Нарушение обмена веществ при неправильном использовании синтетических азотсодержащих соединений

Нарушение обмена веществ при неправильном использовании синтетических азотсодержащих соединений 2016-11-28T10:57:36+00:00

Нарушение обмена веществ при неправильном использовании синтетических азотсодержащих соединений

Синтетические азотсодержащие соединения (карбамид, аммонийные соли, аммиачная вода, безводный аммиак) используются в животноводстве в качестве источника азота, особенно в рационах с недостаточным содержанием протеина. Эти соединения относятся к группе веществ с высокой расщепляемостью в преджелудках жвачных животных. В США в 1979 г. для кормления крупного рогатого скота и овец использовали 70 тыс. т мочевины.

Более часто для указанных целей используется карбамид (мочевина). Карбамид синтезируется из аммиака (Г^Н3) и двуокиси углерода (СО2). Это не протеин, а синтетическое азотсодержащее вещество (САВ).
Карбамид содержит 45-46% азота, тогда как в белке его около 16%. Кроме того, следует иметь в виду, что одна весовая часть карбамида эквивалентна 2,62 весовой части переваримого протеина корма. Следовательно, по содержанию азота 1 кг мочевины и 6 кг кукурузы приблизительно эквивалентны 7 кг соевого шрота.
Первым этапом использованияя карбамида животными считается разложение его в рубце под действием фермента уреазы, выделяемого микроорганизмами с образованием аммиака. Активность уреазы содержимого рубца чрезвычайно высокая и карбамид в нем в течение часа превращается в аммиак, большая часть которого используется микрофлорой рубца для синтеза белков своего тела. Отмирая, микроорганизмы становятся источниками живого белка и используются организмом жвачных животных как источник протеина. Другая часть аммиака всасывается через стенки желудка и через воротную вену попадает в печень, там основная масса его превращается в мочевину и удаляется.
Однако, когда количество всасываемого аммиака превышает определенный уровень, печень не в состоянии полностью нейтрализовать его в крови. Это явление иногда наблюдается и при обычных условиях кормления без добавки карбамида, особенно при скармливании кормов, содержащих большое количество небелкового азота.
Некоторые производные аммиака могут быть токсичны, если количество аммиака в рубце повысится до такого уровня, когда печень не способна превратить его в мочевину. Это приводит к накоплению аммиака в переферийных кровеносных сосудах до 1000мкг/100мл и более. Токсическое действие аммиака начинает проявляться при его концентрации в крови свыше 100 мг/100 мл.
В каких количествах целесообразно добавлять мочевину в рационы кормления жвачных? Большинство авторов сходятся на том, что для практических целей рекомендуется скармливать такое количество карбамида, которое может возместить до 30 % протеина рациона. Оптимальным считается соотношение белкового и небелкового азота как 3:1, при котором азот карбамида используется максимально.
В большинстве опытов положительные результаты от скармливания карбамида были получены при соотношении в рационе 70 % белкового и 30 % небелкового азота. Такое соотношение обычно и принимается за основу в практике кормления. Аммиак, усвоенный микроорганизмами.
При кормлении молочных коров для восполнения недостатка протеина в рационе карбамид вводится в объеме 25 — 30 % от потребности в переваримом протеине (примерно 80- 150 г на голову в сутки). Молодняку старше 6 мес рекомендуют давать 20- 35 % от количества необходимого переваримого протеина, или примерно 40 — 50 г в сутки на голову.
Подсчитано, что рубцовая микрофлора может продуцировать 1,35-1,80 кг микробного протеина в сутки. Для этого требуется примерно 0,23 кг азота, что эквивалентно 0,45 кг мочевины.
Установлено, что для равномерного переваривания клетчатки необходимо, чтобы в корме было не менее 5 % протеина. Однако очень большие дачи азотсодержащих синтетических соединений снижают переваривание клетчатки в рубце. Эксперименты и практика свидетельствуют о том, что мочевина лучше всего используется в рационах, содержащих менее 13% протеина в пересчете на сухое вещество. Установлено также, что синтетическое азотистое вещество (САВ) используется более эффективно в низкопротеиновых, но высокоэнергетических рационах и, наоборот, хуже в высокопротеиновых низкоэнергетических рационах.
При даче животному щелочей скорость распада карбамида повышается и, следовательно, увеличивается его токсичность в результате более быстрого образования аммиака. Органические кислоты, связывая аммиак, образуют аммонийные соли и тем самым снижают токсическое действие карбамида. На этом основано профилактическое и лечебное действие уксусной и молочной кислот. Включение в рацион силоса, содержащего эти кислоты, в значительной мере предупреждает токсическое действие аммиака. Такое же действие оказывают сахара, сбраживающиеся в рубце с образованием уксусной, пропионовой, масляной и молочной кислот.
Эффективность использования карбамида в кормовом рационе, как это установлено многими исследованиями, меняется в зависимости от уровня и вида углеводов, содержащихся в кормах. Поэтому считается, что на 100 г карбамида корова должна получить около 1 кг легкогидролизуемых углеводов, причем около 2/3 этого количества должен составлять крахмал. Микрофлора рубца получает аммиак из растительных протеинов, САВ и мочевины, содержащейся в слюне. Эти соединения расщепляются в рубце до аммиака. Количество аммиака, которое может быть использовано Рубцовыми микроорганизмами, зависит от численности бактерий и скорости их размножения. Скорость определяется числом доступной для них энергии, которая, в свою очередь, зависит от количества потребленного лекгоферментируемого корма.
Высокоэнергетические корма быстрее сбраживаются, чем низкоэнергетические. Поэтому можно использовать САВ при включении в рацион высокоэнергетических кормов. Синтетические азотсодержащие вещества совершенно не используются, если концентрация аммиака в рубце превышает уровень, при котором бактерии способны использовать САВ. У крупного рогатого скота мочевина составляет около 70 % общего азота мочи; ее концентрация в моче коррелирует с количеством выделяемой мочи и концентрацией мочевины в крови. Потери азота с мочой обычно больше у коров, получающих кукурузный силос с добавкой мочевины, чем у коров, потребляющих эквивалентное количество азота в составе кормов.
Установлено, что лучший эффект достигается при скармливании карбамида на фоне рационов, содержащих корнеклубнеплоды, силос, патоку, зерно злаковых, богатых легкопереваримыми углеводами. Такой рацион способствует не только лучшему использованию азота карбамида, но одновременно повышает переваримость других питательных веществ кормовой смеси.
Использование мочевины и аммонийных солей, добавляемых в силос. Установлено, что количество протеина может быть повышено путем добавления мочевины при силосовании, потому что, например, кукурузный силос, содержащий мало протеина, является хорошим источником энергии, необходимой для «фиксации» азота мочевины рубцовой микрофлорой. При скармливании мочевины с силосом использование ее выше, чем при скармливании с концентратами. Однако лучше всего использовать мочевину для обогащения силосуемой массы, так как при этом она равномерно распределяется по всей массе корма и исключаются случаи отравления животных. Кислоты силоса снижают активность уреазы рубца, что способствует замедлению образования в нем аммиака и повышению использования азота. Обычно рекомендуемая доза мочевины находится в пределах 0,5-0,75% (0,5% для силоса с 30 %-ным содержанием сухого вещества и 0,75 % — для силоса с 40 %-ным содержанием сухого вещества). Добавка мочевины увеличивает содержание сырого протеина (в расчете на сухое вещество) с 8,5 до 13,5%. В свою очередь добавление мочевины в указанных дозах позволяет снижать содержание протеина в концентратах с 18 до 13% без отрицательных последствий для продуктивности коров. Поэтому многие американские фермеры добавляют к силосуемой массе кукурузы 4,5- 5 кг/т мочевины. Ее рассеивают поверх измельченной зеленой массы в период силосования.
При добавлении мочевины к силосуемой массе около 10 % ее азота в процессе силосования теряется. Потери повышаются по мере увеличения содержания в силосуемой массе сухого вещества. Потери минимальные при содержании в силосе 30 -40 % сухого вещества. В то время как при силосовании кукурузы в конце вегетационного периода (44 % сухого вещества) терялось 69 % азота мочевины, а при силосовании в более ранней фазе (30 % сухого вещества) — около 16% (Дж. Р. Кэмпбелл, Р.Т.Маршалл). По данным авторов, молочная продуктивность коров, получавших силос из кукурузы, убранной при содержании сухого вещества 44%, была ниже, чем коров, которым скармливали силос из кукурузы, содержащей 30 и 37% сухого вещества. Снижение продуктивности частично можно компенсировать добавлением муравьиной кислоты к силосуемой массе с высоким содержанием сухого вещества. Однако, силос, приготовленный из растительной массы с высоким содержанием сухого вещества и добавкой мочевины, хуже поедается.
При использовании мочевины в рационах с кукурузным силосом наблюдается тенденция к снижению потребления минеральных веществ. Например, в рационы коров, получающих силос с добавкой мочевины, рекомендуется включать серу, которая необходима бактериям для синтеза серусодержащих аминокислот — метионина и цистина. Соотношение азот:сера в кукурузном силосе примерно 13 :1; добавление мочевины к силосу в дозе 0,5 % расширяет это соотношение до 18 :1.
Мочевина — наиболее распространенный источник САВ для кукурузного силоса, однако применяются и другие добавки, такие как сульфат аммония, фосфат аммония, диамонийфосфат, которые обогащают силос азотом и фосфором. Часто используют безводный аммиак, так как он стоит дешевле и технология его применения проще.
Считается, что комбинированные добавки карбамида с сульфатом аммония или с диаммонийфосфатом эффективнее, чем добавки только карбамида или одной из аммонийных солей. Сульфат аммония и мочевину целесообразно вносить в силосуемую массу в соотношении 1:2, из расчета 5-6кг на 1т кукурузы.
Проведенными наблюдениями установлено, что скармливание коровам кукурузного силоса, обогащенного азотом мочевины и сульфата аммония, обеспечивало увеличение потребления, переваримости и использования азота протеина, повышало показатели азотистого и жирового обмена, способствовало равномерному распределению нагрузки по перевариванию питательных веществ в различных отделах пищеварительного тракта в результате усиления кишечного пищеварения. Хороший эффект получен при включении в силосуемую массу вместе с мочевиной сульфата аммония и мела.
Положительные результаты получены БелНИИЖ при скармливании коровам смеси, в состав которой входили ячменная дерть около 50 %, обесфторенный фосфат или диаммонийфосфат, костная мука до 30 % (от всех минеральных веществ), поваренная соль — 1 %. На 1 т концентратно-карбамидной смеси добавляли 75 г сернокислого марганца, столько же сернокислой меди, 20 г хлористого кобальта, 0,4г йодистого калия.
Исследована также эффективность добавления в рацион уксуснокислого аммония (А. А. Синещеков). По данным автора, при введении в рацион 150 г уксуснокислого аммония увеличивалось потребление сухого вещества, переваривание его в кишечнике повышалось с 59 до 65%. В кишечнике увеличивалось всасывание азотистых веществ, в результате чего общее количество усвоенного азота возрастало на 93 г по сравнению с прелопытным периодом.
Определенный интерес представляют исследования по скармливанию коровам аммонийных солей ЛЖК как источника энергии и протеина в составе жидкой добавки с мелассой, обеспечивающей хорошую поедаемость азотистой подкормки. Жидкую добавку, содержащую 60 % тростниковой мелассы, 20 % уксуснокислого аммония и 20 % воды, животные получали вволю. Концентраты давали из расчета 1 кг на 3 кг молока, сено — вволю на ночь. Скармливание уксуснокислого аммония в составе жидкой подкормки не снижало поедаемость сена и концентратов. Потребление жидкой подкормки при скармливании вволю составляло 3,72 кг в сутки, или 744 г уксуснокислого аммония. Это приводило к увеличению продуктивности коров.
В качестве частичного заменителя кормового протеина в рационах жвачных могут быть использованы различные аммонийные соли органических и минеральных кислот.
Мочевиной можно консервировать влажное зерно злаковых, о чем рассказано в предыдущем разделе. Она разлагается, выделяя аммиак, который подавляет развитие микроорганизмов. Зерно смешивают с мочевиной в количестве 2-2,2% от массы зерна. Консервированное мочевиной зерно долго сохраняется без потери питательности, обогащается протеином, нетоксично и пригодно к скармливанию. Обработка аммиачной водой способствовала повышению содержания в зерне сырого протеина (общего азота) с 8,9-9,4 до 14,6-14,8%, т.е. на 57-64%.
Токсичность мочевины. Приведенные данные свидетельствуют о том, что использование карбамида и аммонийных солей дает положительные результаты для восполнения дефицита протеина в рационах животных. Однако при этом, как указывалось, необходимо строго соблюдать нормы введения их в рацион, при несоблюдении чего возможны отравления животных.
Мочевина может быть токсичной для жвачных, если она поступает в организм в больших количествах в короткий промежуток времени.
Одним из ранних признаков токсического действия карбамида и аммонийных солей является прекращение нормальных движений рубца. Торможение работы рубца не вызывается прямым воздействием аммиака, а является следствием поступления в кровь продуктов микробильного расщепления мочевины, в частности, аммиачных солей.
При отравлении карбамидом у животного наблюдается угнетенное состояние, повышенная чувствительность, сильная мышечная дрожь, мышечные и кожные судороги, потливость, нарушение координации движений. При остром отравлении животное лежит с неподвижно вытянутыми ногами, наступает спазм скелетной мускулатуры, дыхание учащается, становится поверхностным и напряженным. Пульс слабый или совсем не прощупывается. Слабые движения рубца или их отсутствие приводят к нарушению отрыжки и вздутию. Смерть наступает от упадка сил, тетании, нарушения кровообращения и общего венозного застоя крови.
Токсическое действие мочевины зависит от ряда факторов. Так как избыток мочевины токсичен для скота, очень важно тщательно смешивать ее с зерновым рационом. В настоящее время рекомендуется включать мочевину в дозе, равной одной трети азота зернового рациона для низкопродуктивных коров и до одной пятой для высокопродуктивных. Меньшая доза для высокопродуктивных коров в основном объясняется тем, что они обычно потребляют значительно больше зерна, чем низкопродуктивные, а организм коровы в единицу времени может эффективно использовать ограниченное количество мочевины. В США на фермах с высокопродуктивным стадом в качестве максимальной дозы принято от 180 до 360 г мочевины на корову в сутки.
Ученые Канзасского университета разработали и испытали кормовое средство, названное «стареа» (з^агеа), представляющее собой однородную смесь желатинизированного крахмала и мочевины. Эта смесь менее токсична и вкуснее, чем мочевина, смешанная с молотым зерном. С точки зрения вкусовых качеств зерносмеси мочевина не должна составлять более 1,5% смеси. Гранулирование мочевины с люцерновой мукой позволяет несколько повысить вкусовые качества корма и в определенных условиях уровень потребления мочевины.
Одновременная дача карбамида и щелочи, например, бикарбоната аммония, увеличивает его токсичность, а уксусная кислота, наоборот, уменьшает. Такое действие кислот обусловлено, по-видимому, тем, что уреаза имеет наивысшую активность при рН, равном 7,5-8. Активность ее снижается примерно на 50% при уменьшении рН до 5,0. При голодании животных активная кислотность содержимого рубца повышается приблизительно до 4,8, поэтому голодные животные особенно чувствительны к карбамиду. Этим и объясняется профилактическое и лечебное действие органических (уксусная и молочная) кислот. Такое же действие оказывают сахара, сбраживающиеся в рубце с образованием уксусной, пропионовой, масляной и молочной кислот. Отсюда включение в рацион сахарной свеклы, мелассы будет способствовать уменьшению токсичности карбамида.
В рацион с мочевиной не следует включать грубые корма плохого качества. Действие карбамида возрастает при замене в рационе одного корма другим, особенно богатым протеином, а включение в рацион силоса, содержащего органические кислоты, в значительной мере оказывает профилактическое действие.
Наряду с составом рациона на токсичность карбамида оказывает влияние способ его скармливания. Карбамид, скармливаемый коровам в количестве 100-150 г в сутки в три приема в смеси с кормами, не нарушает обмена веществ. Те же дозы, скармливаемые за один прием, вызывают значительные изменения в показателях крови и содержимого рубца в течение первых 6 ч. Это связано с тем, что гидролиз мочевины в рубце протекает с большей скоростью, чем синтез протеина, и аммиак из мочевины выделяется быстрее, чем из естественного протеина, поэтому часть мочевины теряется. Этим, в частности, и объясняется более эффективное использование мочевины при многократной ее даче.
Плохо размолотый карабамид более токсичен. Поэтому перед скармливанием его необходимо растереть. Известно, что все корма целесообразно хранить в сухом месте, но особенно важно хранить в сухом состоянии корма, содержащие мочевину. При хранении таких кормов во влажных условиях возможно самосогревание и повышение активности микрофлоры, продуцирующей уреазу, которая и расщепляет мочевину до аммиака и воды.
Рассматривая способы скармливания мочевины животным с точки зрения ее токсичности, следует подчеркнуть, что наиболее безопасным способом использования карбамида является добавление его в кукурузную массу при силосовании или к готовому силосу. В этих случаях большое количество органических кислот в силосе устраняет возможность токсического действия карбамида.
Хорошим способом является также скармливание мочевины с кормовыми средствами, к которым добавляется меласса. Попадая в рубец, меласса быстро сбраживается с образованием органических кислот.
Токсическое действие карбамида может проявиться и при скармливании его в смеси с гранулированным комбикормом.
При обнаружении признаков отравления мочевиной, которые проявляются чрезвычайно быстро, необходимо принять срочные меры. Заболевшему взрослому крупному рогатому скоту в начальной стадии отравления для прекращения дальнейшего распада карбамида, нейтрализации и связывания образовавшегося в рубце аммиака необходимо дать из бутылки или через зонд одно из приведенных ниже средств: 4-5л кислого молока (простокваши или сыворотки), 0,5-1,0 л 0,5%-ного столового уксуса или молочной кислоты, 1,0- 1,5л 20-30 %-ного раствора патоки или сахара. При затрудненном глотании лечебные средств тех же дозах вводят через троокар непосредственно в рубец.
В тяжелых случаях в яремную вену целесообразно ввести 20-40%-ный раствор глюкозы в количестве 300-400 мл. Для поддержания тонуса центральной нервной и сердечно-сосудистой систем больным животным рекомендуется вводить сердечные и тонизирующие препараты.
Через 1 — 2 ч после острого приступа отравления, чтобы активизировать работу пищеварительного аппарата, животному следует дать 0,5 л льняного или подсолнечного масла. При своевременном оказании помощи животное выздоравливает через несколько часов.
Таким образом, токсическое действие мочевины проявляется в тех случаях, когда не соблюдаются условия правильного ее применения (плохо измельчают и перемешивают с кормами, нарушают дозировку, кратность и порядок скармливания, продолжительность приучения животных и др.)
Профилактика отравлений мочевиной. Чтобы небелковый азот был эффективно использован и в целях недопущения отравления животных необходимо соблюдать следующие правила.
1. Следует убедиться, что добавка, содержащая мочевину, тщательно перемешана. Лучше смешивать ее с дробленым зерном, при этом масса мочевины в смеси не должна превышать 20%.
2. Корм с мочевиной скармливают в виде кормосмеси (чаще с концентратами) в течение дня в несколько приемов. Это обеспечивает равномерное потребление небелкового азота небольшими порциями в течение дня и более эффективное его усвоение. Такой метод скармливания устраняет возможность отравления животных.
3. Не скармливать мочевину только что поставленным на откорм животным, пока они не окрепнут полностью и не начнут давать приросты. Для этого обычно требуется период продолжительностью в 3-4недели.
4. Молодняку с живой массой менее 270 кг избегают скармливать мочевину или используют ее в незначительных количествах. Животные с небольшой ЖИВОЙ массой могут усваивать некоторое количество небелкового азота, но уровень скармливания его не должен превышать 1/4 белковой добавки, что составляет приблизительно 0,5% мочевины в общем сухом веществе рациона.
5. Если в рационе содержится мало энергии, мочевину избегают скармливать любой половозрастной группе скота. Наиболее полное усвоение азота небелковых соединений наблюдается при скармливании их с мелассой или другими источниками легкоферментируемых углеводов.
6. Рацион должен быть обеспечен по минеральным веществам и витаминам.

http://animals-feed.info