Перевариваемость клетчатки в рубце лактирующих коров
Светлана МОШКИНА, кандидат биологических наук
Винфриед ДРОХНЕР, доктор ветеринарных наук
Мукверем ТАФАЙ, доктор сельскохозяйственных наук
ПО МАТЕРИАЛАМ ЖУРНАЛА «ЖИВОТНОВОДСТВО РОССИИ», СЕНТЯБРЬ, 2005
Попав на краткосрочную стажировку по обмену опытом в Германию, сотрудники Орловского государственного аграрного университета не планировали своего участия в научно-исследовательском проекте, проводимом немецким Институтом питания животных. Однако удалось не только обменяться накопленными знаниями и опытом, но и выполнить большую работу, которая позволила получить новые результаты. Мы выявили оптимальный уровень содержания структурных углеводов в рационах коров, изучили процессы превращения клетчатки, целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина, в том числе и динамику превращения клетчатки в рубце в течение суток.
Клетчатка — важный углевод большинства растительных организмов. Оптимальное содержание структурообразующей клетчатки в корме — одно из основных условий нормальной работы пищеварительного тракта, а также улучшения переваримости и использования органических веществ рациона жвачными животными. Процессы превращения клетчатки в их рубце при различных условиях кормления исследовали сотрудники Орловского государственного аграрного университета на базе вивария Института питания животных Университета Хоенхайм (Германия).
Для опыта отобрали лактирующих черно-пестрых голштинизированных коров. Периодически повышали уровень клетчатки в рационе с 24 до 53,5%. Вместо термина «сырая клетчатка» ввели определение «нейтрально-детергентная клетчатка» (НДК), которое более конкретно характеризует общее количество структурных углеводов: целлюлозы, геми-целлюлозы и лигнина.
Один из первостепенных показателей оптимального содержания того или иного питательного вещества в рационе — переваримость. Даже незначительное изменение соотношения питательных веществ может существенно снизить переваримость и использование компонентов не только одного вида корма, но и рациона в целом.
Основу питания жвачных животных составляют растительные корма, поэтому необходимо учитывать переваримость их основного компонента — клетчатки. Данные нашего исследования показали, что при переходе от рациона с минимальным количеством клетчатки к кормам с повышенным ее содержанием изменяются показатели превращения целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина уже в первые часы после кормления. Сначала переваримость структурных углеводов повышается до определенного уровня, а затем несколько снижается. Наиболее оптимально процессы превращения клетчатки в рубце протекали при содержании НДК в рационе от 36 до 42% сухого вещества (рис. 1). В первый период опыта (содержание НДК 24-36%) в соотношении легкодоступных углеводов (крахмала и сахара) к клетчатке превалировали углеводы, поэтому в микробной популяции рубца преобладали амилолитические и протеолитические бактерии. В последующие периоды (НДК 36-42%) увеличивалось содержание целлюлозолитических бактерий, а следовательно, и переваримость клетчатки.
Однако чрезмерно высокое содержание структурных углеводов в рационах (НДК 42% и выше) несколько снижало переваримость целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. Это может говорить о том, что для жизнедеятельности микроорганизмов-симбионтов (в том числе и целлюлозоли-тических) недостаточно энергии, так как содержание легкодоступных углеводов минимально.
В литературе нередко встречаются противоречивые данные о динамике превращения структурных углеводов в рубце животных в течение суток. Наши опыты показали, что уже через 2 часа после кормления клетчатка подвергается значительным превращениям (рис. 2). При этом снижается количество клетчатки и ее фракций в содержимом рубца по сравнению с показателями, полученными за час до кормления. Через 2 часа после кормления процент переваримости НДК колеблется в пределах 4,2-11,9% (по периодам).
Через 5 часов после утреннего кормления процент клетчатки в рубцовом содержимом немного повышается. Это можно объяснить тем, что в рубце животных в первую очередь перевариваются легкодоступные углеводы, а также другие легко-ферментируемые питательные вещества за счет создания благоприятных для них условий (кормление концентрированными кормами), тогда как целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин подвергаются лишь незначительным превращениям и потому накапливаются. Через 11 часов после утреннего кормления (или через час после вечерней дачи сена) содержание клетчатки в рубце либо несколько увеличивается, либо остается на том же уровне. Это может быть связано с эвакуацией из преджелудков содержимого, накопившегося в течение суток. При этом вместе с кормом эвакуируется значительная часть микроорганизмов, в том числе и целлюлозолитических. Значит, уровень переваривания клетчатки в эти часы невелик. Основное же переваривание происходит ночью, когда резко повышается активность целлюлозолитической микрофлоры.
Заметим, что рассмотренные выше аспекты показывают степень превращения клетчатки в рубце в первые часы после кормления. Однако клетчатка переваривается трудно и до летучих жирных кислот расщепляется после длительного пребывания в рубце. Тогда мы стали изучать уровень переваримости клетчатки в рубце коров с использованием метода нейлоновых мешочков (рис. 3). При этом учитывали превращение нейтрально-детергентной клетчатки за 12 суток, а количество периодов сократили, оставив только те, когда в рационе ее было от 36 до 44%, то есть периоды максимальной переваримости в первые часы после кормления.
На рисунке 3 видно, что содержащаяся в рационе клетчатка, помещенная затем в нейлоновые мешочки, переваривается в рубце за 12 суток на 56,76-65,62%. То есть основная часть труднопереваримой клетчатки расщепляется в рубце после длительного пребывании в нем, а оставшееся небольшое количество подвергается дальнейшим превращениям в остальных отделах желудочно-кишечного тракта. Наивысший процент переваримости нейтрально-детергентной клетчатки отмечен в период, когда содержание клетчатки в рационе несколько понижено.
