Клетчатка кормов и ее роль в кормлении жвачных и моногастричных животных

Лигнин

Данный тип клетчатки встречается в злаковых, употребляемых на завтрак, в отрубях, лежалых овощах ( при хранении овощей содержание лигнина в них увеличивается, и они хуже усваиваются ), а также в баклажанах, зеленых бобах, клубнике, горохе, редисе.

Лигнин уменьшает усваиваемость других волокон. Кроме того, он связывается с желчными кислотами, способствуя снижению уровня холестерина, и ускоряет прохождение пищи через кишечник.

Камеди

Содержатся в овсяных и ржаных отрубях и других продуктах из овса, в сушеных бобах.

Пектин

Присутствует в яблоках, цитрусовых, моркови, цветной и кочанной капусте, сушеном горохе, зеленых бобах, картофеле, землянике, клубнике, фруктовых напитках.

Камеди и пектин влияют на процессы всасывания в желудке и тонком кишечнике. Связываясь с желчными кислотами, они уменьшают всасывание жира и снижают уровень холестерина. Задерживают опорожнение желудка и, обволакивая кишечник, замедляют всасывание сахара после приема пищи, что полезно для диабетиков, так как снижает необходимую дозу инсулина.

Чтобы увеличить потребление клетчатки без необходимости есть больше, можно принимать таблетки активированной клетчатки. Они содержат сбалансированную комбинацию различных ее видов, необходимую для вашего организма.

Активированная клетчатка просто незаменима при реализации программы питания, богатой белками, с низким содержанием углеводов.

Научно разработанная формула, состоящая из натуральных ингредиентов, способствует безопасному и эффективному контролю над весом.

Внешние покровы зерна, семян, бобов, овощей и фруктов гораздо богаче клетчаткой, чем внутренние. Отруби из цельного зерна, шелуха бобов, кожура овощей и фруктов содержат большое количество волокон. Именно поэтому корма с высоким содержанием клетчатки предписывает потребление цельного зерна – так же, как неочищенных фруктов и овощей ( насколько это возможно).

Цельное зерно, бобы, семена, орехи, неочищенные овощи и фрукты отличает баланс волокнистой массы и питательных веществ.

У моногастричных животных симбиотические отношения с целлюлозолитическими микроорганизмами выражены слабее, свиньи и птица не способны переваривать клетчатку в больших количествах, и тогда затрудняется усвоение других питательных веществ корма - того же белка, "закрытого" клетчаткой. Поэтому такое большое значение приобрело использование целлюлозолитических ферментов, без которых невозможно представить современное высокоэффективное птицеводство и свиноводство.

Сегодня корма с большим количеством клетчатки получают практически все сельскохозяйственные животные. Однако никто из них не способен синтезировать целлюлазы — ферменты для переваривания одного из компонентов клетчатки — целлюлозы. И потому кормовые ферменты на основе целлюлаз все шире используются в животноводстве.

Организм жвачных животных находится в состоянии симбиоза с целлюлозолитическими микроорганизмами, и это позволяет им переваривать корма, содержащие большое количество клетчатки. Рубец у крупного рогатого скота — сложная экосистема, населенная бактериями, простей-шими грибами и бактериофагами. По мере изучения рубца в нем выявляют все больше микроорганизмов. Физиологическая роль отдельных групп и видов до конца не известна. Одни из нихпросто попадают в рубец с кормом, другие существуют только в рубце и не могут жить в других условиях. Некоторые виды не способны к синтезу целлюлаз, но участвуют в расщеплении клетчатки, стимулируя активность целлюлозолитических микроорганизмов.

У моногастричных животных симбиотические отношения с целлюлозолитическими микроорганизмами выражены слабее, свиньи и птица не способны переваривать клетчатку в больших количествах, и тогда затрудняется усвоение других питательных веществ корма — того же белка, «закрытого» клетчаткой. Поэтому такое большое значение приобрело использование целлюлозолитических ферментов, без которых невозможно представить современное высокоэффективное птицеводство и свиноводство.

Сегодня на рынке присутствуют ферментные препараты от многих производителей с различным спектром действия, которые позволяют вводить в рацион более дешевые компоненты с высоким содержанием клетчатки. Все эти ферменты представляют собой целлюлазы, синтезируемые грибами родов Trichoderma и Aspergillns.

Тридцать лет назад во ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии было начато исследование целлюлозолитических микроорганизмов в рубце крупного рогатого скота. Конечная цель ученых состояла в поиске ферментов, которые можно будет использовать в кормлении свиней и птицы.

К сожалению, отдельные научные направления не получили должного развития и были воплощены потом за рубежом. Тем не менее, суммируя результаты многочисленных изысканий нашего и других коллективов, можно придти к заключениям, интересным для нынешнего животноводства.

Используя подходы современной ЭКОЛОГИИ, мы поняли, что целлюлезолитические микроорганизмы (бактерии и грибы) находятся в конкурентных отношениях друг с другом. Методы математического моделирования, позволили установить, что бактерии в рубце угнетают рост грибов, a гpибы - рост бактерий, и результат конкуренции — их устойчивое сосуществование.

Такие необычные отношения сложились в процессе эволюции, и они очень выгодны для жвачных. Польза заключается, во-первых, в том, что процесс переваривания клетчатки оказался достаточно диверсифицирован и не завязан на каком - то одном микросимбионте, что приводит к высокой устойчивости симбиоза. Во-вторых, именно многообразие микроорганизмов-целлюлозолитиков позволяет животному оперативно реагировать на смену рациона, быстрее адаптироваться к изменениям. Знание этих особых отношений между бактериями, грибами и животным- хозяином оборачивается конкретной пользой для экономики.

Для выяснения роли каждой группы микроорганизмов в переваривании клетчатки провели дисперсионный анализ, который выявил примерно одинаковую долю бактерий и грибов, а также наличие достаточно высокого фактора взаимодействия между этими двумя группами (рисунок). Микробный биоценоз рубца характеризуется не только конкурентными взаимоотношениями между группами микроорганизмов в их устойчивом сосуществовании, но и достаточно высоким взаимодействием популяций. 

Механизм действия целлюлаз бактериального и грибного происхождения неодинаков. Если грибы (как промышленные продуценты целлюлаз, так и хитридиомицеты рубца) выделяют целлюлазы в кулыуральную среду, то бактерии целлюлазы не секретируют (хотя есть исключения). Еще в 80-е годы прошлого века мы обнаружили, что у выделенных нами целлюлозолитических бактерий активность крайне мала, однако при легком помешивании скорость выхода целлюлаз в среду увеличивается. То есть их активность сосредоточена на поверхности бактерии. Целлюлозолитическая бактерия с помощью специальных белков прикрепляется к перевариваемой клетчатке и буквально сошлифовывает ее слой за слоем. Именно этим и объясняется достаточно высокая биологическая эффективность целлюлаз бактериального происхождения. Соединение различных механизмов действия бактериальных и грибных целлюлаз приводит к повышению эффективности переваривания клетчатки в рубце.

Исследования завершились не только интересными обобщениями, но и созданием вполне конкретных продуктов. На основе одной из целлюлозолитических ассоциаций был разработан Целлобактерин, сочетающий свойства пробиотика с высокой целлюлазной активностью. Производимый фирмой «БИОТРОФ» препарат оказался эффективным не только для молодняка крупного рогатого скота, но также для птицы и свиней.

Удивительные результаты получили рыбоводы. Добавление препарата в корм для форели позволяет заменить рыбную муку на подсолнечниковыи шрот. То есть нам удалось превратить хищницу в растительноядную рыбу, что свидетельствует о высокой эффективности бактериальных целлюлаз.

Другой изолят послужил основой для создания препарата Целлобактерин-Т, который сочетает эффективность бактериальных целлюлаз с высокой термоустойчивостью, так как разработан на основе спорообразующей бациллы. Споры этой бактерии выживают в условиях не только гранулирования, но и экспандирования кормов, что также является уникальным свойством.

Когда проводили испытания новых препаратов, в качестве стандартов использовали лучшие зарубежные аналоги. Результаты показали, что пробиотики на основе целлюлозолитических бактерий не уступают, а в определенных рационах и превосходят импортные ферментные препараты на основе целлюлаз грибного происхождения. Специалисты ряда птицефабрик обнаружили, что сочетание Целлобактерина и ферментных препаратов еще более повышает эффективность переваривания клетчатки рациона и улучшает продуктивность птицы. Проведенные опыты подтвердили наблюдения специалистов-практиков о синергизме бактериальных и грибных целлюлаз в птицеводстве. А значит, Целлобактерин и Целлобактерин-Т — это, скорее, дополнение к классическим ферментным препаратам.

Суммируя результаты многолетних теоретических и практических исследований, можно заключить, что в рубце жвачных животных сочетаются высокоэффективные бактериальные и грибные целлюлазы, суммарная активность которых избыточна.

Сочетание бактериальных и грибных целлюлаз в рационах моногастричных животных и птицы — путь к дальнейшему повышению их продуктивности. Это сочетание обеспечивает лучшее переваривание и усвоение кормов.

Потребность собак(как моногастрычных) в корме исчисляется по данным ее живого веса, условий содержания (вольерное, на привязи или свободное, в квартире), степени рабочей нагрузки, состояния шерстного покрова, времени года, температуры, периода щенности или кормления щенков, возраста и пола. Для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма собаке в суточной норме корма требуется (на 1 кг живого веса): белков - 3-4 г (12-16 больших калорий (калория-количество тепла, потребное для нагревания одного литра воды на один градус по Цельсию), жиров - 1-2 г (9-18 больших калорий), углеводов - 12-15 г (48-60 больших калорий). Характеристика кормов для собак дана в таблице 1. Повышение калорийности пищи зависит от степени рабочей нагрузки собак. Тяжелую работу выполняют пастушьи, ездовые, караульные (на блокпостах и глухой привязи, в неотапливаемых помещениях в холодное время), патрульные, розыскные и сторожевые собаки, а охотничьи - в сезон натаски и особенно охоты. К умеренной относится работа, выполняемая служебными и охотничьими собаками при дрессировке и тренировке их. Повышенная калорийность пищи необходима для короткошерстных собак при дворовом содержании в холодное время.

Солома относится к измененным кормам, получается после сбора зерна  злаковых и бобовых культур, а  также семенников многолетних трав. При уборке зерновых культур вес соломы составляет до 70 процентов к весу зерна.

 Особенностью химического состава  всех видов соломы является  то, что ее органическое вещество  на 80-90 процентов состоит из клетчатки  и безазотистых экстрактивных веществ, соединенных в прочный лигниноцеллюлозный комплекс, который мало поддается воздействию микроорганизмов и ферментов желудочно-кишечного тракта животных, вследствие чего переваримость питательных веществ соломы низкая.

В состав различных видов соломы входит различное процентное содержание клетчатки. Так ячменная солома на 33,6 процента состоит из клетчатки, овсяная и пшеничная – на 34,3 и 34,2 соответственно.

Наибольший удельный вес среди гуменных кормов имеет  солома хлебных злаков и несколько меньший – бобовых зерновых культур. Повышенную питательность имеет солома проса, ячменя, овса и кукурузы, менее питательна солома озимой и яровой пшеницы, а также ржана.

Таблица 3 - Состав и питательная ценность исследуемой соломы различных видов

Безазотистые экстрактивные вещества всех видов соломы состоят в основном из гемицеллюлозы, в небольшом количестве содержат лигнин, азотистые и зольные вещества, а также следы сахаров и крахмала.

Качество соломы во многом зависит  от способов ее заготовки и хранения. В зависимости от почвенно-климатических  условий и назначения. Солому можно убирать цельной, измельченной или прессованной.

Доброкачественная солома должна быть без постороннего запаха, гнили, плесени, примесей земли, вредных и ядовитых трав. Солома, содержащая более 1 процента вышеуказанных дефектов, является непригодной к скармливанию животным без соответствующей обработки.

Скармливание  соломы в непригодном виде малоэффективно, хотя она может занимать значительный удельный вес в рационах скота.

Для повышения поедаемости и питательности  соломы ее необходимо предварительно обработать.