Клетчатка кормов и ее роль в кормлении жвачных и моногастричных животных

Фракционирование углеводов по методу Ван Соеста схематически представлено в таблице 1

 

 

 

 

 

 

Таблица 1- Фракции растительных углеводов и их характеристика

Фракции.	Компоненты.
Клеточное содержимое – растворимое в нейтральном детергенте.	Крахмал, сахар, липиды органические кислоты, растворимый протеин, небелковый азот, пектин.
Составляющие клеточной стенки–нерастворимые в нейтральном детергенте – НДК
1 Растворимые в кислом детергенте	Гемицеллюлозы
2 Нерастворимые в кислом    детергенте -  КДК	Целлюлоза, Лигнин, кремнезем

 

          Таким образом,  нейтрально-детергентная клетчаткой (НДК) является сумма структурных углеводов клеточной стенки, состоящих из гемицеллюлоз, целлюлозы и лигнина, а  кислотно-детергентная клетчатка (КДК) – целлюлоза + лигнин.

          Необходимо отметить, что НДК не входит в состав сырой клетчатки, как и сырая клетчатка не является частью НДК. Определение сырой клетчатки по Геннибергу и Штоману и нейтрально–детергентной по Ван Соесту являются  совершенно самостоятельными  методами определения клетчатки.

НДК – показатель, который лучше всего диферинцирует в растительном корме структурные углеводы от неструктурных. НДК включает наибольшее число химических соединений по сравнению с сырой клетчаткой.

В зависимости от вида корма количество НДК может варьировать в значительных пределах. Так, анализ кормов методом in situ,  показал, что содержание в них НДК колеблется от 6% (кукурузный глютен) до 92% (кукурузные початки) а степень переваривания в течение 24 часов - от 14% (арахисовая шелуха) до 77 и 78% (пивная дробина и соевый шрот). Высокое содержание НДК отмечено в грубых кормах - солома до 84%; более низкое  в сочных - свекла кормовая - 17%:   концентратах  - ячмень (зерно) - 19%, а бобовых - от 53 до 77%. При этом содержание НДК в листовой пластине растения выше, чем в листовом влагалище.

Количество КДК в кормах ниже количества НДК, так как в составе первой отсутствуют гемицеллюлозы. Так в газонной траве уровень КДК составил 32%, соломе пшеничной - 56%, свекле кормовой - 10%, сене луговом -30%.

Регрессионное уравнение позволяет подсчитать кислотно - детергентную клетчатку исходя из нейтрально - детергентной.

Так для силоса кукурузного это уравнение выглядит в следующем виде:

КДК % = - 1,15 + 0,62 НДК

для травяного фуража:

КДК% = 6,89 + 0,50 НДК

для бобового фуража:

КДК% = - 0,73 +0,82 НДК 

Степень расщепляемости НДК регулируется аналогичными факторами, влияющими на расщепление сырой клетчатки. В разных кормах этот показатель варьирует в значительных пределах. Методом in situ  установлено, что степень переваривания (24 час) НДК арахисовой шелухи равна 13,5%, а пивной дробины и соевого шрота - 76,6 и 78% соответственно.

Исследование бобовых трав (основные сорта вики) на предмет деградации и рубце НДК выявило корреляцию между расщепляемостью НДК и ее содержанием в кормах (г = -0,829), а также между расщепляемостью НДК и содержанием КДК (г= -0,826).[6]

Национальный исследовательский комитет США (NRC) рекомендуют формировать рационы жвачных таким образом, чтобы в них на долю НДК объемистых кормов приходилось 75% от общего количества клетчатки. Остальные 25% могут быть восполнены НДК таких кормов как соевая шелуха, цельное хлопчатниковое семя, флакированная кукуруза и др.

Следует отметить, что рационы с общим содержанием НДК ниже, чем 25% и ниже, чем 16% НДК в объемистом корме снижают количество молочного жира. Кроме этого, коровы, получавшие в рационе кукурузу, на долю которой приходится 16-21% НДК, имели процент молочного жира выше, чем коровы потреблявшие кукурузу и пшеницу 1:1 или кукурузу и цельное хлопчатниковое семя.

В тоже время, имеются данные, что скармливание коровам соевой шелухи, как источника НДК необъемистого корма и всего 16% НДК объемистого корма не приводило к расстройствам здоровья, потребления сухого вещества и молочной продуктивности.

Также имеются сведения о том, что нет различий в продуктивности и проценте молочного жира у корон при кормлении их кукурузным силосом с 25% или 29% содержанием НДК от сухого вещества рациона. По данным некоторых авторов уровень НДК в рационе коров с 10 но 26 неделю лактации должен быть в пределах 25-31% от сухого вещества корма.

Что касается КДК, то в опытах на бычках, получавших люцерну, установлены минимальные и максимальные границы этого показателя в рационе -224 и 470 г/кг сухого вещества соответственно. И если количество НДК коррелирует с потреблением сухого вещества корма, то КДК - с его переваримостью (r=-0,75). При этом на эту связь оказывает воздействие фаза вегетации растения его вид и состав рациона.

Методом in situ установлено, что скорость расщепления в рубце КДК сена ниже у коров при даче им, в качестве концентратов, зерна ячменя молочной спелости или кормовых бобов, чем при скармливании зерна люпина.

Исследованиями лаборатории физиологии пищеварения с-х животных установлены следующие уровни содержания НДК и КДК в кормах и биологических средах (табл.2)

Таблица 2 - Содержание НДК в кормах, кале и химусе, %

Показатели	НДК	КДК
Рожь озимая: колошение	48,3	30,2
молочная спелость зерна	52,4	39,0
Ежа сборная: выход в трубку	48,3	25,1
колошение	55,7	28,4
цветение	67,1	35,1
отава	58,6	33,2
Кострец безостый: выход в трубку	55,1	26,6
колошение	58,1	28,5
цветение	64,6	33,0
отава	55,9	28,5
Клевер розовый: бутонизация	33,1	23,1
цветение	34,7	25,7
Люцерна синегибридная	37,9	23,8
Сено: злаковое	66,3	33,4
луговое	64,6	32,5
по-михайловски	68,1	37,1
Силос: разнотравный	65,3	32,7
кукурузный	57,1	28,5
злаковый	66,4	35,4
Сенаж: разнотравный	62,2	33,1
злаковый	63,8	33,9
Солома пшеничная:	83,7	57,6
ржаная	72,5	52,2
Шрот: подсолнечный	38,2	22,6
соевый	24,6	13,7
рапсовый	34,8	21,6
Комбикорм	16,8	10,7
Дерть ячменная	20,8	12,9
Отруби пшеничные	22,1	11,4
Свекла кормовая	13,5	8,8
Химус дуоденальный	21-28	16-19
Кал	50-58	30-37

 

Взаимосвязь НДК и КДК с потреблением сухого вещества и обменной энергией корма.

 

    Нейтрально-детергентной клетчатке принадлежит важная роль в регуляции количества корма, которое животное может потребить. Поскольку по-едаемость может ограничиваться количеством поступающей в рубец клетчатки, то даже те корма, которые содержат небольшое количество структурных углеводов, например, зерно, могут снижать потребление сухого вещества.

Как было отмечено выше, каждый корм имеет свою степень распадаемости НДК в рубце. Труднорасщепляемая НДК остается в рубце дольше, что поддерживает высокий уровень наполнения рубца после приема корма, снижая, таким образом, общее потребление корма с одновременным снижением продуктивности животного.

Однако, корма с быстродеградируемой НДК в рубце, могут проходить через желудочно - кишечный тракт с большей скоростью, способствуя потреблению повышенного количества корма. Например, увеличение степени расщепляемости НДК кукурузного силоса на 13% увеличивает потребление сухого вещества на 5,5%.

В опытах на баранах, получавших сено, выявлена высокая степень корреляции между потреблением сухого вещества рациона и процентом клеточных стенок г = - 0,89, а в опытах на бычках - г = 0,76.

Исходя из этого, чем ниже уровень НДК в корме, тем выше потребление сухого вещества. Для высокопродуктивных коров (40 кг/день) рекомендуется оптимизировать рационы с содержанием в них НДК не более 32%, а для коров с более низкой продуктивностью (20 кг/день) - не более 44%, с тем, чтобы не минимизировать потребление кормов. При этом было установлено, что задержка НДК в рубце тесно коррелировала со временем нахождения в нем лигнина (г=0,93). Таким образом, показатель НДК можно использовать для прогнозирования потребления сухого вещества  корма жвачными.

Исходя из изложенного, можно резюмировать, почему НДК является наиболее приемлемой для прогнозирования потребления корма:

- НДК учитывает все переваримые и непереваримые углеводные составляющие корма.

- содержание НДК в грубом корме определяет его потребление

- показатель НДК связан с переваримостью и снижением  переваримости при высоких уровнях потребления корма.

Показатель кислотно - детергентной клетчатки в большей степени коррелирует с переваримостью сухого вещества корма (г = - 0,75), чем с его потреблением (г = -0,46). Однако, в опытах на бычках - кастратах, получавших сено из сорго и суданки, была обнаружена высокая степень корреляции между потреблением сухого вещества и переваримостью органического е содержанием КДК (г2=0,96).

Линейные уравнения регрессии для вычисления потребления и переваримости сухого вещества с учетом показателя НДК в кормах.[6]

ПСВ=53,71-66,3×НДК

Где

ПСВ - потребление сухого вещества на 100кг ЖМ, г

НДК – содержание нейтрально-детергентной клетчатки в корме, %

КпСВ = 116,17+(-1,38031)×КДК

где

КпСВ – коэффициент переваримости сухого вещества, %

КДК – содержание кислотно-детергентной клетчатки в корме, %

Кроме этого на основании проведенных исследований и обобщения научных данных нами разработаны следующие уравнения регрессии для расчета обменной энергии в кормах с учетом показателя НДК. 

Важно помнить, что расчет БЭВ для уравнений ведется с учетом показателя НДК, а не сырой клетчатки.

Сено

ОЭ= 5,884+0,002×НДК

ОЭ=1,945+0,001×НДК+0,020×СП-0,034×СЖ+0,008×БЭВ

Зерно

ОЭ=11,691-0,004×НДК

ОЭ=-1,153-0,002×НДК+0,021×СП+0,040×СЖ+0,014×БЭВ

Сенаж

ОЭ=4,617-0,003×НДК

ОЭ=0,539+0,002×НДК+0,018×СП+0,048×СЖ+0,004×БЭВ

Силос

ОЭ=12,246-0,051×НДК

ОЭ=5,361-0,183×НДК+0,534×СП-1,271×СЖ+0,292×БЭВ

где

ОЭ – обменная энергия, МДж

НДК - нейтрально-детергентная клетчатка, г

СП – сырой протеин, г

СЖ – сырой жир, г

БЭВ – безазотистые экстрактивные вещества (рассчитаны с учетом НДК), г

1.2. Содержание в кормах. Источники поступления в организм

 

Наибольшее количество клетчатки содержится в соломе озимовых зерновых зерновых злаков – 40-45%, несколько меньше ее содержание в соломе яровых злаков и сене – 20-35%, в голозерных злаках (кукурузе, пшенице) около 1%, в пленчатых (овсе, ячмене) – 10-12%, в корнеклубнеплодах – не более 0,4-2,0%.[4]

Целлюлоза

Присутствует в непросеянной пшеничной муке, отрубях, капусте, молодом горохе, зеленых и восковидных бобах, брокколи, брюссельской капусте, в огуречной кожуре, перцах, яблоках, моркови.

Гемицеллюлоза

Содержится в отрубях, злаковых, неочищенном зерне, свекле, брюссельской капусте, зеленых побегах горчицы.

Целлюлоза и гемицеллюлоза впитывают воду, облегчая деятельность толстой кишки. В сущности, они «придают объем» отходам и быстрее продвигают их по толстому кишечнику. Это не только предотвращает возникновение запоров, но и защищает от дивертикулеза, спазматического колита, геморроя, рака толстой кишки и варикозного расширения вен.