Содержание сахара в кормах для животных

Понятие углеводной питательности кормов.
Углеводы играют очень важную роль в жизнедеятельности организмов животных. Они являются основным источником энергии в биосфере и могут существовать как в мобильной форме, так и в форме резервов, выступают структурными предшественниками аминокислот и нуклеиновых кислот; входят в состав групп крови и определяют их антигенные свойства, а также в состав хрящей, клеточной оболочки бактерий и растений, где они выполняют механическую и структурную функции соответственно.
Свойства углеводов связаны с их строением. По своему строению углеводы — это многоатомные спирты, которые структурно подразделяются:
- • на моносахариды: пентозы (арабинозу, ксилозу, рибозу) и гексозы (глюкозу, фруктозу, галактозу, маннозу);
- • олигосахариды (связанные между собой 2-10 моносахаридов): дисахариды (сахарозу — тростниковый сахар, мальтозу, лактозу — молочный сахар, целлобиозу);
- • полисахариды (связанные между собой множества моносахаридов): пентозаны (арабан, ксилан) и гексозаны (декстрин, крахмал, целлюлозу — клетчатку, инулин, гликоген). Среди прочих полисахаридов в кормах встречаются гемицеллюлозы, лигнин, смолы, слизи и пектиновые вещества.
Углеводы по роли в обмене веществ подразделяют на энергетические и структурные. К энергетическим углеводам относят крахмал, сахарозу, глюкозу, мальтозу, фруктозу и др., к структурным — лактозу, маннозу, галактозу, раффинозу, рибозу и др.
По превращениям в пищеварительном тракте животных различают легкоусвояемые и трудноусвояемые углеводы. Легкоусвояемые — это моносахариды, дисахариды и полисахарид крахмал; трудноусвояемые — все полисахариды за исключением крахмала.
Большое разнообразие углеводов, входящих в состав кормов, определяет их углеводную питательность.
Моносахариды всасываются через кишечную стенку в кровь без предварительного расщепления. Однако скорость всасывания моносахаридов разная: наиболее высокая — у глюкозы и галактозы, средняя — у фруктозы и низкая — у ксилозы и арабинозы.
Из дисахаридов особенно широко распространена в кормах в свободном состоянии только сахароза. Мальтоза получается при расщеплении крахмала, а целлобиоза — при расщеплении целлюлозы (клетчатки). Лактоза — единственный углевод, содержащийся в молоке животных.
Из трисахаридов в кормах присутствует лишь раффиноза. Она содержится в сахарной свекле и кормах из отходов хлопчатника.
Из полисахаридов в кормлении жвачных животных основное значение имеют крахмал, целлюлоза (клетчатка) и гемицеллюлоза, для свиней и птицы — крахмал.
Содержание углеводов в кормах.
Содержание углеводов в кормах неодинаково. Например, крахмала много в клубнях картофеля; сахарозы — в свекле, моркови, других корнеплодах и бахчевых; целлюлозы (клетчатки) — в грубых кормах (сене, соломе и др.); лактозы — в молоке. Манноза содержится в зерне ячменя и пшеницы, ее много в хвое, кормовых дрожжах; галактоза — в молочном сахаре, корнеклубнеплодах, жмыхах, льняном семени. Раффинозы сравнительно много в сахарной свекле, в зерне ржи и пшеницы.
Углеводная питательность кормов в значительной степени обусловлена как набором и соотношением разных фракций углеводов, так и содержанием других питательных веществ. Эти изменения зависят от условий выращивания, сроков уборки, технологии заготовки и приготовления кормов.
Контроль углеводного питания.
Согласно существующим детализированным нормам кормления сельскохозяйственных животных углеводное питание крупного рогатого скота нормируют по содержанию в кормах и рационах сырой клетчатки, сахара и крахмала; овец, свиней, лошадей, кроликов и птицы — только по содержанию в кормах и рационах сырой клетчатки.
Для контроля углеводного питания жвачных животных приняты следующие показатели: количество легкоусвояемых (сахара и крахмала) и трудноусвояемых углеводов (сырой клетчатки), а также сахаропротеиновое соотношение в рационах; содержание глюкозы в сыворотке крови и наличие кетоновых тел в крови и моче; содержание сахара в молоке лактирующих животных; содержание и соотношение в рубцовой жидкости низкомолекулярных летучих жирных кислот (уксусной, пропионовой и масляной).
Источник
Среди органических веществ кормов группа углеводов составляет до 80% сухого вещества. Поэтому количественно в питании животных углеводы занимают первое место, хотя в теле животных углеводов практически не содержится, за исключением небольшого количества глюкозы, а также гликогена в печени и мышцах.
Крахмал, сахароза, глюкоза, мальтоза, фруктоза и другие углеводы, содержащиеся в кормах, необходимы животным как источник энергии, они определяют в организме уровень энергетического питания. При окислении 1 г углеводов в организме животных выделяется 17 кДж энергии. Углеводы оказывают влияние на интенсивность обмена жиров и белков. Энергетические углеводы в организме окисляются до углекислого газа и воды с выделением энергии, которая необходима для поддержания нормальной температуры тела, работы мышц и внутренних органов. Избыточное количество углеводов в организме животных откладывается в виде жира. Таким образом, углеводы в виде гликогена и жира являются резервными веществами в теле животных. Отложение жира, например у свиней, является генетическим признаком, а при откорме крупного рогатого скота, овец и других животных с целью получения жирного мяса необходимо, чтобы в корме содержалось избыточное количество углеводов. Углеводы необходимы также для работы мышц и тканевого дыхания клеток с окислением до углекислоты и воды, причем освобождающаяся энергия идет на обеспечение процессов мышечного сокращения. При мышечной работе содержание глюкозы в крови и гликогена в мышцах снижается. Снижение уровня глюкозы в крови вызывает расщепление гликогена печени. И этот процесс продолжается до тех пор, пока содержание глюкозы в крови не дойдет до нормального уровня.
Такие углеводы, как лактоза, манноза, галактоза, раффиноза, рибоза и другие в организме животных являются структурным материалом, входят в состав клеток, органов и тканей.
Структурные углеводы принимают участие в синтезе аминокислот в организме, способствуют повышению в 2 раза усвоения кальция, содержащегося в корме, ускоряют процессы окостенения костной ткани. Скармливание кормов, содержащих структурные углеводы, особенно полезно молодняку, беременным и лактирующим животным, у которых минерализация костяка и образование кальциевых соединений в молоке имеют первостепенное значение. Длительное кормление животных по рационам с недостаточным количеством кормов, содержащих структурные углеводы, сопровождается задержкой роста, снижением продуктивности и увеличением костных заболеваний.
Для жвачных животных углеводы необходимы не только как источник энергии и вещества для выполнения обменных функций, но и для обеспечения условий нормального функционирования микрофлоры рубца. Деятельность микроорганизмов — инфузорий, простейших, — населяющих рубец жвачных, зависит от углеводного состава кормового рациона и требует разных форм углеводов — иногда легко и быстро усвояемых и интенсивно ферментируемых, таких как сахар и крахмал, а иногда, наоборот, умеренно или трудно усвояемых, таких как клетчатка, декстрин, инулин и др.
Например, для ускорения микробного синтеза аминокислот и витаминов группы В и К в рубце жвачных животных необходим сахар корма, а для синтеза низкомолекулярных летучих жирных кислот (ЛЖК), являющихся предшественниками жира молока, требуется клетчатка корма.
Поэтому при нормировании углеводного питания жвачных животных особое внимание обращают на регулирование содержания в кормовых рационах сахара и клетчатки. Недостаток в кормах этих углеводов, например, у дойных коров ведет к снижению синтеза аминокислот и витаминов в организме и катастрофическому падению жирности молока.
Понижение жирности чаще всего наблюдается при кормлении коров по рационам, в структуре которых грубые корма, богатые клетчаткой, составляют менее 35% перевариваемого сухого вещества.
Особенно необходима клетчатка для дойных коров в пастбищный период. Недостаток клетчатки в молодой траве повсеместно является главной причиной снижения жирности молока в первые 3-5 недель пребывания животных на пастбище. Лишь по мере вегетации растений, когда содержание клетчатки в них повышается до 22-23%, жирность молока у коров восстанавливается. Но если дополнительно к пастбищному корму в течение двух недель после выгона животных на пастбище давать коровам сено хорошего качества, то жирность молока удерживается практически на исходном уровне. Поэтому на первый период пастбищного содержания коров на ферме надо иметь запас сена.
Функцию по поддержанию генетически обусловленного уровня жирномолочности коров выполняет не сама по себе клетчатка рациона, а продукты ее микробного расщепления в преджелудках животного. Образующиеся при этом низкомолекулярные летучие жирные кислоты — уксусная, пропионовая и масляная — всасываются в кровь, поступают в молочную железу, где и принимают участие в синтезе примерно половины всего молочного жира в удое. Следует подчеркнуть, что такое участие этих кислот в биосинтезе молочного жира обеспечивается лишь в том случае, если они образуются в соотношении 3:1:1. Это значит, что на три части уксусной кислоты должно приходиться по одной части пропионовой и масляной кислот. Такое соотношение жирных кислот у лактирующих животных достигается при оптимальном уровне клетчатки в рационе, равном 20-25% от сухого вещества корма.
Когда в кормах рациона недостает клетчатки, то у животных уменьшается выделение слюны, которая обычно снижает кислотность в рубце, что приводит к уменьшению количества и ослаблению активности микрофлоры, расщепляющей клетчатку, и, как следствие, к образованию в рубце большого количества уксусной кислоты.
У животных с однокамерным желудком (свиней, лошадей и др.), а также птицы и плотоядных животных клетчатка обеспечивает моторику (перистальтику) желудочно-кишечного тракта. Недостаток клетчатки в кормах рациона плотоядных животных ведет к дискинезии кишечника и различного рода желудочно-кишечным заболеваниям. А недостаток клетчатки, например, в рационах супоросных маток, приводит к агалактии у них после опороса.
Из группы углеводов для животных большое значение имеют пектиновые вещества, которые обладают бактерицидными свойствами. Физиологическая функция пектинов заключается в том, что они защищают организм от различных токсических веществ, образующихся в результате обмена. Пектины способствуют выведению из организма тяжелых металлов. Много пектиновых веществ содержится в свекле, моркови и других корнеплодах, а также во фруктах (яблоках и др.).
Исходя из большой важности углеводов для животных, количество их в рационах необходимо постоянно контролировать. В настоящее время контроль углеводного питания животных осуществляется по следующим показателям: по количеству легкоусвояемых углеводов — сахару и крахмалу и трудноусвояемых — по клетчатке. Кроме того, в кормовых рационах рекомендуется учитывать сахаропротеиновое соотношение, которое характеризует тесную связь углеводного и белкового обмена в организме животных.
Например, оптимальным содержанием в рационах дойных коров следует считать: сахара — 8-10%, крахмала — 10-13%, клетчатки — 20-25% от сухого вещества рациона. Содержание клетчатки в рационах взрослых свиней должно быть не более 10%, молодняка — до 5%; кур-несушек — не более 3-4%. Оптимальным сахаропротеиновым соотношением в рационах жвачных животных является: для дойных коров — от 0,8 до 1,2, для быков-производителей — зимой от 1,25 до 1,5, летом от 0,75 до 1,1; для овец — от 0,7 до 1,2. Это значит, что на каждые 100 г перевариваемого протеина должно приходиться 80 и 120 г, 125 и 150 г, 70 и 120 г сахара.
Нормирование сахаропротеинового соотношения в рационах жвачных является необходимым для нормального течения физиологических процессов в организме животных. При этом лучше усваивается протеин, органические кислоты, каротин и минеральные вещества корма, повышается микробный синтез аминокислот и витаминов группы В и К, а также создаются более благоприятные условия для жизнедеятельности полезной микрофлоры в рубце. Это способствует сохранению здоровья и повышению продуктивности.
Длительное нарушение сахаропротеинового соотношения в рационах стельных коров приводит к рождению физиологически незрелых телят (у новорожденных отсутствует сосательный рефлекс) и к более частым заболеваниям телят диспепсией (появляется профузный понос).
Для достижения необходимого уровня сахаропротеинового соотношения в рационы животных включают корнеплоды, кормовую патоку (мелассу), или проводят осолаживание части концентрированных кормов. Особенно надо обращать внимание на нормирование в рационах соотношения сахара к протеину при силосном типе кормления, а также при максимальном использовании жома барды, так как эти корма практически не содержат сахаров.
Источник
Вопрос: в каком корме для скота содержатся сложные углеводы, а в каком простые? И как они работают?
????????Ответ получен через сервис “Помощь животновода”:
Углеводы — это органические вещества, содержащие карбонильную группу и несколько гидроксильных групп. Классифицируют эти соединения по способности к гидролизу (по расщеплению) на более простые соединения. По этому принципу и выделяют простые и сложные углеводы.
????Простые углеводы
К простым углеводам при кормлении животных традиционно относят простые сахара – моно и дисахариды.
1️⃣Моносахариды:
- Глюкоза. Моркови, тыкве, картофеле, зерновых;
- Фруктоза. Фрукты, ягоды.
- Также к моносахаридам относятся: галактоза, манноза, рибоза.
2️⃣Дисахариды:
- Сахароза. Содержится в сахарной свекле, а также в тростниковом сахаре;
- Лактоза, или молочный сахар. Содержится в молоке и продуктах его переработки, в хлебе;
- Мальтоза, или солодовый сахар: содержится в патоке, проросшем зерне и дрожжах.
????Сложные углеводы
К сложным углеводам относятся – олиго- и полисахариды – главными из которых являются крахмал, пектин, гемицеллюлозы и клетчатка. Они отличаются между собой длиной полимерных связей, и в зависимости от этого используются в организме животных с большей или меньшей скоростью.
1️⃣Олигосахариды:
- Раффиноза: источником которой является для коров меласса.
2️⃣Полисахариды:
- Крахмал. Источниками данного полисахарида в рационах коров являются: злаковые, картофель – до 70% СВ, кукурузный силос. К крахмалистым кормам относят зерно овса, ячменя, ржи, пшеницы, кукурузу и т. д.
- Клетчатка является самым «медленным» углеводом. Источниками данного полисахарида является: солома озимых зерновых, в которой содержится 40-45% клетчатки, сено и солома яровых злаков – 20-35%. Меньше всего клетчатки содержится в корнеклубнеплодах – не более 2% и голозерновых – 1%, чуть побольше в пленчатых (овес и ячмень) – около 10%. Количество клетчатки в рационе должно быть около 18 – 22%.
- Целлюлоза. Источник – стенки растительных клеток.
- Инулин. Источник – одуванчик, ячмень, рожь, топинамбур.
- Гликоген. Источник -корма животного происхождения и корма, содержащие углеводы.
3️⃣Смешанные полисахариды:
- Пектин. Источник – яблоки, морковь, зелёные бобы, корнеплоды;
- Гемицеллюлоза. Источник – одеревенелые части растений;
- Лигнин. Источник – сено и солома
????Как работают углеводы в организме коров:
Углеводы, в основном, расщепляются ферментами микроорганизмов в рубце.
Углеводы – крахмал, расщепляемая клетчатка и остаточные фракции – расщепляются и превращаются микроорганизмами в органические кислоты: уксусную масляную и пропионовую. Из этого процесса микроорганизмы получают большую часть энергии, необходимой им для размножения – наращивания биомассы.
Объем органических кислот и их соотношение зависит от типа углеводов в корме:
- Если коровам дают корм с высоким содержанием сахара, то образуется довольно большой объем масляной кислоты;
- Корм с высоким содержанием крахмала дает большое количество пропионовой кислоты;
- Корм, содержащий расщепляемые волокна клетчатки, создает много уксусной кислоты в рубце.
Однако всегда будут вырабатываться все три вида кислот.
Эти три вида кислот впитываются через стенку рубца и являются наиболее важным источником энергии для коровы. В процессе обмена веществ органические кислоты преобразуются в организме животного в жир, сахар, и участвуют в образовании белков молока и белков мяса.
- При большом количестве уксусной кислоты молоко будет высокой жирности;
- Большое количество пропионовой кислоты в рубце приведет к высокому уровню отложений в организме и меньшему количеству питательных веществ для выработки молока, что приводит к снижению жирности молока.
Остаточные углеводы и растворимый крахмал быстро ферментируются в рубце и расщепляются на органические кислоты. Следовательно, большое содержание в корме остаточных углеводов и крахмала может вызвать повышение кислотности в рубце (снижение уровне рН). При снижении рН до 5,3 (норма 6,3-6,8), микроорганизмы, вызывающие ферментацию клетчатки, гибнут, наступает состояние острого ацидоза. В это время в рубце вырабатывается меньше уксусной кислоты, но больше пропионовой.
❎Последствия: происходит снижение потребления корма, так как нерасщепленная клетчатка занимает место в рубце, снижая скорость прохождения, а из-за нехватки уксусной кислоты корова дает молоко меньшей жирности и набирает массу тела из-за увеличения содержания пропионовой кислоты. Низкий уровень рН в рубце может вызвать ацидоз, смещение сычуга, кетоз и ламинит, и как результат – падёж скота от истощения.
✅Выход из ситуации: если рацион содержит большое количество сахара и крахмала, значительных колебаний кислотности можно избежать, раздавая часто и в небольшом количестве корм из легкоусвояемых компонентов, либо тщательно перемешивать с кормом содержащим много клетчатки, лишая коров возможности сепарировать (избирательно потреблять) корм на кормовом столе.
????Идеальное соотношение кислот в рубце для производства молока и мяса:
- Для молочных пород – 60% уксусной кислоты, 20% пропионовой кислоты, 20% масляной кислоты;
- Для мясных пород – 45% уксусной кислоты, 35% пропионовой кислоты, 20% масляной кислоты.
Источник
Классификация углеводов и их свойства
Углеводы условно можно разделить на две группы:
- углеводы, заключённые внутри растительных клеток (простые сахара и крахмал)
- углеводы оболочек растительных клеток (лигнин, кутин, целлюлоза и гемицеллюлоза).
Для наглядности представим свойства углеводов в виде таблицы:
Показатель | сырая клетчатка | БЭВ (сахар и крахмал) |
Что входит в группу | лигнин, кутин, целлюлоза и гемицеллюлоза – углеводы иеют длинные молекулы, в зависимости от строения которых, наличия инкрустирующих веществ меняется и доступность для животного | крахмал, сахар – легко усваиваются всеми видами животных |
Особенности переваривания | частично усваивается микрофлорой ЖКТ: у полигастричных – в рубце, у моногастричных животных – в слепой кишке. Вещества входящие в группу сырой клетчатки участвуют в регулировании пристеночнго пищеварения | пищеварение начинается с ротовой полости (амилаза слюны), у полигастричных основное переваривание идет сначала в рубце, микрофлорой, а затем (как же как у моногастричных) – в тонком отделе кишечника за счет ферментов поджелудочной железы. |
Источники | для КРС МРС, лошадей: солома, сено, сенаж, травяная мука- отличаются высоким содержанием клетчатки в сухом веществе для свиней: сенная, травяная мука, отруби. Богат клетчаткой овес для остальных животных: отруби, овес | зерновые – прешница, овес, ячмень, кукуруза – содержат 50-60% БЭВ |
Как определяется | остаток после растворения образца корма в слабых растворах кислоты и щелочи | расчетный показатель |
Критика | при определении сырой клетчатки часть углеводов может вымываться в раствор и на фильтре будет оставаться наиболее трудно переваримый лигниновый комплекс – таким образом сырая клетчатка, полученная в среднестатистической лаборатории – наиболее трудно переваримая часть корма. Часть гемицеллюлоз будет потеряна и перейдет в раствор – “потерянные” таким образом углеводы будут учтены в БЭВ. Однако при Европейском подходе термин клетчатка включает не только трудноусвояемый комплекс (КДК), но и легкойсвояемую часть сложных углеводов (НДК) | |
Значение для животных | Полигастричные животные | является источником уксусной кислоты из которой впоследствии образуется жир молока. Переваривается с использованием простейших – необходима для нормального рубцового пищеварения, обеспечения жвачки и др. см ниже. | крахмал в процессе рубцового пищеварения трансформируется в проприоновую кислоту, которая в дальнейшем используется для синтеза жира тела животного. Избыток крахмала приводит к ожирению. Сахар необходим для усвоения протеина, прежде всего для усвоения небелкового азота в рубце жвачных |
Моногастричные животные и птица | практически не усваивается, обеспечивает моторику | служат источником энергии |
Избыток в рационе | снижение усвоение рациона, более быстрое прохождение пищи по ЖКТ | диарея при избытке сахара за счет увеличения бродильных процессов. Избыток крахмала приводит к ожирению. Увеличивается гликимический индекс (см ниже, актуально при диабете) |
Недостаток в рационе | запоры, уменьшение моторики ЖКТ. У жвачных пропадает жвачка, нарушается рубцовое пищеварение | для моногастричных – уменьшение энергонасыщенности рациона, у полигастричных – нарушение усвоения протеина из рубца. |
Контроль | Уровень клетчатки в сухом веществе рациона, в %. Содержание КДК и НДК в рационе | Для жвачных – сахара-протеиновое отношение, отношение сахара и крахмала Уровень крахмала и сахара в сухом веществе рациона |
Значение сырой клетчатки в организме животных
1. Источник энергии (особенно для жвачных животных).
2. Клетчатка является естественным раздражителем пищеварительного тракта (улучшает перистальтику кишечника и секрецию желез).
3. Сырая клетчатка обеспечивает структуру каловых масс.
4. Сырая клетчатка обеспечивает физиологический акт жвачки.
5. Клетчатка нормализует микробиальные процессы в рубце.
6. Клетчатка служит источником ЛЖК (уксусная кислота) для образования жира молока.
Жирным выделены функции клетчатки для моногастричных животных.
Сейчас есть тенденция акцентировать внимание не только на клетчатке, но и на маннановых полисахаридах – которые содержаться в клеточной стенке дрожжей и способны регулировать пристеночное пищеварение. Они так же входят в группу сырой клетчатки.
У всех животных по современным представлениям клетчатка обладает пробиотическим действием, то есть стимулирует размножение микрофлоры в желудочно-кишечном тракте.
Методика определения клетчатки
Принцип определения сырой клетчатки основан на нерастворимости в слабых растворах кислоты (под действием которой гидролизуются водо- и жирорастворимые углеводы – крахмал, амиды, амины и минеральные вещества) и щёлочи (которая гидролизует белковые вещества, окисляет и эмульгирует жиры, растворяет часть гемицеллюлоз). Т.Е. СК представляет собой остатки от обработки растительных веществ слабыми кислотами и щелочами.
Специфическое оборудование, реактивы
Реактивы:
- 4%-ный раствор H2SO4
- 30%-ный раствор NaOH
- Серный эфир
Оборудование, посуда:
- Насос Комовского
- Воронка Бюхнера
- Колба Бунзена
Роль и значение простых углеводов (крахмала и сахара)
Являются источником энергии. Наиболее быстро распадутся простые углеводы – глюкоза, которая поступая в кровь повышает этот показатель в крови. Пищеварение крахмала требует значительных затрат, поэтому он переваривается несколько дольше.
Значение углеводов связано с гликемическим индексом – то есть насколько быстро после потребления корма начинается рост уровня глюкозы в крови, насколько он эффективен и продолжителен. Для продуктивных, участвующих в соревнованиях животных, больных диабетом – это крайне важный показатель. Важно обеспечить не только общее поступление глюкозы в кровь, но и сохранение этого показателя в течении определенного времени. Поэтому необходимо соблюдать баланс между быстрыми углеводами – глюкозой, дисахаридами и др. и углеводами с длинной цепью -крахмалом.
Перекорм углеводами может привести к ожирению животных. Это свойство используют при откорме продуктивных животных и ограничивают углеводы у пожилых непродуктивных животных для профилактики.
Возвращаясь к вопросу диабета, доступность крахмала у разных животных и кормовых культур различна. У кукурузы крахмал находиться “в пакетиках”, что снижает его переваримость в рубце и обеспечивает поступление энергии самому животному.
Резервным углеводом у животных является гликоген, у растений – крахмал.
Обеспечивают усвоение протеина у животных с рубцовым пищеварением.
Источник