Особенности пищеварения и обмена веществ у коров черно-пестрого голштинизированного скота при различных типах кормления

Особенности переваривания питательных веществ в рубце

В процессе рубцового пищеварения питательные вещества у скота преобразуются иначе, чем у животных с однокамерным желудком. У крупного рогатого скота углеводы корма, в том числе клетчатка и гемицеллюлозы, сбраживаются в рубце до уксусной, пропионовой, масляной и других кислот, которые всасываются в кровь. Летучие жирные кислоты (ЛЖК) у скота являются основными источниками энергии для всех жизненно важных процессов .

Уксусная кислота составляет основную долю жирных кислот. Она образуется в процессе расщепления полисахаридов. При кормлении животных сеном и травой образование уксусной кислоты происходит более интенсивно. Ацетат после поступления в кровь используется преимущественно в жировом обмене, особенно в синтезе молочного жира. Превращения корма в пищеварительном тракте скота сопровождаются значительной затратой энергии. Эти затраты возникают в связи с жеванием, брожением в рубце и использованием, с одной стороны, несбродивших углеводов, а с другой — ЛЖК, образующихся при брожении в рубце. Работа жевания бывает особо значительной при использовании корма, богатого клетчаткой. Потери при брожении составляют около 6 % от энергии веществ, подвергающихся брожению, затраты при усвоении несбродивших веществ составляют около 7 %. Наибольшую долю составляют потери энергии при использовании ЛЖК (около 17 %), а у откармливаемого скота, откладывающего жир, — около 40 % .

В рубце крупного рогатого скота происходит преобразование и азотистых веществ. Поступающие в рубец протеины подвергаются воздействию протеолитических ферментов, вырабатываемых микроорганизмами, с образованием большого количества аммиака. В рубце имеется большая группа микроорганизмов, которая использует часть аммиака в качестве источника азота для синтеза аминокислот, в том числе и тех, которых недостаточно в протеине кормов. Другая часть аммиака из рубца всасывается в венозную кровь, поступает в печень и превращается в мочевину, которая выделяется с мочой или частично возвращается в рубец со слюной.

Микробный белок, синтезированный из аминокислот, вместе с пищевой массой поступает в сычуг и, продвигаясь по кишечнику, переваривается у скота примерно так же, как и у животных с однокамерным желудком, то есть расщепляется до альбумоз, аминокислот.

Бактерии синтезируют витамины группы В (тиамин, рибофлавин, никотиновую кислоту, фолиевую кислоту, биотин, цианокобаламин и др.), а также жирорастворимый витамин К (филохинон). Поэтому взрослые жвачные при сбалансированном кормлении не нуждаются в добавлении этих витаминов в рацион, но молодняк, у которого рубец еще не функционирует, должен получать их с кормом.

Желудок жвачных животных и строение

Морфологичеси и функционально желудочная система жвачных состоит из четырех отделов (рубец – 57%, сетка – 7%, книжка – 20%, сычуг – 11%). Три первых не снабжены железами и выполняют функции так называемого преджелудка, в котором пища обрабатывается – и механически, и бактериально.

Стенки такого преджелудка сформированы трема родами оболочек:

серозная
мышечная
слизистая (и, что интересно, доля этой оболочки составляет примерно до 75% от общей массы всего желудка).

Очень интересно у жвачных устроен и процесс пищеварения – он достаточно своеобразен тем, что работает со жвачкой, включая следующие моменты:

Изначально пережеванная трава попадает прежде всего в рубец, где слюна и микроорганизмы начинают процесс брожения.
Из рубца масса отправляется в сетку, которая отличается с ячеистым строением своих стенок. Там корм подвергается отрыгиванию обратно в ротовую полость, где за дело берутся зубы и слюда, завершая процесс измельчения массы.
Затем полужидкая и хорошо подготовленная жвачка снова заглатывается животным, попадая в еще один отдел желудка – книжку. Свое название он получил из-за параллельных складок, которые образуются книжкой на подобии реальных страниц – листочков.
Здесь еда проходит процесс обезвоживания и переходит дальше – в сычуг. И здесь на нее наконец воздействует сычужный сок.

Почти для всех жвачных характерно особое строение верхней челюсти – резцы отсутствуют, а вместо их образован твердый валик поперечного формата, а коренные зубы снабжены особыми складками эмали, образующими лунки.

В связи с особой системой пищеварения у жвачных очень длинный кишечник, а молочные железы сформированы в вымя с несколькими сосками, располагающееся в зоне паха.

Большинство видов жвачных характеризуются наличием рогов самой разной формы и строения. Обычно они расположены на лобных костях у самцов (и не только).

Обычно пястные кости пальцев у этих животных сращены в единый массив, за счет чего вместе с некоторой репродукцией костей предплечья и голени конечность отличается стержневидным строением. Именно такое строение выработалось в качестве отличного приспособления к бегу.

Значение жвачных

Любое жвачное животное – не хищник, и не способно защитить себя от противников, которые избрали их звеном своей пищевой цепочки. И, что бы выжить, жвачные научились на бегу добывать и усваивать корм. А уже потом его переваривать.

На самом деле, именно жвачные характеризуются наличием существенных и широких источников корма, в отличии от тех же хищников. И у этой группы животных имеется симбиотическое пищеварение (причем максимальное среди всех позвоночных) – в помощь к высокоэффективному применению пищи. И именно такое пищеварение, когда эндосимбионты (бактерии, грибы), находящиеся в сетчатом желудке, участвует в расщеплении пищи, а также в процессе гидролиза кормов.

И огромное количество животных этой группы спасает человечество,ведь среди них есть не только источники пропитания для людей, но и тягловые, грузовые силы. На самом деле значение жвачных для человечества сложно недооценит, ведь все мы и всегда сталкиваемся с ними в повседневной жизни.

Заключение

На геологической сцене жвачные стали появляться в незапамятные времена, еще в эоцене как мелкие формы, которые в ту эпоху занимали достаточно незначительное место в фауне. А сейчас этот вид животных представляет самую многочисленную группу копытных, которой еще даже далеко до полного расцвета.

Факторы, влияющие на рубцовое пищеварение

Видовой состав микрофлоры рубца меняется в зависимости от состава рациона, возраста животного, применения ветеринарных препаратов. Можно выделить следующие:

степень измельчения корма
при сильном измельчении кормосмеси корм проходит из рубца через пищеводный желоб транзитом
кислотность кормосмеси
дополнительное поступление органических кислот с кормами создает нагрузку на микрофлору и может приводить ее к гибели, так, например, pH рубца снижается в первые часы после кормления, а затем нормализуется за счет поступления бикарбонатов со слюной во время жвачки
уровень концентратов в рационе.
Повышение уровня концентратов до 40—50% от сухого вещества приводит с снижению pH рубца ниже 6 и гибели целлюлозолитической микрофлоры. Это происходит в период раздоя и интенсивного откорма крупного рогатого скота.
уровень углеводов в рационе
недостаток клетчатки (грубых кормов) приводит к нарушению рубцового мата, тем самым создаются условия для закисления рубцового содержимого. недостаток сахара способствует развитию амилолитических бактерий и сдвигу микрофлоры в пользу расщепления более сложных углеводов. При существенном дефиците сахара снижается активность бактерий, уменьшается синтез микробного протеина, возрастают потери в рубце.
уровень жира
повышение жира выше 3,5-4% от сухого вещества рациона (например, при включении большого количества шрота) существенно снижается доступность кормов для микроорганизмов, корма проходят транзитом
поступление микронутриентов (витаминов и минералов)
например, существуют исследования, что введение витаминов группы В в рацион коровы (хотя они в норме синтезируются у животных) способствует активизации рубцового пищеварения

Список использованной литературы

Буряков Н. П. Кормление высокопродуктивного молочного скота / Н. П. Буряков. — Москва: Проспект, 2009. — 416 с.
Ильина, Л.А. Содержание микроорганизмов в рубце телят разного возраста» Животноводство и кормопроизводство — №3 (99) -2017. — С.128-133.
Колоскова Е.М., Езерский В.А., Остренко К.С. и др. Исследование микробиома рубца у овец с использованием молекулярно-генетических методов (обзор)/ Колоскова Е.М., Езерский В.А., Остренко К.С. и др. — Проблемы биологии продуктивных животных. №4.- 2020, С.5-26. doi:10.25687/1996-6733.prodanimbiol.2020.4.5-26
Мороз М. Т. Методические рекомендации: Оптимизация условий кормления высокопродуктивных коров / М.Т. Мороз. — Санкт-Петербург. АМА НЗ РФ. — 2 п.л.
Рядчиков В. Г. Основы питания и кормления сельскохозяйственных животных: учебник. — Санкт-Петербург, Лань, 2015. — 640 с.

Особенности жвачных животных

Главной и основной особенностью жвачных является их пищеварительная система и четырехкамерные желудки (однако, к примеру, верблюд и оленьковые могут похвастаться трехкамерным желудком). В связи с этим животные этого семейства едят траву в огромных количествах и быстро – накапливая съеденное в первом отделе, где пища размягчается. Позднее этот материал – жвачка – извергается и пережевывается, измельчается животным, ведь целлюлоза сложно переваривается. Затем уже жвачка отправляется в другие отделы, где дальше обрабатывается микроорганизмами.

К жвачным млекопитающим относится шесть семейств парнокопытных:

вилороговые;
жирафовые;
кабарговые;
оленевые;
оленьковые;
полорогие.

В подотряд принято относить более 160 видов копытных самой разной величины и размера:

домашний рогатый скот (как крупный, так и мелкий);
дикие формы животных (зубры, бизоны, яки, антилопы, жирафы).

Телосложение у животных этого подотряда различное – от мелкого до крупного, в основном все они стройные с длинными конечностями, снабженными двумя или четырьмя пальцами. Причем конечные фаланги пальцев сформированы в копыта. А вот боковые пальцы в своей основной массе недоразвиты и при ходьбе не участвуют, не касаясь почвы.

У этих животных обычно ярко выражен половой деморфизм – самцы снабжены рогами. И большинство из видов жвачных снабжены особыми кожными железами, расположенными и на голове, и в паху, и на ногах.

Питание жвачных

Обычно жвачные не заботятся о тщательном пережевывании корма, который они едят – обычно этот процесс проходит поверхностно. Ведь основную обработку он проходит в одном из отделов желудка – рубце, и там корм приводится в состояние идеальной мелкой консистенции. Именно с этой целью животные постоянно жуют жвачку, отрыгивая корм в ротовую полость.

Такое питание и строение желудка обусловлено, прежде всего, своеобразием переваривания корма (как правило, физико-химического), а также количеством необходимых животному питательных и минеральных веществ.

Такое устройство идеально подходит для усвоения органических веществ, а именно, для перевода их в более простые растворимые соединения низкомолекулярной формы. И что бы обеспечить все это, животновод должен идеально знать процесс пищеварения.

Для крупного сельскохозяйственного скота просто необходимы грубые корма с хорошо усваиваемым и перевариваемым протеином,но имеющие низкий показатель растворимости в рубце. Ведь чем большая часть корма превратится в бактериальный протеин, тем более высока ценность такого корма для животного.

Жираф – жвачное животное

И главными ингредиентами корма для животных из группы жвачных считаются зерно, отруби как источник энергии, а также кукурузная мука, люцерна, жмых масличных, целлюлоза и даже зерновые оболочки.

Особенности потребления кормов у коров черно-пестрого голштинизированного скота при различных типах кормления

В последнее время, при изучении эффективности различных типов кормления крупного рогатого скота, было отмечено, что потребление кормов животными при различных типах кормления неодинакова. Это обусловлено прежде всего концентрацией энергии в сухом веществе кормов, входящих в состав рационов того или иного типа кормления.

Кроме того, при условии, что каждый тип кормления должен соответствовать потребностям животных во всех питательных и биологически активных веществах, было также установлено, что каждый тип кормления имеет свои преимущества и недостатки и бывает пригоден или непригоден в зависимости от физиологического состояния и уровня продуктивности животных (А.Д, Синещеков, 1965; А,И. Чеботарев, 1968; В.Н. Топарская, 1970; М.Ф. Томмэ, В.Н. Костенко, 1972; Ю.И. Белявский, ТН. Созонова,1977; А.С. Всяких и др., 1978; В.И. Георгиевский и др., 1979; Р.П. Васильев, Н.А. Долгоброд, 1981; П.И. Викторов, Н.П. Улетова, I98S; СИ. Вмшняков, 1988; В.М Серов, А.И. Шилов, Ю.М. Енин, 2002; И.А. Козлов, 2003).

Особое значение для физиологии жвачных животных имеет потребление углеводистых кормов с высокой концентрацией энергии в сухом веществе для наиболее оптимальных процессов в рубце. И, тем не менее, важная задача в решении вопросов рационального использования кормовых средств заключается в определении их поедаемости животными.

В задачу наших исследований входило изучить особенности потребления кормов черно-пестрого голштинизированного скота при различных типах их кормления. Рационы кормления лактирующих коров по периодам опытов приведены в таблице 3. Из данных таблицы 3 видно, что рационы кормления лактирующих коров всех подопытных групп составлялись нами на начало лактации, на период раздоя (в максимальные среднесуточные удои), а также на период разгара и спада лактации. Из данных таблицы 3 также следует, что рационы изучаемых силосного, сенажного и силосно-сенажного типов кормления лактирующих коров, несмотря на то, что являются сбалансированными по основным нормируемым показателям, имеют и характерные различия. Так, рационы силосного типа кормления отличаются высоким содержанием липидов, но имеют сравнительно низкое содержание сахара. В рационах сенажного типа кормления при несколько большем содержании протеина отмечается и большое содержание клетчатки. Так, в первой половине лактации коров 1 группы при силосном типе кормления их в сухом веществе рациона содержалось протеина 12,9 %, а клетчатки — 22,9 %. В этот же период в сухом веществе рациона коров 2 группы, содержавшихся на. сенажном типе кормления, протеина содержалось 13,7 %, а клетчатки — 27,3 %. В сухом веществе рациона коров 3 группы, находившихся на силосно сенажном типе кормления, протеина содержалось 13,0 %, а клетчатки — 26,2

Из данных таблицы 3 также следует, что структура рационов » изучаемых типов кормления изменяется в период лактации животных, а при .-этом изменяется соотношение отдельных питательных и биологически активных веществ. Это также необходимо учитывать при организации полноценного кормления особенно высокопродуктивных коров, Так, в период раздоя, по мере увеличения продуктивности лактирующих коров ,. подопытных групп, доля грубых и сочных кормов в структуре рациона несколько снижается, а доля концентрированных кормов увеличивается.

Это обусловлено в основном тем, что высокопродуктивные коровы не в состоянии потреблять большое количество кормов рациона при низкой концентрации обменной энергии в сухом веществе рациона. Во многих случаях в производственных условиях это является основной причиной, сдерживающей рост продуктивности у высокопродуктивных л актирующих коров. С учетом этого, нами также была поставлена задача изучения потребления сухого вещества кормов рационов различного типа кормления, отличающихся различной концентрацией обменной энергии.

Корма, применяемые в наших опытах на лактирующих коровах, по концентрации энергии в сухом веществе различались. Так, в I кг сухого вещества сенажа викоовсяного содержалось обменной энергии 8,1 МДж, силоса кукурузного — 7,6, сена злаково-бобового — 7,2, концентратной смеси — 10,4, патоки свекловичной — 12,0 МДж. С учетом концентрации обменной энергии в сухом веществе отдельных кормов концентрация обменной энергии в 1 кг сухого вещества рациона коров 1, 2 и 3 групп в период раздоя составила соответственно 9,4; 9,8 и 9,5 МДж. В начале и конце лактации в результате изменения структуры рационов кормления лактирующих коров подопытных групп концентрация обменной энергии в сухом веществе рационов была несколько ниже этих показателей в период раздоя животных.

Строение пищеварительной системы

Отделы сложного желудка жвачных млекопитающих расположены в следующем порядке.

Особенности строения пищеварительной системы жвачных

Рубец

Рубец — это преджелудок, который служит резервуаром для растительной пищи. Размеры колеблются у взрослых особей от 20 литров (например, у коз) до 300 литров у коров. Имеет изогнутую форму и занимает всю левую часть брюшной полости. Ферменты здесь не вырабатываются, стенки рубца лишены слизистой оболочки, оснащены сосцевидными выростами для образования шероховатой поверхности, что способствует обработке пищи.

Под действием микрофлоры пища частично перерабатывается, но большая ее часть нуждается в дальнейшем пережёвывании. Рубец — отдел желудка жвачных парнокопытных, из которого отрыгивается содержимое назад в ротовую полость – так образуется жвачка (процесс многоразового перехода пищи из рубца в рот). Уже достаточно перетертая еда возвращается снова в первый отдел и продвигается дальше.

Микроорганизмы играют важную роль в пищеварении жвачных, расщепляют целлюлозу, сами становятся источником животного белка в процессе переваривания и ряда других элементов (витаминов, никотиновой кислоты, тиамина и др.)

Сетка

Сетка – складчатая структура, похожа на сеть с полостями разной величины. Складки находятся в постоянном движении, высотой около 10 мм. Служит фильтром и пропускает кусочки пищи определенной величины, которые обработаны слюной и микрофлорой рубца. Большие частицы сетка отправляет назад для белее тщательной переработки.

Книжка

Книжка – отдел желудка жвачных животных (исключение оленьковые у них он отсутствует), который состоит из мышечных пластинок, прилегающих друг к другу. Пища попадает между «страниц» книжки и подвергается дальнейшей механической обработке. Здесь адсорбируется много воды (около 50%), минеральные соединения. Обезвоженный комок пищи и перетертый в однородную массу готов к переходу в последний отдел.

Сычуга

Сычуга – истинный желудок, выстлан слизистой оболочкой с пищеварительными железами. Складки полости сычуги увеличивают поверхность, которая продуцирует кислый желудочный сок (у коров может выделяться до 80 литров за 24 часа). Под действием соляной кислоты, ферментов, пища переваривается и постепенно переходит в кишечник.

Попадая в двенадцатиперстную кишку, пищевой комок провоцирует выброс ферментов поджелудочной железой и желчи. Они расщепляют еду на молекулы (белки на аминокислоты, жиры на моноглицериды, углеводы на глюкозу), которые через стенку кишечника всасываются в кровь. Непереваренные остатки продвигаются в слепую, а затем в прямую кишку и выводятся наружу через анальное отверстие.

https://youtube.com/watch?v=cuvYktI2PAA