 вівсяна кормова одиниця–1414 ккал.

Пізніше численні дослідження з годівлі сільськогосподарських тварин різних видів показали недовершеність оцінки поживності кормів за сумою перетравлених поживних речовин, у крохмальних еквівалентах та інших одиницях. Ці одиниці не враховують того, що поживність корму змінюється залежно від виду тварин, характеру продуктивності, складу раціону тощо. Поправки і доповнення, які вносилися з метою усунення цих недоліків, суттєвого прогресу не забезпечували. Це спонукало до значно глибшого вивчення обміну енергії та речовин в організмі тварин.

Останніми роками у звязку з інтенсифікацією тваринництва та намаганням організувати як можна раціональніше живлення тварин були зроблені спроби удосконалення способів оцінки поживності кормів і нормування годівлі тварин. Найзначніші розробки з цього питання здійснені у другій половині минулого століття.

До числа розроблених систем оцінки поживності кормів відносяться:

за чистою енергією жироутворення (ЧЕЖ), інститут ім. О. Кельнера, Німечинна (Нерінг і Штоман);

за чистою енергією основного обміну для молодняку великої рогатої худоби, Каліфорнійська система (Лофгрін, Гаррет), за чистою енергією молока, белтсвиллська система (Мо, Флет, Тайлер), США;

за обмінною енергією (Блекстер, Великобританія; Дмитроченко та ін., СРСР).

Указані системи щодо визначення потреби тварин на підтримку життя поділяються на дві школи: Каліфорнійська і Британська допускають вираження потреби на підтримку життя у чистій енергії, еквівалентній голодному обміну; белтсвиллська і ростоцька – потребу на підтримку життєдіяльності виражають у чистій енергії продукції.

Із вітчизняних учених розвитку наукових основ годівлі тварин багато сил і енергії віддав колишній професор Петровської сільськогосподарської академії, а потім Київського політехнічного інститутуМикола Петрович Чирвінський (1848-1920), який на основі досягнень фізіології і біохімії збагатив науку вченням про залежність інтенсивності росту і розвитку тварин від умов годівлі, а також одним із перших у дослідах на свинях довів про можливість синтезу в організмі жиру з вуглеводів.

Розвитку вчення про годівлю сільськогосподарських тварин активно сприяв видатний російський вченийЄлій Анатолійович Богданов (1872-1931), який експериментально встановив можливість утворення жиру в організмі тварин із білка; обґрунтував необхідність враховувати поряд із загальною поживністю кормів також білкову, вітамінну і мінеральну; розвинув вчення про нормовану годівлю з урахуванням фізіологічного стану тварин, розробив важливі положення про годівлю племінних тварин.

Його учні, професориІ.С. Попов (1888-1964) іМ.І. Дьяков (1878-1952), на основі численних досліджень розробили норми годівлі тварин різних видів і напрямів продуктивності, наполегливо працювали над проблемами протеїнового і мінерального живлення, хімізації годівлі тварин та розвитку комбікормової промисловості.

Великий внесок у розвиток науки і практики з годівлі сільськогосподарських тварин зробили російські вчені:М.І. Придорогін, М.Ф. Іванов, М.Ф. Томме, А.А. Зубрилін, О.П. Дмитроченко та ін.

У деяких із них значна частина творчих досягнень звязана з тривалою роботою в Україні. Так, академікМихайло Федорович Іванов (1871-1935), працюючи над виведенням нових порід овець і свиней у Всесоюзному НДІ гібридизації та акліматизації тварин “Асканія-Нова” (нині Інститут тваринництва степових районів), значну частину робіт присвятив питанням нормування і техніки годівлі тварин.

ПрофесорВ.П. Устьянцев (1875-1935), будучи професором київських: сільськогосподарського і ветеринарно-зоотехнічного інститутів з численними учнями вивчав питання перетравності клітковини у тварин різних видів і одним із перших запропонував хімічну обробку грубих кормів та розробив способи силосування кормів.

Серед українських вчених неоціненний внесок у розробку принципів і методів спрямованого вирощування та стимуляції розвитку функцій живлення і обміну речовин та формування продуктивності домашніх тварин в онтогенезі внісПавло Дмитрович Пшеничний (1901-1985). Водночас він приділяв велику увагу вихованню наукової зміни, створивши своєрідну школу досліджень з питань годівлі сільськогосподарських тварин.

У Росії, а потім на території колишнього СРСР потреба тварин у поживних речовинах поступово удосконалювалась. З 1910 р. у дослідженнях з годівлі корів використовувалися два показники – загальна поживність (крохмальний еквівалент, а потім кормова одиниця) і перетравний білок.

У 1930 р. нормами для корів передбачається на 1 кг молока 4% жирності 0,45 к.од. і 47 г перетравного протеїну. У 1935 р. кількість кормових одиниць на 1 кг молока підвищують на 4%, у 1937 р. норми для корів доповнюють сухою речовиною, у 1940 р. – кальцієм, фосфором і кухонною сіллю.

У 1948 р. норми для високопродуктивних корів за вмістом енергії збільшують порівняно з 1930 р. на 13%.

У 1957 р. норми доповнюють потребою у каротині, а білок замінюють на перетравнй протеїн і нормування годівлі тварин починають здійснювати за сумарними нормами. До цього нормування проводили за роздільними нормами – на підтримку життя і продукцію.

У 1965–1966 рр.О.П. Дмитроченко і А.С. Ємельянов пропонують збільшити кількість показників нормування до 20–21.

Сучасний етап розвитку вчення про годівлю сільськогосподарських тварин, який охоплює останні 30–40 років, характеризується розробкою деталізованих норм годівлі сільськогосподарських тварин окремих статевих та вікових груп, які офіційно прийняті у 1985 році. Ці норми, на відміну від використовуваних раніше, є єдиними, без умовного розподілу на підтримання життя тварини та продукцію і передбачають балансування раціонів тварин за 20-30 елементами живлення. Зважаючи на те, що деталізовані норми зорієнтовані на одержання від корови 5000-5500 кг

молока за рік, середньодобового приросту живої маси великої рогатої худоби на відгодівлі на рівні 1000–1200 г, свиней на відгодівлі–500-800 г, настригу вовни у митому волокні з однієї вівці – 1,6-2,3 кг, продовжується їх деталізація на основі наукових досягнень фізіології і біохімії живлення високопродуктивних тварин.

Оскільки реалізація деталізованих норм на практиці неможлива без застосування повнораціонних комбікормів-концентратів, білково-вітамінно-мінеральних добавок та преміксів, важливого значення набувають питання їх розробки і виробництва. Одночасно ведеться пошук нових джерел протеїну, амінокислот, вітамінів і мінеральних сполук природного походження; удосконалюються й впроваджуються прогресивні технології виробництва, заготівлі, зберігання та використання кормів; залучаються до арсеналу кормових засобів нові види і сорти високоурожайних кормових культур та кормових засобів мікробіологічного і хімічного синтезу з вивченням ефективності згодовування їх тваринам.

Вплив годівлі на організм тварин.Із умов годівлі сільськогосподарських тварин живлення є найважливішим фактором функціональної і морфологічної мінливості. Його характер, діючи безпосередньо на системи, позвязані з споживанням і використанням поживних речовин, у кінцевому підсумку спрямовано впливає на здоровя, рівень продуктивності і якість продукції у тварин. Так, у ягнят, яких вирощували на обємистих кормах (трава, сіно, солома) по закінченні росту довжина кишечнику перевищувала довжину тіла у 44-51 раз, тоді як у ягнят, вирощених на раціонах з великою кількістю концентрованих кормів – тільки 33-38 разів.

Тип годівлі тварин позначається також на розвитку та функціях органів дихання і кровообігу: у бичків, вирощених на легкоперетравних кормах, органи дихання і кровообігу внаслідок меншого травного навантаження мають меншу відносну масу.

Під впливом умов годівлі змінюється і будова тіла тварин. У молодняку великої рогатої худоби, вирощеному на обємистих кормах, порівняно з тим, що одержував значну кількість концентрованих кормів, спостерігалися більша глибина і обхват грудей, обхват черева, довжина тулуба та ширина в маклаках.

Від характеру годівлі корів значною мірою залежить діяльність їх молочної залози, а також функція залоз внутрішньої секреції. Наприклад, нестача протеїну у раціоні спричиняє спершу зниження вмісту жиру в молоці, а потім – і зменшення надою.

За нестачі мінеральних речовин у кормі або при невідрегульованому їх співвідношенні,корова спочатку використовує на утворення молока мінеральні речовини з власного тіла, а вже потім в її організмі порушується кислотно-лужна рівновага, погіршується склад молока і зменшуються надої.

Незбалансована за кальцієм годівля курок-несучок, як правило, супроводжується зниженням міцності шкаралупи яєць аж до повної її відсутності, внаслідок чого яйця відносять до некатегорійних.

Сало, одержане від свиней, відгодованих на кукурудзі і висівках, через високу кількість ненасичених жирних кислот стає мягким і швидко гіркне, тоді як у відгодованих на ячмені воно щільне і придатне для тривалого зберігання.

Про роль і значення умов годівлі у формуванні продуктивності та реалізації генетичного потенціалу сільськогосподарських тварин свідчать і такі дані. Якщо для вирощування одного курчати-бройлера живою масою 1,5 кг до 1960 року потрібно було не менше 60-ти днів за витрати корму на один кілограм приросту 4,5-6 кг, то зараз для цього потрібно лише 38–43 дні і 1,8-2,2 кг корму.

На перших етапах приручення й одомашнення молочної худоби людина одержувала від корови за рік 400–600 кг молока. Нині річні надої на одну корову (заводської породи) сягають у 10–15 разів більше. Звичайно, тут важливу роль відіграла селекція тварин, але не менш важливе значення у цьому належить створенню оптимальних умов годівлі.

Умови годівлі можуть сприяти виліковуванню або, навпаки, стати причиною специфічних захворювань, послаблення опору організму проти збудників різних хвороб. До специфічних порушень стану здоровя тварин, причиною яких є незадовільна годівля, відносять хвороби недостатнього живлення, що викликаються незабезпеченістю тварин життєво необхідними поживними і біологічно активними речовинами і часто супроводжуються порушеннями обміну речовин та відтворної здатності тварин, а також кормові отруєння. При інфекційних та інвазійних захворюваннях годівля відіграє роль потужного фактора, що забезпечує резистентність організму.

У кінцевому підсумку годівля тварин значною мірою зумовлює рівень рентабельності виробництва продукції тваринництва, оскільки в її собівартості на корми припадає 50–80%.

  1. Основи живлення тварин і оцінка поживності кормів

Тварини – гетеротрофи і у процесі своєї життєдіяльності для задоволення фізіологічних потреб постійно потребують надходження до організму пластичних і енергетичних речовин, мінеральних елементів та вітамінів, які складають основу їх живлення.

Живлення тварин – це процес надходження в організм та засвоєння поживних речовин, який являє собою одну з основних ланок обміну речовин. Живлення охоплює такі процеси, як споживання й перетравлення корму, всмоктування перетравлених поживних речовин та використання їх для життєво необхідних процесів і утворення продукції. Робота серцево-судинної системи, процеси травлення, діяльність нервової системи повязані з постійною витратою енергії, білків, мінеральних речовин, вітамінів та інших речовин. У процесі обміну енергія корму перетворюється в інші види – потенційну енергію приросту живої маси, молока, яєць, механічну енергію при виконанні твариною певної роботи. При цьому частина енергії в процесі окислення речовин перетворюється в теплову і використовується на підтримання температури тіла, необхідної для нормальної життєдіяльності організму.

Хімічні реакції, що відбуваються в організмі, здійснюються за допомогою біологічних каталізаторів – ферментів. Це речовини білкової природи. До їхнього складу входять деякі вітаміни та мінеральні елементи як активатори. Функціонують ферменти за умови певної концентрації водневих йонів та йонів ряду мінеральних елементів, що зумовлюють відповідну величину рН. У процесі обміну речовин витрачається частина ферментів, вітамінів, мінеральних солей. Джерелом їх поповнення в організмі є корми. Продукція тварин (мясо, молоко, яйця, вовна), механічна робота тощо являють собою видозмінені в організмі поживні речовини кормів.

Поживні речовини – це хімічні сполуки, які використовуються організмом тварин для забезпечення й підтримання метаболічної активності усіх його тканин, органів і систем.

Поживні речовини слугують тваринам джерелом енергії для підтримання відповідної температури тіла, роботи всіх систем органів, а також– структурним матеріалом, з якого утворюються нові клітини і тканини, що забезпечують ріст організму чи плода. Вони є основою створення енергетичних запасів організму, синтезу продукції, та джерелом речовин, які беруть участь у регулюванні обмінних процесів.

Отже,поживність корму – це здатність його задовольняти природні потреби тварин у поживних речовинах.

Недостатня годівля тварин призводить до порушення функцій окремих органів і систем, до виснаження організму, зниження стійкості проти різних захворювань, а її надлишок – стає причиною порушення обміну речовин, ожиріння, зниження продуктивності та відтворної здатності.

Поживність корму можна визначити передусім за його хімічним складом, а також у процесі взаємодії корму і організму тварин, за зміною їх фізіологічного стану, обміну речовин та продуктивністю.

У природі не існує жодного корму, який би повністю забезпечував потреби тварин в усіх поживних речовинах. Розрізняють енергетичну, протеїнову, амінокислотну, вуглеводну, ліпідну, мінеральну та вітамінну поживність кормів, яка залежить не тільки від вмісту в них поживних речовин, а й від їх доступності для перетравлювання і засвоєння та співвідношення між ними. Поживність одного й того ж корму не може бути однаковою (постійною) для тварин різних видів і напрямів продуктивності, оскільки потреби у поживних речовинах у тварин залежать від їх функціональних та морфологічних особливостей.

Для оцінювання поживності корму й визначення причин і меж її мінливості під впливом різних умов треба знати вміст у кормах органічних і мінеральних речовин, які беруть участь в обміні і можуть бути використані тваринами, а також характер процесів взаємодії між речовинами, спожитими з  кормом, і організмом тварини на різних стадіях її живлення.

  1. Оцінка корму за хімічним складом

2.1. Схема зоотехнічного аналізу кормів

Корми, які використовують для годівлі сільськогосподарських тварин, є переважно продуктами рослинництва. Близько 85 хімічних елементів знаходиться як у рослинах, так і в організмі тварин. Понад 50 із них належать до постійних їх складових, що визначаються кількісно.

Вуглець, водень, кисень і азот є основними елементами, з яких утворюються органічні сполуки – білки, жири, вуглеводи. Їх умовно називають органогенними. На ці чотири елементи припадає майже 95% елементного складу рослин і тіла тварин. Частка кальцію і фосфору в ньому становить 3,5%, а решти елементів – 1,5%.

Мінеральні елементи залежно від їх вмісту в тілі тварин поділяють на макро- і мікроелементи. Елементи, вміст яких в організмі сягає 0,01%, відносять до макроелементів, кількість яких не перевищує 0,001% – до мікроелементів.

Середній елементний склад сухої речовини рослин і тіла тварин характеризується даними, які свідчать про певну аналогію за вмістом органогенних і мінеральних елементів у рослинах та тілі тварин (табл. 1).

Таблиця 1

Елементний склад сухої речовини рослин

та тіла тварин,%

Об׳єкт

Вуглець

Кисень

Водень

Азот

Мінеральні елементи

Рослини

45

42

6,5

1,5

5,0

Тіло тварини

63

14

9,5

5,0

8,5

Серед хімічних елементів найбільша частка припадає на вуглець, дещо менше міститься кисню, водню й азоту. Проте суха речовина рослин порівняно з такою тіла тварин містить на 28% більше кисню і на 18% менше вуглецю, на 3,5 азоту, на 3,0 водню та 3,5% мінеральних елементів.

Хімічні елементи входять до складу різних сполук, які для зручності при агрозоотехнічному аналізі обєднують у певні групи речовин, подібних за хімічним складом або фізіологічною дією в організмі. Це – вода, мінеральні (сира зола), органічні та біологічно активні речовини. Аналіз кормів і хімічного складу тіла тварин проводять за схемою, наведеною на рисунку 1.

Рис. 1. Схема зоотехнічного аналізу корму

Схема аналізу кормів була запропонована у середині ХІХ ст. німецькими вченими Геннебергом і Штоманом. Пізніше її доповнили визначенням вітамінів, ферментів, гормонів, а також детальним аналізом складових золи, протеїну, жиру, клітковини та безазотистих екстрактивних речовин (БЕР).

Аналізуючи корми тваринного походження, із схеми виключають визначення сирої клітковини, оскільки в тілі тварин вона відсутня.

Першим етапом аналізу корму є визначення вмісту у ньому води і сухої речовини. У сухій речовині визначають органічні й неорганічні (зола) компоненти. Органічна речовина складається з азотистих і безазотистих речовин. Азотовмісні речовини об’єднані в групу під загальною назвою “сирий протеїн”, який містить білки та інші азотисті речовини, що називаються амідами. До цієї групи сполук належать вільні амінокислоти, солі амонію, нітрати, нітрити тощо. Частина амідів представлена проміжними продуктами синтезу білка і нуклеїнових кислот, а інша їх частина може утворюватись при розщепленні білків під дією ферментів.

Методом зоотехнічного аналізу вміст речовини у кормі визначають разом з деякими домішками. Так, після спалювання корму до складу золи входять більше двох десятків макро-і мікроелементів, які нині визначаються окремо спектральним аналізом; при визначенні сирого жиру – нейтральний жир, жирні кислоти, фосфатиди, смоли, віск, пігменти, жиророзчинні вітаміни (А, D, Е, К) тощо; із клітковиною залишається частина зольних елементів, геміцелюлози, пектинових речовин, лігніну. Тому вказані сполуки у зоотехнічному аналізі називають сирими (не чистими).

У зв’язку з підвищенням вимог до якості й повноцінності живлення тварин істотно збільшилась кількість показників, що характеризують хімічний склад кормів. Зокрема, у фракції сирого протеїну визначають вміст білків, у тому числі й легкорозчинних, амінокислот, нітратів тощо; у вуглеводному комплексі крім сирої клітковини визначають геміцелюлози, крохмаль, декстрини, різні цукри, лігнін та ін.; фракцію жиру аналізують за вмістом жирних кислот. У складі сирої золи визначають макро- та мікроелементи. Із біологічно активних речовин досліджують вміст каротину, вітамінів: А, D, Е, К, С і групи В та інших речовин.

Органічні речовини, що входять до складу рослин і організму тварин, надзвичайно різноманітні і, у більшості, є складними сполуками. За способом живлення рослини (аутотрофи) кардинально відрізняються від тварин (гетеротрофів). Саме це й зумовлює суттєві відмінності у хімічному складі рослин і тіла тварин (табл.2).

Таблиця 2

Хімічний склад сухої речовини рослинних кормів та тіла тварин

(за Дмитроченком О.П.),%

Показник

Корм

Тварина

трава конюшини

зерно кукурудзи

сіно лучне

бичок

свиня

курка

Вода

77,8

13,0

14,3

54,0

58,0

56,0

Суха речовина

22,2

87,0

85,7

46,0

42,0

44,0

Зола

8,6

1,6

7,2

10,0

6,6

9,8

Протеїн

16,6

10,1

13,3

32,6

35,7

47,7

Жир

4,0

4,5

2,9

55,2

55,2

40,9

Клітковина

22,5

2,2

30,7

-

-

-

Безазотисті екстрактивні речовини

47,9

81,6

47,9

2,2

2,5

1,6

Якщо хімічний склад тіла тварин відносно постійний: органічна речовина складається в основному з білка, жиру та незначної кількості вуглеводів (1–2%), то вміст поживних і біологічно активних речовин у кормах рослинного походження значно коливається залежно від їх виду, складу ґрунту, кліматичних умов, добрив, агротехніки і способу підготовки до згодовування. Основу органічної речовини кормів рослинного походження складають вуглеводи, тваринного – білки та жири. Тваринний жир за консистенцією – твердий (крім рибячого); рослинний – рідкий.

2.1.1. Вода і суха речовина

Вода.Серед неорганічних сполук живих організмів воді належить надзвичайна роль. Вона є середовищем, в якому відбуваються процеси обміну, а її вміст у складі більшості живих організмів сягає 60–70%, у деяких (медузи) – до 98%. Втрата тваринами (ссавці) до 10% води призводить до суттєвих порушень обміну речовин, 20-25%–до загибелі.

Вода бере участь у багатьох життєвих функціях: прийманні та перетравленні корму (гідролізі), всмоктуванні перетравлених поживних речовин, перенесенні їх до клітин, транспортуванні в організмі ферментів, гормонів, вітамінів, розчиненні й винесенні продуктів життєдіяльності клітин, у реакціях обміну речовин, які відбуваються у водному середовищі, регуляції осматичного тиску. Завдяки високій теплопровідності, захованій теплоті випаровування вода відіграє важливу роль у підтриманні сталої температури тіла та розподілі в ньому тепла.

У разі нестачі води втрачається апетит, погіршуються перетравність і використання поживних речовин, зменшується жива маса, знижується продуктивність. За тривалої її нестачі можливі блювання, пронос, розлад нервової системи, потім – інтоксикація і загибель організму.

Вода в організмі міститься в основному у двох фракціях: внутрішньоклітинна й позаклітинна. Перша входить до складу клітин і перебуває у звязаному стані з білками, жирами, вуглеводами, утворюючи різні колоїди, гелі, тобто бере участь у побудові різних структур живих клітин. Її частка становить 45% загальної маси води в організмі. Решта води в організмі (майже 20%), – позаклітинна (лабільна). Вона циркулює в організмі (кров, лімфа), міститься між клітинами у вільному стані (запасна).

Вільна вода є універсальним розчинником, бере участь у біохімічних процесах, регулює тепловий режим, забезпечує транспорт речовин крізь мембрани, а також сталість фізико-хімічних властивостей цитоплазми клітин і позаклітинних рідин.

Кількість води в кормах або продуктах тваринництва визначають висушуванням наважки корму за температури 100–105˚С до постійної маси. Різниця наважки корму до і після висушування складає кількість випаруваної води.

Вміст води у кормах коливається в межах від 5 до 95%. Чим менше в кормі води і більше сухої речовини, тим вища його поживність. Корми тваринного походження (м’ясне, м’ясо-кісткове і рибне борошно), макуха і шрот містять близько 10–12% води, зернові корми та продуктах їх переробки – 10–15, грубі (солома, сіно) – 15–17, силосовані – 60–80, зелені – 70–85%. Найбільшу кількість води містять коренебульбоплоди – 75–90% і водянисті корми (жом, барда, мязга) – 90–95%.

Високий вміст води в кормах часто погіршує їх якість через розвиток небажаної мікрофлори і активізації ферментів самого корму, що призводить до швидкого його псування (особливо у літній період).

Тварини одержують воду з трьох джерел: питна та вода корму забезпечують 85–90% потреби, а решту – 10–15% складає метаболічна вода, що утворюється в організмі в результаті обмінних реакцій. Встановлено, що при окисленні 100 г вуглеводів, білків і жирів утворюється відповідно – 55,6; 41,3; 107,1 г води.

З організму вода виділяється шляхом випаровування при диханні, з секретами – сечею, потом і калом. Співвідношення між кількістю спожитої і виділеної води називаєтьсяводним балансом.

Вміст води в тілі тварин змінюється з віком – від 80% у молодняку до 50% у дорослих тварин. При відгодівлі дорослих тварин кількість води в їх організмі швидко зменшується – від 60 до 45–40%. У тілі великої рогатої худоби міститься більше води, ніж у тілі овець і свиней однакової кондиції.

Найбільше води в організмі ссавців і птахів міститься у слині – до 99,5%, шлунковому та кишковому соках – близько 97, у сечі – більше 95, крові - майже 90%. Вміст води у нирках становить приблизно – 82%, легенях – 79, хрящах – 55, м’язах – 51, кістковій тканині – 46%.

Потреба у питній воді залежить від виду, віку, вгодованості, способу утримання сільськогосподарських тварин, сезону року, температури і вологості повітря, кількості атмосферних опадів, температури води, способу водопостачання.

Середньодобова потреба у воді з розрахунку на 1 кг сухої речовини корму за температури повітря 15–20С становить, л:

телята – 7                                                           коні – 2–3

велика рогата худоба – 4–6                               птиця – 2–3

вівці – 2–3                                             лактуючі тварини – на 1 л молока– 0,87

свині – 6–8

При збільшенні температури повітря вище 30С потреба в питній воді у тварин може зростати майже вдвічі.

Суха речовина.Після висушування за температури 100–105Сдо постійної маси (повне випаровування) наважки корму чи тканини тварини одержують суху речовину, в якій розрізняють мінеральну (сира зола) і органічну частини. Остання складається з протеїну, жиру, клітковини і БЕР.

2.1.2. Мінеральні речовини (сира зола)

Вміст неорганічних компонентів у кормі визначають спалюванням його наважки в муфельній печі за температури 500–550С. При цьому згорають органічні речовини, а залишок (неорганічні компоненти) називають “сирою” золою. Розрізняють сиру і чисту золу, яку визначають відокремленням від першої мікрочастинок вугілля, домішок піску, кремнієвої кислоти тощо.

До складу золи входять мінеральні елементи. Залежно від кількісного вмісту в кормах вони поділяються на макро- та мікроелементи.

У кормах мінеральні елементи знаходяться у вигляді окремих сполук. Лужні елементи (натрій, калій, кальцій, магній), переважно є солями органічних і мінеральних кислот, а значна частина фосфору, сірки, кремнію, заліза, магнію та інших елементів входять до складу комплексних сполук з амінокислотами, білками, ліпідами, вуглеводами.

Мінеральні елементи, хоча й не слугують джерелом енергії для організму тварин, вважаються незамінними речовинами, оскільки беруть участь в усіх фізіологічних процесах. Залежно від значення в живленні мінеральні речовини умовно поділяються на три групи: життєво необхідні для організму (біогенні); ймовірно необхідні та елементи з невизначеним значенням.

До складу тіла тварин входять ті ж зольні елементи, що й до складу рослин, але в інших співвідношеннях. Відомо близько 40 мінеральних елементів, які постійно наявні в тканинах тварин.

Корми з бобових культур відзначаються вищим вмістом кальцію, ніж корми із злакових. Багата на калій, але бідна на кальцій і фосфор зола коренеплодів; порівняно багато фосфору і мало кальцію в золі зерна і продуктів його переробки (висівки, макуха, шрот).

Вміст сирої золи у зелених кормах та коренебульбоплодах знаходиться у межах від 1 до 3%, у зернових – від 1,5 до 5, сіні, соломі й трав’яному борошні – від 5 до 10%.

Мінеральний склад кормів залежить від багатьох чинників: виду рослин, агротехніки їх вирощування, природно-географічних умов, складу ґрунтів, технології заготівлі, зберігання та підготовки до згодовування.

Встановлено, що перетравність і рівень засвоєння усіх поживних речовин корму в організмі тварин найвищі за вмісту в сухій речовині корму 5–8% сирої золи.

2.1.3. Сирий протеїн

Азотовмісні речовини (сирий протеїн) представлені в кормах білками і амідами.

Вміст сирого протеїну можна розрахувати множенням кількості азоту в речовині на коефіцієнт 6,25, оскільки білок містить в середньому 16% азоту. Зазначений коефіцієнт може змінюватись залежно від складу білка певного корму (вміст азоту в протеїні різних кормів коливається від 15 до 18,4%).

Білки являють собою складні високомолекулярні органічні сполуки, що виконують певні функції в організмі, зокрема:

структурну – вони є основною складовою частиною усіх клітин, тканин та продукції тварин;

каталітичну – майже всі білки діють як ферменти, або входять до їх складу;

скорочувальну – білки трансформують біологічну енергію, сконцентровану в аденозинтрифосфорній кислоті, в механічну;

захисну – вони є складовими імунних тіл;

відтворну – входять до складу статевих гормонів тварин;

транспортну – беруть участь у перенесенні кисню до тканин, видаленні продуктів життєдіяльності із організму, чим забезпечується його діяльність;

регуляторну – регулюють процеси енергетичного, білкового, мінерального обміну, кислотно-лужну рівновагу, осмотичний тиск.

За хімічною будовою білки бувають прості (протеїни) – альбуміни, глобуліни, глютеліни, проламіни та складні (протеїди) – нуклеопротеїди, фосфопротеїни, хромопротеїни, глюкопротеїди тощо.

Елементний склад більшості протеїнів такий, %: вуглець – 51–53, водень – 6,5–7,3, азот – 15,5–18,0, кисень – 21,5–23,5; сірка – 0,5–2,0 і фосфор – до 1,55. Деякі білки містять кальцій, залізо, йод, мідь, бром, марганець та інші елементи (гемоглобін, лужна фосфатаза, тироксин тощо).

Структурними одиницями білкової молекули є амінокислоти. Відомо понад 80 амінокислот, з яких найдетальніше вивчені 26. Амінокислоти поділяють на незамінні – ті, що не синтезуються, та замінні – такі, що синтезуються в організмі. До незамінних амінокислот відносяться: лізин, триптофан, метіонін, валін, гістидин, фенілаланін, лейцин, ізолейцин, треонін і аргінін. Вони надходять до організму з кормом.

Протеїни складають близько половини сухої речовини тіла тварин, а в сухій речовині деяких органів їх частка сягає 85%.

Вміст білків у кормах коливається у широких межах (від 0 до 80%). Особливо багате на білок м’ясне і кров’яне  борошно (до 70–80%), з рослинних кормів – макуха і шроти (від 30 до 45), зернобобові (близько 25–30); з грубих кормів – сіно бобове (до 12–15%). Небагато білка в зерні злаків (8–12%), мало в злаковому сіні (6–8), соломі (4–6), коренеплодах (0,5–1,0%).

Протеїн кормів використовується тваринами як субстрат для синтезу білків тіла і продукції. Ступінь перетворення рослинного кормового протеїну у продукцію тваринництва залежить від виду тварин, рівня продуктивності, техніки годівлі, строків використання та інших умов.

Аміди–це група азотистих сполук, що не відносяться до білків, але містять азот: амінокислоти, аміди амінокислот, сечовина, солі амонію, нітрати й нітрити та ін. Вони розчинні у теплій воді, а при аналізі їх кількість визначають за різницею між вмістом сирого протеїну і білка. Вміст азоту в амідах коливається від 7 до 21%.

Значна частина амідів є або проміжним продуктом при синтезі білка в рослині з неорганічних речовин, або утворюється під дією ферментів і бактерій.

До найбільш поширених амідів належать сполуки з властивостями основ. Це алкалоїди рослин, а також гексонові основи, а в їх числі амінокислоти – аргінін, лізин, гістидин, холін, бетаїн, гуанідін та деякі інші. Частина азотистих речовин знаходиться в рослинах у вигляді сполук з вуглеводами, зокрема глюкозиди капустяних та соланін картоплі, віцин вики.

Вміст небілкових азотистих сполук в насінні становить не більше 12% сирого протеїну, в коренеплодах і бульбоплодах їх значно більше, в траві бобових – 20–25%. На аміди багаті рослини, зібрані в період посиленого росту (зелені корми), а також ті, що зазнали бродіння (силос).

Поживна цінність окремих небілкових форм азотистих сполук для сільськогосподарських тварин різних видів неоднакова. Так, у жуйних аміди кормів використовуються мікрофлорою передшлунків для синтезу білків власних клітин. Вони використовуються тваринами як і білки кормів. Для свиней, птиці та інших тварин з простим шлунком аміачні солі, нітрати й нітрити не можуть слугувати джерелом азотного живлення і, надходячи в надлишку в кров, можуть викликати отруєння.

Безазотисті речовинистановлять переважну частину сухої речовини більшості рослинних кормів. Фізіологічна роль безазотистих речовин корму полягає в забезпеченні обмінних процесів організму тварини енергією і пластичним матеріалом. Безазотисті речовини поділяють на дві групи: жири і вуглеводи.

2.1.4. Сирий жир

Жири належать до групи ліпідів – високомолекулярних сполук, що не розчиняються у воді, але розчиняються в органічних розчинниках (ацетон, бензин, ефір).

Вони є основною складовою жирових включень клітин. Вміст їх у клітині становить від 5–15% її сухої маси, а у клітині жирової тканини – до 90%.

За своєю хімічною природою жири являють собою тригліцериди насичених і ненасичених жирних кислот.

Жир – основне джерело енергії в організмі тварини. Енергетична цінність одиниці маси жиру в 2,25 раза вища, ніж вуглеводів. При повному згорянні 1 г жиру виділяє в середньому 39,7 кДж енергії.

Жир входить до складу протоплазми клітин рослин і тварин як структурний матеріал. Він необхідний для нормальної роботи деяких залоз, що забезпечують травлення. У ньому розчиняються вітаміни А, D, Е, К. Жир бере участь у терморегуляції та обміні речовин, надає еластичності шкірі, захищає внутрішні органи від механічних пошкоджень.

На відміну від інших поживних речовин, жир в організмі тварин може нагромаджуватися в значній кількості. Саме на цьому базується відгодівля тварин, особливо свиней.

Консистенція натурального жиру визначається кількісним вмістом олеїнової кислоти. У складі тваринного жиру переважають стеаринова і пальмітинова кислоти, тому його консистенція має вигляд густого жиру або сала.

Рослинні жири через високий вміст олеїнової, лінолевої і ліноленової жирних кислот характеризуються високим йодним числом та рідкою консистенцією (у вигляді олії).

Найбільше жиру містять: насіння олійних культур – 30–50%, макуха – 7–10, зерно вівса і кукурудзи – 5–8, жита і пшениці – 1–2, найменше – коренеплоди – 0,1–0,2, зелені корми – 0,2–0,8, сіно – 2–2,5, солома – 1,5–2%. За тривалого зберігання жири окислюються й гіркнуть. Щоб запобігти цьому, до них додають антиоксиданти.

Поряд з власне жирами важливе значення в годівлі тварин мають інші ліпіди – фосфатиди (лецитин), фітостерини – в рослинних і холестерин – в тваринних жирах. На лецитин в ефірній витяжці із зерна бобових припадає близько 25%, ячменю – 4 та картоплі – майже 3%.

Жири корму у травному каналі гідролізуються до стану, за якого здатні проникати через мембрану клітин кишкового епітелію. Потрапивши у лімфатичний протік, вони, минаючи печінку, кровю розносяться по всьому організму. Поряд із жиром, що всмоктався у травному каналі, значна його частина синтезується в організмі з вуглеводів, жирних кислот і амінокислот.

У випадку надлишкового надходження поживних речовин до організму тварин, вони використовуються на синтез резервного жиру. При цьому енергія спожитого жиру трансформується в енергію резервного на 91%, безазотистих екстрактивних речовин – на 81%, протеїну – на 54%.

Якість жиру, який відкладається про запас, залежить від якості жиру корму. Якщо жир корму містить мало жирних кислот, з яких синтезується жир тварини певного виду, а переважають інші, то при синтезі його в процесі всмоктування у кишечнику у тілі можуть утворюватися й відкладатися жири, що за складом відрізняються від жиру, характерного для тварин цього виду. Однак цього не відбувається у клітинах тіла, де жир, що надійшов, спершу розщеплюється за допомогою ферментів до гліцерину і жирних кислот, а потім з них синтезується жир, специфічний для даної клітини й органу.

У тілі тварин вміст жиру знаходиться у межах від 3–4 до 45–50%, залежно від виду, віку і ступеня вгодованості. Наприклад, тіло новонародженого теляти містить 3–4% жиру, відгодованого дорослого вола – близько 40, жирної вівці – до 45, худої– близько 19%.

В організмі тварин жир синтезується, передусім, із вуглеводів, а також із жирів і білків кормів. Тому під час відгодівлі тварин до жирних кондицій до складу їх раціону вводять корми, багаті на вуглеводи.

Вуглеводиє основною складовою частиною органічної речовини кормів рослинного походження. У сухій речовині вегетативних частин рослин їх вміст може досягати 70-80%. Вони входять до складу рослинних клітин: оболонки, соку, пластид, нуклеопротеїдів протоплазми та ядра. У тілі тварин вуглеводи знаходяться у вигляді глюкози і глікогену у невеликій кількості – до 1–2%.

У зоотехнічному аналізі кормів серед вуглеводів визначають сиру клітковину, безазотисті екстрактивні речовини, цукор і крохмаль.

2.1.5. Сира клітковина

Сира клітковина –це частина рослинного корму, що залишається після послідовного кип׳ятіння йогонаважки в слабких розчинах кислот і лугів з наступним промиванням водою, спиртом і ефіром та висушуванням.

В організмі тварини клітковина, як структурний елемент тканин і органів, відсутня.

Клітковина – головний полісахарид рослинних кормів. З неї побудовані клітинні оболонки стебла і листя рослин, що зумовлюють їхню міцність, вона є основною складовою частиною грубих кормів. До складу сирої клітковини входить власне клітковина (целюлоза) та інкрустуючі речовини (лігнін, кутин, суберін), а також частина геміцелюлоз, пектинових речовин тощо.

Значення клітковини у живленні тварин полягає у тому, що:

вона є енергетичним матеріалом для жуйних і коней;

нормалізує процес травлення, оскільки стимулює розвиток і моторику травного каналу, інтенсивність виділення травних соків та їх активність.

Вміст сирої клітковини в кормі та її склад суттєво змінюється залежно від фази вегетації та виду рослин. У ранні фази вегетації клітинні стінки тонкі й складаються переважно з целюлози, в пізніші – у них збільшується вміст лігніну, тобто відбувається інкрустування (здерев’яніння). Така клітковина важко перетравлюється і чим більше її в кормі, тим нижча його енергетична поживність.

Клітини різних частин рослин лігніфікуються неоднаково (табл. 3). Швидше цей процес відбувається в стеблах і меншою мірою у листі.

Таблиця 3

Вміст окремих фракцій сирої клітковини у сухій речовині

сіна конюшини,% (за Поповим І.С.)

Стадія розвитку

Целюлоза

Лігнін

Пентозани

Кущіння

12,4

5,6

5,3

Початок цвітіння

18,0

7,5

8,3

Утворення насіння

23,4

10,6

13,0

Найбільше клітковини міститься в соломі – 35–45%, полові – 30–35, сіні – 22–30, сінажі та силосі – 6–20%. Небагато її у зеленій траві – 5–10%, зерні злаків – 1–4% (у вівсі 10–12%), ще менше у корене- та бульбоплодах, баштаних і водянистих кормах – 0,4–2%.

2.1.6. Безазотисті екстрактивні речовини

До цієї групи поживних речовин входять усі безазотисті речовини корму, крім ліпідів та клітковини, а також органічні кислоти. Вміст БЕР визначають за різницею:

100%–% води – % протеїну – % жиру –% клітковини – % золи.

Основними складовими їх є цукри, крохмаль, інулін, глікоген, частина пектинових речовин і геміцелюлоз, камеді (рослинний клей) та органічні кислоти.

Корми мають різний вміст БЕР: зерно злаків – 57–75%, бобових – 26–53, сіно – 30–46, борошно трав’яне – 27–48, солома – 28–42, макуха – 22–35, сінаж – 15–26, силос – 10–13, трава злаків – 5–19, бобових – 7–14, коренеплоди – 6–20%.

Крохмаль у рослинах (зерні, бульбах) може нагромаджуватися у значних кількостях (70–80% від сухої речовини). Мало його в стеблах і листі–до 2%.

У тілі тварин за аналог крохмалю слугує глікоген (тваринний крохмаль), що відіграє роль запасної речовини. У печінці його вміст сягає майже 4% маси останньої.

З цукрів у рослинних кормах найпоширеніші моно- (фруктоза, глюкоза) і дисахариди (мальтоза і тростинний цукор). Виноградний і плодовий цукри у високих концентраціях входять до складу органічної речовини плодів і коренеплодів. Мальтоза і тростинний цукор у значних кількостях містяться в цукрових буряках (до 20%), моркві, сорго та сіні (від 4 до 8%). Єдиний представник цукрів тваринного походження – лактоза (молочний цукор) знаходиться лише у молоці тварин від 4 до 7%.

Значна частину БЕР у грубих кормах представлена пентозанами (до 25–30%). Вони є проміжними продуктами синтезу клітковини в рослинах.

2.1.7. Вітаміни та інші біологічно активні речовини

Вітаміни. До органічної речовини кормів поряд з азотистими і безазотистими речовинами входять вітаміни, ферменти, гормоноподібні та антипоживні речовини, які відіграють значну роль в оцінці поживності кормів.

Відомо, що вітаміни А і D у рослинах відсутні, а містяться лише в молозиві, молоці, жовтках яєць, тваринному жирі. Натомість у рослинах, особливо зелених, виявлено провітаміни вітамінів А-каротин і D-ергостерин. Останній у скошеній траві в процесі її висушування під дією ультрафіолетових променів сонця перетворюється у вітамін D. Порівняно багато в рослинних кормах вітамінів групи В.

Фітогормони.У хімічному складі кормів особливе місце належить стероїдним гормоноподібним речовинам, вплив яких на організм тварин подібний до дії статевих гормонів (естрогенів). Їх називають фітоестрогенами, оскільки вони синтезуються тільки в рослинах: люцерні, конюшині, цукрових буряках, картоплі тощо.

Частина фітоестрогенів (формонетин, прунетин, куместрол) за своєю хімічною природою близькі до жіночих статевих гормонів – естрону і естрадіолу.

Найбільше їх міститься у зелених бобових рослинах. Тому тривале згодовування люцерни і конюшини у значних кількостях може викликати порушення відтворної функції самок.

Ферментивиконують функції каталізаторів у живій клітині. У зоотехнічних і клінічних дослідженнях визначають активність окремих ферментів для оцінки дії різних факторів на організм тварин. Ферменти кормів інколи сприяють процесам живлення тварин.

Антипоживні речовини.До антипоживних та токсичних відносять речовини (алкалоїди, глікозиди), які знаходяться у деяких кормах. Зокрема, у цукрових буряках міститься сапонін, який гальмує обмін окремих мінеральних елементів в організмі тварин; у бобах сої – інгібітор трипсину, сапонін, ліпоксидаза; у дозрілому насінні льону – антипіродоксиновий, у недозрілому–зобогенний фактор. Вказані речовини інактивуються переважно у процесі підготовки кормів до згодовування (нагрівання, запарювання, тостування та ін.).

Таким чином, вивчення хімічного складу кормів у практиці тваринництва є одним із найважливіших елементів оцінки їхньої поживної цінності. Інформація про хімічний склад корму дає можливість зорієнтуватися, які з поживних речовин і в якій кількості містяться у кормі та в якій мірі вони задовольнятимуть потребу тварин у тих чи інших елементах живлення. Причому вміст мінеральних речовин, амінокислот, жирних кислот, вітамінів, ферментів та інших біологічно активних речовин визначається тільки за хімічним аналізом.

Контрольні запитання

1. Що розуміють під живленням тварин? 2. У чому полягає звязок елементного складу рослин і тварин зі складом навколишнього середовища? 3. Що являють собою поживні речовини? 4. Дати визначення поняття “поживність корму”. 5. За якими видами поживності оцінюють можливості корму? 6. Які фактори впливають на поживність корму? 7. Що необхідно знати для оцінювання поживності кормів? 8. З яких хімічних елементів складається тіло тварин? 9. У чому подібність і різниця елементного складу тіла тварин і рослин? 10. Яка різниця у складі органічної речовини тіла тварин і рослин? 11. Що розуміють під водним балансом організму тварин? 12. Як змінюється вміст води у тілі тварин з віком? 13. Що входить до складу золи тіла тварин і рослин? 14. Дати визначення поняття “сирий протеїн” та назвати його складові. 15. З чого складається білок? 16. Яка хімічна природа жиру? 17. Чим відрізняється тваринний жир від рослинного? 18. Які речовини розрізняють у складі вуглеводів? 19. Від чого залежить вміст клітковини у кормах? 20. Як визначають вміст безазотистих екстрактивних речовин у кормі? 21. Чому хімічний склад корму є первинним показником поживності?

  1. Використання поживних речовин в організмі тварин

Хімічний аналіз кормів вважається необхідною умовою оцінки їх поживності, хоча його результати розглядають як перший ступінь такої оцінки. Це викликано тим, що показники хімічного складу корму свідчать лише про його потенційні можливості задовольняти потребу тварин у енергетичних і структурних поживних речовинах. Вважається, що чим більше протеїну, вуглеводів, жирів тощо міститься у кормі, тим він поживніший, і навпаки.

Однак хімічний склад кормів не дає уявлення про ступінь використання поживних речовин для потреб обміну та формування продукції в організмі тварин.

3.1. Перетравлювання і абсорбція поживних речовин

Складні органічні речовини кормів у травному каналі тварин гідролізуються до простих сполук, здатних проникати через стінку кишечнику і, таким чином, використовуються як енергетичний і пластичний матеріал для організму.

Процеси, що відбуваються в травному каналі тварин, різнобічні, й складаються із дії травних соків тварини, які містять різні ферменти; дії мікроорганізмів, що знаходяться у порожнині травного каналу, ферментні системи яких здатні розщеплювати поживні речовини кормів; дії ферментів, які входять до складу кормів, завдяки чому поживні речовини кормів перетворюються у засвоювану форму.

За анатомічною будовою травних органів сільськогосподарські тварини поділяються на дві основні групи. До першої з них відносять полігастричних (жуйних), які мають чотирикамерний шлунок: три передшлунки (рубець, книжка і сітка) та власне шлунок – сичуг).

Друга група тварин має простий шлунок (моногастричні): свині, коні, собаки, хутрові звірі. Птахів також відносять до цієї групи.

Перетворення речовин кормів у легкодоступні форми починається в травному каналі тварин, у слизових оболонках якого містяться спеціальні залози, що виділяють травні соки. У ротовій порожнині корми подрібнюються, розтираються і зволожуються слиною, потім надходять у шлунок, а звідти – у кишечник.

Фізіологічні особливості травлення жуйних тварин характеризуються потужною, безперервно діючою мікробіологічною системою передшлунків, яка здатна за допомогою ферментів розщеплювати клітковину, трансформувати аміачний азот у бактеріальний білок та синтезувати комплекс водорозчинних вітамінів.

У моногастричних тварин така здатність обмежена, оскільки вони перетравлюють поживні речовини корму за допомогою власних ферментів і ферментів, що надійшли з кормом.

Хімічна обробка кормів травними соками у тварин (як жуйних, так і моногастричних) має послідовний характер. Вона розпочинається у ротовій порожнині під дією ферментів слини, та у шлунку шлункового соку, у дванадцятипалій кишці секретів підшлункової залози, печінки та закінчується у тонкому відділі кишечнику під дією кишкового соку.

Процес перетворення складних органічних сполук у прості також відбувається у певній послідовності.

Перетравлювання вуглеводів.Головним місцем перетравлювання крохмалю та цукрів у тварин з однокамерним шлунком є тонкий відділ кишечнику, де на них діють соки підшлункової залози та кишковий. Наявні у них ферменти – амілаза, мальтаза, інвертаза, лактаза – перетворюють ди- та полісахариди на моносахариди. У такій формі вуглеводи всмоктуються через стінку кишечнику в кров. У жуйних цукри і крохмаль амілолітичними ферментами мікроорганізмів у рубці гідролізуються до моносахаридів, які у клітинах бактерій зброджуються до летких жирних кислот – оцтової, пропіонової, масляної та ін.

У травних соках шлунка і тонкого кишечнику відсутні ферменти, здатні розщеплювати клітковину. Вона може розщеплюватися під дією ферментів мікроорганізмів у передшлунках жуйних, товстому кишечнику коней, свиней та птиці. Целюлаза целюлозолітичних бактерій розщеплює клітковину до целобіози, а целобіаза – останню до глюкози, яку мікроорганізми зброджують до летких жирних кислот.

Перетравлювання жирів.Жирине зазнають у ротовій порожнині суттєвих змін, оскільки слина не має ліполітичних ферментів (за винятком телят). Не змінюються вони також і в шлунку, за винятком тонкоемульгованих жирів, зокрема жиру молока. Останній ліпазою, невелика кількість якої наявна в шлунку, частково розщеплюється на жирні кислоти і гліцерин.

Перетравлювання жирів відбувається переважно у тонкому відділі кишечнику, де вони під впливом ліпази соків підшлункової залози та кишечнику за участю жовчі розщеплюються до гліцерину і жирних кислот. Останні у реакції з солями жовчних кислот утворюють розчинні у воді комплекси.

У рубці жуйних ліпіди корму розщеплюються під дією ліполітичних ферментів мікроорганізмів з утворенням етерифікованих жирних кислот. Ненасичені жирні кислоти гідрогенізуються. При гідролізі ліпідів вивільняється гліцерин, який зброджується мікроорганізмами до летких жирних кислот.

Перетравлювання протеїну.Хімічна структура протеїну у ротовій порожнині тварин не змінюється, оскільки в слині відсутні протеолітичні ферменти. У рубці жуйних всі аміди і значна частина білків (75–40 %) піддаються дії мікрофлори, у результаті чого вони розщеплюються до амінокислот і аміаку, з яких бактерії синтезують білок власного тіла. При цьому рівень перетворення азотистих речовин корму у рубці залежить від умов діяльності для бактерій рН середовища, наявності цукру, розчинності білків та фізичної форми кормувеличини подрібнення, спеціальної обробки тощо. Синтезований мікробний білок разом з нерозщепленою частиною білка корму у сичузі під впливом пепсину за наявності соляної кислоти частково розпадається до пептидів. Із сичуга суміш незміненого білка та пептидів надходить у тонкий відділ кишечнику, де під дієюферментів підшлункової залози та тонкого кишечнику розщеплюються до амінокислот.

У тварин з однокамерним шлунком протеїн корму під дією ферментів шлункового і кишкового соків перетравлюється до амінокислот, які всмоктуються у тонкому кишечнику.

Неперетравлена частина корму разом із рештками травних соків, слизом, кишковим епітелієм і різними продуктами обміну виводиться з організму тварини у вигляді калу.

Методика визначення перетравності поживних речовин.Під перетравністю розуміють властивість поживних речовин корму розщеплюватися під дією ферментів травних соків і мікроорганізмів до простих сполук, здатних всмоктуватися у травному каналі тварини. Перетравлені поживні речовини (ППР) визначають як різницю між кількістю спожитих поживних речовин корму (ПР корму) та виділених з калом (ПР калу).

ППР=ПРкорму – ПРкалу.

Оскільки перетравність вважається узагальненою характеристикою корму, який можна згодовувати у різній кількості, то її виражають не в абсолютних, а у відносних величинах. Кількість перетравленої речовини, вираженої у відсотках до спожитої, називаєтьсякоефіцієнтом перетравності.Його визначають за формулою:КП=.

Найчастіше визначають коефіцієнти перетравності органічної речовини, протеїну, жиру, клітковини і БЕР корму. З цією метою проводять спеціальні досліди, для яких підбирають не менше трьох тварин однієї породи і статі, подібних за віком, живою масою, вгодованістю і продуктивністю. Для їх годівлі використовують корми з відомим хімічним складом.

Дрібних тварин (свині, вівці, кролі, птиця тощо) розміщують в індивідуальних клітках; іншим (велика рогата худоба, коні) для збору калу підвішують спеціально зшиті мішки.

Тривалість досліду поділяють на два періоди: підготовчий і обліковий. У підготовчий період тварин привчають до поїдання досліджуваного корму. Тривалість його, залежно від виду тварин, становить 6–15 діб. У обліковий період, що становить 5–10 діб, збирають кал, визначають його масу і відбирають 3–10% для аналізу. Кал і вологий корм консервують кислотою і антистатиком. Облік спожитого тваринами корму здійснюють протягом усього досліду. Зразки корму і зібраного за час досліду калу аналізують у лабораторії.

Методики досліду з визначення перетравності поживних речовин залежать від поставленої мети. Якщо потрібно визначити перетравність поживних речовин раціону або окремого корму, який повністю може задовольнити потребу тварини без додавання інших кормів (трава чи сіно для жуйних і коней, комбікорм – для свиней і птиці), то дослід ставиться за простим способом. При визначенні перетравності корму, який входить до складу багатокомпонентного раціону, користуються диференційованою схемою дослідження. У такому разі дослід складається з двох частин. У першій – визначають перетравність поживних речовин основного раціону, до якого входить 5–10% досліджуваного корму; у другій – перетравність раціону, в якому досліджуваний корм у невеликій кількості додається до основного раціону або цим кормом замінюється частина інших кормів у ньому. Кількість перетравних речовин у досліджуваному кормі обчислюють за різницею між кількістю додатково спожитих речовин у раціоні другої частини досліду та додатково виділеної з калом. Далі перетравність визначають за прийнятими формулами.

При застосуванні наведеного способу визначення коефіцієнтів перетравності поживних речовин для окремих кормів передбачається, що перетравність раціону у другій частині досліду залишається такою ж, якою вона була у першій.

Заслуговує на увагу і метод визначення перетравності кормів із використанням інертних речовин (кремнієва кислота, лігнін, оксид заліза, оксид хрому). Метод заснований на визначенні співвідношення між поживними та інертними речовинами в кормі і калі. Перетравність визначають за такою формулою:

,

де: ПР – вміст поживної речовини у сухій речовині корму і калу, %; ІР – вміст інертної речовини у кормі і калі, %.

Перетравність органічної речовини можна виразити за рівнянням регресії:

для великої рогатої худоби У=90,1-0,88Χ; для свиней У=92,1-1,68Х; для коней У=97,0-1,26Х; для птиці У=88,1-2,33Х,

де: У – коефіцієнт перетравності; Х–вміст клітковини у сухій речовині корму, %.

Фактори, що впливають на перетравність кормів.На перетравність поживних речовин кормів впливає ряд факторів, найважливішими серед яких є вид і вік тварини, умови годівлі при її вирощуванні, фізичне навантаження, обєм раціону і його склад, режим годівлі та підготовки корму до згодовування.

Вид і вік тварин.Залежно від будови і розвитку травного каналу здатність перетравлювати поживні речовини із однойменних кормів у сільськогосподарських тварин різних видів і вікових груп неоднакова.Найбільша подібність у перетравності окремих поживних речовин спостерігається серед жуйних: великої рогатої худоби, овець і кіз. Але поживні речовини соломи, багатої на клітковину, краще перетравлює велика рогата худоба, ніж вівці. Зовсім низька перетравність клітковини у свиней і птиці. Порівняно з жуйними, коні перетравлюють корм гірше; різниця тим більша, чим більше клітковини він містить. Свині значно поступаються перед жуйними у здатності перетравлювати грубі корми, але подібні до них за перетравністю концентрованих і коренебульбоплодів.

Перетравність поживних речовин залежить також від вікових, морфологічних і фукціональних змін органів травлення. Якщо, наприклад, телята, ягнята, поросята у молочний період перетравлюють органічну речовину молока на 96–98%, то при переході на рослинні корми – лише на 40–50%. Телята-молочники майже не перетравлюють грубі корми. Із розвитком травного каналу перетравність поживних речовин рослинних кормів значно зростає і досягає рівня дорослих тварин у 4–6-місячному віці, коли закінчується формування травної системи.

У старих тварин за втрати зубів і послаблення активності травних ферментів перетравність кормів знижується.

Кондиція і фізичне навантаження тваринтакож впливають на перетравність кормів. Давно помічено, що у тварин з вгодованістю нижче середньої перетравність кормів нижча, ніж нормально вгодованих. Нижча вона і у коней за важкої роботи, хоча за помірно фізичного навантаження перетравність поживних речовин раціону у них дещо вища, ніж у тих, що без роботи.

Порода та індивідуальність.Значної різниці у перетравності поживних речовин одних і тих же кормів тваринами одного і того ж виду, але різних порід, якщо вони знаходяться у подібних умовах годівлі і утримання, не спостерігається. Інколи, особливо у коней, у перетравності грубих кормів проявляються незначні породні відмінності.

Індивідуальність тварин теж позначається на перетравності, що пояснюється їх темпераметром, набутими рефлексами на кормові подразники та відхиленнями у діяльності і будові органів травлення.

Характер годівлі у період росту.Тип годівлі молодняку в період вирощування адекватно впливає на здатність тварин перетравлювати корми у наступні вікові періоди, тобто дорослі тварини краще пристосовані до того характеру годівлі, який домінував у молодому віці.

Обєм і склад раціону.На перетравність впливає розмір кормової даванки, навіть якщо вона однакова за складом. Так, у великої рогатої худоби при зменшенні обєму раціону наполовину перетравність органічної речовини зростає на 4, протеїну – на 8%. Навпаки, за умови збільшення обєму раціону в 2–3 рази порівняно з підтримуючою годівлею перетравність органічної речовини зменшується на 6, протеїну – на 10%. Ці зміни викликані, в основному, тривалістю перебування корму у травному каналі, оскільки у разі перенавантаження останнього час перебування корму там скорочується. Як наслідок, перетравність поживних речовин знижується.

Рівень перетравності поживних речовин значною мірою залежить від складу раціону, оскільки порушення оптимальних співвідношень між окремими групами сполук, викликані надлишком чи нестачею однієї або кількох з них негативно впливає на перетравність органічної речовини. Так, надлишок легкоперетравних вуглеводів (насамперед цукрів) у раціоні жуйних є причиною зниження перетравності інших поживних речовин. За цих умов мікроорганізми передшлунків насамперед використовують розчинні вуглеводи як основне джерело енергії. Тому клітковина частково залишається поза межами їх життєдіяльності. Як результат, погіршується перетравність як самої клітковини, так і інших органічних речовин корму. Інтенсивне утворення летких жирних кислот (ЛЖК) (оцтової, пропіонової і масляної) стає причиною підвищення кислотності кормової маси, посилення перистальтики кишечнику та скорочення терміну перебування її в травному каналі. Наслідком таких явищ є “депресія” травлення. Зростання у раціонах рівня протеїну сприяє усуненню порушень у функціях травлення, викликаних зазначеними вуглеводами, та підвищенню коефіцієнта перетравності власне протеїну.

У звязку з цим важливо підтримувати певне протеїнове відношення, яке показує, скільки частин перетравних безазотистих речовин за масою припадає на одну частину маси перетравного протеїну. Протеїнове відношення визначають за формулою:

ПВ=,

де: пЖ – перетравний жир, пК – перетравна клітковина, пБЕР – перетравні безазотисті екстрактивні речовини, пП – перетравний протеїн.

Доведено, що у дорослої великої рогатої худоби оптимальний рівень перетравності поживних речовин забезпечується за протеїнового відношення у раціоні–8–10:1, свиней–10–12:1, у молодняку–5–6:1.

Важлива роль у перетравлюванні і всмоктуванні поживних речовин кормів належить вітамінам і мінеральним речовинам, за нестачі яких може статися розлад моторних і секреторних функцій травного каналу.

Режим годівлі та підготовка кормів до згодовування.Діяльність органів травлення залежить від режиму годівлі: своєчасності, кратності і черговості згодовування кормів та інших факторів, з якими повязуються набуття тваринами умовних рефлексів на кормові подразники, що сприяє вищій перетравності поживних речовин.

Для перетравності поживних речовин мають значення і специфічні властивості кормів (фізична форма, смак, запах, чистота тощо), оскільки впливають на апетит та інтенсивність виділення травних соків. Це враховують під час заготівлі кормів, добиваючись їх високої якості.

Разом із тим, на перетравність поживних речовин істотно впливає підготовка їх до згодовування: подрібнення, запарювання, екструдування тощо. Так, перетравність органічної речовини запареної картоплі у свиней на 12% вища, ніж сирої, а протеїн, жир, клітковина і БЕР зерна дрібного помелу (1,5 мм) вони на 4; 14; 5 і 3% відповідно перетравлюють краще, ніж з величиною часток 2,5 мм.

Ефективною вважається і хімічна обробка соломи для жуйних, у результаті якої перетравність органічної речовини зростає на 20–25%, а загальна поживність корму – у 2–2,5 раза.

Отже, визначення перетравності кормів істотно доповнює оцінку їх за хімічним складом, оскільки грунтується на вивченні взаємодії поживних речовин корму та організму тварини. Проте воно має певні недоліки: не береться до уваги продуктивність тварин, допускається неточність, яка є наслідком неврахування втрат поживних речовин з кишковими газами.

3.2. Баланс речовин і енергії

Оцінка кормів за їх перетравністю свідчить лише про надходження поживних речовин до організму і не зясовує використання їх у процесі обміну.

Для вивчення матеріальних змін у тілі тварин під впливом годівлі з кінця позаминулого століття почали широко застосовувати спеціальні методи дослідження, серед яких найбільшого поширення набули методи контрольних тварин і балансу речовин та енергії.

Метод контрольних тварин.Сутність цього методу полягає в тому, що матеріальні зміни, які відбулися під впливом годівлі, оцінюють за різницею у складі тіла тварин, забитих на початку і в кінці досліду. Для досліду підбирають дві групи тварин, однакових за походженням, віком, статтю, масою тіла та станом здоровя. Перед початком досліду із кожної групи безкровно забивають по три голови тварин і аналізують усі продукти забою на вміст білка і жиру (туші дрібних тварин омилюють і визначають їх хімічний склад. Під час омилення обліковують виділення аміаку).

Тварин, які залишились у групах, протягом досліду утримують в однакових умовах і годують однаковими сумішками кормів, але аналогам дослідної групи до раціону додають більше того корму, продуктивну дію якого вивчають. По закінченню досліду знову забивають таку ж кількість тварин для аналізу тіла. Різниця за вмістом білка і жиру між тваринами дослідної і контрольної груп і буде характеризувати продуктивну дію досліджуваного корму. За використання монокорму дослід проводиться на одній групі тварин.

Даний метод не потребує складного обладнання, але він громіздкий і дорогий та майже не придатний для роботи з великими тваринами.

Найдосконалішим вважаєтьсябалансовий метод, в основу якого покладено закон збереження речовин і енергії. Суть його полягає в обліку надходження і виділення з організму азоту, вуглецю та енергії.

Визначити баланс можна для кожної з речовин, які потрапляють в організм тварин. Для цього необхідно взяти на облік джерела надходження та всі форми виділення речовин, елементів і енергії з організму.

Простіше скласти баланс азоту та мінеральних елементів, оскільки тварини для живлення не використовують азот повітря і не виділяють його в газоподібній формі. Це ж відноситься і до мінеральних елементів, за винятком йоду.

Важче скласти баланс води, вуглецю і енергії, бо виділення їх з організму відбувається у газо- і пароподібному стані та у формі тепла. Для складання балансу води, вуглецю й енергії необхідні спеціальні апарати з дослідження газообміну, що робить такі досліди трудомісткими і затратними.

Баланс азотуслугуєіндикатором обміну протеїну в організмі і за його балансом визначають ефективність використання азотистих речовин корму.

Для того, щоб скласти баланс азоту, необхідно знати його кількість, яка спожита з кормом та виділилась з калом, сечею і продукцією:

Nкорму=Nкалу+Nсечі+Nприросту+Nпродукції.

Звідси: Nприросту= Nкорму– Nкалу–Nсечі–Nпродукції.

Для визначення балансу азоту дослід з перетравності кормів доповнюють обліком виділеної твариною сечі, у лактуючої – молока, у птиці – яєць.

Баланс азоту в організмі тварин залежить від фізіологічного стану і характеру годівлі. Він може бути позитивним, відємним і нульовим.

Позитивний баланс азоту притаманний передусім ростучим і відгодівельним тваринам за достатнього забезпечення їх протеїном.

У разі нульового балансу азоту білок у тілі не відкладається, а весь протеїн корму використовується тільки для підтримання життя тварин, поновлення зношених тканин і утворення продукції.

Негативний баланс азоту спостерігається за нестачі протеїну в раціоні та у лактуючих тварин після родів, коли азоту виділяється більше, ніж надходить з кормом. У цьому випадку руйнуються білки власного тіла і втрачається маса.

Баланс вуглецю.Індикатором обміну органічних речовин поряд з азотом вважається вуглець, за балансом якого визначають рівень використання твариною органічних речовин корму та резервування жиру. Він входить до складу білків, жирів і вуглеводів та тісно повязаний з їх обміном.

Надходить цей елемент із кормом у складі білків, жирів та вуглеводів, а виділяється з організму, крім тих шляхів, що й азот, ще і в процесі дихання та з кишковими газами.

Баланс вуглецю у тварин визначають в спеціальних герметичних камерах (респіраційних апаратах) для обліку виділених газів.

С корму=С калу+С сечі+С газів+С виділеної продукції+С приросту ;

С приросту = С корму – С калу–- С сечі–- С газів–- С виділеної продукції.

Залежно від надходження в організм і виділення з нього баланс вуглецю буває позитивним, негативним та нульовим.

На відміну від азоту, при визначенні балансу вуглецю необхідно вести облік вуглецю, що виділяється з організму у газоподібній формі. Для цього тварину поміщають у респіраційну камеру закритого або відкритого типу (рис. 2).

У респіраційній камері закритого типу повітря постійно пропускається через систему поглиначів: розчин лугу (для діоксиду вуглецю), розчин сірчаної кислоти (для водяної пари) і знову повертається у камеру. Використаний твариною кисень поповнюється з балона і старанно обліковується. Кількість виділеного твариною діоксиду вуглецю визначають за кількістю нейтралізованого лугу та за складом повітря у камері на початку і в кінці досліду.

У апараті відкритого типу повітря в камеру подається насосом, де воно змішується з газами, які виділяє тварина. Знаючи кількість діоксиду у пробах повітря, що надходить і покидає камеру, та співвідношення обєму повітря, пропущеного через камеру до такого,

що пройшло через поглиначі, обчислюють, скільки діоксиду вуглецю виділила тварина за період досліду.

Таким чином, за величиною утриманого в тілі вуглецю та азоту можна обчислити кількість жиру та білка, що синтезувались в організмі.

Баланс енергії.Біохімічні перетворення поживних речовин, які відбуваються в організмі тварин, тісно повязані з обміном енергії, оскільки обмін речовин і енергії є різними формами одного й того ж процесу життєдіяльності.

Із погляду термодинаміки, організм тварини є гетеротрофною відкритою системою, оскільки обмінюється з середовищем речовинами і енергією. Вивільняється енергія поживних речовин при гідролізі високомолекулярних сполук до мономерів у травному каналі. Головним чином, вона вивільняється поетапно у проміжному обміні у клітинах при окисленні білків, жирів і вуглеводів. Частина її переходить в енергію інших речовин (макроергів, що являють собою біологічні акумулятори енергії) та енергію синтезованої продукції, а друга частина підтримує тепловий баланс організму та розсіюється у навколишнє середовище.

Отже енергія, зарезервована в органічних речовинах і виділена при їх розпаді в організмі, витрачається на синтез специфічних сполук і процеси життєдіяльності. Тому рівень матеріальних змін в організмі можна оцінити за балансом енергії:

Екормукалусечіметанутеплотипродукції.

Рівень надходження енергії до організму тварини (валова енергія (ВЕ) визначається кількістю спожитого корму та концентрацією у ньому енергії. Останню визначають у калориметрі, спалюючи наважку корму в атмосфері кисню або обчислюють за наявністю в одиниці корму окремих органічних поживних речовин – протеїну, жиру, вуглеводів та їхнім калориметричним (тепловим) коефіцієнтом.

Вміст перетравної енергії (ПЕ) визначають у прямих дослідах на тваринах за різницею між валовою енергією корму та енергією калу, а непрямим методом – за кількістю перетравлених поживних речовин та їхнім тепловим коефіцієнтом.

Енергія перетравлених поживних речовин в організмі частково втрачається із сечею, а у жуйних – із кишковими газами. Сеча тварин містить недоокислені продукти обміну речовин – сечовину, сечову й гіпурову кислоти, креатинін та інші речовини, які виносять з організму частину енергії. У жуйних при бродінні утворюється метан, з яким витрачається також значна кількість енергії корму. Істотно зменшити втрати енергії з калом, сечею і кишковими газами у тварин можна за рахунок старанного балансування раціонів за поживними і біологічно активними речовинами.

У тварин відбуваються витрати енергії, повязані з процесами життєдіяльності організму, роботою серцево-судинної, дихальної, сечовидільної, нервової та інших систем. Та кількість енергії, яка вивільнюється і втрачається у тепловій формі, забезпечуючи процеси життєдіяльності організму, називаєтьсяпідтримуючою.

Інша частка енергії, повязана з пережовуванням корму, перетравлюванням, всмоктуванням і транспортуванням поживних речовин, синтезом різних сполук і продукції в організмі теж перетворюється у тепло, яке називаютьтеплоприрощенням. Ці дві форми тепла, що утворюються в організмі тварини, і складають загальну теплопродукцію.

Обмінну енергію (ОЕ) визначають за різницею між валовою енергією й втратами енергії з калом, сечею та кишковими газами:

ОЕ=Екорму–Екалу–Есечі–Еметану.

Вона являє собою ту частину енергії корму, яка використовується для забезпечення життєдіяльності організму і виробництва продукції. Якщо від кількості обмінної енергії відняти енергію прирощення теплопродукції, повязану із засвоєнням поживних речовин корму, то залишаєтьсячиста енергія (ЧЕ),яка використовується організмом на підтримку його життєдіяльності (підтримуюча енергія) та на утворення продукції(продуктивна енергія).

Для визначення продуктивної енергії корму застосовують методи прямої калориметрії, вивчення газообміну, балансів азоту та вуглецю.

Метод прямої калориметрії передбачає облік тепла, яке виділяє тварина за певний проміжок часу. Для цього її поміщають у біологічний калориметр – герметичну камеру з подвійними стінами, між якими знаходиться вода. Камера ізольована від проникнення повітря і тепла, але забезпечує годівлю, напування тварин, збір калу, сечі та облік кишкових газів. За температурою нагрівання води в калориметрі визначають загальну теплопродукцію, а за вмістом енергії в калі, сечі й метані – втрати енергії корму.

Метод прямої калориметрії дорогий і потребує складного обладнанння. Тому при визначенні теплопродукції вивчають газообмін, враховуючи кількість спожитого твариною кисню і виділеного вуглекислого газу. На основі їх установлюють дихальний коефіцієнт через відношення виділеного СО2 до спожитого О2. За допомогою спеціальних таблиць визначають кількість тепла, яке утворилося в процесі окислення вуглеводів і жирів. Про кількість тепла, що утворилося при окисленні білків, дізнаються за вмістом азоту в сечі.

Для визначення чистої енергії продукції найчастіше застосовують метод балансів азоту і вуглецю.

За балансом азоту і вуглецю визначають кількість синтезованого в організмі білка й жиру (у білку мяса міститься 16,67% азоту і 52,5% – вуглецю; у жирі 76,5% вуглецю), а на їхній основі – кількість чистої енергії приросту. В 1 г білка у середньому міститься 23,86 кДж, в 1 г жиру – 39,77 кДж енергії. Визначають синтез білка і жиру в організмі таким чином: за кількістю відкладеного азоту розраховують кількість білка, а потім вміст у ньому вуглецю, а за залишком вуглецю між відкладеним у тілі й вмістом його в синтезованому білку – кількість жиру. Розрахунок балансу азоту, вуглецю і енергії корови наведено нижче.

Показник

Азот, г

Вуглець, г

Енергія, МДж

Надійшло в організм

257

6323

280,0

Виділено:

з калом

88

2421

98,1

сечею

97

346

8,0

вуглекислим газом

-

2448

-

метаном

-

328

23,8

молоком

67

825

35,1

теплом

-

-

113,8

Баланс:

відклалося у тілі

5

25

1,2

Наприклад, за наведеними даними синтез білка становить:

100 г білка містить                                              16,67 г азоту

х                                                                               5 г

х=.

У 30 г білка міститься вуглецю:

100 г білка містить                                                   52,5 г вуглецю

30 г                                                                               х

х= г.

Залишилося вуглецю на синтез жиру:

25 г – 15,75 г=9,25 г.

Синтезувалося жиру:

100 г жиру містить                                                  76,5 г вуглецю

х                                                                                  9,25 г

х= г.

Отже, при балансі 5 г азоту і 25 г вуглецю в організмі синтезувалося 30 г білка і 12,09 г жиру. Звідси кількість чистої енергії становить:

30г х 23,86 кДж+12,09 х 39,77 кДж=1196,6 кДж.

Оскільки енергія вважається одним з основних показників поживності раціонів і потреби тварин, за її дефіциту знижується продуктивність та порушується життєдіяльність тварин.

Інколи з продукцією (молоко, яйця) виділяється енергії більше, ніж надходить з раціоном. У такому разі для синтезу продукції залучаються резервні речовини тіла, внаслідок чого тварини втрачають живу масу. У звзку з цим збільшується ланцюг перетворень енергії, які звязані з її втратами.

Баланс мінеральних елементів визначають таким же методом, що й баланс азоту. Оскільки мінеральні речовини надходять до організму тварин з кормом і водою, а виділяються з калом, сечею і продукцією, то для складання балансу потрібно визначити кількість певного елемента в названих джерелах надходження і виділення. Незначна кількість мінеральних елементів втрачається з потом, випаденим волосом тощо, тому цих втрат не враховують.

Баланс мінеральних елементів складають з метою забезпечення ними потреби тварин. Відємний баланс, як правило, свідчить про недостатнє надходження їх до організму або про порушення обміну речовин. Проте і позитивний баланс мінерального елемента не є остаточним свідченням мінерального комфорту організму, оскільки у тілі може затримуватися недостатня кількість мінерального елемента. Тому дані про баланс мінеральних елементів слід доповнювати дослідженнями крові, волосу, продукції тощо.

На відміну від органічних речовин, мінеральні солі кормів у травному каналі тварин всмоктуються одночасно з виділенням їх з організму в травну систему. Тому перетравність мінеральних елементів не визначають.

Мінеральні елементи, що надходять з травними соками у травний канал за нормальних умов певною мірою там же й всмоктуються. У випадку проносів вони виносяться з організму, що призводить до швидкої втрати мінеральних солей і може стати причиною загибелі тварини.

Обмін мінеральних елементів в організмі тварин можна вивчати за допомогою методу мічених атомів, який дозволяє визначити не тільки кількість утримання в організмі мінеральних елементів, а й відкладання їх в окремих органах, тканинах, залозах тощо.

Контрольні запитання

1. Дати визначення поняття “обмін речовин”. 2. Чим характеризуються основні стадії обміну речовин в організмі тварин? 3. Що розуміють під перетравністю поживних речовин корму? 4. До яких кінцевих продуктів перетравлюється протеїн, жир і вуглеводи у жуйних та у тварин з однокамерним шлунком? 5. Як обчислюють коефіцієнт перетравності поживних речовин корму? 6. За допомогою яких методів визначають вміст перетравних речовин у кормах? 7. Що таке коефіцієнт перетравності? 8. З якою метою та як обчислюють протеїнове відношення у кормах? 9. Які фактори впливають на перетравність кормів? 10. Які шляхи підвищення перетравності кормів у виробничих умовах? 11. На основі чого оцінюють матеріальні зміни в організмі тварин? 12. У чому суть балансового методу? 13. Що можна визначити за даними балансу азоту і вуглецю? 14. Наведіть схему балансу енергії в організмі тварин. 15. Що розуміють під валовою, обмінною і продуктивною енергією?

  1. Оцінка поживності кормів

4.1. Енергетична поживність

Енергетичну поживність кормів ототожнюють із загальною, під якою розуміють сумарну корисну дію поживних речовин, зосереджених у кормі чи раціоні. Енергетичну поживність кормів визначають за вмістом перетравної, чистої та обмінної енергії. Це оцінка поживності кормів за сумою перетравних поживних речовин (СППР), крохмальним еквівалентом, вівсяною й енергетичною кормовими одиницями.

Сума перетравних поживних речовин (СППР).Оцінюючи у такий спосіб поживність того чи іншого корму, кількість перетравного жиру множать на коефіцієнт 2,25, оскільки енергетична цінність його у 2,25 раза вища, ніж вуглеводів. У середньому 1 кг СППР забезпечує надходження в організм тварин 18430 кДж перетравної енергії. За цією системою оцінювали поживність кормів у США для жуйних і свиней, а в країнах Західної Європи – для свиней.

Крохмальний еквівалент.Система оцінки поживності кормів у крохмальних еквівалентах була розроблена на початку ХХ ст. німецьким вченим О. Кельнером, в основу якої покладено чисту енергію. Для її визначення він використав метод балансу азоту і вуглецю. Вводячи дорослим волам до основного раціону чисті поживні речовини – білок пшеничної клітковини, жир арахісу, целюлозу пшеничної соломи та крохмаль – було встановлено за балансом азоту і вуглецю відкладення жиру з розрахунку на 1 кг спожитої перетравної речовини. При відкладенні в організмі білка його перераховували у жир за енергетичністю з допомогою коефіцієнта 0,6 (5,7 : 9,5; енергетичність білка – 5,7, жиру – 9,5). Беручи до уваги, що здатність до жировідкладення неоднакова у різних тварин і залежить від вгодованості, особливостей живлення та інших факторів, О. Кельнер запропонував виражати поживність корму не абсолютним числом жировідкладення, а відносним показником стосовно крохмалю і показувати поживність корму в крохмальних еквівалентах.

Наприклад, 1 кг крохмалю забезпечує відкладення у вола 248 г жиру, а 1 кг зерна кукурудзи – 198 г. Звідси крохмальний еквівалент зерна кукурудзи – 0,80 (198 : 248).

О. Кельнер вивчив продуктивну дію жировідкладення кількох видів кормів у прямих дослідах на волах. При порівнянні величин жировідкладення в прямих дослідах й одержаних розрахунковим методом за допомогою відповідних коефіцієнтів установлено, що не всі результати збігаються. Для зернових кормів і коренеплодів різниця виявилася невеликою, а для багатих на клітковину (сіно, солома) – значною. У звязку з цим були запропоновані коефіцієнти повноцінності для зернових кормів і коренебульбоплодів та продуків їхньої переробки, на які множиться розрахункове жировідкладення. А від сумарного жировідкладення кормів, багатих на клітковину, віднімається поправка на клітковину, яка залежить від її вмісту в кормах.

У крохмальних еквівалентах оцінюють енергетичну поживність кормів для жуйних у Західній Європі.

Вівсяна кормова одиниця. У колишньому СРСР за одиницю поживності кормів було прийнято кормову одиницю – тобто поживність 1 кг вівса середньої якості, при згодовуванні якого понад підтримуючий корм в організмі дорослого вола синтезується 150 г жиру, що відповідає 5920 кДж чистої енергії. За цим способом оцінки поживність будь-якого корму прирівнюється за продуктивною дією жировідкладення до 1 кг вівса.

При визначенні поживності кормів у кормових одиницях можна користуватися як коефіцієнтами жировідкладення перетравних поживних речовин, так і коефіцієнтами переведення їх у кормові одиниці (235 : 150=1,57 і т. ін., табл. 4).

Таблиця 4

Продуктивна дія 1 кг перетравних поживних речовин

Перетравна речовина

Жировід

кладення, г

Коефіцієнт переведення в кормові одиниці

Енергія жировідкла

дення, кДж

Білок

235

1,57

9347

Жир:

грубих, сокитих і зелених кормів

474

3,16

18853

зернових

526

3,51

20921

олійних культур, тваринного походження

598

3,99

23785

Клітковина

248

1,65

9864

Крохмаль (БЕР)

248

1,65

9468

При визначенні поживності грубих, зелених кормів і силосу від одержаної теоретичної величини віднімають поправку на вміст клітковини, виходячи з кількості її в кормі (табл. 5), а для концкормів і коренебульбоплодів одержану теоретичну величину множать на коефіцієнт повноцінності (табл. 6).

Таблиця 5

Понижувальна дія клітковини з розрахунку на 1 кг вмісту її в кормі

Корм

Вміст клітковини, %

У жировідкладенні, г

У кормовій одиниці

Сіно, солома

Будь-яка кількість

143

0,97

Полова

–“–

72

0,49

Зелений корм, силос

16 і більше

143

0,97

14–16

136

0,88

12–14

124

0,80

10–12

111

0,72

8–10

99

0,63

6–8

88

0,57

4–6

76

0,52

Таблиця 6

Коефіцієнти повноцінності концентрованих кормів і коренебульбоплодів

Корм

Коефіцієнт повноцінності

Корм

Коефіцієнт повноцін

ності

Картопля

1,00

Зерно:

Буряки кормові

0,72

пшениця, жито, овес, люпин

0,96

Буряки цукрові

0,75

горох, соя, сорго, ячмінь

0,98

Морква

0,87

кукурудза

1,00

Турнепс

0,78

Висівки пшеничні

0,78

Жом: свіжий

0,94

Макуха, шрот соняшникові

0,95

         сухий

0,78

Корми тваринного походження

1,00

Енергетична кормова одиниця (ЕКО).Оцінку поживності кормів в енергетичних кормових одиницях проводять за вмістом у кормі обмінної енергії. Вівсяна кормова одиниця і крохмальний еквівалент грунтувалися на сталості продуктивної дії білків, жирів та вуглеводів корму незалежно від повноцінності годівлі, напряму продуктивності й видових особливостей тварин. Зважаючи на ці недоліки, пленумом відділу тваринництва колишньої ВАСГНІЛ у 1963 р. було запропоновано оцінювати енергетичну поживність корму за обмінною енергією (ОЕ) – частиною енергії корму, яку організм тварини використовує для забезпечення життєдіяльності та утворення продукції. Енергетичну поживність кормів виражають в енергетичних кормових одиницях (ЕКО) для окремих видів тварин. Одна ЕКО дорівнює 10 МДж обмінної енергії. Вміст обмінної енергії розраховують:

1. Прямим способом у балансових дослідах на тваринах при годівлі їх відповідно до сучасних норм:

для жуйних і коней

ОЕ=ВЕ-(Екалусечіметану)

свиней

ОЕ=ВЕ-(Екалусечі)

птиці

ОЕ=ВЕ-Епосліду

Енергію корму, калу, сечі, метану визначають у калориметрі.

  1. Непрямим способом:

для великої рогатої худоби

ОЕ= 17,46пП+31,23пЖ+13,65пК+14,78пБЕР;

для овець

ОЕ=17,71пП+37,89пЖ+13,44пК+14,78пБЕР;

для коней

ОЕ=19,46пП+35,43пЖ+15,95пК+15,95пБЕР;

для свиней

ОЕ=20,85 пП+36,63пЖ+14,27пК+16,95пБЕР;

для птиці

ОЕ=17,84пП+39,78пЖ+17,71пК+17,71пБЕР.

де: пП–перетравний протеїн, г; пЖ–перетравний жир, г; пК–перетравна клітковина, г; пБЕР–перетравні безазотисті екстрактивні речовини, г.

За сумою перетравних поживних речовин корму або раціону, з огляду, що 1 г СППР відповідає 18,43 кДж, співвідношення між перетравною та обмінною енергією для великої рогатої худоби буде 0,82 (ОЕ становить 82% перетравної), овець – 0,87, коней – 0,92, свиней – 0,94, для птиці – 0,95.

Крім того, вміст обмінної енергії в кормі можна розрахувати за допомогою коефіцієнтів переведення перетравних поживних речовин в обмінну енергію. Для жуйних і свиней використовують коефіцієнти переведення перетравних речовин в обмінну енергію, запропоновані Ж. Аксельсоном, для птиці – Х. Тітусом:

ОЕ=пПх1+пЖх2+пКх3+пБЕРх4,

де: ОЕ – вміст обмінної енергії в кормі; пП, пЖ, пК і пБЕР – перетравні протеїн, жир, клітковина і БЕР;х1........х4коефіцієнт переведення перетравних речовин в обмінну енергію.

Перетравні поживні речовини і коефіцієнти переведення в обмінну енергію індивідуальні для кожного виду тварин. Значення енергетичної поживності кормів за кількістю обмінної енергії для будь-якого виду тварин різне.

Наприклад, для зерна ячменю вміст обмінної енергії можна розрахувати за сумою перетравних поживних речовин (табл. 7).

Таблиця 7

Хімічний склад і вміст перетравних поживних речовин у зерні ячменю

Поживна речовина

Хімічний склад, %

Вміст у 1 кг, г

Коефіцієнт перетравності

Вміст перетравних поживних речовин

жуйні

свині

птиця

жуйні

свині

птиця

Протеїн

9,9

99

70

76

83

69,3

75,2

82,2

Жир

1,8

18

74

45

63

13,3

8,1

11,3

Клітковина

5,2

52

35

26

16

18,2

13,5

8,3

БЕР

66,5

665

88

88

79

585,2

585,2

525,4

Сума перетравних поживних речовин для жуйних становить 702,6 г (69,3+13,3х2,25+18,2+585,2), свиней – 692 і для птиці – 641,3 г.

Вміст обмінної енергії в 1 кг ячменю для жуйних: ОЕ=702,6х18,43х0,82=10618 кДж, для свиней – 692,1х18,43х0,94=11990 і для птиці – 641,3х18,43х0,95=11228 кДж.

Звідси поживність 1 кг зерна ячменю в ЕКО для жуйних становить 1,06, свиней – 1,20 і для птиці – 1,12.

4.2. Протеїнова поживність кормів

Вивчення протеїнової поживності кормів було розпочато з часу визнання необхідності протеїну для тварин (праці Мульдера Г., Мажанді Ф., Бусенго Ж. та ін.). З розробкою точних і доступних хімічних методів визначення протеїну швидко нагромаджувались дані відносно вмісту його в кормах. І вже в середині ХІХ століття для практичного використання з’явились перші таблиці складу кормів  і рекомендації з протеїнового живлення тварин. Незабаром (60-ті роки) протеїнову цінність кормів стали характеризувати перетравністю протеїну різними видами тварин і потребу в ньому оцінювати за вмістом перетравного протеїну. З тих пір і донині сирий і перетравний протеїн слугують стандартними показниками протеїнової поживності кормів і показниками потреби сільськогосподарських тварин у протеїні.

Одночасно з першими відомостями про вміст протеїнів у кормах були одержані і перші експериментальні дані нерівноцінності протеїнів різних продуктів (Мажанді, 1816). Із встановленням хімічної природи білка та його ролі в живленні тварин стало відомо, що різниця в біологічній цінності протеїнів зумовлена їх амінокислотним складом. Обгрунтуванням цього принципового положення були дослідження Гопкинса (1906), Осборна і Менделя (1914) та особливо Роуза (1936).

Роуз встановив значення окремих амінокислот у живленні тварин, що ростуть, визначив амінокислоти, незамінні у живленні, і показав можливість заміни в дієті протеїну на суміш чистих амінокислот.

Досліди Роуза та його численних попередників викликали великий резонанс у фізіології, біохімії і в науці про годівлю сільськогосподарських тварин. Все більш очевидною ставала недостатня об’єктивність існуючого визначення протеїнової поживності кормів лише за загальним і перетравним протеїном, виникла необхідність узгодити показники поживності кормів і потреб тварин з якістю протеїну.

Перші вітчизняні дані про амінокислотний склад кормів одержав у 1934 р. Д.М.Прянишников. Пізніше, у 1962 р. академік І.С. Попов опублікував перші вітчизняні таблиці амінокислотного складу кормів, у які в 1965 р. були внесені дані більше ніж 200 зразків рослинних кормів.Розроблений І.С.Поповим метод кислотного гідролізу протеїнів кормів і зараз залишається основним при визначенні їх амінокислотного складу. Отже,протеїнова поживність –цевластивість корму забезпечуватипотребутварин уамінокислотах.

Вивчення протеїнового живлення тварин зумовлено виключним значенням протеїну в життєдіяльності організму. Існують різніметодиоцінки протеїнової поживності кормів, які умовно можна поділити на три групи: біологічні,  хімічні та непрямі.

Із біологічних методів застосовують оцінку якості протеїнів за впливом на ріст молодих тварин, при згодовуванні досліджуваних протеїнів у складі раціонів. Рівень протеїнового живлення та якість протеїну є основними факторами, що впливають на рівень відкладення білка в організмі. Це положення слугує основою методів визначення поживної цінності протеїнів за показниками росту (за ростовим ефектом, Осборна та Менделя, 1919; Мак Колума, 1929; Біндера, 1953).

         Ряд біологічних методів базується на обліку змін в азотистому балансі у дорослих або молодих тварин при згодовувані їм різних протеїнів. Із цих способів у фізіології і зоотехнії тривалий період застосовували метод Томаса-Мітчела (1924), згідно з яким біологічну цінність протеїну (БЦ) визначали за формулою:

БЦ=

       Даний спосіб ґрунтувався на теорії про дві незалежні форми білкового обміну в організмі – екзогенний (розпад кормового білка) і ендогенний (розпад тканинного білка), причому останній приймали як незмінний при різних умовах годівлі. Проте експериментальні дослідження довели безперервну хімічну взаємодію між білками тканин, амінокислотами плазми крові та міжклітинної рідини.

Дані методи дають лише умовні порівняльні показники, які не пов’язані з хімічною природою протеїнів та не пояснюють причину відмінності одних протеїнів від інших.

Хімічні методиоцінки протеїнової поживності кормів передбачають вивчення валового вмісту протеїну, окремих амінокислот; розчинних фракцій у воді, сольових розчинах, лугах і спирті; визначення індексів Мітчела-Блока (1946), Кюнау (1949) та Озіра (1951).

Методи Мітчела-Блока й Озіра базуються на порівнянні протеїнів кормів з яєчним білком. Метод Озіра відрізняється від методу Мітчела-Блока тим, що за ним в досліджуваному протеїні враховується дефіцит усіх незамінних амінокислот порівняно з яєчним білком, а не однієї лімітуючої, причому сумарний дефіцит виражається єдиним показником – так званим індексом незамінних амінокислот. Запропоновані методи мають cвої недоліки.

У пошуках швидких методів оцінки якості протеїнів були зроблені спроби використовувати з цією метою найпростіші організми родуTetrahymena. За ростом найпростіших на живильних середовищах з певною концентрацією амінокислот та досліджуваного протеїну оцінюють повноцінність останнього.

Існує кільканепрямих методівоцінки протеїнової поживності, що використовуються іноді фізіологами, біохіміками та медиками: за співвідношенням азоту креатиніну до загального азоту сечі (Мьорлін, Скриманський, Нассет); за вмістом сечовини в крові (Бергнер, Еггум); за швидкістю відновлення протеїнових депо в організмі, протеїнів плазми крові, протеїнів печінки.

Протеїнову поживність кормів згідно з сучасною системою оцінюють:

  • за показниками вмісту протеїну (загального чи перетравного) в одиниці корму (г/кг, або %);
  • за концентрацією протеїну у сухій речовині корму, чи раціону, %;
  • за кількістю перетравного протеїну у раціоні на 1 кормову одиницю, г;
  • за протеїновим або енергопротеїновим (для птиці) відношенням;
  • за біологічною повноцінністю протеїну.

Енергопротеїнове відношення визначають у годівлі птиці як кількість обмінної енергії в 1 кг корму, що припадає на 1% сирого протеїну.

Амінокислотне живлення тварин.Сумарна потреба тварин у білках визначається необхідною кількістю  амінокислот, які повинні надходити в організм. У цьому немає принципових розбіжностей між тваринами з однокамерним шлунком і жуйними. Проте у зв’язку з особливостями будови травного каналу і процесу травлення, критерії оцінки якості протеїну і потреби в ньому для жуйних інші, ніж для свиней і птиці. Відомо, що від 40 до 80 % протеїну, який надходить з кормом, у рубці жуйних розщеплюється  до пептидів, амінокислот і аміаку. Із утворених азотистих сполук мікроорганізми синтезують білок власного тіла. Протеїн мікроорганізмів разом із протеїном корму, що не піддався розщепленню у рубці, перетравлюється у сичузі і тонкому відділі кишечнику під дією протеолітичних ферментів подібно до тварин з однокамерним шлунком (табл.8).

Таблиця 8

Вміст критичних незамінних амінокислот і цистину у кормі і рубці корів,% від протеїну

Продукт

Лізин

Метіонін

Цистин

Корм

5,1

1,7

1,1

Вміст рубця

5,2

3,7

3,5

Бактерії

6,7

4,4

3,2

Інфузорії

8,9

1,1

2,0

Для жуйних вважається менш важливим забезпечення незамінними амінокислотами, ніж для нежуйних. По-перше, незамінні амінокислоти мікроорганізмами синтезуються у рубці, і, по-друге, протеїн мікробного походження має достатньо високу біологічну цінність.

Для підвищення загальної ефективності використання жуйними тваринами азоту необхідно, щоб протеїн корму був високоперетравним у кишечнику і низькорозчинним у рубці. Як свідчать результати експериментальних даних, повільний гідроліз азотистих речовин у рубці і оптимальний при цьому синтез мікробіального білка відбувається тоді, коли протеїн раціону на 50–60% складається з важкорозчинних фракцій. Балансування азотистого живлення молочної худоби з урахуванням співвідношення легко- і важкорозчинних фракцій протеїну дає змогу значно підвищувати молочну продуктивність тварин.

Із багатьох факторів, що впливають на ступінь перетворення небілкового і білкового азоту в мікробіальний білок, найважливішими вважаються кількість азоту і кількість легкозасвоюваних вуглеводів у раціоні.

Якість білкового живлення залежить не стільки від кількості білків у кормах, скільки від оптимального співвідношення у них амінокислот. Нестача або надмірна кількість амінокислот у раціоні негативно позначаються на біосинтезі білка в організмі.

Раціони для свиней і птиці необхідно балансувати не лише за кількістю протеїну, а й за амінокислотним складом. Амінокислоти кормів – основне джерело для оновлення і утворення білків тіла. Амінокислоти, які можуть утворюватись в організмі тварин в достатній кількості для його нормальної життєдіяльності, є замінними, а ті, що не синтезуються в організмі,  незамінними. До останніх належать лізин, триптофан, метіонін, валін, гістидин, фенілаланін, лейцин, ізолейцин, треонін і аргінін. За вмістом цих амінокислот визначається повноцінність протеїну корму. Вказані амінокислоти обов’язково повинні надходити з кормом.

Із незамінних амінокислот виділяють  так званні критичні амінокислоти – лізин, метіонін і триптофан, яких частіше всього не вистачає у раціонах тварин при використанні традиційних кормів. За ними обов’язково нормують раціони для моногастричних тварин.

Кожна з незамінних амінокислот виконує важливу й специфічну роль в обміні речовин, впливає на певні функції і системи організму. Зокрема лізин, який є першою лімітуючою амінокислотою, входить до складу всіх білків, слугує каталізатором реакцій дезамінування і переамінування, що сприяє синтезу замінних амінокислот. Загалом лізин суттєво впливає на енергетичний, жировий, мінеральний і, безумовно, білковий обмін, а також на засвоєння кальцію і фосфору в організмі. Він стимулює активність ряду ферментів, що беруть участь в окислювально-відновних реакціях, поліпшує кровотворну функцію кісткового мозку та стан нервової системи. У кінцевому підсумку біологічна функція лізину сприятливо відбивається на інтенсивності росту і резистентності молодняку та синтезі продукції у тварин (молоко, вовна, яйця).

Підвищенні кількості аргініну необхідні для утворення сперми й креатину м’язів. Він може перетворюватись в іншу амінокислоту – орнітин, яка бере участь у синтезі сечовини і, таким чином, знешкоджує кінцеві продукти азотного обміну.

Гістидин забезпечує нормальний перебіг енергетичного обміну і утворення біологічно активної речовини – гістаміну. Вміст фенілаланіну, тирозину і триптофану зумовлює активність певних травних і окислювальних ферментів тканин та деяких гормонів. Тирозин в організмі використовується для синтезу гормонів тироксину й адреналіну.

Сірковмісні амінокислоти в обміні взаємозв’язані. Метіонін – основний донатор сірки та метильних груп. Відщеплена метильна група використовується у синтезі багатьох фізіологічно важливих сполук, наприклад у метилюванні аміду нікотинової кислоти, піридину. Крім того він бере участь в утворенні метильованих азотистих основ, які належать до так званих мінорних компонентів нуклеїнових кислот. Метіонін необхідний для синтезу креатину, адреналіну, норадреналіну, холіну.

Другою сірковмісною амінокислотою, кількість якої в раціоні слід враховувати, є цистин. Ця амінокислота в значних кількостях використовується в організмі для утворення кератинів, що особливо важливо в період формування пір’я птиці. Встановлено, що 40–50% загальної кількості сірковмісних амінокислот у раціонах для свиней і птиці становить цистин.

Важлива роль в обмінних процесах належить й іншим замінним амінокислотам. Проте відомо, що найбільшу увагу при балансуванні раціонів необхідно приділяти незамінним амінокислотам, оскільки потреба організму в них може забезпечуватись тільки за рахунок їх надходження з кормами. Дефіцит лише однієї амінокислоти зумовлює гальмування білок-синтетичних процесів в організмі, що призводить до зниження продуктивності тварин.

Незамінність амінокислот пов’язана з видом, віком і фізіологічним станом тварин. Оскільки у рубці жуйних на відміну від моногастричних тварин амінокислоти синтезуються за допомогою мікроорганізмів, їх вміст у кормах для великої рогатої худоби не контролюють, за винятком високопродуктивних. Щодо свиней і птиці, то протеїн кормів для них потребує ретельного контролю за вмістом амінокислот, особливо незамінних.

В практичних умовах годівлі протеїни рослинних кормів при їх певних комбінаціях у раціоні здатні забезпечити організм тварин  в усіх незамінних амінокислотах, за винятком лізину, метіоніну і триптофану (табл. 9).

Таблиця 9

Вміст критичних незамінних амінокислот у протеїнах організму тварин і кормових засобів,%

Продукти

Лізин

Метіонін

Цистин

Триптофан

Тіло тварини

7,1

2,1

1,4

0,8

М’язова тканина

8,5

2,5

1,4

1,1

Сухожилля

4,0

0,9

0,2

-

Кров

9,2

1,2

1,4

1,4

Зерно: кукурудза

2,3-3,3

1,4-3,1

1,1-2,3

0,5-1,2

          ячмінь, жито, овес

2,2-4,8

0,8-2,8

-

0,8-2,4

Зернобобові (за винятком люпину)

5,5-7,5

1,1-1,4

0,8-1,0

0,8-1,6

Макуха і шроти

3,8-4,0

1,1-1,2

1,7-2,5

0,8-1,0

Дріжджі кормові

6,7-7,5

1,3-2,0

1,0-1,4

1,3-1,5

Борошно: рибне

8,1-12,0

1,8-3,1

0,9-2,2

0.8-1,6

                м’ясо-кісткове

5,4-6,4

1,4-1,5

0,5-0,7

0,7-1,1

               піряне

1,6

0,6

2,87

0,7

Молоко: коров’яче

6,3-9,1

1,8-3,3

1,1-1,4

1,1-1,7

              овече

8,8

2,6

0,7-1,3

-

              свиняче

7,6

1,4

1,6

1,2

Яйця курячі

6,6

3,6

2,2

1,8

Якщо вміст однієї незамінної амінокислоти найнижчий у раціоні, то її відносять до першої лімітуючої, наступна за величиною дефіциту амінокислота є другою лімітуючою і т.д. Найнегативніше позначається на організмі й продуктивності тварин нестача першої лімітуючої амінокислоти, тому її дефіцит в раціоні необхідно поповнювати в першу чергу, а потім тих амінокислот, рівень яких вищий від рівня першої лімітуючої, але недостатній до норми.

При балансуванні раціонів за амінокислотним складом необхідно враховувати доступність амінокислот й співвідношення між незамінними та замінними амінокислотами. Під доступністю розуміють кількість використаної організмом амінокислоти від загального вмісту її у кормі. На доступність амінокислот впливають хімічний склад протеїну корму, швидкість відщеплення їх від білків під дією протеолітичних ферментів травного каналу, наявність у кормах інгібіторів протеолітичних ферментів, дія високих температур в процесі виробництва кормів та підготовки їх до згодовування.

Небілкові форми азоту.Окрім амінокислотного складу, якість протеїну залежить від вмісту у ньому небілкового азоту. Частка амідів (вільні амінокислоти та їх солі, азотомісткі глікозиди, нітрати, нітріти, амонійні солі тощо) у сирому протеїні може сягати 10–30 % і більше. Це насамперед залежить від умов вирощування кормових культур, а також від дози азотних добрив, особливо мінеральних. Чим вища доза цих добрив у грунті, тим більше амідів нагромаджується в кормах. Причому вміст амідів у сирому протеїні може підвищуватись і під впливом високих доз органічних добрив, зокрема гною. Наприклад, у грунт для вирощування високого врожаю кормових буряків у деяких господарствах вносять по 100–200 тонн гною замість 30–50 тонн на один гектар. Такі дози гною підвищують вміст нітратів у коренеплодах у 2–4 рази. У силосі із кукурудзи, вирощеної за високих доз азотних добрив, вміст амідів у протеїні силосу може перевищувати 25–30%.

Наявність у кормах високої концентрації амідів, у тому числі нітратів, згубно впливає на здоров’я тварин. Це зумовлено тим, що нітрати корму в процесі травлення можуть за певних умов перетворюватися у нітрити, які зв’язуються з гемоглобіном до утворення метгемоглобіну. Метгемоглобін не здатний зв’язувати кисень і переносити його до тканин, внаслідок чого тварина може загинути.

Оскільки аміди у переважної більшості кормів на 65–75% представлені амінокислотами, то поживність кормів в азотистих речовинах визначають не за білком, а за протеїном. Причому, як тепер доведено, при збалансованій годівлі тварин до 95–98% азотистих речовин, що потрапляють із травного каналу в кров, представляють собою вільні амінокислоти.

Дефіцит протеїну у раціонах великої рогатої худоби та овець можна усунути небілковими азотистими сполуками – карбамідом, діамонійфосфатом, сірчанокислим амонієм, аміачною водою та ін. Застосування жуйним тваринам синтетичних азотистих речовин (САР) можливо завдяки властивостям мікроорганізмів, які населяють передшлунки, синтезувати білок свого тіла за рахунок використання азоту цих речовин, вуглеводів і мінеральних елементів. У сичузі і кишечнику мікробний білок перетравлюється до амінокислот, які всмоктуються в кров, засвоюються організмом і використовуються для синтезу ферментів, білка м’язової тканини, молока і кератину вовни.

Найчастіше застосовуються такі САР: сечовина (карбамід), амонійні солі, аміак. Ними можна замінювати до 35% протеїну натуральних кормів. Згодовувати раціони з вмістом САР треба поступово, починаючи з малих доз. У різних господарствах залежно від технології ведення скотарства для збагачення низькобілкових кормів САР необхідно застосовувати найбільш зручні в практичному відношенні способи.

Так, карбамід краще використовувати у вигляді 25–33%-го розчину, котрим рівномірно обприскувати солому, сінаж, силос, жом, кормосуміш, зелену злакову масу під час роздавання в годівниці. На кожну тонну даних кормів слід вносити не більше 5 кг карбаміду в розчиненому вигляді.

На практиці найпростішим і найдоступнішим способом є внесення сечовини під час силосування кукурудзи. При цьому оптимальна доза на 1 т кукурудзяної маси має складати 4,5–5,0 карбаміду або 9–10 кг діамонійфосфату. Застосування сечовини у такий спосіб зумовлює її рівномірне надходження в організм при поїданні силосу протягом тривалого періоду. Відповідно і гідроліз останньої з утворенням аміаку підтримується на низькому рівні, що сприяє інтенсивному використанню вивільненого при цьому азоту мікроорганізмами рубця. Карбамід у суміші з діамонійфосфатом дозволяє збалансувати раціони за протеїном і фосфором.

Раціони для свиней і птиці найчастіше дефіцитні за лізином і сірковмісними амінокислотами – метіоніном та цистином. Зважаючи на це, промисловість випускає в основному  кормові препарати лізину та метіоніну. Кормові препарати лізину виробляють у кристалічній формі й у вигляді кормового концентрату (сухого або рідкого).

Кристалічний лізин – порошок білого кольору, сипкий, з вмістом 80 % основної речовини. Використовується як технологічний продукт для внесення в комбікорми.

Кормовий концентрат лізину (ККЛ) виготовляють шляхом мікробного синтезу. Крім лізину (15–20%), у сухому препараті міститься ряд біологічно активних речовин, зокрема незамінних амінокислот, вітамінів групи В, мінеральних речовин.

Рідкий кормовий концентрат лізину містить 35–42 % сухої речовини, в тому числі 7–10 % лізину. Його можна використовувати як при виробництві комбікормів, так і безпосередньо в господарствах для балансування раціонів.

Кормовий препарат метіоніну – сухий, білий кристалічний порошок, що містить 98 % чистої речовини. Широко використовується при виробництві комбікормів.

Забезпечення тваринництва кормовим протеїном являє собою одну з найважливіших задач сільського господарства. У багатьох господарствах нашої країни має місце дефіцит протеїну, що є стримуючим фактором збільшення виробництва та зниження собівартості продукції тваринництва.

Основні шляхами вирішення проблеми кормового протеїну такі:

  • розширення посівів культур, багатих на протеїн та підвищення їх урожайності (багаторічні бобові трави: люцерна, конюшина, еспарцет; однорічні – соя, горох, люпин, боби та ін.);
  • ефективне використання переважно для моногастричних тварин відходів переробки тваринницької продукції;
  • введення до раціону жуйних синтетичних азотистих речовин (сечовина, біурет, амонійні солі) для забезпечення їх потреби в протеїні;
  • використання у годівлі моногастричних тварин синтетичних амінокислот (лізин, метіонін, триптофан) для балансування раціонів за амінокислотним складом;
  • балансування раціонів за енергією, мінеральними речовинами та вітамінами, які поліпшують використання азотистих речовин;
  • підвищення доступності амінокислот шляхом правильної підготовки кормів до згодовування.

4.3. Вуглеводна поживність кормів

Основну частину поживних речовин у рослинних кормах становлять вуглеводи. Залежно від виду рослин їх вміст складає від 40 до 80% усіх поживних речовин. Вуглеводи, що входять до складу рослин, поділяються на дві основні групи: 1) розчинні вуглеводи, або цукри 2) полісахариди. До перших відносяться моно-, ді-, і трисахариди. Вони добре розчинні у воді і легко ферментуються у передшлунках жуйних. Полісахариди ж охоплюють групу вуглеводів, значна частина яких нерозчинна у воді, але розщеплюється бактеріальними ферментами до більш простих сполук. Такі полісахариди як декстрин і крохмаль легко розщеплюються ферментами і відносяться до легкоферментованих вуглеводів. Целюлоза, геміцелюлоза і пектин важко розчинні навіть у розчинах лугів і кислот і лише під дією бактеріальних ферментів розщеплюються на прості вуглеводи, які у подальшому зброджуються у жуйних до летких жирних кислот і газів.

Вуглеводам у живленні тварин належить виняткова роль. Вони є основним джерелом енергії, необхідної для життєдіяльності усіх клітин тканин та органів, особливо мозку, серця, м’язів. При окисленні 1 г вуглеводів в організмі утворюється 17,6 кДж енергії.

Роль вуглеводів в організмі тварин не обмежується лише їх значенням як джерела енергії. Ця група речовин та їх похідні входять до складу тканин і рідин, тобто є пластичними матеріалами. Так, сполучна тканина містить мукополісахариди, у яких значна частка припадає на вуглеводи та їх похідні.

Регуляторна функція вуглеводів різнобічна. Вони протидіють нагромадженню кетонових тіл при окисленні жирів. За порушення обміну вуглеводів в організмі тварин виникає ацидоз. Деякі вуглеводи та їх похідні вважаються біологічно активними, оскільки виконують в організмі специфічні функції. Наприклад, гепарин запобігає зсіданню крові у судинах, гіалурінова кислота – проникненню бактерій через клітинну оболонку.

Важливе значення вуглеводи відіграють у захисних реакціях організму, зокрема у печінці. Так, глюкуронова кислота взаємодіє з деякими токсичними речовинами, утворюючи нетоксичні складні ефіри, які завдяки розчинності у воді виводяться із організму з сечею.

Фізіологічна дія вуглеводів зумовлюється їх якістю та кількістю. До складу кормів входять три групи вуглеводів: моносахариди (глюкоза, фруктоза), олігосахариди (дісахариди, трисахариди), полісахариди (крохмаль, глікоген, клітковина, пектинові речовини), мукополісахариди, основу яких становлять аміносахариди і галактуронова кислота (табл. 10).

Таблиця 10

Вміст фракцій вуглеводів у сухій речовині трави,%

Корм

Сира клітковина

Водорозчинні вуглеводи

Крохмаль

Геміцелюлоза

Целюлоза

Лігнін

Райграс

31,0

14,3

2,05

13,5

25,0

5,0

Тимофіївка лучна

33,7

8,5

1,45

14,0

29,0

5,8

Вівсяниця

32,3

9,5

1,14

11,5

28,5

6,0

Стоколос безостий

30,7

8,4

1,17

14,0

27,6

6,8

Грястиця збірна

35,5

7,0

1,44

11,5

32,5

7,5

Люцерна

26,4

5,8

1,50

9,7

23,9

8,1

Конюшина лучна

27,2

10,7

1,20

7,6

23,9

9,0

Горох

25,6

11,8

1,90

7,3

22,8

8,22

Дисахариди мають просту структуру, що зумовлює їх легке розщеплення ферментами травного каналу. Всі вони розчинні у воді й швидко засвоюються.

Крохмаль являє собою резервний матеріал у рослині і відкладається у великій кількості в насінні, плодах та бульбах, становлячи 60–70% сухої речовини; мало крохмалю у стеблах і листі (близько 2%). У тілі тварин аналогом крохмалю є глікоген (тваринний крохмаль), який вважається запасною речовиною; багато його у печінці ( до 4% її маси).

Крохмаль безпосередньо не засвоюється у кишечнику і попередньо підлягає дії α-амілази. Мальтоза, що утворюється при цьому, розщеплюється до глюкози, яка всмоктується стінками тонкого кишечнику і надходить у кров.

Значна частина вуглеводів в організмі тварин знаходиться у вигляді полісахариду глікогену. Концентрація глікогену, як основного запасного полісахариду тканин, залежить від певних регуляторних факторів. Так, для тканин мозку характерний невеликий вміст глікогену, а в паренхімі печінки його дуже багато. У печінці жуйних вміст глікогену становить 1,5–4%, у скелетних м’язах – 0,5–1,5%. Невелика кількість глікогену (близько 30 мкг/мл) є в крові. У печінці та м’язах тварини знаходиться майже половина запасів глікогену всього організму. Кількість його у м’язах збільшується за надлишкової годівлі тварин і зменшується у разі голодування. Під час роботи м’язів під впливом фосфорилази відбувається посилене розщеплення глікогену до глюкози, як одного з енергетичних джерел м’язового скорочення.

Глюкоза корму не єдине джерело утворення глікогену. Продукти перетворення білків і жирів перед тим, як стати джерелом енергії, частково перетворюються у печінці в глікоген. У клітинах глюкоза спочатку розкладається без участі кисню до молочної кислоти (анаеробний гліколіз), а потім остання окислюється до вуглекислого газу та води. Обидва процеси відбуваються із вивільненням енергії, яка необхідна для організму тварин.

Основним джерелом вуглеводів для жуйних тварин є полісахариди, зокрема клітковина. Вона міститься у рослинах; утворює оболонки клітин і слугує опірною речовиною. У рубці та товстому кишечнику жуйних під дією ферментів целюлозолітичних бактерій (целюлази і целобіази) клітковина корму розщеплюється до глюкози. Частина глюкози всмоктується в кров, а решта є джерелом живлення для мікроорганізмів і підлягає збродженню у їх клітинах з утворенням низькомолекулярних летких жирних кислот: оцтової, пропіонової, масляної та ін..

Більшість вуглеводів, що всмокталися в кров, через ворітну вену надходять до печінки, де синтезуються в глікоген. Частина глюкози із печінки переміщується з кров’ю до органів і тканин, де окислюється й використовується для енергетичних потреб організму. Невикористана її частина перетворюється у жирових депо в тригліцериди. У жуйних основним джерелом глюкози є її синтез у печінці з пропіонової кислоти. Надмірна кількість молочної кислоти у рубці жуйних викликає підвищення вмісту кетонів і зниження концентрації цукру в крові. Пропіонова кислота при всмоктуванні підвищує рівень цукру у крові.

Рівень глюкози у крові регулюється гормонами, основним серед яких є інсулін. Його гіпоглікемічна дія дає можливість забезпечувати тканини і органи обмінною енергією.

Вміст глюкози в крові жуйних нижчий, ніж у тварин з однокамерним шлунком, оскільки вуглеводи корму (клітковина, крохмаль) зброджуються в рубці до летких жирних кислот (оцтової, пропіонової, масляної). Оцтова кислота є одним з основних джерел енергії у жуйних. Вона компенсує (замість глюкози) потребу організму в енергії. Оцтова та масляна кислоти у жуйних використовуються для синтезу жиру молока і тіла.

Пектинові речовини полісахариди рослинного походження. До їх складу входять залишки галактуронової кислоти. Вони становлять основу фруктових гелів. Розрізняють два вида пектинових речовин: пектини і протопектини. Пектини розчинні у воді, утворюють колоїдні розчини. Протопектини нерозчинні у воді, бо в своєму складі, крім пектинів, містять клітковину. Під впливом ферменту протопектинази протопектин переходить у розчинні сполуки і целюлозу.

До похідних вуглеводів відносять сорбіт і ксиліт, що містяться у невеликих кількостях у тканинах тварин. Сорбіт одержують у процесі виробництва аскорбінової кислоти із глюкози; ксиліт із качанів кукурудзи. Калорійність сорбіту становить 14,80 кДж/ г (3,53 ккал/г), ксиліту15,35 кДж/ г (3,67 ккал/г), тобто близька до енергетичної цінності вуглеводів.

В організмі ксиліт та сорбіт не викликають підвищення рівня глюкози в крові, оскільки розщеплюються до СО2і Н2О.

Вуглеводну поживність кормів оцінюють за вмістом клітковини і БЕР в одиниці корму або його сухої речовини, а також за співввідношенням як між сполуками окремих груп вуглеводів, так і між ними та іншими поживними речовинами.

У годівлі жуйних прийнято визначати співвідношення крохмалю до цукру, яке має знаходитись у межах 1,5:1 та цукро-протеїнове співвідношення, яке у нормі ставить 0,8–1,5:1.

4.4. Жирова поживність кормів

Жири відносяться до групи ліпідів. Вони містяться у складі більшості кормів і тіла тварин та дуже поширені в природі. Мають різноманітну структуру, склад і властивості та не розчиняються у воді. Однак всім ліпідам притаманна здатність розчинятися в органічних розчинниках: спирті, етиловому ефірі, хлороформі, бензолі. До складу ліпідів завжди входять жирні кислоти.

Ліпіди поділяються на такі групи:

  • прості (жири, віск, стериди);
  • складні (фосфоліпіди, холінфосфатиди, серинфосфатиди, інозинфосфатиди, ацетальфосфатиди та ін.; гліколіпіди або цереброзиди).

Вегетативна частина рослин нагромаджує близько 5% ліпідів, насіння оілйних до 50% і більше. В організмі тварин міститься 10–20% жиру, але за деяких порушень жирового обміну його кількість може зростати до 50%.

Ліпідам властиві різнобічні функції, основною з яких є висока енергетичність. У результаті окислення в організмі 1 г жиру виділяється 39,7 кДж енергії.

Ліпіди виконують структурно-пластичну функцію входять до складу клітинних і позаклітинних мембран усіх тканин. Мембранні структури клітин, утворені двома шарами фосфоліпідів і білкового прошарку, містять ферменти, за участю яких забезпечується потік метаболітів у клітини та з них.

Жири є розчинниками вітамінів А, D, Е, К та сприяють їх засвоєнню. З жирами в організм надходять інші біологічно активні речовини: фосфатиди, поліненасичені жирні кислоти, стерини та ін..

Ліпіди входять до складу нервових клітин, забезпечують передачу нервових імпульсів, генетичної інформації, зв’язують ферменти з внутрішньоклітинними структурами. Із ліпідів утворюються деякі гормони (статеві, кори наднирників), а також вітамін D. Жири шкіри і внутрішніх органів виконують захисну функцію – захищають організм від переохолодження, а також надають шкірі еластичності, запобігають висиханню та розтріскуванню останньої.

Ліпіди в організмі тварин синтезуються не тільки з жиру корму, а більшою мірою з глюкози та летких жирних кислот, що утворюються в процесі перетравлювання вуглеводів у передшлунках жуйних та товстих кишках моногастричних тварин. В організмі вони знаходяться у двох формах: структурній (протоплазматичні) і резервній (жирові депо).

Структурний жир у клітинах входить до складу складних сполук з білками, які називаються ліпопротеїновими комплексами. Вони знаходяться в крові, беруть участь у побудові клітинних органел (ядра, рибосом, мітохондрій). Кількість протоплазматичного жиру підтримується в органах і тканинах на постійному рівні, який не змінюється навіть при голодуванні.

Резервний (запасний) жир накопичується у жирових депо: під шкірою (підшкірний жировий шар), у черевній порожнині (сальник), біля нирок (навколонирковий жир). Відкладання резервного жиру залежить від багатьох факторів: характеру годівлі, рівня енерговитрат, віку, статі, конституційних особливостей організму, діяльності залоз внутрішньої секреції. Так, у випадку важкої фізичної роботи, різних захворювань, недостатній годівлі кількість запасного жиру зменшується. Надлишкова годівля, гіподинамія, зниження функції статевих залоз, щитовидної залози призводять до збільшення кількості резервного жиру. У резервному жирі постійно відбувається синтез й розпад; він є джерелом поновлення внутрішньоклітинного структурного жиру.

Жири являють собою ефіри гліцерину і вищих жирних кислот. Жирні кислоти поділяють на дві групи: насичені та ненасичені. Ненасичені жирні кислоти за призначенням у живленні тварин класифікуються на замінні й незамінні. Незамінні жирні кислоти це поліненасичені жирні кислоти, необхідні для підтримання нормальної життєдіяльності тварин. Вони незамінні для трьох біологічних функцій: 1) транспортування ліпідів, зокрема з печінки; 2) утворення сполучної тканини, структурних компонентів клітин і мітохондріальних мембран; 3) як компоненти ферментних систем і захисних “змазок” зовнішнього покриву тварин. Жири корму повністю не можна замінити вуглеводами і білками, бо такі незамінні жирні кислоти, як лінолева, ліноленова й арахідонова, в організмі не синтезуються. За їх нестачі у тварин порушується статева функція, знижується еластичність стінок кровоносних судин, порушується обмін жирів.

В організмі тварин, крім нейтральних жирів, важливу роль відіграють фосфоліпіди (фосфатиди) та стерини. Найбільшою біологічною активністю відзначаються такі фосфатиди, як лецетин, кефалін, сфінгомієлін.

Завдяки вмісту гідрофобних і гідрофільних груп фосфатиди взаємодіють з жирами і водорозчинними сполуками. У комплексі з білками вони входять до складу нервової тканини, печінки, серцевого м’яза, статевих залоз, беруть участь у побудові мембран клітин, визначають ступінь їх проникності для жиророзчинних речовин, а також в активному транспорті складних речовин і деяких іонів у клітини. Фосфоліпіди беруть участь у процесі зсідання крові, сприяють ефективнішому використанню білка і жиру в тканинах, запобігають жировій інфільтрації печінки. Фосфатиди, головним чином лецетин, відіграють важливу роль у профілактиці атеросклерозу, оскільки запобігають нагромадженню надлишкової кількості холестерину у стінках судин, сприяють його розщепленню і виведенню з організму. Зважаючи на ці властивості, фосфатиди відносяться до ліпотропних факторів.

До жироподібних речовин належать і стерини – нерозчинні у воді сполуки. У тваринних жирах містяться зоостерини, в рослиннихфітостерини. До фітостеролів відноситься β-сітостерол, який запобігає всмоктуванню холестерину у кишечнику, що має важливе значення для профілактики атеросклерозу. У рослинних жирах міститься ергостерол – провітамін вітаміну D2 Важливим зоостерином є холестерин. Він надходить до організму з кормами тваринного походження, хоча й може синтезуватися з проміжних продуктів обміну вуглеводів та жирів.

Вміст ліпідів у кормах рослинного і тваринного походження різний. Так, на ліпіди у вегетативній частині рослини припадає 5–10% у сухій речовині. У траві культурних злакових пасовищ вміст жиру становить 5–6%, бобово-злакових 4–5% сухої речовини. На злакових пасовищах, де не вносять органічних добрив, вміст жиру у траві не перевищує 3–4%. Основу жирів у зелених кормах становлять моно- і дигалактозілпохідні гліцеридів. Поряд із цим, у ліпідах пасовищних трав знаходяться також фосфоліпіди, тригліцериди, неетерифіковані жирні кислоти, стероїди, сульфоліпіди, воски. У сінажі і силосі доброї якості ліпіди зберігаються краще, ніж у штучно висушеному сіні.

Жирні кислоти становлять майже 50% загальної кількості ліпідів трав, а на частку ненасичених жирних кислот (лінолева, ліноленова, олеїнова) припадає близько 80%. У ліпідах раціонів великої рогатої худоби ненасичені жирні кислоти становлять 2/33/4 усіх кислот.

Серед ліпідів листя рослин переважає ліноленова, а у ліпідах зерна лінолева кислоти. Домінуюча серед насичених кислот у ліпідах кормів пальмітинова кислота (80–85%).

Вміст ліпідів, їх жирнокислотний склад залежать від стадії розвитку рослин, методів висушування, способів зберігання кормів. Наприклад, кількість загальних ліпідів у люцерновому сіні, заготовленому до цвітіння, становить 2,47–2,71%, після цвітіння до 5%.

Сирий жир макухи представлений майже чистим жиром (тригліцериди). Сирий жир сіна містить лише 1/31/5 омилених речовин. Сирий жир силосу у 2–3 рази менш калорійний, ніж жир трави і зернових кормів. У коренеплодах сирий жир в основному представлений воскоподібними речовинами.

Зерно кукурудзи, пшениці, ячменю, жита, вівса та інших культур є основою концентрованих кормів у раціонах тварин. Кількість ліпідів у них коливається в широких межах. У якісному відношенні вони складаються в основному з тригліцеридів, в яких переважають ненасичені жирні кислоти групи С18(лінолева, ліноленова, олеїнова).

Загалом, вміст ліпідів у раціонах сіно-концентратного типу становить 1,5–2, концентратного 2–2,5% у сухій речовині. Молодняк великої рогатої худоби одержує 150200 г жиру за добу, корови живою масою 600 кг і молочною продуктивністю вище 5000 кг у пасовищний період до 500 г, при стійловому утриманні на концентратному типі годівлі майже 1000 г на одну голову.

Під час зберігання зернових кормів у подрібненому вигляді, особливо в умовах підвищеної температури і вологості повітря, у них швидко зростає кількість продуктів згіркнення перекисів, альдегідів і кетонів, що в кінцевому рахунку стає причиною не лише зниження продуктивності, а й погіршення функцій відтворення тварин. Наприклад, після 10-добового зберігання комбікорму при підвищеній вологості і температурі повітря вміст у ньому окислених продуктів підвищується порівняно з контролем: перекисів у 6, альдегідів – у 70 разів і більше. Кислотне число зростає більше ніж у два рази. Вміст окислених продуктів у зимово-весняних раціонах корів значно підвищується порівняно з літнім. Так, до кінця стійлового періоду порівняно з пасовищним вміст перекисів у кормах зростає у 90 разів, кислотне число – майже у два рази.

Шкідливий влив окислених продуктів на здоров’я і продуктивність тварин у зимово-весняний період пояснюється інактивацією до цього часу більшості вітамінів.

Значною мірою на жирно-кислотний склад кормів впливає і технологія їх заготівлі гранулювання та брикетування. Висока температура і тиск, які створюються в процесі гранулювання, викликають суттєві зміни у жирно–кислотному складі ліпідів корму знижується вміст ненасичених, особливо поліненасичених, жирних кислот.

Енергетична цінність жиру забезпечується вуглеводним ланцюгом високомолекулярних жирних кислот. При гідролізі нейтрального жиру утворюється приблизно 90% жирних кислот і 10% гліцерину. Гліцерин відноситься до вуглеводів і містить у 1 г 18 кДж, жирні кислоти39,3 кДж.

У 1 кг кормового тваринного жиру для свиней і птиці міститься в середньому 3,6 к. од., або 36,4 МДж обмінної енергії, а в 1 кг рослинного і рибного жиру3,5 к. од, або 35,8 МДж. Жир містить у 2,25 раза енергії більше, ніж вуглеводи і білки. Для жуйних кормова цінність 1 кг кормового тваринного жиру становить 3,3 к. од або 34,7 МДж.

Введення жиру до раціону жуйних тварин пришвидшує їх ріст, запобігає тимпанії та кетозам у високопродуктивних корів, підвищує рівень засвоєння поживних речовин корму та жиророзчинних вітамінів, поліпшує якість і смак м’яса після відгодівлі. Раціони для жуйних і свиней, збагачені ліпідами, доцільні в економічному та біологічному відношеннях, оскільки хімічні перетворення всмоктаного жиру супроводжуються меншими витратами енергії, ніж при хімічних перетвореннях вуглеводів. Величина приросту відгодовуваних жуйних тварин і свиней корелює з вмістом жиру в раціоні.

Ліпідну поживність кормів оцінюють за вмістом жиру в одиниці корму або його сухої речовини.

4.5. Мінеральна поживність

Класифікація мінеральних елементів.В організмі тварин і в складі рослин виявлено понад 80 хімічних елементів, які виконують різноманітні функції. Систематизація мінеральних елементів за певними ознаками дозволяє визначити важливість цих елементів для живлення та наслідки їхньої нестачі чи надлишку для організму тварин.

Хімічні елементи містяться в організмі у неоднаковій кількості. Більше 50% маси тіла тварин припадає на кисень, 20 – на вуглець, близько 10 – на водень і до 3% – на азот. Названі елементи (кисень, вуглець, водень та азот) є основними елементами органічних речовин (білків, жирів, вуглеводів), тому їх часто називають органічними, а всі інші – неорганічними, або мінеральними елементами.

Існуючі системи класифікації мінеральних елементів базуються на кількісному їх вмісті та локалізації в органах і тканинах, біологічній ролі та впливу на системи  організму тварин.

Відповідно до класифікації, заснованої на кількісному вмісті в організмі, мінеральні елементи поділяють на три групи: макроелементи, мікроелементи та ультрамікроелементи (табл. 11). У практиці останні дві групи часто називають одним словом – мікроелементи.

Макроелементи містяться в тілі тварин у цілих, десятих та сотих частках відсотків. Вони знаходяться в організмі в різному стані: в кістках – у вигляді мінеральних солей, м’яких тканинах – у поєднанні з білками або є складовими частинами білків, жирів та вуглеводів. В організмі макроелементи можуть переходити із сполук з органічними речовинами до неорганічних.

Таблиця 11

Вміст мінеральних елементів в організмі тварин

Група

Елемент

Вміст у тілі, %

Макроелементи

Ca

1–9

P, K, Na, S, Cl

0,1–0,9

Mg

0,01–0,09

Мікроелементи

Fe, Zn, F, Sr, Mo, Cu

0,001–0,009

Br, Si, Cs, I, Mn

0,0001–0,0009

Al, Pb, Cd, B, Rb

0,00001–0,00009

Ультрамікроелементи

Se, Co, V, Cr, As, Ni, Ba,

Менше 0,000001

Be, Ag, Sn, Hg, Li

Макроелементи виконують роль пластичного матеріалу в побудові тканин, підтримують осмотичний тиск, рН середовища, іонну та кислотно-лужну рівновагу, стан колоїдів тощо.

Якщо прийняти кількість усіх мінеральних елементів за 100%, то з них на макроелементи припадає 99,6%, на мікроелементи – тільки 0,4%.

У зв’язку з низькою концентрацією мікроелементів у кормах і тілі тварин кількість їх прийнято виражати у міліграмах або мікрограмах. Мікроелементи належать до групи біологічно активних речовин, оскільки є важливими компонентами металоферментів, які беруть участь у підтриманні клітинних функцій.

Всмоктування й перетравлювання корму у травному каналі, окислення вуглеводів, жирів та білків і вилучення із сполук енергії відбувається у реакціях за участю мікроелементів. Двовалентні катіони відіграють важливу роль у підтриманні електричного потенціалу.

Багато різних сполук містять у своєму складі мікроелементи. Такі елементи, як залізо, цинк та селен здійснюють виражений вплив на організм завдяки участі у підтриманні природної резистентності останнього. Часто мікроелементи входять до складу простетичної групи, з якою утворюють стійкий комплекс, наприклад, цитохромоксидаза, каталаза, пероксидази. В інших випадках мікроелемент входить до складу розчинного ферментного комплексу, звідки він може бути обернено вилучений у стані іона. До ферментів такого типу відносяться: вугільна ангідраза (марганець), пептидази (марганець, залізо, магній тощо), фосфатази (магній), аргіназа (марганець). Такі ферменти втрачають свою активність за вилучення мікроелементів та реактивуються у разі оберненої його фіксації. Роль металу у ферментній системі часто пов’язана з утворенням комплексу між ферментом та його субстратом. Так, магній необхідний для фіксації АТФ на ферментах, цинк – для зв’язування НАД на алкогольдегідрогеназах, марганець зв’язує пептид з амінополіпептидазою.

В окремих випадках мікроелемент бере участь у реакції, являючись транспортером електронів (як, наприклад, залізо у складі цитохромної системи або пероксидаз).

Класифікація, заснована на кількісному вмісті мінеральних елементів, є досить поширена, але певною мірою умовна, оскільки не відображає значення їх в організмі тварин. Сучасна класифікація мінеральних елементів (табл. 12) враховує їх біологічне значення для організму та вплив на імунну систему. Головними критеріями, за якими елемент відносять до групи життєво необхідних, є такі:

раціон, який не містить елемента, викликає у тварин характерні патологоанатомічні і біохімічні симптоми недостатності;

ці симптоми можуть запобігатися або усуватися (якщо зміни не стали незворотними) додаванням даного елемента до дефіцитного раціону;

виявлення конкретної біохімічної функції, яка не може бути замінена іншим елементом;

наявність певної закономірності у розподілі елемента між органами і тканинами та постійне виявлення його в організмі.

Таблиця 12

Сучасна класифікація мінеральних елементів

За життєвою необхідністю

Життєво необхідні (есенціальні, біогенні)

Са, Р,K, Na, S, Cl,Mg,Fe, Zn, Mo, Cu,I, Mn,Se, Co, Cr

Ймовірно необхідні (умовно есенціальні)

As, B, Br, F, Li, Ni, V, Si

Токсичні

Al, Cd, Pb, Hg, Be, Ba, Vi, Tl

Потенційно токсичні

Ge,Au,In,Rb,Ag,Ti,Te,U,W,Sn,Zr та ін.

За імуномодулюючим ефектом

Необхідні для імунної системи

Fe, I, Cu, Zn, Co, Cr, Mo, Se, Mn, Li

Імунотоксичні

Al, As, B, Ni, Cd, Pb, Hg, Be, Vi, Tl, Ge, Au, Sn та ін.

Незамінність деяких елементів можливо не вдається довести через незначну (у кількісному виразі) потребу тварин у них та відсутності методів очищення кормів і кормових добавок від їх слідів. Ймовірно, необхідні елементи беруть участь в обміні речовин в організмі, але їхня роль обмежена окремими тканинами і в більшості випадків потребує підтвердження. Встановлено, що всі метали з перемінною валентністю (мідь, хром, залізо та ін.), за необґрунтованих норм введення до раціонів можуть сприяти мутагенезу та канцерогенезу.

За класифікацією, яка ґрунтується на локалізації елементів в органах та тканинах організму, всі мінеральні елементи поділяються на три групи:

ті, що локалізуються переважно в кістковій тканині (остеотропні);

ті, що локалізуються у ретикулоендотеліальній системі;

ті, що не мають тканинної специфіки.

До першої групи відносять кальцій, магній, стронцій, берилій, фтор, ванадій, барій, титан, радій, свинець; до другої – залізо, мідь, марганець, срібло, хром, нікель, кобальт; до третьої – натрій, калій, сірка, хлор, літій, рубідій, цезій.

Переважна локалізація елемента в певних органах і тканинах часто пов’язана з виконанням тієї чи іншої функції, тому цей показник можна використовувати для добору тестів і діагностики порушень обміну мінеральних речовин. Однак нагромадження елемента у кістках, печінці, нирках, селезінці ще не може слугувати доказом необхідності його для забезпечення функції певного органу і впливу на обмін речовин.

Значення окремих мінеральних елементів у живленні тварин.

Кальцій. В організмі кальцій є незамінним компонентом скелета та зубів (гідроксиапатит); необхідний для нормального функціонування нервової тканини; для перетворення протромбіну в тромбін крові; впливає на ефективність гормонів; від нього залежить нормальна функція скелетної та серцевої мускулатури, а також гладенької мускулатури, хоча тут він може бути замінений на стронцій; забезпечує нормальні умови для створення біоелектричного потенціалу на клітинній поверхні; вірогідно, необхідний для протеолітичної дії трипсину.

Дія кальцію опосередкована спеціальними Са2+-зв’язуючими білками (“кальцієвими сенсорами”), до яких належать анексин, кальмодулін і тропонін. Кальмодулін порівняно невеликий білок (17 кДа), наявний вусіх тваринних клітинах. При зв’язуванні чотирьох іонів Са2+ кальмодулін переходить в активну форму, яка може взаємодіяти з багатьма білками. За рахунок активації кальмодуліну іони Са2+ впливають на активність ферментів, іонних насосів і компонентів цитоскелета. Са2+-зв’язуючий білок здійснює транспорт кальцію у кишечнику, стимулює дифузію як внутрішньоклітинний переносник і нагромаджує кальцій в мікроворсинках.

Кальцій активує такі важливі ферменти, як протромбіназу, лецитиназу, аптерокіназу, актоміозин, аденозинтрифосфатазу, ліпазу підшлункової залози, фосфатазу, та стабілізує трипсин. Іони кальцію викликають зниження константи седиментації трипсину внаслідок дезагрегації його молекули, гальмують дію енолази та дипептидази, підвищують тонус парасимпатичної нервової системи, діючи подібно до адреналіну. Регуляція всмоктування та обміну кальцію здійснюється біологічно активним вітаміномD, гормонами паращитовидних залоз та гіпофіза.

За недостатнього надходження кальцію з кормами або за порушень його засвоєння у кишечнику регуляторні механізми для підтримання необхідної концентрації даного елемента в крові викликають вилучення його з кісток, тобто спостерігається демінералізація кісток.

У разі нестачі кальцію в кормах молоді тварини хворіють на рахіт, для якого характерні деформація скелета, викривлення трубчастих кісток, хребта та грудної клітки. Одночасно змінюється склад крові – у ній помітно знижується вміст неорганічного фосфору (до 20% від норми) при невеликих змінах рівня кальцію за цим показником рахіт відрізняють від тетанії, коли відбувається різке зниження вмісту кальцію в крові.

Нестача кальцію в кормах для дорослих тварин проявляється через остеомаляцію, остеопороз чи остеофіброз. Остеомаляція розм’якшення кісток унаслідок демінералізації та заміни кісткової тканини остеоїдною. Частіше спостерігається у вагітних та лактуючих тварин. Остеопороз атрофія кісткової тканини, що призводить до стоншення, пористості та крихкості кісток. Остеофіброз характеризується розрастанням останніх із частковим заміщенням кісткової тканини фіброзною, а також збільшенням лицевих та щелепних кісток.

Великі дози кальцію при парентеральному введенні токсичні. Пероральне його введення не супроводжується гострими отруєннями. Тривалий надлишок цього елемента завжди небажаний, хоча стійкість різних видів тварин проти нього неоднакова. Найстійкіші щодо надходження надлишкової кількості кальцію жуйні тварини. Проте у будь-якому випадку надмірна його кількість спричиняє зниження перетравності жирів та погіршення поїдання кормів, порушує обмін магнію, фосфору, заліза, марганцю та йоду.

Вміст кальцію у кормах змінюється, проте багаті на даний елемент бобові рослини та сіно, деякі корми тваринного походження, мінеральні добавки.

Для балансування раціонів за вмістом кальцію використовують крейду, вапняки, травертини, доломітові вапняки, черепашки, стеарат кальцію, фосфорити, фільтрат цитрату кальцію, яєчну шкаралупу, деревну золу, кісткове борошно, трикальційфосфат, преципітат, монокальційфосфат, глюканат кальцію та ін.

Фосфор. Одним з найважливіших біогенних елементів є фосфор, який необхідний для життєдіяльності будь-яких організмів. Фосфор являє собою ключовий елемент майже всіх життєвих процесів. Він бере участь у трьох найважливіших біологічних перетвореннях:

перенесенні енергії в усіх живих системах;

збереженні й передачі генетичної інформації;

обміні речовин.

Фосфор відіграє важливу роль в обміні білків, жирів і вуглеводів, синтезі ферментів, гормонів, вітамінів, входить до складу білкових і небілкових органічних сполук, міститься в усіх клітинах та рідинах тіла тварин. На фосфорну кислоту багатий мозок і речовини нервових клітин, тобто тканини з найбільш досконалою функцією.

Сполуки, які містять фосфор, активують ферментативні процеси, беруть участь в окисному фосфорилюванні, входять до складу простетичних груп ряду ферментів (тіамінпірофосфату, декарбоксилази, кодегідрогенази, флавінових ферментів, ліпотіамінпірофосфату) і речовин, які є переносниками енергії (АДФ, АТФ, фосфоген). Усі синтетичні процеси, пов’язані з ростом і утворенням продукції (формування скелета, збільшення маси м’язів, синтез складових частин молока, яєць, ріст вовни), здійснюються за участі сполук фосфорної кислоти.

Фосфор сприяє всмоктуванню у кишечнику глюкози і жирних кислот; є складовою частиною буфера крові, що підтримує кислотно-лужну рівновагу, а також складовою кодегідраз; здійснює процеси тканинного дихання, потрібний для ниркової екскреції та нормального засвоєння кальцію і формування жовтка яєць, входить до складу всіх тканин організму.

За наявності солей фосфорної кислоти помітно прискорюється всмоктування амінокислот із кишечнику. Виявлено, що за участю її солей в організмі тварин перетворюються і використовуються азотисті речовини корму. Органічний фосфор входить до складу РНК і ДНК, бере участь у переамінуванні, карбоксилюванні, декарбоксилюванні, а також у макроергічних сполуках (АТФ, АДФ, КФ та ін.). Фосфорна кислота входить до складу багатьох коензимів: кофактора ацетилювання – коензиму А; коензимів переамінування, карбоксилювання, окислювально-відновних ферментів тощо.

У рослинах і тілі тварин фосфор знаходиться як у вигляді неорганічних, так і органічних сполук. Більше його міститься в генеративній частині рослин, незначна кількість – у коренеплодах. Джерелом фосфору для тварин є зерно (3,2–4 г у 1 кг сухої речовини) та висівки, де його у 2–3 рази більше.

У зерні злаків та бобових близько 30–70% загального фосфору знаходиться у формі фітату, в картоплі й моркві – 20, а в зеленому кормі – 2–8%.  Фітатний фосфор у свиней та птиці має низький рівень засвоєння, оскільки необхідний фермент (фітаза) продукується мікроорганізмами.

Згодовування бідних на фосфор раціонів призводить до помітного зниження поїдання корму і, як наслідок, до зниження продуктивності та відтворення поголів’я.

Тривала нестача фосфору в кормах стає причиною зниження концентрації неорганічного фосфору в сироватці крові. За нестачі даного елемента тварини хворіють на рахіт, остеомаляцію, остеопороз, хоча жодне із цих захворювань не є специфічним для фосфорної нестачі.

Джерелами поповнення нестачі фосфору у раціонах слугують фосфорити, моно-, діамонійфосфати (для жуйних), моно-, динатрійфосфати та поліфосфат натрію.

Калій відноситься до найпоширеніших елементів у природі. Від загальної кількості калію в організмі 98,3% міститься у клітинах і лише 1,7% у позаклітинній рідині. Калій є основним катіоном клітинного середовища.

Біологічна роль калію досить різноманітна. Він бере активну участь у підтриманні осмотичного тиску, кислотно-лужної рівноваги, а також у всіх процесах обміну речовин.

Ферменти, що активуються калієм, можна віднести до однієї з двох великих груп:

каталізатори реакцій за участю фосфорних груп (піруваткіназа, аспартаткіназа, фосфофруктокіназа, фруктокіназа, ацетат-тіоксіназа та інші карбоксилази);

каталізатори реакцій гідролізу чи елімінування (фосфатаза, пірідоксальфосфатзалежні ферменти та деякі В12-коферментзалежні ферменти).

Іони каліюберуть участь у реакціях окислення і фосфорилювання в мітохондріях, передачі збуджень, утворенні медіаторів на нервових закінченнях і у формуванні відповідної реакції тканини на дію медіатора.

Внутрішньоклітинний калій віграє важливу роль в стабілізації РНК і РНК/ДНК синтетичних систем, у процесі перенесення кисню гемоглобіном.

У жуйних тварин калій необхідний для підтримання буферності вмісту передшлунків, створюючи оптимальні умови перебігу бактеріальної ферментації.

Калій у рослинах міститься у вигляді вуглекислих, хлористих солей та органічних кислот, які у травному каналі легко всмоктуються і його вміст залежить від фази вегетації, типу грунтів, дози калійних і органічних добрив.

У тваринному організмі найбільша кількість калію знаходиться у м’язах, менше його в мозку, селезінці, серці, еритроцитах, протоплазмі і зовсім відсутній у ядрах клітин.

За нестачі калію в організмі затримується ріст, погіршується апетит, спостерігається атаксія, порушення серцевої діяльності, загальна слабість, судоми і параліч.

Для балансування раціонів за вказаним елементом використовують хлористий калій,у складіякогоблизько 52%калію і 48% хлору.

Натрій. В організмі тварин натрій бере участь у побудові нових клітин і тканин, у складних фізико-хімічних процесах обміну речовин, підтримує кислотно-лужну рівновагу,стимулює імунобіологічні процеси збільшує кількістьлейкоцитів,аглютининів і тромбоцитів. Солі натрію й хлору тісно пов’язані з білковим, жировим, вуглеводним та водним обмінами, впливають на сенсибілізацію організму, викликають реактивність кісткового мозку.

Натрій є основним катіоном позаклітинного середовища. Він становить понад 90% усіх катіонів плазми.

Іони натрію активують дію ферментів амілази та фруктокінази й гальмують дію фосфорилази, стимулюють транспорт амінокислот. Натрій у взаємодії з калієм бере участь у процесах передачі імпульсів у нервову тканину, впливає на серцево-судинну систему. Він незамінний у підтриманні рН вмісту рубця, нормалізує діяльність мікрофлори в передшлунках, входить до складу травних соків.

Корми рослинного походження містять незначну кількість натрію, тому порушення натрієвого обміну у тварин досить часте. Його дефіцит призводить до зниження буферності крові і сприяє окислювальним процесам. У тварин при цьомупогіршується апетит, гальмується ріст, знижуються надої і жирність молока, порушуються процеси рубцевого метаболізму у жуйних та відтворні функції.У курей-несучок та індиків нестача натрію призводить до зниження несучості,погіршення використання поживних речовин кормів і канібалізму.

Шкідливо впливає на організм і надлишок натрію. Вважають, що доза кухонної солі, яка становить 0,51,0% живої маси, токсична. У практиці хронічний надлишок в раціонах кухонної солі, як основного джерела натрію, відносно рідкісний. Проте бувають випадки гострого отруєння тварин. У корів і свиней в такому випадку спостерігається сильна спрага, часте сечовиділення, блювання, ціаноз слизових оболонок, порушення дихання. Вважається, що великі дози натрію не становлять небезпеки для дійних корів та овець, якщо при цьому не обмежена кількість питної води. Чутливість тварин до кухонної солі залежить від таких факторів: виду тварин, віку та стадії лактації, температури, вмісту води в кормах, кількості інших іонів у воді.Нелактуючі вівці та велика рогата худоба витримуютьу питній водідо 1,2, свині до 1% кухонної солі. Для коней концентрація її у воді не повинна перевищувати 0,6%.

Традиційними джерелами натрію у раціонахтваринє сіль кухонна, глауберова (сульфат натрію), бікарбонат натрію, моно- або динатрійфосфат.

Хлор. Біологічна роль хлору в організмі тварин полягає в підтриманні осмотичного тиску і кислотно-лужної рівноваги. Особливо важливе йогозначення складової соляної кислоти шлунка, що забезпечує оптимальну величину рН для акивності пепсину. На утворення соляної кислоти може бути використано до 20% запасу хлору. Іони хлору активують фермент амілазу слини.

Вміст хлору вкормах в 33,5 раза більше, ніж натрію і нестача хлору в звичайних умовах неможлива, оскільки тварини одержують його у достатній кількості з кухонною сіллю.

Явища хлорної нестачі спостерігали в дослідах на курчатах при згодовуванні їм синтетичного, майже позбавленого хлору, раціону. Нестачахлору спричиняла затримку росту, зниження вмісту електролітів у плазмі, дегідратацію крові та параліч. Зайогонестачі у кормаху тваринтакожпогіршується апетит тазнижуєтьсяпродуктивність.

Найпоширеніші хлорвмісні мінерали: кухонна сільNaCl, сильвінітKCl·NaCl, карнолітKCl·MgCl2·6H2O.

Магній. Належить до числа елементів, які виконують найрізноманітніші функції в організмі тварин. Він активує майже всі з 50 відомих ферментів, які переносять фосфатні групи, каталізуючи реакції синтезу, пов’язані з розпадом аденозин- і гуанозинтрифосфатів.

Іони магнію беруть акивну участь в окислювальному фосфорилюванні, активуючи включення фосфору в його органічні сполуки і стимулюючи утворення АТФ. Магній сприяє підтриманню кислотно-лужної рівноваги і осмотичного тиску в рідинах і тканинах, забезпечує функціональну здатність нервової та м’язової систем, бере участь у терморегуляції, відіграє значну роль у рубцевому травленні.

Роль магнію в обміні речовин зводиться до участі в обміні саме фосфатів, які необхідні для обміну вуглеводів, жирів і білків. У рослинах він входить до складу хлорофілу листків (2,7% за масою) і фітину зерна. Частина його міститься у складі протеїнатів, карбонатів і фосфатів. У рослинах вміст магнію, а також кальцію й натрію, знижується за великих доз калійних добрив.

Багаті на магній висівки, макуха і шроти, гичка буряків (48 мг на 1 кг сухої речовини). У сіні міститься у середньому 23 мг/кг, у траві 2 мг/кг сухої речовини корму.

У тілі тварин на нього припадає близько 0,05% живої маси, у скелеті до 70% загального вмісту цього елемента в організмі. Як і калій, магній є основним внутрішньоклітинним катіоном. Концентрація його в клітинах у 315 разів вища, ніж у позаклітинному середовищі. Запаси магнію в організмі досить обмежені, тому слід контролювати його надходження з кормами.

Магній, що міститься у кормах і надходить у травний канал, під дією шлункового соку іонізується і в такому стані всмоктується. Рівень засвоєння магнію в цілому досить низький. У середньому дорослі жуйні тварини засвоюють із сіна – 2530%, із трави і концентрованих кормів 1620, із змішаного раціону 2025%, а кури-несучки – лише 710% спожитого магнію.

Ознаки нестачі магнію виявляються в розширенні периферичних судин, гіперемії та підвищеній частоті пульсу. Наприкінці розвиваються надмірна рухливість та судоми.

Нестача магнію у тварин малоймовірна. Типові симптоми іноді спостерігаються під час тривалої годівлі телят та ягнят молочними кормами за порушення співвідношення між кальцієм і магнієм. Явище нестачі магнію у молочних корів вперше описав австрійський учений Ондершеп. Вміст магнію в кістках та легенях був знижений. Тварини відзначались низькою вгодованістю, молочне дзеркало мало жовто-коричневе забарвлення, вони кульгали та важко вставали.

Пасовищна або трав’яна тетанія є синдромом, а не ознакою істотної нестачі магнію. Прояв хвороби пов’язаний зі зниженням вмісту останнього у сироватці крові нижче 1,5 мг/100 мл та є наслідком утримання худоби на пасовищах, особливо у ранньовесняний період. До факторів, які зумовлюють прояв хвороби, належать:

погане поїдання кормів на пасовищі;

низький вміст магнію в соковитих кормах;

погане всмоктування магнію;

високий вміст небілкових азотистих сполук у пасовищній траві;

високий вміст калію та специфічних речовин (гістаміни, лимонна і трансаконітова кислоти) у травах;

знижена температура (похолодання);

стрес-фактори.

Відомо, що магній входить до складу більше ніж 200 різних мінералів. Найпоширенішими його добавками є: сульфат магніюMgSO4·7H2O, окис магнію (MgO), карбонат магнію (MgCO3(OH)2·3H2O), фосфат магнію, хлорид магнію, доломітMgCаO3, кізерит (MgSO4·H2O), сапоніт (ОН)2Mg2Si4O10та ін.

Сірка. В організмі тварин сірка бере участь у низці обмінних процесів: окисно-відновних реакціях, утворенні тканин, синтезі сполук, є необхідною частиною повноцінного білка.

Сірковмісні сполуки нейтралізують багато шкідливих і отруйних продуктів обміну. Сірка у вигляді сульфату натрію сприяє розщепленню целюлози, нітратів і зв’язування аміаку в рубці, а також синтезу сірковмісних амінокислот і вітамінів групи В.

Неорганічна сірка в організмі свійських тварин безпосередньо не утилізується, а перетворюється в активний сульфат, який або етерифікується, або включається в хондроітинсульфат та мукополісахариди.

Вміст органічної сірки змінюється від 0,11 до 3,45 г/кг натурального корму. Відомо, що неорганічні сполуки сірки здатні використовувати деякі види мікроорганізмів рубця для синтезу сірковмісних амінокислот.

У тілі тварин сірка міститься в кількості 0,16–0,23% живої маси переважно у вигляді складних органічних сполук і входить до складу білків, що мають сірковмісні амінокислоти (метіонін, цистин, цистеїн). Багато сірки виявлено у таких білках, як муцин, кератин, овомукоїди тощо. Вона міститься і у вітамінах (тіамін, біотин, ліпоєва кислота), деяких гормонах (інсулін, пітуїтрин) та інших сполуках. Ефіро-сірчані сполуки, що утворюються в печінці внаслідок нейтралізації деяких отруйних речовин, потрапляють у кров і сечу у вигляді неорганічних сульфатів.

Основним депо для відкладання сірки прийнято вважати шкіру та її похідні, багато її міститься у хрящовій тканині.

Симптоми дефіциту сірки у жуйних спостерігаються тільки при згодовуванні синтетичних раціонів без сірки.

Джерела надходження сірки до організму тварин: сульфат натрію (сірчанокислий натрій, сірчано-натрієва, глауберова сіль –Na2SO4·10H2O), сірчаний цвіт та осаджена сірка, тіосульфат натрію, сірка елементарна, фосфогіпс, метіонін, метилсульфонілметан (МСМ).

Залізо. Біологічні функції заліза, порівняно з іншими мікроелементами, нині вивчені досить повно. Воно виконує різноманітні фізіологічні функції в організмі, впливаючи як на активність лімфоїдно-макрофагальної системи, так і на процеси метаболізму, головним чином білків. Тому нестача або надлишок заліза у раціонах можуть викликати різні порушення на рівні організму або окремих клітин.

Залізо як структурний компонент входить до складу гемоглобіну, міоглобіну, каталази, пероксидаз, цитохромів, кісткової тканини, шкаралупи яєць. Трансферини є основним лабільним джерелом заліза в організмі та беруть участь в синтезі життєво необхідних білків – гемопротеїдів.

Участь іонів заліза у механізмах захисту організму ґрунтується на взаємозв’язку кількох факторів:

здатність іонів заліза стимулювати ріст деяких видів мікроорганізмів;

бактеріостатичний ефект залізовмісних білків (трасферин);

прямий вплив на перебіг імунологічних реакцій, включаючи гуморальний, фагоцитарний механізми, а також на неспецифічні механізми, такі як підтримання у нормі епітеліальних бар’єрів та активності залізовмісних ферментів.

Вивчення структури деяких ферментів ссавців, таких як триптофан- та тирозингідроксилаза, рибонуклеотидредуктаза показало, що всі вони є залізовмісними ферментами. Це свідчить про необхідність заліза для синтезу нервових медіаторів тваринного організму (серотонін, дофамін) та ДНК.

Кількість заліза в кормах суттєво коливається і становить від 40 до 300 мг на 1 кг сухої речовини. Багато його в молодій зеленій траві, особливо у листі (до 280 мг/кг), менше – у стеблах (40) і зерні (30 мг/кг).

Засвоюваність заліза з рослинних кормів становить близько 3–4%: із рису – 1%, соєвих бобів – 7, кукурудзи – 4, пшениці – 5%. Рівень засвоєння цього елемента з кормів тваринного походження вищий (до 10%).

У тілі тварин міститься близько 0,005% заліза і від 60 до 70% його зосереджено в гемоглобіні.

Нестачу заліза в раціонах дорослих тварин відзначають дуже рідко в зв’язку із достатнім надходженням його з кормами. У разі дефіциту елемента в кормах для молодняку розвивається анемія, симптомами якої є: блідість шкіри, схуднення, затримка росту і зниження імунологічної реактивності, відсутність апетиту, проноси, зниження вмісту гемоглобіну в крові та активності ферментів.

Залізо належить до елементів з мінливою валентністю і тому його сполуки здатні брати участь в окислювально-відновних реакціях. Відомі сполуки дво-, три- і шестивалентного заліза. Найстійкішими є дво- і тривалентні сполуки.

Як джерела заліза можуть бути використані: сульфат заліза, залізо відновлене, лактат заліза, гліцерофосфат заліза, фумарат заліза, феродекстрини, залізо біоплекс.

Мідь. Хімічні властивості, завдяки яким цей елемент відіграє важливу роль у процесах обміну речовин, виражені тут більшою мірою, ніж в інших мікроелементів. Іони міді порівняно з іонами інших металів активніше взаємодіють з білками, утворюючи стійкі (хелатні)  комплекси. Мідь являє собою виключно ефективний каталізатор і легко переходить з одного валентного стану в інший, може бути як донором, так і акцептором електронів.

Участь міді у метаболічних процесах організму пов’язана головним чином з функціональною активністю мідьумісних ферментів:

цитохромоксидаза (окислення субстратів циклу Кребса),

церулоплазмін (окисленняFe2+уFe3+ та передача їх на сидерофілин),

поліфенолоксидаза (синтез меланіну),

серамідгалактозилтрансфераза (синтез цереброзидів та мієліну),

амінооксидаза (окислення амінів та лізину).

Досить добре вивчений мідьумісний білок церулоплазмін, значна кількість якого зосереджена у печінці. Церулоплазмін, як депо міді, маючи ферментативну активність, може брати участь у синтезі гемоглобіну та трансферину.

Іони міді використовуються у захисних механізмах клітини, зокрема, для запобігання токсичній дії похідних кисню. Сu-Zn-супероксиддисмутаза – білок з молекулярною масою близько 1000 складається з двох субодиниць, кожна з яких містить один атом цинку та один атом міді. Активність ферменту може бути використана як індекс статусу міді в організмі.

Мідь пришвидшує процеси окислення глюкози, стримує розпад глікогену, сприяє нагромадженню його в печінці. Вона необхідна для нормального розвитку кісток, стимулює утворення осеїну і нормалізує відкладання солей кальцію і фосфору.

Вміст у кормах міді визначається в основному її запасами в ґрунті та змінюється в широких межах (1–100 мг/кг корму). Бобові рослини і різнотрав’я багатші на мідь, ніж злакові. Значна кількість цього елемента зосереджена в зелених бобових травах, мелясі, сухому жомі і буряковій гичці, мало його в зерні кукурудзи. Найбагатші на мідь червоно- і жовтоземи, а також чорноземи, бідні – торфові і болотисті ґрунти.

За нестачі міді в раціоні (до 1/5 норми) у тварин погіршується апетит, зменшується тривалість життя еритроцитів, затримується ріст, відбувається депігментація волосяного покриву (особливо у жуйних), ослаблюється кістяк, знижується рухомість суглобів, спостерігаються проноси, що в окремих випадках призводить до анемії.

Для забезпечення потреб тварин у міді використовують сульфат міді (мідний купорос –SO4·2H2O), мідь вуглекислу основну –CuCO3·Cu(OH)2, оксид міді, мідь біоплекс.

Цинк. Біологічна роль цинку для організму тварин різноманітна, оскільки понад 160 ферментів усіх шести класів містять у своєму складі цей мікроелемент. За деякими даними, цинк виконує передусім структурні функції. Він здатний стабілізувати структуру макромолекул, наприклад, структуру ДНК. Існує припущення, що цинк поряд з вітаміном Е виконує певну роль у функціонуванні мембран клітин та підтриманні їх цілісності, що очевидно вказує на широкий спектр біологічної дії цього елемента в організмі тварин.

Як компонент різних ферментів, цинк бере участь у активації нуклеїнових кислот у м’язовій тканині (ДНК- та РНК-полімерази); гідратації вуглекислого газу до вугільної кислоти в еритроцитах (вугільна ангідраза); гідролізі пептидів до вільних амінокислот у кишечнику (карбоксипептидаза); тканинному диханні (оксидоредуктаза), вивільнення енергії в печінці; формуванні кісткової тканини (лужна фосфатаза); руйнуванні перекису водню у печінці та нирках (каталаза); гідролізі дипептидів до вільних амінокислот у кишечнику (дипептидаза).

Цинк є обов’язковим мікроелементом для нормальної функції тимусного гормону тимуліну, входить до складу гормонів – інсуліну та глюкогену. Встановлено, що він підвищує активність статевих гормонів, таких як фолікулін та проланін. Відзначена висока його концентрація в сперматозоонах і в секреті передміхурової залози, а також у тканинах, в яких відбувається інтенсивний обмін речовин.

Отже, будучи тісно зв’язаним з ферментами, гормонами і вітамінами, цинк значно впливає на основні життєві процеси: кровотворення, ріст і розвиток організму, обмін вуглеводів, білків та жирів, енергетичний обмін, резистентність.

Вміст цинку в кормах коливається в межах 30–230 мг у 1 кг сухої речовини і залежить значною мірою від складу ґрунту. Кислі ґрунти містять його більше, ніж лужні. Мало цинку в коренеплодах. У багатих на фітин кормах він сполучений з фітиновою кислотою. Інтенсивність всмоктування в травному каналі залежить від віку тварин і вмісту цинку в раціоні. У бобових рослинах є речовини, що сповільнюють його всмоктування.

Нестача цинку призводить до паракератозу. У тварин спостерігаються дерматити, відсутність апетиту, скреготіння зубами, блювання, пронос, затримка росту, кульгання, вади кінцівок, порушення відтворної функції, особливо у самців. Дефіцит елемента є причиною глибоких анатомічних порушень лімфоїдних тканин тварин, викликає гіпоплазію тимуса, селезінки, кишечниклімфоїдних утворень. Такі зміни надалі можуть супроводжуватись атрофією вказаних органів та тканин, а також сальних і потових залоз. Тривалий дефіцит цинку в раціоні викликає депресуючий вплив на тимус, а отже, на систему Т-лімфоцитів.

Для поповнення нестачі цинку можна використати неорганічні сполуки: сульфат, карбонат, хлорид або оксид цинку, комплексні сполуки.

Кобальт. За реакційною здатністю кобальт належить до металів середньої активності. Особливістю метаболізму кобальту є невисокий його вміст у тканинах тварини в нормальних умовах, через низький рівень всмоктування в кишечнику та незадовільну здатність до утримання в організмі. Тому кількість акумульованого в організмі кобальту незначна порівняно з вмістом його у кормах.

Необхідність забезпечення тварин кобальтом загальновідома. Проте він не входить до структури ферментів, а лише є їх необхідним активатором, зв’язуючи каталітично активний кофермент із субстратом. При цьому характерно, що зв’язаний з ферментом іон кобальту не суворо специфічний. Він може бути замінений іншим двовалентним металом, розміщеним поряд у періодичній системі елементів, наприклад, цинком чи марганцем.

Результати досліджень вказують на наявність іонів кобальту у структурі нуклеїнових кислот.

Кобальт здійснює свій вплив через посередництво вітаміну В12. За рахунок добавок солей кобальту до раціону тварин можна посилити біосинтез молекул вітаміну В12.

Активізація факторів неспецифічного захисту організму тварин під впливом кобальту, таких як білки сироватки, що адсорбуються на зимозані, активність бета-лізинів, бактерицидна активність сироватки крові, лізосомально-катіонні білки гранулоцитів крові, створює ймовірність швидкого становлення специфічних реакцій імунітету.

Участь кобальту в процесах кровотворення є одним з відомих напрямів біологічної дії цього мікроелемента. Кобальт блокує сульфгідрильні групи цистеїну, викликаючи тим самим порушення тканевого дихання з наступним утворенням еритропоетичних факторів, які у кінцевому результаті забезпечують нормальний синтез гемоглобіну та пришвидшення дозрівання еритроцитів у кістковому мозку.

Кобальт надходить до організму тварин з кормами і добавками найчастіше в складі вітаміну В12, різних протеїнових комплексів і неорганічних солей. На вітамін В12 багаті всі корми тваринного походження. Значна кількість кобальту зосереджена в бобових рослинах (люцерна, конюшина), але мало в злакових травах.

Вміст кобальту в 1 кг сухої речовини у траві, сіні й коренеплодах від 0,08 до 0,15 мг, зернових 0,150,30, силосу 0,200,30 мг.

За нестачі кобальту в кормах раціону виникає хвороба анемія-акобальтоз, що характеризується помітним порушенням обміну речовин, загальним виснаженням тварин. Дефіцит кобальту виявляється у втраті апетиту, зниженні молочної продуктивності, огрубінні волосяного покриву, уповільненні синтезу вітаміну В12. В Україні цю хворобу зафіксовано в районах Прикарпаття і Полісся.

Ефективними джерелами кобальту для збагачення раціонів тварин є карбонат, хлорид, сульфат і нітрат кобальту, а також його комплексні сполуки.

Марганець. Входить до складу рослин і тіла тварин, вважається важливим елементом живлення. Впливає на процеси обміну речовин, активує багато ферментів, у тому числі лужну фосфатазу, карбоксилазу, пролідазу тощо, незамінний в обміні азотистих сполук, кальцію і фосфору. Сприяє посиленню росту тварин, бере участь у кровотворенні, а також в окислювально-відновних реакціях, тканинному диханні, впливає на обмін вуглеводів, посилює дію вітамінів С, В1 і В12, тісно пов’язаний з відтворними функціями тварин.

Згодовування свиням кормів, дефіцитних за марганцем, призводить до жирової інфільтрації печінки й підвищеного відкладання жиру в туші.

Вміст марганцю в кормах коливається у значних межах. Так, у злакових травах його міститься дещо більше, ніж у бобових та різнотрав’ї, зернових культурах й коренеплодах – дуже мало.

До складу картоплі, зерна кукрудзи, гороху, кормових бобів входить незначна кількість марганцю, яка не забезпечує потреби тварин. У 1 кг сухої речовини картоплі знаходиться 710 мг цього елемента, у картопляному бадиллі в десятки разів більше 297 мг/кг.

Нестача в кормах марганцю призводить до затримки формування (окостеніння) кістяка, викривлення кісток, деформації суглобів. Спостерігаються розлади статевих циклів у самок, резорбція плоду, аборти, агалактія, порушення розвитку скелета народженого приплоду.

Як джерела його поповнення використовують сульфат, карбонат та хлорид марганцю, оксид марганцю.

Молібден.Відомо, що молібден входить до складу ферментів ксантиноксидази і нітратредуктази, які відіграють важливу роль при окисленні деяких азотистих сполук у печінці (пуринові основи), позитивно впливає на синтез гемоглобіну, вуглеводний і жировий обміни, поліпшує показники імунологічної реактивності організму, сприяє росту тварин.

Додавання солей молібдену за його дефіциту в кормах сприяє підвищенню вмісту загального білка і гама-глобулінів, неорганічного фосфору в сироватці крові, нормалізації рівня холестерину, підвищенню вмісту вітамінів А і С у молоці корів.

Біологічна роль молібдену в організмі тісно пов’язана з міддю. У травному каналі за рН, близької до нейтральної, утворюється мідьмолібденовий комплекс, в якому мідь міститься у недоступній формі.

Вміст молібдену у рослинах звичайно не перевищує 34 мг/кг сухої речовини. Проте відомі окремі райони, де цей показник становить 3338 мг у 1 кг сухої речовини.

В організмі тварин молібдену міститься 14 мг/кг живої маси, причому 6065% його локалізується у кістках. Всмоктується – у тонкому відділі кишечнику на рівні 50%. На всмоктування та використання молібдену в організмі впливають складні взаємодії в тріаді: мідь молібден неорганічний сульфат. У практиці годівлі тварин частіше спостерігається не дефіцит молібдену в кормах, а його надлишок. Порушень, зумовлених нестачею молібдену, у свиней не виявлено. У жуйних симпоми нестачі молібдену ті ж самі, як і дефіциту міді. Тривале споживання надлишкової кількості молібдену призводить до порушення фосфорнокальцієвого обміну, деформації кісток, слабкості кінцівок, гальмування рухливості. За наявності в кормах понад 1 мг молібдену в 1 кг сухої речовини у тварин спостерігаються ознаки отруєння, переважно, у великої рогатої худоби: виснаження, проноси, ламкість кісток, ослаблення сперматогенезу, анемія і навіть падіж.

Слід врахувати, що молібден бере участь у реакціях з відновлення нітратів до нітритів і його надлишок може призвести до нагромадження токсичної кількості нітритів у рубці.

Йод. Роль йоду в організмі пов’язана насамперед із синтезом і обміном тиреоїдних гормонів, які здійснюють гуморальну регуляцію багатьох фізіологічних функцій та містять цей мікроелемент. Гормони щитоподібної залози контролюють функціонування всіх систем організму, ріст і диференціювання тканин, стан центральної нервової системи, впливають на швидкість обмінних процесів в організмі, обмін вітамінів, води і багатьох електролітів, терморегуляцію.

Обмін йоду в організмі залежить від функціонального стану щитоподібної залози, гіпофізу, гормонів статевих залоз та інсулін, вміст вітамінів і мікроелементів. Йод сприяє підвищенню продуктивності, поліпшує стан здоров’я, стимулює ріст і розвиток молодняку. Він необхідний для нормальної життєдіяльності багатьох мікрорганізмів травного каналу тварин, стимулює активність целюлозолітичної мікрофлори передшлунків. Встановлено його вплив на активність цитохромоксидази, аргінази, оксидази, амінокислот. Участь йоду в утворенні білкових сполук пов’язують з його каталітичною роллю в синтезі гемоглобіну, гемоціаміну, кобаламіну. Мікроелемент помітно впливає на фагоцитарну активність лейкоцитів, плазмоцитарну реакцію в лімфовузлах.

У рослинних кормах йод міститься в невеликих кількостях – 0,020,75 мг/кг сухої речовини, значно вищий його рівень відзначається у кормах тваринного походження, особливо у рибному борошні.

Кількість йоду в організмі тварин не перевищує 0,6 мг/кг. Більша його частина (7080%) міститься у щитоподібній залозі у вигляді йодопротеїну. На відміну від інших елементів, йод до організму може надходити не лише з кормами і водою, а й з повітрям із навколишнього середовища.

За нестачі йоду відбувається різке збільшення маси залозистої тканини щитоподібної залози (утворення зобу), за рахунок якого компенсується продукція тироксину. Особливо чутливі до нестачі йоду свині – у них народжуються слабкі поросята, часто без волосяного покриву. У свиноматок через нестачу йоду в кормах стаються викидні або народжуються мертві поросята, у корів зростає яловість, у курей-несучок зменшується вміст йоду в яйцях, знижується маса ембріонів.

Для поповнення нестачі йоду використовують йодид або йодат калію. Органічну сполуку йоду етилендіаміндигідройодил застосовували з ветеринарною метою для запобігання й терапії загнивання суглобів у м’ясної худоби в заключний період відгодівлі.

Селен. Селен є обов’язковим мікроелементом для тварин та деяких бактерій і має виключне біологічне значення. Він необхідний в різних метаболічних процесах типу антиоксидантних систем захисту, для гормонів, що регулюють біосинтез, як складова м’язової тканини та анаеробного редокс-каталізу. Біологічне значення селену пов’язане з унікальними функціями різних селенопротеїнів (понад 20 видів), що містять селеноцистеїновий залишок як невід’ємну частину їх активного центру.

Найдетальніше вивчено функції двох селенопротеїнів – глутатіонпероксидази (руйнування гідропероксидів у клітинах, травному каналі, плазмі крові, тканинах) та трийодотиронін-5-дейодиназа (перетворення гормону щитоподібної залози тироксину Т4 в активну форму трийодтиронін Т3).

Надходячи до організму тварин у вигляді активних сполук, селен здатний виконувати роль потужного метаболічного регулятора – він гальмує утворення нових і сприяє нейтралізації активних продуктів перекисного окислення ліпідів, нормалізує функціонування клітинних мембран та обмін речовин, впливає на біосинтез білків, активує ферменти антиоксидантної системи організму, клітинну, гуморальну і фагоцитарну ланки імунітету, посилює неспецифічну резистентність, підвищує продуктивність, поліпшує відтворні функції тварин.

Хвороби тварин, які запобігаються та виліковуються добавками селену (табл. 13), є важливими для підтримання фундаментальних біологічних процесів відтворення та росту. Нестача селену в організмі може спричиняти виникнення ряду хвороб, серед яких найпоширеніші білом’язова хвороба телят, ягнят і поросят, токсична дистрофія печінки, серцева міопатія, резорбція плодів і безпліддя, порушення відтворних функцій у маточного поголів’я, зниження резистентності організму та інтенсивності росту молодняку.

Таблиця 13

Селенозалежна патологія у сільськогосподарських тварин

Хвороба

Вид тварин

Тканина (орган), що залучається

Міопатія (білий м’яз, хвороба “жорсткого ягняти”)

Велика рогата худоба, вівці, кози, свині, коні, курчата, качки, індики, кролі, норки

Скелетні м’язи, серцевий м’яз, м’язи черева

Некроз печінки

Свині

Печінка

Некроз підшлункової залози

Курчата

Підшлункова залоза

Народження мертвого потомства, ембріональне розсмоктування

Вівці

Ембріони

Виразки шлунка та дванадцятипалої кишки

Свині

Шлунок, кишечник

Ексудативний діатез

Курчата, качки, індики

Капіляри

Втрата рухливості сперматозоїдів

Вівці

Сперма

Особлива роль селену для жуйних тварин зумовлюється високою потребою рубцевої мікрофлори. Вміст у ній селену перевищує його показник у раціонах в кілька разів. Достатня забезпеченість бактерій рубця селеном є обов’язковою умовою їх активного розмноження та життєдіяльності. Тобто, використання селенових добавок стало необхідною умовою у виробництві продукції тваринництва практично в усьому світі.

Вміст селену в кормах у різних природно-кліматичних зонах України вивчений недостатньо. Як показав аналіз кормів, вміст селену в них коливається у межах 0,04–0,095 мг/кг сухої речовини.

Прикладом дефіциту селену в кормах можуть слугувати випадки біломязової хвороби, що і донині трапляються серед новонароджених телят і ягнят (рис. 2).

Рис. 2. Поперечний розріз задньої кінцівки ягняти,

який вказує на білом’язову хворобу (праворуч).

Одночасно слід вказати на існування досить вузького діапазону між біотичною та токсичною дозами селену (орієнтовно 50-кратна доза). Основними ознаками селенового отруєння є: виснаження тварин та огрубіння волосяного покриву; атрофія серця; атрофія та цироз печінки;  анемія; ерозія довгих кісток, особливо суглобів, які спричиняють їх нерухомість; втрата довгого волосу від гриви та хвосту коней, втрата щетини у кабанів; чутливість та сповзання копит.

Як джерело для поповнення дефіциту селену використовують селенометіонін, сел-плекс, селенопіран, селеніт натрію, селенат барію.

Хром.  Найважливіша біологічна роль хрому полягає в регулюванні вуглеводного обміну та рівня глюкози в крові, оскільки він являє собою компонент низькомолекулярного органічного комплексу фактора зрівноваження до глюкози. Мікроелемент нормалізує жировий та холестериновий обміни, підвищує чутливість рецепторів клітин до інсуліну.

Хром позитивно впливає на кровотворення і ферментні системи. Є складовою частиною ферменту трипсину, бере участь у стабілізації структури нуклеїнових кислот.

За нестачі хрому у тварин в організмі втрачається рівновага відносно глюкози, підвищується кількість цукру в сечі, спостерігається помутніння рогівки, розвивається цукровий діабет.

Для поповнення його нестачі використовують піколінат хрому, амінокислотний комплекс з хромом.

Контроль повноцінності мінерального живлення тварин.Ефективність використання мінеральних елементів в процесі обміну речовин в організмі тварин визначається численними факторами екзо- та ендогенного походження.

Контроль повноцінності мінерального живлення тварин передбачає дослідження показників за такими основними напрямами:

аналіз вмісту мінеральних елементів та золи в кормах;

оцінка ефективності використання мінеральних елементів в організмі.

Вчення про геохімічну екологію розглядає природу як одне ціле і дає змогу вивчити пристосування організму до нестачі або надлишку елементів в окремих біогеохімічних зонах. За характером ґрунтів, природно-кліматичними особливостями в Україні виділяють сім зон, а саме: Полісся, Лісостеп, Північний і Центральний Степ, Південний Степ, Гірський Крим, Гірська і Передгірська зона Карпат, Низинна зона Карпат.

У лісовій нечорноземній зоні з кислими ґрунтами спостерігається нестача кальцію, фосфору, калію, кобальту, міді, йоду, бору; оптимальний вміст марганцю і цинку. Лісостепова і Степова чорноземна зони з нейтральними або слабокислими ґрунтами відзначаються достатніми рівнями йоду, кобальту, міді, кальцію, іноді спостерігається нестача марганцю, калію, часто фосфору. Для гірських районів характерна нестача йоду, кобальту, міді.

Слід враховувати біогеохімічну активність мінеральних елементів при аналізі глобальних і регіональних змін екологічної ситуації, пов’язаної з техногенезом.У регіонах інтенсивного техногенного надходженняхімічних елементів досить ймовірне як посилення природних аномалій, так і виникнення нових, техногенних. І навпаки, у регіонах, де в наш часвиявляють захворювання людей і тварин, пов’язані з нестачеюмінеральних елементів, його техногенне надходження може спричинити позитивний оздоровчий ефект. У зв’язку з цим необхідний постійний моніторинг вмістумінеральних елементів у кормах, воді та повітрі.

Зола характеризує загальний вміст мінеральних речовин рослин або тіла тварин. Останніми роками з’ясовано значення для фізіологічних функцій вмісту золи в кормах. Встановлено, що за вмісту у сухій речовині корму 5–8% чистої золи (за винятком кремнію й вугілля) перетравність і засвоєння поживних речовин зростають.

Важливим показником є реакція золи, яка визначається у грам-еквівалентах за співвідношенням кислотних і лужних елементів. Для розрахунку сум кислотних (Р,S,Cl) і лужних (Na,K,Mg,Ca) елементів у грам-еквівалентах застосовують перехідні коефіцієнти і користуються формулою:

де: Рз – реакція золи;Cl,S, Р,Na,K,Mg,Ca – вміст елементів у 1 кг корму у грамах, а числа при них – коефіцієнти переведення у грам-еквіваленти. У раціоні це відношення рекомендується підтримувати в межах 0,80–0,95.

Як показує практика годівлі, систематичне згодовування великої кількості кормів, у золі яких переважають елементи кислотного характеру (концкорми), викликає у тварин захворювання з ознаками ацидозу. У цьому випадку в крові знижується резервна лужність, підвищується концентрація водневих іонів, зростає вміст хлору в плазмі крові та амонійних солей у сечі. Переважання в раціоні кормів, зола яких містить значну кількість лужних елементів (зелені корми, сіно), може спричинити протилежне захворювання – алкалоз. Поява такого захворювання призводить до значних порушень використання протеїну, жирів і вуглеводів корму, вгодованості, продуктивності та погіршення стану здоров’я.

Визначення вмісту мінеральних елементів ще не дає уяви про значення кормів і добавок як джерел макро- і мікроелементів, оскільки лише певна їх частина може всмоктатись та перетворитись в організмі в метаболічно активну форму.

Для оцінки ефективності використання мінеральних речовин в організмі застосовують такі методичні підходи:

вивчення інтенсивності росту молодих тварин;

профілактика захворювань;

визначення концентрації елементів в органах і тканинах, металопротеїдів (гемоглобін, тироксин), активності металоензимів (церулоплазмін, глутатіонпероксидаза, лужна фосфатаза);

включення ізотопу в тканини;

рентгенофотометричні дослідження;

встановлення засвоюваності (ретенції) елемента за даними балансових дослідів.

Біологічна доступність, або ступінь засвоюваності мінеральних речовин в організмі тварин, визначається інтенсивністю їх всмоктування і залежить від багатьох причин: хімічної та фізичної форми елемента (табл. 14), розміру часток корму, збалансованості раціону за поживними, мінеральними та іншими речовинами, наявності хелатних агентів.

Таблиця 14

Класифікація мінераловмісних препаратів

Покоління препаратів

Характеристика

Назва препарату

І

Неорганічні сполуки

Окис магнію, сульфат цинку, хлорид калію, селеніт натрію та ін.

ІІ

Органічні композиції

Лактат магнію, аспарагінат цинку, піколінат хрому

ІІІ

Мінерали у комплексі з біологічними лігандами екзогенного природного походження

Вітаміни, амінокислоти, алкалоїди, біофлавоноїди, пігменти в комплексі з мінеральним елементом

ІV

Мінерали у комплексі з екзолігандами, повними аналогами ендогенних лігандів, у тому числі рекомбінантні форми. Комплекси мінералів з нейропептидами, амінокислотами, ферментами, полісахаридами, ліпідами

Карнозин (Zn), креатинкіназа (Mg), церулоплазмін (Cu), супероксиддисмутаза (Mn)

Використання мінеральних речовин в організмі тварин зумовлюється не лише їх надходженням з кормами, а й співвідношенням та взаємодією елементів у процесі обміну (синергізм, антагонізм, сенсибілізація). Вивчення особливостей взаємодії між речовинами дає можливість спрямувати обмін речовин у бажаному напрямі, забезпечуючи ефективне використання кормів.

Враховуючи важливе значення взаємодії мінеральних елементів в організмі слід розраховувати та правильно оцінювати пропорції між ними. Головними співвідношеннями вважаються такі як:Na/Mg,Na/K,K/Mg,Ca/Mg,Ca/K,Ca/P,Fe/Cu,P/Mn,Al/Si,Zn/Cu. У випадку, коли в кормах раціону спостерігається надлишок токсичних елементів, то слід розрахувати й токсичні пропорції:Ca/Pb,Co/Cd,Cu/Cd,Cu/Pb,Fe/Cd,Fe/Hg,Fe/Pb,K/Ti,Mg/Pb,P/Pb,S/Cd,S/Hg,S/Pb,Se/As,Se/Ba,Se/Hg,Se/Ti,V/Mn,Zn/Cd,Zn/Hg. Вибір препарату, що грунтується на оцінці вмісту елемента в організмі тварин та аналізі взаємного їх впливу, дозволяє витиснути токсичні метали за принципами біологічного антагонізму. За введення добавок мікроелементів до раціонів бажано розрахувати їх співвідношення (Al/F,Cr/V,Cu/Ag,Cu/Mo,Cu/Ni,Cu/Se,Fe/Co,Fe/I,I/Co,I/Se,K/Co,Zn/Cr) для більш точного коригування раціонів.

Рентгенографічний контроль дозволяє оцінити за станом кістяка порушення мінерального обміну. Наприклад, за нестачі кальцію в організмі останній хвостовий хребець спочатку є гострим і надалі повністю розсмоктується. Проте застосування даного методу практично не має значення при незначній нестачі мінеральних елементів.

Метод мічених атомів найчастіше застосовують для визначення динаміки обміну і нагромадження мінеральних елементів в організмі тварин. Застосовують переважно ізотопи кальцію й фосфору, магнію, йоду, рідше – заліза, міді, цинку, марганцю і кобальту. При цьому визначають істинну засвоюваність цих елементів, ведуть спостереження за місцем їх розподілу і враховують величину ендогенних втрат. Цей метод потребує спеціальних установок для дослідів з урахуванням захисту від радіоактивних елементів, тому широкого застосування не одержав.

Доцільність вивчення нагромадження мінеральних елементів у різних біосубстратах (кров, м’язова тканина, печінка, нирки, мозок, кістки, вовновий покрив тощо), активності ферментних систем, а також балансу елементів повинна визначатися, передусім, специфікою обміну певного елемента та надійністю вибраного тесту.

4.6. Вітамінна поживність кормів

Вітаміни це органічні речовини різноманітної хімічної природи, які необхідні для нормальної життєдіяльності тварин у невеликих кількостях.

Перші експериментальні дослідження з ролі вітамінів у живленні тварин провів російський вчений Ю.І.Лунін (1880 р.). Термін “вітаміни” було запропоновано К.Функом у 1911 р. для позначення виділеної ним сполуки органічної природи, що запобігає розвитку зумовленої неповноцінною годівлею хвороби бері-бері, поширеної у країнах, населення яких споживало переважно добре очищений рис. Ця сполука містила аміногрупу. Термін “вітамін” у перекладі означає “необхідний для життя амін”. Відкриті пізніше вітаміни далеко не завжди мали аміногрупи.

Нині відомо близько 20 різних вітамінів, які разом з основними поживними речовинами білками, вуглеводами та ліпідами повинні забезпечувати нормальний ріст і життєдіяльність організмів. Але не всі ці вітаміни мають обов’язково входити до кормів раціону всіх видів тварин. Так, більшість тварин, крім людей, мавп, мурчаків та індійських криланів, забезпечують синтез вітаміну С з глюкози. У жуйних значна частина потреби у вітамінах групи В може бути забезпечена за рахунок мікробного синтезу останніх у травному каналі.

Слід відзначити унікальність дії вітамінів на фізіолого-біохімічні процеси тваринного організму (рис.3).

Вітаміни

ІмуннаРепродуктивна

відповідьфункція

Гемопоез

Функціонування

серцевого м’язаФункціонування нервової

системи і головного мозку

Проліферація клітин

та диференціація;Ріст та розвиток

загоювання ранорганізму

Рис. 3. Біологічні властивості вітамінів

Активація синтезу ряду гормонів, вітамінів, забезпечення структурної цілісності клітини та внутрішньоклітинних органел, участь у процесах репродукції, підтримання на необхідному рівні захисних механізмів це далеко неповний перелік участі вітамінів у метаболічних процесах обміну речовин і фізіологічних функціях організму.

Коли хімічна будова та механізм дії вітамінів були ще невідомі, їх позначали літерами латинського алфавіту, наприклад,A,B,C,D. Нині використовують раціональні хімічні назви (табл. 15).

Таблиця 15

Сучасна класифікація вітамінів

Літерна назва

Тривіальна назва

Найменування, запропоноване Міжнародною спілкою чистої і прикладної хімії

Жиророзчинні вітаміни

А1

Аксерофтол-1, антиксерофтальмічний, антиінфекційний, вітамін росту

Ретинол

А2

Аксерофтол-2

Дегідроретінол

D2

Антирахічний

Ергокальциферол

D3

Антирахічний

Холекальциферол

E

Антистерильний, вітамін розмноження

Токоферол

K1

Антигеморагічний

Філлохінон

K2

Антигеморагічний

Менахінон

F

Водорозчинні вітаміни

В1

Антиневричний, аневрин

Тіамін

В2

ВітамінG, лактофлавін, вітамін росту

Рибофлавін

РР, В5

Ніацин, антипелагричний

Нікотинова кислота, нікотинамід

В3, Вх

Антидерматитний, пантотен

Пантотенова кислота

В6

Адермін, факторY

Піридоксин

В12

Протианемічний, цианкобаламін

Кориноїд

Вс, В10, В11

Фолієва кислота

Фолієва кислота, птероїлглутамінова кислота

С

Протицинготний

Аскорбінова кислота

Н, В8

Біотин

Біотин

Вітаміноподібні речовини

В15

Пангамова кислота

U

Метилметіонін

Р

Флавоноїди, вітамін проникності

Біофлавоноїди, поліфеноли

В13

Оротова кислота

Інозитол

В4

Холін

Вт

Карнітин

Ліпоєва кислота

Н1

Параамінобензойна кислота

Жиророзчинні вітаміни –це олієподібні речовини, які добре взаємодіють з гідрофобними розчинниками. У живих організмах чотири жиророзчинні вітаміни (А,D,E,K) утворюються приєднанням залишків п’ятивуглецевого вуглеводня ізопрену (2-метилбутадієну):

СН2 СН = С СН2

СН3

Особливістю жиророзчинних вітамінів є їх здатність до депонування у значних кількостях та широкий спектр біологічної дії в організмі тварин. Відсутність або нестача в кормі може не виявлятися протягом багатьох місяців. Надлишкове щодо фізіологічних потреб надходження жиророзчинних вітамінів (особливо А,D,K) небезпечне для організму тварин, оскільки спричиняє токсичну дію.

Вітамін А та каротиноїди. Під назвою вітамін А об’єднана група сполук з біологічною активністю ретинолу. Найважливішими серед них є ретинол (вітамін А-спирт) та його етери з оцтовою (ретинілацетат) і пальмітиновою кислотами (ретинілпальмітат), ретиналь (вітамін А-альдегід) та ретиноєва кислота (вітамін А-кислота). Всі ці сполуки – похідні бета-іонону з ізопреноїдним бічним ланцюгом та різними термінальними функціональними групами.

Природні форми вітаміну: А1 (ретинол) виділяють з печінки морських та вітамін А2 (дегідроретинол), який одержують з печінки прісноводних риб.

Вітамін А виконує різноманітні функції в організмі тварин, включаючи процеси зору, диференціації та проліферації епітеліальних клітин, регуляції проникності мембран, транспорту моносахаридів, обміну білків, ліпідів, вуглеводів; відіграє важливу роль у підтриманні цілісності анатомічних бар’єрів, таких як епітеліальні й слизові поверхні та їх секрети, які становлять первинний неспецифічний захист організму. Вітамін А бере участь в окислювально-відновних реакціях за рахунок наявності в його молекулі подвійних зв’язків, здатних утворювати пероксиди, які підвищують швидкість окиснення різних субстратів.

Власне вітамін А міститься лише в кормах тваринного походження, проте його синтез в організмі тварин може бути забезпечений із каротиноїдів.

Каротиноїди являють собою найбільш численнішу та поширену у природі групу пігментів. Вони входять до складу клітин мікроорганізмів, водоростей, вищих рослин, а також клітин тварин. Найбільшого успіху досягнуто в напрямі дослідження структури та хімії каротиноїдів. Слід зазначити, що за останні десятиріччя кількість видів каротиноїдів зросла з 50 до понад 600 найменувань, однак біологічна роль більшості з них невідома.

Тривалий період при характеристиці біологічної ролі каротиноїдів домінувала так звана провітамінна концепція, згідно з якою функції каротиноїдів у рослинах та організмі тварин зводилися до того, що деякі їх представники є попередниками вітаміну А (найбільш вивчені дотепер і залишаються важливими-,- та-каротини). Синтез вітаміну А із-каротину відбувається у тонкому відділі кишечнику та в печінці, при цьому рівень синтезу залежить від виду тварин.Міжнародні стандарти для вітаміну А базуються на використанні вітаміну А та-каротину щурами. У зв’язку з тим, що інші тварини не перетворюють каротин у вітамін А у такому ж співвідношенні, як щури, було запропоновано використовувати коефіцієнти перерахунку, наведені в таблиці 16.

Таблиця 16

Перерахунок бета-каротину у вітамін А для різних видів тварин

Вид тварини

Коефіцієнт перерахунку 1 мг бета-каротину в ІО вітаміну А

Активність ІО вітаміну А (розрахованого за каротином), %

Стандарт

1667

100,0

М’ясна худоба

400

24,0

Молочна худоба

400

24,0

Вівці

400–500

24,0–30,0

Свині

500

30,0

Коні:

Молодняк

555

33,3

жеребні кобили

333

20,0

Птиця

1667

100,0

Собаки

883

16,7

Щури

1667

100,0

Лисиці

278

16,7

Кішки

Каротин не засвоюється

Норки

Каротин не засвоюється

Останнім часом з’явилися переконливі наукові дані, які засвідчують, що каротиноїди здійснюють антиоксидантну та антирадикальну дію, беруть участь у рецепції світла, в тому числі фотосинтезі, перенесенні електронів, протонів і кисню через мембрани клітин та їх органел, в окисному метаболізмі клітин, стабілізації білків через формування каротинопротеїдів та утворенні захисного забарвлення організму. Незаперечна участь каротиноїдів у процесах репродукції.

Не зважаючи на всю складність вивчення каротиноїдів, нині визнають, що єдиною, загальною для всіх них особливістю є унікальні фізико-хімічні властивості основної частини їх молекулярної структури – ланцюга сполучених ненасичених зв’язків. Правильніше ставити питання навіть не про біологічні функції самих каротиноїдів, а про біологічні функції полімолекулярних комплексів каротиноїдів певних типів з білками, ліпідами та іншими сполуками.

Враховуючи широкий спектр біологічної дії вітаміну А і каротиноїдів, нестача та надлишок їх в організмі може супроводжуватися структурними й функціональними порушеннями. Характерними ознаками нестачі вітаміну А є запалення рогівки та ороговіння епітелію слізних каналів, що супроводжуються закриттям і висиханням очей – ксерофтальмія. У важких випадках відбувається розм’якшення рогівки – кератомаляція, спричинене надлишком утворення кератину у шкірі та рогівці ока. Поряд із цим, зростає ороговіння та злущення епітелію дихальних шляхів, травного каналу і сечовивідних шляхів, послаблюється імунітет проти інфекційних захворювань, затримується ріст, виникає стерильність самців.

Джерелами вітаміну А є корми  тваринного походження (молоко, печінка, риб’ячий жир, жовтки курячих яєць), масляні та сухі стабілізовані препарати вітаміну А. Багато каротиноїдів міститься у зелених кормах, якісному сіні, силосі, сінажі, трав’яному борошні, моркві, кавунах, гарбузах, жовтій кукурудзі. Промисловістю виробляються кормові препарати бактеріального каротину (вітатон, вітадепс) культивуванням біомаси грибівBlakesleatrispora.

У 1950 р. експерти з біологічної стандартизації при Всесвітній організації з охорони здоров’я (ВООЗ) за міжнародний стандарт вітаміну А визначили повний транс-вітамін А-ацетат і розмір інтернаціональної одиниці в 0,344 мкг.Для практичного використання 1ІО вітаміну А прирівняна до 0,34 мкг повного транс-вітаміну А1-ацетату, або 0,6 мкг повного транс--каротину.

ВітамінD. Це загальна назва групи похідних стеролів рослинногоі тваринного походження, які характеризуються антирахітичною дією. Нині відомі дві природні форми вітамінуD: ергокальциферол (вітамінD2) та холекальциферол (вітамінD3). Завдяки наявності в їх молекулах подвійних зв’язків вони можуть бути подані різними ізомерами. ВітаміниD2 іD3 містяться у природному станів риб’ячому жирі, рослинних кормах,які зазнали впливу ультрафіолетових променів, печінці, жовтку яєць, молоці. Значна кількість вітамінуD3 утворюється підшкірно під дією УФ-опромінення. ВітамінD3 найактивніший для всіх видів тварин і птиці. Причому для птиці він у 30 разів активніший за вітамінD2. Введення метильної групи у С24 в бета-положенні (вітамінD4) призводить до деякого зниження біологічної активності (у 1,5–2 раза для щуріві в 5 разів для курчат). Зміна бета-конфігурації метильної групи на альфа (вітамінD7) у 10 разів знижує активність вітаміну, визначену на щурах,і спричинює повнуїївтрату стосовно птиці.

ВітаміниDкормів, потрапляючи у кишечник, за участю солей жовчних кислот та лецитину всмоктуються у кров. Печінка є місцем первинної активації молекули вітамінуD3, що призводить до синтезу похідного вітаміну – 2,5-гідроксихолекальциферолу (транспортна форма вітаміну в організмі). У даній трансформації бере участь мітохондріальна гідролаза, НАД, НАДФН2, молекулярний кисень та цитохром Р-450. Далі під дією мітохондріальних гідролаз нирок утворюється 1,25-дигідрохолекальциферол, найбільш активна форма вітамінуD. Дана сполука за механізмом дії виступає як типовий стероїдний гормон, індукуючи синтез РНК, необхідної для синтезу Са-зв’язуючого білка, переносника кальцію через слизову оболонку кишечнику. Усі біологічні ефекти вітамінуD рецепторозалежні.

Згідно із сучасними уявленнями за нестачі вітамінуD в організмі порушується всмоктування кальцію та фосфору у тонкому кишечнику,здатність до мобілізації кальцію із кісткової тканини;знижується концентрація кальцію та фосфору у плазмі крові,мінералізація кісткової тканини тазменшується реабсорбція неорганічного фосфату в ниркових канальцях.

Останнім часом нагромаджуються дані щодо ролі вітамінуD в імунних реакціях як елемент цитолітичної активності макрофагів, затримки розвитку Т-хелперних лімфоцитів тощо.

Симптоми надлишку вітамінуD полягаютьв аномальній демінералізації кісткової тканини, різкому збільшенні концентрації кальцію в крові (гіперкальцемія), кальцинозі внутрішніх органів і тканин (нирок, серця, легенів, кровоносних судин), що призводить до глибокого та стійкого порушення функцій цих органів, а у найважчих випадках – до смерті.

Препарати вітамінуD – безбарвні кристали. Джерелами вітамінуD3 можуть слугувати натуральний або опромінений жир риб та морських тварин. Сухий препарат вітамінуD3 – відеїн, є комплексом вітаміну з казеїном. ВітамінD2 звичайно одержують опроміненням дріжджів. Його доцільніше використати в годівлі худоби і свиней.

У 1957 р. з лучних трав, капусти та інших рослин виділені речовини, які відзначаються активністю антивітамінуD. Соєвий білок містить антивітамінD – термолабільний фактор.За 1ІО вітамінуD прийнято вважати 0,025 мкгчистого кристалічного, опроміненого 7-дегідрохолестеролу (вітамінуD3).

Вітамін Е. Термін “вітамін Е” являє собою узагальнюючу назву подібних за хімічною будовою сполук, що є похідними хроману (токолу). До групи вітаміну Е відносяться метильні похідні токолу та токотриєнолу, яким притаманна біологічна активність-токоферолу. Назва “токофероли” відноситься лише до метилтоколів і, таким чином, не ідентична більш широкому терміну “вітамін Е”.

Серед одинадцяти відомих на даний час вітамерів вітаміну Е сім належить до групи токоферолів і за міжнародною номенклатурою позначаються,,,,,2, та чотири – до групи токотриєнолів.

За хімічного синтезу-токоферолу одержують суміш усіх можливих стереоізомерів-токоферолу, а саме 2-dl, 4-dl, 8-dl токофероли, які прийнято позначатиdl-(абоDL)--токоферол. Згідноіз сучасним підходом до класифікації хімічних сполук природний вітамін Е називаютьRRR--токоферол, а синтетичний – повністю рацемічний-токоферол.

Токотриєноли (,,,-) виявлені в деяких рослинах та часто супутні токоферолам, є аналогами відповідних токоферолів та відрізняються від них структурою бічного поліізопреноїдного ланцюга. Якщо у токоферолів цей ланцюг повністю гідрований, то у токотриєнолів він містить три подвійні зв’язки. З похідних токолу з ненасиченим бічним ланцюгом найповніше вивчено 5,8-диметилтокотриєнол (-токоферол, або-токотриєнол) та 5,7,8-триметилтокотриєнол (1-токоферол або-токотриєнол).

Вітамін Е, що синтезується тільки в рослинах, дуже поширений в природі: від одноклітинних організмів, дріжджів та водоростей до вищих рослин та тварин і міститься практично в усіх живих тканинах організму. Особливо багаті на нього рослинні олії, в яких вміст токоферолів може сягати 500–5200 мг/кг, зародки злакових (150–300 мг/кг), трав’яне борошно (150–250 мг/кг) та зелені корми (36–132 мг/кг). При висушуванні зелених рослин до 50% всіх токоферолів перетворюється в неактивні форми (відбувається самоокислення). Зернові корми, макуха та шрот порівняно бідні на токоферол, проте, залежно від виду рослин, вміст вітаміну Е в них може суттєво відрізнятись. Серед зернових кормів найменшим вмістом вітаміну Е відзначається зерно гороху та проса (3,4 і 5,3 мг/кг відповідно), середній вміст виявлено в зерні пшениці, кукурудзи, жита (15,0; 17,4 і 21,4 мг/кг відповідно) та високий рівень характерний для зерна вівса, ячменю і сої (31,9; 37,6; 50,1 мг/кг відповідно).

Всмоктування вітаміну Е відбувається у тонкому відділі кишечнику за наявності жирів корму та участю жовчних кислот. Після емульгування токофероли транспортуються в складі міцел. Ефірні форми вітаміну Е перед всмоктуванням повинні гідролізуватись ферментами панкреатичної залози. В дослідах із перев’язаним відрізком тонких кишок щурів було показано, що всмоктування окремих ізомерів токоферолу, введених у кишечник, через 6 год не перевищує 32%. При цьому-токоферол абсорбується на 32%,-токоферол – на 30,-токоферол – на 18,-токоферол – на 1,8%. Якщо ізомери знаходились у суміші, то за інтенсивністю всмоктування вони розміщувались таким чином:. L-форма токоферолу всмоктується та екскретується швидше, ніж D-форма, тоді як в суміші обидві форми всмоктуються швидше. Важливе значення має шлях та форма надходження вітаміну Е до організму. При інтрамускулярному введенні токоферілацетату курчатам вміст токоферолу в плазмі крові досягає найвищого значення через 6 год, тоді як при оральному – лише через 24 год. Інтенсивніше абсорбується водна, повільніше – масляна емульсія токоферілацетату.

За основний переносник вітаміну Е в плазмі крові слугують-ліпопротеїди, які синтезуються в печінці. У здійсненні внутрішньоклітинного транспорту вітаміну Е бере участь токоферолзв’язуючий білок.

Не зважаючи на достатньо поглиблене вивчення функцій вітаміну Е в організмі тварин, єдиної теорії біологічної дії вітаміну Е поки не створено.

Нині поширена антиоксидантна теорія Теппеля. Згідно з нею, дефіцит вітаміну Е викликає розпад ненасичених жирних кислот, що входять до складу мембран клітин та субклітинних органел, з утворенням перекисів та вільних радикалів. У свою чергу останні атакують тонкі клітинні структури, особливо мітохондрії та лізосоми, сірковмісні ферменти, спричиняючи різні метаболічні порушення. Відповідно до антиоксидантної гіпотези, токоферол виконує в тканинах роль біологічного антиоксиданту, що інактивує вільні радикали і тим самим перешкоджає розвитку вільнорадикальних процесів перекисного окислення ліпідів молекулярним киснем.

Вважається, що токоферол в організмі може функціонувати як молекулярний засіб стабілізації біомембран, екстренного вилучення токсичних речовин, утворення тимчасового резерву у вигляді димерів та інертних сполук; сигнальний засіб, що запускає механізм синтезу специфічних антиокислюючих ферментів на рівні геному клітини; антимутаген та антиканцероген; необхідний для синтезу ДНК та пов’язаний з метаболізмом ферментів і гормонів; відіграє  роль регулятора енергетичного метаболізму; впливає на стан імунної системи (біосинтез простагландинів, хелперна активністьТ-лімфоцитів та ін.).

Відсутність або нестача в раціонах вітаміну Е призводить до відхилень у хімічному складі, фізико-хімічних властивостях, структурі та функціональній активності органів і систем організму, викликає порушення всіх видів обміну речовин.

За нестачі токоферолу передусім спостерігаються порушення функції відтворення тварин. Встановлено, що нестача вітаміну Е впливає на морфологічний та функціональний стан ендокринної системи, зокрема гіпофізу, наднирників та щитоподібної залози. За таких умов спостерігається зниження гормональної активності надниркових та статевих залоз. За тривалої нестачі вітаміну Е у тварин з’являються дегенеративні зміни в поперечно-смугастих м’язах та в тканинах печінки з причини порушення ліпідного обміну. В курчат та каченят на вітамін Е-дефіцитних раціонах розвивається енцефаломаляція. Найбільш поширеним симптомом Е-гіповітамінозу є посилення гемолізу еритроцитів та ексудативний діатез внаслідок порушення стабільності мембран.

Структурний аналог-токоферолу –-токохінон – антагоніст вітаміну Е. Із неструктурних аналогів токоферолів антивітамінні властивості мають ненасичені жирні кислоти, нітрати, чотириххлористий вуглець та інші хлорпохідні, піридин, сульфаніламідні препарати, бісульфіт натрію. Визначені антагоністи вітаміну Е у фракції ліпідного екстракту люцерни.

За міжнародний стандарт вітаміну Е слугуєDL--токоферілацетат – 1 мг цього препарату, розчинений в 0,1 г оливкової олії, прийнятий за 1 ІО.Активність ізомерів вітаміну Е  в ІО визначена таким чином: 1 мгdl--токоферолу – 1,1 ІО; 1 мгd--токоферілацетату – 1,36 ІО; 1 мгd--токоферолу – 1,49 ІО.

Вітамін К. Філохінон було відкрито під час експериментів на тваринах, яких утримували на спеціальній дієті. Як показали дослідження існує окремий антигеморагічний фактор, який назвали вітаміном К – вітаміном коагуляції.

Під час вивчення вітаміну К виявилося, що в живих організмах він представлений у вигляді похідних 2-метил-1,4-нафтохінону. Відомі дві основні його форми – вітамін К1 (2-метил-3-фітил-1,4-нафтохінон) та вітамін К2 (менахінон), який синтезується мікроорганізмами.

Вітаміну К всмоктується переважно в проксимальному відділі кишечнику. Для засвоєння природних форм цього вітаміну необхідна наявність жовчних кислот та панкреатичної ліпази; засвоєння водорозчинних аналогів (препарат вікасол) не потребує таких умов. У крові вітамін К зв’язується з білками альбумінової фракції та надходить у органи та тканини організму, де відбувається трансформація значної його частки у біологічно активну форму – менахінон. В мікросомах печінки відбувається взаємоперетворення трьох форм вітаміну К – хінону, гідрохінону та 2,3-епоксиду.

Точні механізми біологічної дії вітаміну К повністю не розшифровані. Однією з найважливіших його функцій є участь вітаміну К1 в механізмі зсідання крові. Він необхідний для нормального утворення білка плазми крові – протромбіну, що є неактивним попередником тромбіну. Останній перетворює фібриноген на фібрин, який формує кров’яний згусток. Для перетворення протромбіну на тромбін він має зв’язати іони кальцію. У разі нестачі вітаміну К в організмі тварин синтезуються молекули протромбіну, неспроможні правильно зв’язувати іони кальцію.

Останнім часом активно розробляються питання позакоагулюючої дії вітаміну К. Зокрема, досліджується його участь у процесах окисного фосфорилювання та інших реакціях, пов’язаних з енергозабезпеченням клітин. Вказують на наявність у вітаміну К мембранних властивостей.

Дефіцит вітаміну К у тварин – явище рідкісне, враховуючи, що частина потреби у ньому може забезпечуватися за рахунок мікробного синтезу у товстому кишечнику. Препарати вітаміну К (філохінон, вікасол), вводять до складу раціону або до організму з лікувально-профілактичною метою в тих випадках, коли має місце велика крововтрата, до і після операції, у разі захворювань печінки та жовчовивідних шляхів.

З антивітамінів К у практиці частіше зустрічаються дикумарин, неокумарин, саліцилати, варфарин, кокцидіостатики. Дикумарин може утворюватися в конюшиновому сіні або силосі при зберіганні їх у вологих і теплих приміщеннях, де створюються умови для розвитку плісеневих грибів, які викликають утворення дикумарину.

ВітамінF.У науковій та спеціальній літературі під “вітаміномF” розуміють комплекс незамінних поліненасичених жирних кислот. Найбільш важливими для організму тварин серед них вважається альфа-ліноленова, ейкозапентаєнова, докозагексаєнова (клас омега-3), гама-ліноленова, лінолева та арахідонова (клас омега-6) жирні кислоти.

Ненасичені жирні кислоти є активною частиною клітинних мембран; впливають на синтез гормоноподібних речовин (простагландини, лейкотриєни, простацикліни, тромбоксани), які регулюють важливі функції організму, такі як артеріальний тиск, скорочення окремих м’язів, температура тіла, агрегація тромбоцитів та запалення; регулюють внутрішньоклітинний обмін кальцію; стимулюють вивільнення гормонів.

Незамінні жирні кислоти мають гепатопротекторну, антиалергенну та репаративну дію, забезпечують термогенний ефект. Вони також поліпшують структуру шкіри та вовнового покриву, сприяють профілактиці артриту, зниженню артеріального тиску та рівнів холестерину, зменшують ризик тромбоутворення; позитивно впливають при захворюваннях серцево-судинної системи; сприяють передачі нервових імпульсів, підвищенню порогу електричної стабільності серця, зниженню мозаїчності мозкового кровообігу, активації функцій імунокомпетентних клітин.

Залишаючи за поліненасиченими жирними кислотами (ПНЖК) традиційну назву “вітамін”, з біохімічної та фармакологічної точок зору деякі спеціалісти пропонують віднести їх в особливу групу біологічно активних речовин, яким притаманна як паравітамінна, так і парагормональна дія.

Слід врахувати, що ПНЖК класу омега-3 та омега-6 утворюють в організмі різні біологічно активні речовини – “тканинні гормони”, які по-різному впливають на обмін речовин та функції окремих органів.

Джерелами жирних кислот класу омега-3 є лляна та конопляна олії, меншою мірою – соєва, гірчична та ріпакова олії, морська риба (скумбрія, оселедець, сардини, тунець, лосось, кефаль, палтус, анчоуси), кальмари, насіння гарбузів, соєві боби, грецькі горіхи, олія із зародків пшениці.

За нестачі вказаних жирних кислот спостерігаються захворювання очей, затримка росту, м’язова слабкість, оніміння кінцівок, зміна поведінки, захворювання серця та кінцівок.

Жирні кислоти класу омега-6 містяться в соняшниковій, кукурудзяній, соєвій, оливковій, дещо менше – в сафлоровій, конопляній, ріпаковій та лляній олії, а також рибі глибоководних видів та риб’ячому жирі, грецьких горіхах і насінні гарбузів.

Ознаками нестачі цих незамінних жирних кислот є захворювання шкіри, випадіння волосяного покриву, захворювання печінки, розлад нервової системи, безпліддя, захворювання серця, затримка росту.

Провідні фармацевтичні фірми світу, враховуючи високу лабільність ПНЖК та їх здатність до деструкції у процесі технологічної обробки сировини, при створенні промислових технологій виробництва речовин такого характеру використовують методи біологічного синтезу, відомі під назвою біотехнологія.

Необхідно враховувати, що дозування ПНЖК за місцевого та внутрішнього застосування в терапії алергічних захворювань, для стимуляції репаративних процесів (загоювання ран, виразок, опікових ран) та коригування ліпідного обміну попередників простагландинів повинно бути особливо ретельним, оскільки передозування може викликати обернений ефект – прискорення патологічного процесу, одержання прямо протилежних реакцій. Важливого значення слід надавати співвідношенню між жирними кислотами класів омега-6 та омега-3.

Водорозчинні вітаміни.Особливістю вітамінів цієї групи є те, що вони не депонуються в тканинах тваринного організму і їх надходження з кормами повинно бути постійним. Багато з них являють собою складові компоненти молекул складних ферментів, виконуючи таким чином коферментні функції.

Вітамін В1 (тіамін). Це один з перших вітамінів, хімічна будова та власивості якого добре вивчено. Вітамін В1 є простетичною групою складних ферментів. Біологічно активна форма вітаміну – тіамінпірофосфат (ТПФ), що слугує компонентом таких важливих ферментів, як-піруватдекарбоксилаза,-оксоглутаратдегідрогеназа, транскетолаза. Фосфорилювання тіаміну відбувається у слизовій оболонці кишок, у печінці та інших органів.

Особливістю ферментативних реакцій, що перебігають за участі ТПФ, є перенесення альдегідного активованого фрагмента. Одночасно ТПФ зумовлює активність транскетолази фермента, який у двох реакціях перетворення пентоз здійснює перенесення альдегідного фрагмента ксилулоза-5-фосфату на рибозо-5-фосфат або еритрозо-4-фосфат. Пригнічення транскетолазної реакції викликає нестачу рибозо-5-фосфату, що в кінцевому результаті призводить до порушення обміну амінокислот, нуклеїнових кислот, синтезу жирних кислот, холестерину, деяких стероїдних гормонів.

Нестача тіаміну виявляється у затримці росту, зниженні маси тіла, опірності організму проти збудників хвороб. Вітамін В1 у комплексі з іншими вітамінами використовується у профілактиці стресів, які негативно впливають на розвиток імунної відповіді, особливо за застосування живих вакцин.

Вітамін В1 дуже поширений, його звичайно більше в рослинах і мікроорганізмах, ніж у тканинах тварин. У першому випадку вітамін представлений в основному вільною, у другому фосфорильованою формою. Багато його в дріжджах. Консервування корму бісульфітом руйнує вітамін В1. Частково потребу у ньому можна забезпечити за рахунок мікробного синтезу в кишечнику.

Природний вітамін В1 розкладається тіаміназою ферментом, що продукується нормальною мікрофлорою кишечнику і міститься у значних кількостях у рибних кормах, хвощах, папоротях. Вираженою антивітамінною активністю відзначаються кокцидіостатики.

За міжнародний стандарт вітаміну В1 визнано чистий синтетичний гідрохлорид тіаміну. Інтернаціональна одиниця відповідає активності 3 мкг цього препарату.

Вітамін В2 (рибофлавін). Уперше вітамін В2 було виділено з молока. У 1935 р. встановлено будову цієї сполуки та здійснено її хімічний синтез. Виявлено, що біологічна активність вітаміну вища в субстратах, які мають жовті пігменти флавіни.

Рибофлавін  міститься в багатьох продуктах рослинного та особливо тваринного походження. Всмоктується в кишечнику у вигляді фосфорних етерів, частково може засвоюватися й у вільному стані, депонується у печінці, нирках та інших органах.

Вітамін В2 є акцептором водню у формі флавінаденіндинуклеотиду (ФАД) та флавінмононуклеотиду (ФМН), бере участь у ланцюгу реакцій біологічного окислення. Відомо про участь вітаміну в підтриманні загальної резистентності організму, а нестача його в організмі спричиняє зниження маси тимусу, демієлінізацію нервових волокон та периферичну нейропатію у молодих тварин.

У зв’язку зі складністю виділення рибофлавіну з природних джерел, його одержують синтетичним шляхом з оксилідину,D-рибози та алоксану. Синтезовані похідні вітаміну В2, які володіють антивітамінною активністю. Це ж характерно і для похідних акридину (акрихін, риванол) та іншим препаратам.

Потребу в даному вітаміні зазвичай виражають у мікрограмах за добу. В одиницях Буркена-Шермана 400000 одиниць відповідає 1 г рибофлавіну.

Вітамін РР (В5, ніацин). Вітамін РР існує у двох активних формах (нікотинова кислота та нікотинамід), досить поширений у кормах рослинного та тваринного походження. Особливо багаті на цей вітамін дріжджі. У молочних і м’ясних продуктах міститься багато незамінної амінокислоти триптофану, з якої в організмі тварин синтезується нікотинова кислота.

У 19371939 рр. було остаточно встановлено, що біологічна дія препаратів нікотинової кислоти, виділених з печінки і одержаних синтетичним шляхом, однакова.

Ніацин умовна назва нікотинової кислоти, яку використовують, щоб не плутати її з нікотином, який міститься в тютюні.

Біологічна роль вітаміну РР визначається передусім тим, що нікотинамід являє собою компонент двох подібних за будовою коферментів оксидоредуктаз нікотинамідаденіндинуклеотиду (НАД+) і нікотинамідаденіндинуклеотид-фосфату (НАДФ+). Зазначені сполуки – коферменти багатьох (понад 100) окислювально-відновних ферментів, вони універсальні за поширенням і біологічною роллю. Зокрема, НАД – головний акцептор електронів при окисленні енергонесучих молекул. Одночасно вітамін бере участь у процесах метилування білків та РНК, регуляції синтезу та реплікації молекул ДНК.

У багатьох зернових кормах, особливо у кукурудзі, вітамін РР на 9598% знаходиться у важкозасвоюваній формі (ніацитин). Лужний гідроліз зернових кормів поліпшує засвоєння вітаміну. Одночасно у кукурудзі міститься структурний аналог нікотинової кислоти 3-ацетилпіридин, який є конкурентним інгібітором вітаміну РР, тобто його антивітаміном. Тому згодовування кукурудзяних раціонів тваринам потребує додаткового введення вітаміну РР.

Нестача в кормах нікотинової кислоти викликає захворювання, яке називається пелагрою (у перекладі з італійської “шершава шкіра”). Воно супроводжується хворобливими змінами шкіри дерматитами. Порушується її пігментний обмін, а іноді з’являються навіть виразки. Надалі спостерігаються зміни слизової оболонки роту, порушується функція травного каналу, мають місце проноси.

Дефіцит або надлишок вітаміну РР може впливати на функціональну активність лімфоїдних клітин за рахунок порушення у них окислювально-відновних та енергетичних процесів. Останні є основою не лише для процесів протеосинтезу, а й перетравної активності лізосом макрофагів.

Вітамін В3 (пантотенова кислота). Назва цього вітаміну (префікспан означає всюди, скрізь) свідчить про його поширення у природі. Пантотенова кислота необхідна для життєдіяльності дріжджів і молочнокислих бактерій, комах, тварин, людини та рослин. У кормах ця кислота міститься в основному у вигляді коферменту, у формі якого вона проявляє вітамінні властивості.

Біологічну роль пантотенової кислоти було встановлено в 1950 р. Ф.Ліпманом і Н.Капланом. Пантотенова кислота входить до складу коферменту А (коферменту, коензиму ацилювання). Кофермент А посідає центральне місце у метаболізмі організму тварин, бере участь у багатьох реакціях, до яких залучені не лише ацетильні, а й будь-які ацильні групи. Перетворення вуглеводів, жирів і значною мірою амінокислот пов’язано з коферментом А.

Для потреб тваринництва застосовують рацемічний пантотенат кальцію, хоча фізіологічною дією характеризується лишеD(+)-ізомер. Подвійна сільD(+)-пантотенату кальцію і хлористого кальцію порівняно з пантотенатом кальцію менш гігроскопічна, більш сипка і стійка при зберіганні. Вітамін В3 пом’якшує токсикологічну дію стрептоміцину.

Піридоксин (вітамін В6, адермін). Терміном “вітамін В6” об’єднано три споріднені сполуки: піридоксин, піридоксаль та піридоксамін. Вони є похідними піридину й у біологічних системах легко перетворюються один на одний.

Вітамін В6 бере участь в утворенні коферментних ділянок молекул ферментів різних класів. Він необхідний в процесах синтезу білків, нуклеїнових кислот, у процесах поділу клітин. Зокрема, важлива роль належить піридоксину в обміні амінокислот в реакціях переамінування та декарбоксилювання. Не випадково дефіцит вітаміну В6 викликає в організмі тварин значно глибші порушення імунної відповіді, ніж інших вітамінів групи В. Фізіологічні та імунологічні функції піридоксину в процесах метаболізму тварин вивчені досить широко. Так, нестача піридоксину призводить до пригнічення як гуморальних, так і клітинних факторів імунітету у відповідь на введення різних антигенів.

За нестачі піридоксину в раціоні тварин розвиваються симптоми ушкодження нервової системи, що включають аномальне збудження, неконтрольовані рухи та конвульсії.

Біотин (вітамін Н). Біотин було одержано в 1935 р. Ф.Кеглем із сухого яєчного жовтка у кристалічному вигляді. Цю сполуку назвали фактором росту клітин дріжджів. З’ясувалося, що вона зменшує патологічні зміни шкіри щурів, які одержують з кормом велику кількість сирого яєчного білка. Сполуку було названо біотином. У яєчному білку міститься білок авідин, який щільно зв’язує біотин, що перешкоджає всмоктуванню вітаміну в кишечнику. Під час варіння яєць авідин руйнується.

Біотин є коферментом у реакціях приєднання СО2 (карбоксилювання); бере участь у біосинтезі жирних кислот, пуринових основ та в інших реакціях перенесення карбоксильних груп; необхідний в процесі імунізації тварин для нормального функціонування лімфоїдних тканин; опосередковано впливає на енергетичний статус печінки та запобігає її жировому переродженню.

Нестача біотину у тварин супроводжується розвитком дерматитів, подібних до дерматитів за нестачі пантотенової кислоти.

Фолієва кислота (вітамін Вс, В10, В11, птероїлглутамінова кислота). Уперше фолієву кислоту (від лат.folium листок) було виділено з листків шпинату, а потім з печінки. Цей вітамін поширений у біологічних системах.

Молекула фолієвої кислоти складається з таких компонентів: глутамінової кислоти,n-амінобензойної кислоти та гетероциклічної сполуки заміщеного птеридину.

Фолієва кислота не має коферментних властивостей, у тканинах вона відновлюється і перетворюється на тетрагідрофолієву кислоту (ТГФК), яка і є коферментом. ТГФК слугує переносником одновуглецевих радикалів: метил-, оксиметил-, метилен-, метеніл-, форміл-, форміміно-. Ця кислота бере участь у біосинтезі пуринових та піримідинових основ, креатину, метіоніну, в утворенні серину з гліцину тощо. Фолієва кислота біохімічно пов’язана з обміном та функціями вітаміну В12.

Нестача чи відсутність в організмі фолієвої кислоти викликає анемію та лейкопенію (порушення синтезу еритроцитів і лейкоцитів), порушення процесу антитілоутворення, а також інші зміни обміну речовин.

Вітамін Вс синтезується більшістю мікроорганізмів, вищими та нижчими рослинами. Багаті на нього листя зелених рослин. У організмі ссавців і птиці вітамін не утворюється, але в продуктах тваринного походження він знаходиться у стабільнішій формі.

Відома велика кількість антагоністів фолієвої кислоти. Дія одних (аміноптерин) ґрунтується на заміщенні птеридинової частини, інших (сульфаніламідні препарати) параамінобензойної кислоти, третіх (аметоптерин) глутамінової кислоти у вітаміні Вс.

Фолієва кислота нестійка в присутності тіамінхлориду, рибофлавіну, аскорбінової кислоти. Стійкість фолієвої кислоти підвищується за наявності вітамінів В12, В6, нікотинаміду.

Вітамін В12. Це загальна назва, що об’єднує кілька сполук, подібних за своєю будовою, які ще називають кориноїдами. До них відносяться ціанкобаламін, оксикобаламін, нітрокобаламін, аквокобаламін та ін. Вітамін синтезується мікроорганізмами (бактеріями, актиноміцетами, синьозеленими водоростями) та грибами. У великій кількості вітамін В12 міститься у мулові стічних вод, сапропелі (озерному мулові). Для синтезу вітаміну необхідний кобальт, який входить до його складу. Мікрофлора кишечнику жуйних тварин продукує вітамін В12.

За участю білкового компонента шлункового соку, так званого внутрішнього фактора – апоеретрину, вітамін В12 всмоктується з кишок у кров. З крові він надходить у тканини, де поєднується з білками та іншими азотистими сполуками, утворюючи комплекси. Тканинним депо вітаміну є печінка.

Вітамін В12 за рахунок своїх рухливих метильних груп бере участь у синтезі пуринових та піримідинових основ, холіну, метіоніну, перенесенні одновуглецевих радикалів, необхідних для синтезу нуклеїнових кислот.

Нестача вітаміну викликає мегалобластичні зміни у більшості репродуктивних органів та кістковому мозку, які характеризуються зниженням здатності тканини синтезувати ДНК. Злоякісна або перніціозна анемія може розвиватися унаслідок порушення всмоктування вітаміну В12 у травному каналі.

Вітамін С (аскорбінова кислота). Про цей вітамін знали давно. Ще наприкінці ХVІІІ ст. було відомо, що у плодах цитрусових, настоях шипшини, шпинату, різних фруктах і ягодах міститься фактор, який запобігає розвитку цинги (скорбуту).

Аскорбінова кислота міститься у тканинах всіх тварин та вищих рослин і за своєю будовою подібна до гексоз. У людей, мавп, мурчаків та деяких інших хребетних аскорбінова кислота не синтезується. Більшість тварин і всі рослини можуть синтезувати цей вітамін з глюкози. У мікроорганізмів даний вітамін відсутній і вони його не потребують.

Аскорбінова кислота добре всмоктується у кишечнику. Найбільше її зосереджено в печінці та корковій частині надниркових залоз. Часто вона утворює комплекси з різними сполуками – аскорбігени. Слід зазначити, що концентрація аскорбінової кислоти в лейкоцитах в 10–90 разів вища, ніж у плазмі крові. Тому рівень її в лейкоцитах може бути використаний як індикатор забезпеченості організму вітаміном.

У тканинах організму вітамін існує в двох формах: окисленої – у вигляді аскорбінової кислоти, та дегідроаксорбінової кислоти (відновлена форма). Внаслідок розщеплення лактонного містка частина дегідроаскорбінової кислоти необоротно перетворюється на дикетогулонову кислоту, яка не має вітамінних властивостей.

Біологічна роль вітаміну С пов’язується з його участю в окислювально-відновних процесах, через властивість віддавати та приєднувати атоми водню. Основна кількість вітаміну С у організмах перебуває в енольній формі. Роль вітаміну полягає у підтриманні сульфгідрильних груп ферментативних білків у відновному стані, що забезпечує активність ряду ферментів.

Коферментну роль вітаміну С виявлено в реакціях гідроксилювання біомолекул. За участю аскорбінової кислоти відбувається біосинтез колагену, дофаміну, норадреналіну та адреналіну, стероїдів; гідроксилювання триптофану при утворенні серотоніну; катаболізм тирозину. У більшості каталітичних процесів разом з аскорбіновою кислотою беруть участь іони заліза (Fe2+Fe3+), які виступають у ролі зворотних донорів електронів.

Вітамін С відіграє важливу роль в активності фагоцитарних клітин та бере участь в регуляції фізіологічних функцій імунної системи, знижує імуносупресивний ефект таких стресорів як тепло, підвищує резистентність організму тварин проти різних інфекційних захворювань.

1 ІО вітаміну С відповідає 0,05 мг чистої аскорбінової кислоти.

Холін (вітамін В4). В організмі тварин холін представлений у вільній формі, у вигляді ацетил-холіну та комплексів фосфоліпідів. Холін є медіатором багатьох біохімічних реакцій та бере участь у регуляції функцій печінки. Одночасно опосередковано він впливає на структуру та активність імунокомпетентних клітин організму.

Ендогенний синтез метильних радикалів, необхідних для утворення холіну, здійснюється в організмі тварин у недостатній кількості. Основним джерелом метильних груп є метіонін; його нестача викликає метаболічні порушення, серед яких більш виражено акумулювання ліпідів у печінці та інших органах і тканинах. Тому за дефіциту метіоніну в організмі тварин обов’язково слід вводити добавку холіну, який слугує ліпотропним фактором, необхідним для використання ліпідів печінки.

Холін – це структурний компонент фосфоровмісної сполуки – фосфатидилхоліну, який наявний практично у будь-якій мембрані клітин. Він є незамінним компонентом плазматичних ліпопротеїдів, які у свою чергу використовуються в процесах мобілізації гліцеридів печінки.

Одна з важливих функцій холіну в організмі тварин – залучення його метильних груп у різні реакції синтезу метіоніну, пуринових і піримідинових основ, необхідних для структур нуклеїнових кислот та білків.

У вигляді ацетилхоліну холін виступає активним медіатором нервової системи. Акумулювання парасимпатичних речовин, серед яких є й ацетилхолін, призводить до стимуляції макрофагальної системи організму.

Вітаміноподібні речовини.Під цією назвою розуміють різноманітні хімічні сполуки, які мають вітаміноподібні властивості, але частково синтезуються в організмі тварин та іноді входять до складу тканин.

До таких сполук належитьінозитол (мезоінозитол, міоінозитол). Це шестиатомний циклічний спирт, похідне циклогексану, дуже поширений у тваринному та рослинному світі. Він входить до складу рослин переважно у вигляді фосфорних етерів, зокрема фітину, який утворюється внаслідок циклізації молекули глюкози. Фітин являє собою суміш кальцієвих і магнієвих солей гексозофосфорного етеру інозитолу.

З дев’яти можливих стереоізомерів інозитолу біологічною активністю відзначається мезоінозитол (міоінозитол) – препарат, який вперше виділено з м’язів.

Інозитол необхідний для росту мікроорганізмів, нормального розвитку та життєдіяльності тварин. У мишей нестача інозитолу виявляється в затримці росту, випадінні волосу, зниженні тонусу шлунка, частковій жировій інфільтрації печінки. Останнім часом доведено, що інозитол-1,4,5-трифосфат є вторинним посередником, який активує Са2+-транспортуючі канали плазматичних мембран і мембран внутрішньоклітинних кальцієвих депо.

Джерелом інозитолу слугують зернові корми, м’ясні продукти, яєчні жовтки, картопля, гриби.

Вітамін Р, або біофлавоноїди (поліфеноли). Сюди відноситься численна група речовин, які містять дифенілпропановий вуглецевий скелет. Особливістю їх будови вважається наявність подвійного зв’язку, кето- та гідроксигруп у циклах і залишків цукрів.

Представниками цих сполук є гесперидин (цитрин), який міститься в цедрі цитрусових, рутин (одержують з листків гречки) та катехін (з листків чаю), а також пікногенол, еріодиктиол, катехіни, ціанідин та ін. Для синтезу біофлавоноїдів використовують шикімову кислоту.

Основна біологічна властивість зазначених сполук – здатність підтримувати еластичність і стійкість капілярів, зменшуючи їх проникність. Недостатнє надходження вітаміну Р до організму тварин призводить до ламкості стінок кровоносних судин, підвищення проникності капілярів, крововиливів. Сполуки з Р-вітамінною активністю поширені у природі (понад 400 видів) й містяться в тих же самих продуктах, що й вітамін С.

Механізм дії біофлавоноїдів різноманітний. Один із шляхів їх впливу на судинну систему – через ендокринні залози. Поліфеноли можуть запобігати окисненню адреналіну, який стимулює роботу гіпофізу, що в свою чергу збуджує секрецію кортикостероїдів. Інший шлях капілярозміцнюючої дії вітаміну Р полягає в його здатності гальмувати активність гіалуронідази. При цьому нагромаджується гіалуронова кислота, яка необхідна для з’єднання сполучної тканини та зміцнення стінок судин.

Зібрано багато відомостей про функціональний зв’язок між вітамінами С та Р – останній запобігає окисненню аскорбінової кислоти. Антиоксидантні властивості біофлавоноїдів полягають також у блокуванні каталітичної дії важких металів створенням стабільних комплексів, деякі з представників вітаміну Р мають високу антирадикальну активність та можуть бути використані для синтезу важливих біологічно активних сполук клітини, зокрема убіхінону.

ВітамінU (S-метилметіонін-сульфат-хлорид). Це активна форма метіоніну, міститься у великих кількостях в соках сирих овочів, особливо в капустяному. ВітамінU виявляє стимулюючу дію під час пошкодження травного каналу, сприяючи регенерації слизової оболонки. Він також бере участь у синтезі холіну та креатину.

Вітамін В13 (оротова кислота). Вітамін В13 – похідне піримідину. Ця сполука підсилює ріст мікроорганізмів і вищих тварин. У птахів і ссавців оротова кислота утворюється з аспарагінової кислоти та карбамоїлфосфату під час синтезу азотистих основ нуклеїнових кислот.

У разі введення ззовні оротова кислота посилює анаболічні процеси і, завдяки цьому стимулює ріст рослин і тварин. Оротат калію використовують для лікування захворювань печінки, серця, деяких видів анемії.

Вітамін В15 (пангамова кислота). Являє собою складний етер-глюконової кислоти та диметилгліцину. У результаті наявності двох рухливих метильних груп пангамова кислота поліпшує ліпідний обмін, запобігаючи жировій інфільтрації печінки. Вона також поліпшує синтез креатинфосфату, активує окисні процеси в організмі, сприяє детоксикації під час отруєння хлорорганічними сполуками, антибіотиками тетрациклінового ряду, наркотичними речовинами. Пангамова кислота міститься в дріжджах, висівках, печінці, нирках, менше – в м’язах.

Ліпоєва кислота (-ліпоєва кислота, тіоктанова кислота). Дана кислота є коферментом, який бере участь в окисному декарбоксилуванні піровиноградної кислоти та-кетокислот, відіграє важливу роль у процесі утворення енергії в організмі. За характером біохімічної дії вона наближається до вітамінів групи В. Бере участь у регулюванні ліпідного та вуглеводного обмінів; здійснює ліпотропний ефект; впливає на обмін холестерину; поліпшує функцію печінки, виявляє детоксикаційну дію за отруєння солями важких металів, інших отруєннях; усуває симптоми діабетичної нейропатії; відновлює температурну, тактильну та больову чутливість; позитивно впливає на нервову систему. Альфа-ліпоєва кислота входить до ряду транспортних систем креатину, значною мірою впливає на метаболізм інсуліну, сприяє збільшенню використання тканинами глюкози та вироблення природного потужного антиоксиданту глутатіону. В організмі міститься в різних органах, особливо багато її в печінці, нирках, серці. Застосовують з профілактичною та лікувальною метою у комплексній терапії коронарного атеросклерозу, захворюваннях печінки, діабетичного поліневриту, інтоксикацій.

Карнітин (L-карнітин, вітамін Вт). Був відкритий російським вченим В.Г.Гулєвічем, який вперше виявив його у м’язовій тканині і відніс до групи екстрактивних речовин (небілкові речовини). За біогенною природою карнітин подібний до карнозину – речовини, яка бере участь у біохімічній динаміці м’язової тканини.

Карнітин – органічна азотовмісна кислота, не є амінокислотою. Його основна функція в організмі тварин – транспорт довголанцюгових жирних кислот, в процесі окислення яких у мітохондріях виділяється енергія. Таким чином, карнітин посилює перетворення жиру в енергію та запобігає його відкладанню в організмі, передусім у серці, печінці, скелетних м’язах. Він знижує ймовірність розвитку ускладнень цукрового діабету, пов’язаних з порушеннями жирового обміну; має здатність знижувати рівень тригліцеридів у крові; сприяє зменшенню маси тіла; посилює антиоксидантну дію вітамінів С та Е.

Надходить карнітин до організму, насамперед, з м’ясом та іншими кормами тваринного походження. У білках рослинного походження він відсутній. Може синтезуватися в організмі тварин за наявності заліза, тіаміну, піридоксину, лізину і метіоніну. Його синтез здійснюється за достатньої кількості вітаміну С.

Параамінобензойна кислота (вітамін Н1,n-амінобензойна кислота). Цю кислоту ще називають “вітамін у вітаміні”, оскільки вона є складовою частиною фолієвої кислоти (вітамін В10). Параамінобензойна кислота бере участь у процесі засвоєння білка, продукуванні еритроцитів, підтриманні здорового стану шкіри, регуляції синтезу та секреції гормонів статевих залоз, щитоподібної залози та наднирників; є фактором росту для деяких мікроорганізмів, які синтезують з неї фолієву кислоту.

Як і фолієва кислота вітамін Н1 міститься в печінці, нирках, молочних продуктах, яєчних жовтках, пивних дріжджах, картоплі, моркві, насінні олійних культур.

У тварин за нестачі параамінобензойної кислоти виникають порушення пігментоутворення, хвороби шкіри, затримка росту, порушення гормональних функцій тощо.

Причини виникнення дефіциту вітамінів та оцінка вітамінної забезпеченості тварин. Під вітамінною недостатністю розуміють групу патологічних станів, зумовлених дефіцитом в організмі одного або кількох вітамінів.

Залежно від глибини та важкості вітамінної недостатності виділяють три її форми: авітаміноз, гіповітаміноз та субнормальну забезпеченість вітамінами.

Авітаміноз характеризується станом практично повної відсутності певного вітаміну в організмі, що супроводжується виникненням  характерного та специфічного за його нестачі симптомокомплексу.

Гіповітамінозом вважають знижений порівняно з потребою вміст вітамінів в організмі, який проявляється лише окремими та невираженими симптомами, характерними для дефіциту певного вітаміну, а також малоспецифічними ознаками хворобливого стану, загальними для різних видів гіповітамінозів. Нестачу одночасно кількох вітамінів називають полігіповітамінозом.

Субнормальна забезпеченість вітамінами, яку у спеціальній літературі ще називають маргінальною, або біохімічною формою вітамінної недостатності, являє собою доклінічну стадію дефіциту вітамінів, що визначається за порушеннями метаболічних та фізіологічних реакцій, які перебігають за участю певного вітаміну, та не має клінічних ознак або проявляється лише окремими неспецифічними мікросимптомами.

Класичні авітамінози явище дуже рідкісне, яке можна спостерігати лише в умовах тривалого голодування, надходження до організму у великих кількостях антивітамінів, а також за деяких спадкових патологіях метаболізму та важких захворюваннях травного каналу, що супроводжуються синдромом мальабсорбції.

Більш поширені гіповітамінози, причинами яких можуть бути:

кількісна нестача вітамінів в кормах раціону внаслідок недооцінки потреб тварин, пов’язаних з віком, статтю, рівнем продуктивності, фізіологічним станом, інтенсивністю використання, наявністю стресових факторів, умовами утримання тощо;

наявність антивітамінів;

незбалансованість та неповноцінність раціону;

взаємодія вітамінів між собою та іншими біологічно активними речовинами;

неправильне зберігання та підготовка кормів до згодовування;

порушення всмоктування вітамінів у кишечнику за гострих та хронічних захворюваннях травної системи;

тривале парентеральне живлення;

гемодіаліз;

нераціональна хіміотерапія;

хронічні інтоксикації, у тому числі за інфекційних хвороб.

Не маючи явних клінічних ознак, субнормальна забезпеченість вітамінами зменшує адаптаційні можливості організму тварин, що супроводжується зниженням продуктивності, стійкості проти дії інфекційних та токсичних факторів, фізичної роботоздатності, затриманням видужування за гострих хвороб, підвищенням вірогідності загострення хронічних захворювань.

Для оцінки вітамінної забезпеченості тварин застосовують такі методи діагностування:

  1. Розрахункові (оцінка надходження вітамінів до організму за даними хімічного складу кормів раціону).
  2. Фізіологічні дослідження функцій організму, у яких беруть участь вітаміни.
  3. Визначення вмісту вітамінів та продуктів їх обміну у біологічних субстратах (кров, сеча, тканини) та виділеній продукції (молоко, яйця).
  4. Функціональні методи, засновані на оцінці метаболічних процесів, у яких безпосередньо беруть участь вітаміни.

Розрахункові методи мають орієнтовне значення для оцінки вітамінної забезпеченості. Вони передбачають використання довідкових таблиць хімічного складу кормів і добавок, що дозволяє оцінювати надходження до організму вітамінів з кормами порівняно з рекомендованими нормами годівлі тварин. Вірогідність розрахунків буде вищою, якщо є дані прямих хіміко-аналітичних методів визначення вмісту вітамінів у кормах та добавках. Слід зазначити, що більшість даних про кількість вітаміну Е та каротиноїдів у кормах вказують на сумарний вміст відповідно токоферолів та каротиноїдів. Досліджень, спрямованих на визначення наявності в кормах окремих форм (ізомерів) цих вітамінів проведено недостатньо, а наявні дані часто суттєво відрізняються та ускладнюють оцінку А- і Е-вітамінної поживності кормів та забезпечення потреби тварин у вітамінах А і Е.

Із методів фізіологічного дослідження функцій, які застосовуються у діагностиці, найвідоміші дослідження сутінкової адаптації як показника забезпеченості організму вітаміном А, оцінка проникності стінок судин для визначення забезпеченості вітаміном С та визначення ступеня гемолізу еритроцитів як одного з показників забезпеченості організму вітаміном Е, а також оцінка репродуктивних якостей.

Лабораторні методи оцінки більш доступні й точніші. Вміст вітамінів досліджують у крові, сечі, тканинах організму та продукції. Наприклад, вміст тіаміну визначають у еритроцитах та сечі; рибофлавіну й аскорбінової кислоти – лейкоцитах, сироватці крові та сечі; жиророзчинних вітамінів – у сироватці, печінці, жовтку яєць, тканинах ембріонів, молоці; досліджують вміст у крові коферментних та інших біологічно активних форм вітамінів (тіаміндифосфату, НАД, НАДФ в еритроцитах, 25-оксихолекальциферолу – в плазмі крові); вивчають екскрецію із сечею продуктів катаболізму вітамінів (В6 – 4-піридоксилової кислоти, РР –N-метилнікотинаміду та ін.). За дослідження сечі визначають добову екскрецію вітамінів або їх виділення вранці натще у суворо визначений термін (звичайно за 60 хв) після випорожнення сечового міхура.

Серед функціональних методів найпоширенішими дослідження активності вітамінзалежних ферментів в еритроцитах (або гемолізатах крові) до і після внесення у середовище інкубації коферментної форми досліджуваного вітаміну. За недостатньої забезпеченості вітаміном ступінь активації ферменту за додавання екзогенного коферменту виявляється вищою, ніж у випадках з адекватною його забезпеченістю. Подібні ферменті тести знайшли широке застосування за оцінки забезпеченості організму тіаміном (дослідження активності транскетолази в еритроцитах та її стимуляції додаванням тіаміндифосфату, ТДФ-ефект), рибофлавіно