Химический состав кормов и кормовых добавок

Химический состав кормов разнообразен. В состав растительных и животных кормов входят почти все химические элементы, встречающиеся в природе. Из всего количества химических элементов, содержащихся в кормах, около 93–96% приходится на долю углерода, водорода, кислорода и азота. Эти элементы составляют основу организма и называются органогенами. Содержатся органогены в растительных и животных кормах в различных соотношениях. В меньших количествах, чем органогены, содержатся другие химические элементы (минеральные вещества) (табл. 1).
Табл. 1. Элементарный состав сухого вещества в растительных и животных кормах
Элементы | Содержание, % | |
растительные корма | животные корма | |
Углерод | 45,0 | 63,0 |
Кислород | 42,0 | 13,8 |
водород | 6,5 | 9,4 |
Азот | 1,5 | 5,0 |
Минеральные вещества | 5,0 | 8,8 |
Все обнаруженные в кормах химические элементы находятся в виде органических, неорганических и металлоорганических соединений. Эти соединения, группируясь в сложные комплексы, образуют в кормах питательные вещества: протеин, жир, углеводы, минеральные соли, витамины и др.
Воду в кормах определяют простым высушиванием, в начале при температуре 60–65˚С, а затем при температуре 100–105˚С до постоянной массы. содержание воды в животных кормах колеблется от 40 до 97%; а в растительных кормах зависит от их вида, технологии производства, возраста растений, а также от почвенных и природно-климатических условий (табл.2).
Таблица 2. Влажность кормов в зависимости от их вида
Вид корма | Содержание воды, % |
Травяная мука люцерновая | 8 – 10 |
Жмых подсолнечный | 9 – 11 |
Отруби пшеничные | 13 – 14 |
Зерно (ячмень) | 14 – 15 |
Сено злаковое | 15 – 16 |
Сенаж злако-бобовый | 50 – 55 |
Силос кукурузный | 70 – 75 |
Озимая рожь до цветения | 80 – 83 |
Корнеплоды (свекла) | 85 – 88 |
Барда, жом (свежие) | 88 – 92 |
В зеленых кормах вода находится в связанном состоянии и придает им сочность, однако с возрастом растения количество воды уменьшается (таб.3).
Таблица 3. Влажность кукурузы в зависимости от фазы вегетации
Фаза вегетации | Содержание воды, % |
Выбрасывание метелки | 82 – 84 |
Образование початков | 80 – 81 |
Молочная спелость | 78 – 79 |
Молочно-восковая спелость | 73 – 77 |
Восковая спелость | 64 – 72 |
Полная спелость | 50 – 63 |
Остаток корма после удаления воды носит название сухого вещества. Сухое вещество включает две основных группы веществ – минеральные (несгораемые) и органические (сгораемые).
Обычно при химическом анализе к минеральным веществам относят золу – остаток, который получается при сжигании навески корма в муфельной печи («сырая зола). К чистой золе относят золу без посторонних примесей (кремния и др.).
Минеральные вещества в зависимости от количественного содержания их в животном теле и кормах подразделяются на макро- и микроэлементы.
Химические элементы, содержащиеся в кормах в количествах от целых до сотых долей процента называются макроэлементами. К ним относят кальций, магний, натрий, калий, серу, фосфор, хлор и др. В золе на долю макроэлементов приходится 99,6–99,8% (табл. 4, табл. 5).
Таблица 4. Содержание кальция и фосфора в кормах в зависимости от их вида
Вид корма | Содержится в 1 кг корма, г | |
кальция | фосфора | |
Травяная мука люцерновая | 13,0 – 18,1 | 2,5 – 3,0 |
Жмых подсолнечный | 6,0 – 6,5 | 13,0 – 13,9 |
Отруби пшеничные | 2,1 – 2,7 | 9,6 – 10,0 |
Зерно (ячмень) | 2,0 – 2,2 | 4,0 – 4,3 |
Сено злаковое | 4,2 – 4,5 | 1,9 – 2,1 |
Сенаж злако-бобовый | 2,8 – 3,0 | 1,4 – 1,8 |
Силос кукурузный | 1,4 – 1,6 | 0,4 – 0,6 |
Корнеплоды свекла | 0,4 – 0,5 | 0,5 – 0,6 |
Озимая рожь до цветения | 1,0 – 1,4 | 0,6 – 0,8 |
Таблица 5. Содержание магния, натрия, хлора и серы в кормах
В зависимости от их вида
Вид корма | Содержится в 1 кг корма, г | |||
магния | натрия | хлора | серы | |
Травяная мука люцерновая | 2,6 – 2,8 | 0,9 – 1,0 | 1,0 – 1,2 | 5,0 – 5,3 |
Жмых подсолнечный | 4,3 – 4,8 | 1,0 – 1,3 | 1,0 – 1,1 | 5,5 – 5,7 |
Отруби пшеничные | 4,0 – 4,3 | 0,8 – 0,9 | 0,9 – 1,0 | 1,9 – 2,1 |
Зерно (ячмень) | 0,9 – 1,0 | 0,7 – 0,8 | 1,1 – 1,3 | 2,4 – 2,6 |
Сено злаковое | 1,4 – 1,6 | 0,8 – 0,9 | 1,7 – 1,9 | 1,8 – 2,0 |
Сенаж злако-бобовый | 0,7 – 0,8 | 0,6 – 0,7 | 1,4 – 1,6 | 0,7 – 0,9 |
Силос кукурузный | 0,4 – 0,5 | 0,3 – 0,4 | 1,1 – 1,3 | 0,4 – 0,6 |
Корнеплоды свекла | 0,1 – 0,2 | 1,1 – 1,3 | 1,0 – 1,1 | 0,2 – 0,4 |
Озимая рожь до цветения | 1,0 – 1,1 | 0,1 – 0,2 | 0,6 – 0,8 | 0,8 – 1,0 |
К микроэлементам относят цинк, медь, железо, марганец, фтор, кобальт, йод и др. Содержание этих элементов не превышает тысячных долей процента (табл. 6).
Таблица 6. Содержание микроэлементов в кормах в зависимости от их вида
Вид корма | Содержится в 1 кг корма, мг | |||||
железа | меди | цинка | марганца | кобальта | йода | |
Травяная мука люцерновая | 168–195 | 8–11 | 29–32 | 27–31 | 0,2 – 0,3 | 0,4–0,5 |
Жмых подсолнечный | 220–246 | 17–19 | 41–47 | 36–39 | 0,2 – 0,3 | 0,4–0,5 |
Отруби пшеничные | 165–178 | 11–13 | 80–91 | 120–141 | 0,1 – 0,2 | 1,8–1,9 |
Зерно (ячмень) | 52–64 | 4–6 | 36–40 | 12–14 | 0,3 – 0,4 | 0,2 – 0,3 |
Сено злаковое | 112–126 | 5–7 | 15–18 | 57–63 | 0,1 – 0,2 | 0,1 – 0,2 |
Сенаж злако-бобовый | 121–139 | 2–3 | 8–10 | 27–31 | 0,4 – 0,5 | 0,1 – 0,2 |
Силос кукурузный | 62–71 | 1–2 | 5–7 | 4–5 | 0,02–0,04 | 0,06–0,08 |
Корнеплоды свекла | 9–11 | 2–4 | 3–4 | 11–13 | 0,1 – 0,2 | 0,01–0,02 |
Озимая рожь до цветения | 70–85 | 0,2–0,4 | 6–8 | 5–7 | 0,01–0,02 | 0,01–0,02 |
К органическим веществам обычно относят те, которые содержат углерод и сгорают при сжигании корма. Они состоят из 2-х групп веществ – азотистых и безазотистых.
Азотистые вещества. В науке о кормлении животных группа азотистых веществ носит общее название – сырой протеин. В состав сырого протеина входят чистые белки, амиды и органические азотистые основания. Содержание сырого протеина в кормах неоднородно. Больше его в кормах животного происхождения, меньше – в растительных кормах (табл. 7).
Таблица 7. Содержание сырого протеина в кормах в зависимости от их вида
Вид корма | Содержится в 1 кг корма, г | |
в натуральном корме | в сухом веществе | |
Молоко цельное | 35 | 270 |
Мука мясная | 560 | 622 |
Мука рыбная | 620 | 689 |
Травяная мука люцерновая | 190 | 211 |
Жмых подсолнечный | 405 | 450 |
Отруби пшеничные | 151 | 178 |
Зерно (ячмень) | 113 | 133 |
Сено злаковое | 85 | 100 |
Сенаж злако-бобовый | 54 | 120 |
Силос кукурузный | 25 | 100 |
Корнеплоды свекла | 13 | 108 |
Озимая рожь до цветения | 31 | 155 |
Чистые белки составляют главную часть протеина. Они являются сложными, высокомолекулярными веществами, состоящими из аминокислот. В настоящее время из белков удалось выделить свыше 80 аминокислот. В зависимости от физико-химических свойств белков, их происхождения и химического состава белки делятся на две большие группы – простые белки (протеины) и сложные (протеиды). При гидролизе простые белки распадаются исключительно на аминокислоты, а сложные – кроме аминокислот, дают нуклеиновые кислоты, углеводы, фосфорную кислоту и другие вещества. В группу протеинов относят альбумины, глобулины, проламины, глютамины, протамины, гистоны, коллагены, эластины и кератины. Три последних протеина образуют подгруппу протеиноидов, которые относятся к белкам с механическими функциями и в питании животных не имеют значения. В группу протеидов входят нуклеопротеиды, глюкопротеиды, фосфоропротеиды и хромопротеиды. Много содержится белка в теле животного и животных кормах, а также в некоторых растительных кормах – жмыхах, бобовых травах, зернах бобовых культур. Мало белка содержится в соломе, плохом сене, корнеклубнеплодах и др. кормах.
Массовая доля азота в белке составляет примерно 16 %, т. е. в 100 г белка содержится 16 г азота. Составляем пропорцию:
100 г белка – 16 г азота
Х г белка – 1 г азота,
Х = 6,25, то есть в 6,25 г белка содержится 1 г азота
Коэффициент пересчета азота на белок в биологическом материале К = 6,25.
Амиды включают в себя свободные аминокислоты, соли аммония и другие азотистые соединения. Содержание их в кормах колеблется в больших пределах. наиболее богаты содержанием этих веществ силосованные корма, корнеклубнеплоды, молодая трава. В листьях их содержится больше, чем в стеблях.
В группу органических азотистых оснований входят бетаин, ксантин, холин, аргинин, гистидин, лизин и др. вещества.
Безазотистые вещества. В группу безазотистых веществ входят углеводы, жиры и липоиды, спирты, органические кислоты и другие вещества.
Углеводы. В животном организме углеводов содержится не более 2% (гликоген). Сухое вещество растений же в основном состоит из углеводов. В сладких плодах и корнях они встречаются в виде сахара, в большинстве же растений – в виде крахмала, гемицеллюлоз и целлюлозы (клетчатки) (табл.8).
Таблица 8. Содержание углеводов в кормах в зависимости от их вида
Вид корма | Содержится в 1 кг корма, г | |||||
сахара | крахмала | клетчатки | ||||
в нат. корме | в сухом в-ве | в нат. корме | в сухом в-ве | в нат. корме | в сухом в-ве | |
Травяная мука люцерна | 40 | 45 | 26 | 29 | 211 | 235 |
Жмых подсолнечный | 63 | 70 | 25 | 28 | 130 | 144 |
Отруби пшеничные | 47 | 55 | 5 | 6 | 88 | 104 |
Зерно (ячмень) | 2 | 3 | 485 | 570 | 50 | 59 |
Сено злаковое | 21 | 25 | 14 | 17 | 278 | 327 |
Сенаж злако-бобовый | 19 | 42 | 12 | 27 | 127 | 282 |
Силос кукурузный | 6 | 35 | 8 | 32 | 75 | 300 |
Корнеплоды свекла | 40 | 330 | 3 | 25 | 9 | 75 |
Озимая рожь до цветения | 14 | 70 | 4 | 20 | 58 | 229 |
Жиры и липоиды. Принято считать, что вещества, растворяющиеся в бензоле, бензине, эфире и других органических растворителях являются жирами (липидами) и жироподобными веществами (липоидами). В эту группу входят нейтральные жиры и масла (триглицериды), фосфатиды, стерины и стериды. Триглицериды представляют собой сложные эфиры, образованные глицерином и высшими жирными кислотами. В практике химического анализа кормов сложилось понятие о так называемом сыром жире, к которому относятся все вещества корма, переходящие в серный эфир при экстракции, то есть все перечисленные вещества данной группы. Сырым жиром богаты корма животного происхождения, жмыхи и шроты (табл.9).
Таблица 9. Содержание сырого жира и линолевой кислоты
Источник
Под кормами понимают органические и минеральные вещества и смеси из них, которые могут служить для целей кормления сельскохозяйственных животных.
Классификация кормов. По своему происхождению корма делят на растительные и животные. Растительные корма в соответствии с их химическим составом и физиологическим действием на организм животных бывают объемистыми и концентрированными. К объемистым кормам относят грубые, сочные и водянистые. Все корма принято разделять на группы:
— зеленые корма (травы естественных пастбищ, лугов, сеяные травы, сельскохозяйственные культуры, возделываемые на зеленый корм). Зеленый корм содержит много воды (до 70-80 %) и отличается высокими кормовыми достоинствами (в сухом веществе содержится 20-25 % протеина);
— сочные (трава пастбищ и зеленая масса для подкормки и силосованный корм, сенаж, корнеклубнеплоды и бахчевые культуры). Они бедны кальцием и фосфором (0,3-0,4 %), но богаты калием и витамином С. Морковь и другие желтые корма богаты каротином;
— грубые (сено, солома, мякина и веточный корм). Содержат 80-85 % сухого вещества, 19-45 % клетчатки и до 20 % влаги;
— зерновые (зерно злаков, бобовых, семена масличных культур, зерновые отходы (дерть));
— комбинированные корма и кормовые смеси (полнорационные, комбикорма-добавки, малокомпонентные энергопротеиновые добавки). В состав комбикормов включают концентраты, корма животного происхождения, белкововитаминные и микробиологические добавки и микроэлементы;
— премикс – однородная смесь измельченных до необходимых размеров микродобавок и наполнителя, используемая для обогащения комбикормов и белково-витаминных добавок. В премиксы, наряду с восполняющими веществами (витамины, микроэлементы, аминокислоты), вводят вещества, обладающие разного рода воздействиями: стимулирующим, лечебным и т. п. (антибиотики, антиоксиданты, ферменты, вкусовые добавки и т. д.);
— остатки технических производств (масла экстрактивного (жмыхи и шроты), мукомольного (отруби, мучная пыль, сечка зерновая), свеклосахарного (жом), винокуренного (барда), пивоваренного (солодовые ростки, пивная дробина), крахмало-паточного (мезга) производств;
— животного происхождения – молочные (обрат, пахта, сыворотка), мясные (мясная и мясокостная мука), рыбные (рыбная мука);
— пищевые остатки;
— минеральные добавки (соль, зола, мел, сапропель);
— витаминные корма (рыбий жир, дрожжи);
— протеиновые и другие дополнители (синтетическая мочевина или карбамид, уксуснокислый аммоний);
— антибиотики (биомицин, пенициллин, тетрациклин).
Химический состав кормов и их питательность. Продуктивность животных во многом зависит от сбалансированного кормления, которое обеспечивается использованием полноценных кормов. Полноценными считаются такие корма, которые содержат все необходимые для животного организма вещества и способны в течение длительного времени обеспечить нормальные отправления всех его физиологических функций. Поэтому в животноводстве важно учитывать как количество, так и качество кормов.
Питательность – это свойство корма, зависящее от его химического состава, удовлетворяющее природные потребности животного в питательных веществах.
Корм растительного происхождения состоит из воды и сухого вещества. Значительную часть массы большинства кормов составляет вода. Например, в зеленых кормах 60-85 % воды, в корнеплодах – до 90 %. Сухое вещество корма состоит из органической и минеральной частей. Минеральные вещества – это то, что остается от корма после его сжигания (зола). Органическая часть сухого вещества состоит из азотистых и безазотистых веществ и витаминов.
Азотистое вещество, или сырой протеин, включает в себя белки и амиды (небелковые азотистые соединения органического происхождения). Роль белков в питании животных сводится к обеспечению организма набором аминокислот, необходимых для построения белков тела, молока, шерсти и другой продукции. Основное значение в питании животных имеют 20 аминокислот. Аминокислоты – лизин, аргинин, гистидин, лейцин, изолейцин, триптофан, валин, метионин, фенилаланин и треонин – не могут синтезироваться в организме и поэтому называются незаменимыми. У жвачных животных незаменимые аминокислоты синтезируются микроорганизмами в преджелудках и поэтому они менее требовательны к качеству протеина. Белком богаты мясокостная и рыбная мука, жмыхи, шроты, зернобобовые, мало белков в картофеле и свекле.
К безазотистым веществам относятся углеводы и жиры. Углеводы корма служат материалом для образования жировых запасов в организме, а легкорастворимые (сахара и крахмал) – пищей для микроорганизмов, населяющих пред- желудки жвачных животных. В теле животных углеводов содержится 1-15 %. В корнеплодах, клубнеплодах и зерновых кормах доля углеводов составляет 5070 % сухого вещества. Если животное получает углеводы в избытке, то их излишек превращается в жир (эту способность используют при откорме свиней). В кормах сырой жир представлен собственно жиром, восками, хлорофиллом, смолами, красящими веществами, фосфатидами, стеаринами и другими соединениями. Жиры в растительных кормах находятся в небольших количествах (3-8 %). Исключение составляют семена масличных культур и продукты их переработки (соя, подсолнечник, рапс, жмых из них). Жиры откладываются клетками организма про запас, которые животные используют в качестве источника энергии при снижении уровня кормления. Подкожный жир играет роль теплоизолятора.
Минеральные вещества играют важную роль во всех физиологических процессах в организме: переваривании, всасывании и усвоении корма. Они влияют на процессы обмена веществ и являются строительным материалом для костей, зубов. В растительном корме содержание минеральных веществ не превышает 4-7 %.
В составе минеральных веществ различают макро- и микроэлементы. К макроэлементам относят кальций, калий, натрий, фосфор, хлор, магний, серу. К микроэлементам относят кобальт, молибден, марганец, медь и др. Кальций и фосфор входят в состав костной ткани. Кальций регулирует возбудимость нервной системы, влияет на свертываемость крови. Фосфор входит в состав нуклеиновых кислот, играет значительную роль в углеводном обмене. Кальция много в листьях стеблях, фосфора – в зерновых, отрубях, шроте, жмыхе. Калий влияет на работу сердца. Натрий повышает возбудимость нервной системы, стимулирует работу сердца, регулирует водный обмен. В растительных кормах калия больше, чем натрия. Этим объясняется повышенная потребность всех травоядных животных в натрии. Им дают подкормку в виде хлористого натрия (поваренной соли). Потребность в микроэлементах у животных небольшая, но их недостаток может вызвать серьезные расстройства в обмене веществ. Так, железо, медь, кобальт оказывают большое влияние на кровообращение; железо входит в состав гемоглобина, цинк – инсулина; йод – гормона щитовидной железы; марганец влияет на половые процессы. Поэтому недостаток микроэлементов восполняется премиксами, содержащими в своем составе соли указанных микроэлементов.
Витамины – это органические вещества, нередко сложного химического строения, необходимые для жизнедеятельности организма в очень малых количествах. Действуя как биокатализаторы, витамины оказывают существенное влияние на рост и продуктивность животных. Заболевания, вызванные отсутствием или недостатком витаминов, называют авитаминозом.
Недостаток витамина А останавливает рост и развитие молодняка, у взрослых животных ведет к бесплодию. В растительных кормах содержится только провитамин А – каротин, который в печени превращается в витамин А. Каротином богаты зеленая трава, морковь. При авитаминозе В1 в организме накапливаются вещества, приводящие к воспалению нервных стволов – полиневриту. Этот витамин содержится в зерне, особенно его много в рисовых отрубях и дрожжах. Авитаминоз В12 вызывает анемию, т. к. в крови резко падает содержание эритроцитов. Витамин С регулирует синтез гормонов, надпочечников и опорных белков, проницаемость кровеносных сосудов, обмен углеводов и белков, усиливает устойчивость организма к инфекциям, обладает антистрессовым действием. Витамин Д регулирует фосфорно-кальциевый обмен. Кальций и фосфор усваиваются организмов только при наличии витамина Д. Наиболее богат витамином Д рыбий жир. Ультрафиолетовое излучение способствует выработке в организме витамина Д и имеет антирахитичное действие. Зимой животных и корм необходимо облучать ультрафиолетовыми лучами. Витамин Е влияет на плодовитость животных: при его недостатке гибнут зародыши. При недостатке витамина K замедляется свертываемость крови, у птиц происходят множественные кровоизлияния во внутренние органы.
Качество корма определяется не только его химическим составом, но и тем, как будут усвоены эти вещества животными – его переваримостью. Пере- варимыми называют такие питательные вещества, которые в результате пищеварения поступают в кровь и лимфу. Часть же веществ корма с остатками пищеварительных соков, слизью, кишечным эпителием и продуктами обмена выводятся из организма в виде кала. О переваримости судят по разности между питательными веществами, принятыми с кормом и выделенными с калом. Переваримость выражают в граммах. Отношение переваренных питательных веществ к принятым с кормом, выраженное в процентах, называют коэффициентом переваримости. Например, корова получила с кормами 1300 г протеина, с калом выделила 400 г; переваренная часть будет равна 900 г = 1300 г – 400 г. Коэффициент переваримости будет равен (900/1300) * 100 = 69,2 %. На переваримость корма влияют его химический состав, физические свойства, вкус, запах и метод подготовки к скармливанию.
Для полной оценки питательности кормов, наряду с показателем переваримости кормов, используют оценку по энергетической питательности. Под энергетической питательностью корма понимают содержание всех доставляемых с кормом органических веществ или вносимой ими энергии. Энергетическая ценность кормов выражается содержанием в них кормовых единиц либо энергетической кормовой единице (ЭКЕ). Питательность корма в ЭКЕ выражается путем деления количества обменной энергии на 2500 ккал.
Другой показатель оценки кормов – кормовая единица. За кормовую единицу (корм. ед.) принята питательность 1 кг овса среднего качества, который будучи скормлен сверх корма, необходимого для поддержания жизни, приведет к отложению у животного 150 г жира.
Источник