Потребность молочной железы в пластических и энергетических субстратах (на основе биохимических реакций)
| Вид продукта | Пластический предшественник (на 100г продукта) | Энергетические потребности | ||||
| глюкоза | ацетат | аминокислоты | ВЖК | АТФ, моль (г ацетата) | НАДФН, моль (глю, г) | |
| Лактоза | 105,3 | 0 | 0 | 0 | 0,83 (3,5) | 0 |
| Белок | 0 | 100 | 0 | 7,2 (43,2) | 0 | |
| Липиды: |
| |||||
| Пальмитат | 0 | 187,5 | 0 | 0 | 9,43 (59,2) | 5,46 (81,5) |
| Глицерин | 90 | 0 | 0 | 0 | 4 (24) | 0 |
| Триглицеролы | 0 | 0 | 0 | 89,3 | 0,7 (4,2) | 0 |
Согласно этим данным, можно производить расчет энергетических потребностей и пластических предшественников для образования любого количества произведенного молока с разным компонентным составом. Например, на производство 20 кг молока стандартного состава (846г лактозы, 680г белка, 800г жира) требуется: 1244г глюкозы (на синтез лактозы и НАДФН); 99 моль АТФ (593г ацетата); 675 г ацетата (на синтез 50% ВЖК); 360г ВЖК; 675г аминокислот.
Нормы потребности коров в энергетических субстратах
Сложившиеся методы оптимизации рационов являются недостаточно точными, прежде всего по причинам, связанным с отсутствует учета параметров обмена как процессах пищеварения, так и в специфических процессах использования метаболитов на биосинтез компонентов продукции и обеспечение энергетического обмена (Агафонов В.И., 1991).
В течение ряда лет нами применяется новый подход к оценке питательности рационов и их оптимизации, заключающейся в учете количественных показателей образования в желудочно-кишечном тракте субстратов, доступных для усвоения: ацетата, пропионата, бутирата, высших жирных кислот, аминокислот и глюкозы и их использования на физиологические функции и биосинтез. Таким образом, принцип оценки питательности кормов и нормирования кормления животных на основе обменной энергии дополнен концепцией субстратной обеспеченности метаболизма. Разработаны прямые и расчетные способы определения количества субстратов в пищеварительном тракте (Агафонов В.И., 1990, 1991, 1995). Усовершенствована методика расчета количества и соотношения субстратов, использованных в энергетическом обмене. В сочетании с химическим анализом продукции у коров (молоко, отложения в теле), можно представить потребность животных не только в энергии и сырых питательных веществах, но и в конкретных субстратах, необходимых на различные физиологические функции и биосинтез компонентов продукции.
|
|
|
Концепция субстратного обеспечения метаболизма не выходит за рамки принципа оценки корма и определения потребности животных в обменной энергии, но имеет решающее преимущество в характеристике структуры обменной энергии по количеству и соотношению доступных для усвоения субстратов, необходимых для обеспечения энергетического обмена и биосинтеза. Однако новая концепция выявляет и некоторые различия с принципом обменной энергии, в частности, в рационах нужно определять не «сырые» питательные вещества, а доступные для усвоения субстраты и одновременно необходимо рассчитывать величину «суммарной энергии субстратов, доступных для усвоения», на основании известных энергетических эквивалентов каждого субстрата с целью сопоставления этих данных с балансом энергии.
|
|
|
Универсальность энергетических процессов обусловлена тем, что все органические вещества являются источниками энергии. При поддерживающем уровне кормления можно добиться количественной эквивалентности усвоенных и окисленных субстратов у животных. Исключение составляют NH2- радикалы, которые не окисляются в тканях, а выводятся с мочой в составе мочевины, образующейся в печени (Овчаренко Э.В., 1991; Агафонов В.И.1998).
При продуктивном обмене энергетические затраты связаны с обеспечением функции подержания и необходимых затрат на синтез компонентов продукции (молоко, прирост массы и т.д.) На величину и эффективность энергозатрат влияют множество факторов, главными из которых являются уровень кормления и физиологическое состояние животных, определяющие продуктивность, возможность потребления корма. У лактирующих коров в период раздоя и при высоком уровне молочной продуктивности установлены сложные закономерности в использовании ЛЖК и высших жирных кислот в качестве источников энергии. Так, крайне низкое использование ацетата в энергетическом обмене у новотельных коров указывает на рост потребности в нем на синтез молочного жира. Предпочтительное использование высших жирных кислот в энергетическом обмене в начале лактации означает существенное повышение эффективности энергетического обмена, но за счет ранее накопленных в организме резервов.
|
|
|
У лактирующих коров, по сравнению с нелактирующими, использование ЛЖК не ограничивается только энергетическим обменом. Не менее важным, в количественном отношении, является использование на синтез жира молока ацетата, лактозы - глюкозы, которая, в свою очередь образуется из пропионата. Альтернативное использование ацетата приводит к резкому снижению его прямого включения в энергетические процессы. В этих условиях основным источником энергии у коров становятся высшие жирные кислоты, которые поступают из жировых депо организма. Следует лишь подчеркнуть, что неэстерифицированные жирные кислоты плазмы крови являются предшественниками липидов молока. Поэтому мобилизация энергетических источников у новотельных коров, по существу, обеспечивает потребности на биосинтез липидов молока (около 50 % молочного жира) и энергетический обмен (до 60 % потребности в энергии). Вероятно, этими условиями определяется количество мобилизованных жирных кислот у новотельных коров.
|
|
|
У новотельных коров затраты субстратов на синтез компонентов молока превосходят необходимый уровень использования энергии на поддерживающий обмен, а энергия суточного удоя сопоставима с общей теплопродукцией тканевого обмена. В этот период потребность коров в субстратах существенно отличается от фонда субстратов, образующихся в желудочно-кишечном тракте. Например, энергетический обмен у коров в начале лактации на 60 % обеспечивается за счет использования высших жирных кислот, тогда как из рациона их усваивалось лишь 200-400 г. Если учесть, что около 50 % жира молока синтезируется за счет высших жирных кислот, то потребность в них возрастает до 2000-2200 г/сут . Является ли такое соотношение поступления высших жирных кислот с кормом и их мобилизации из жировых депо физиологически обоснованным и можно ли с этих позиций определить потребность новотельной коровы в высших жирных кислотах? Ясно лишь, что использование ранее резервированных в организме источников энергии является высокоэффективным механизмом адаптации в условиях стресса (Иванов, 1989).
Методика оценки трансформации питательных веществ корма в желудочно-кишечном тракте в субстраты, доступные для усвоения
При разработке концепции субстратной обеспеченности метаболизма ставилась задача создания математического аппарата с целью количественного расчета субстратов, образующихся в ЖКТ из питательных веществ кормов рациона, субстратов, доступных для усвоения и их использования на биосинтез компонентов молока, прироста и в энергетическом обмене, с учетом их превращения в органах и тканях.
Непосредственно при проведении обменных опытов в качестве основы для расчетов были использованы показатели баланса энергии, азота, данные по соотношению ЛЖК в рубцовой жидкости. При анализе использования субстратов в энергетическом обмене брали величины суточной теплопродукции тканевого метаболизма с учетом дыхательного коэффициента, который характеризует соотношение субстратов, использованных в окислительных процессах.
Существенным преимуществом данного подхода к расчету количества образующихся в желудочно-кишечном тракте субстратов является возможность точного определения их суммарного энергетического эквивалента путем вычитания из энергии переваримых питательных веществ потерь энергии с метаном и теплотой ферментации (24,72 ± 0.72 % от энергии питательных веществ, переваренных в преджелудках и толстом кишечнике.
В зависимости от структуры рациона, физической формы кормов, соотношения в нем основных групп питательных веществ, качества протеина и углеводов корма, существенно изменяется соотношение преджелудочного и кишечного пищеварения, что необходимо учитывать при расчете количества образующихся субстратов в преджелудках, тонком и толстом кишечнике.
Предложенная методика предусматривает предварительное разделение энергии переваримых питательных веществ на две части:
- энергия питательных веществ, переваренных в преджелудках и толстом кишечнике, из которой вычитаются потери энергии с метаном и теплотой ферментации, а оставшаяся часть используется для расчета ЛЖК;
- энергия питательных веществ, переваренных в тонком кишечнике, величина которой используется для расчетов без поправок, через энергетические эквиваленты абсорбированных из тонкого кишечника субстратов: аминокислот, высших жирных кислот и глюкозы, образованных за счет питательных веществ корма.
Для расчета количества ЛЖК необходимо их молярное соотношение в рубцовой жидкости перевести в весовое с использованием коэффициентов: для ацетата – 60: для пропионата – 74; для бутирата - 88. Затем энергия переваримых питательных веществ в преджелудках и толстом кишечнике, исправленная с учетом потерь энергии с метаном и теплотой ферментации, распределяется пропорционально весовому количеству каждой ЛЖК и в дальнейшем находится количество образовавшихся ЛДЖ в граммах, исходя из их калорических коэффициентов: в 1 г ацетата содержится 14,65 кДж; в 1 г пропионата – 20,76 кДж; в 1 г бутирата – 24,93 кДж (табл. 2).
Количественный выход аминокислот рассчитывали по данным новой системы протеинового питания коров. Для этого учитывали качественные показатели сырого протеина в каждом из кормов рациона, а именно его распадаемость в рубце. Доступный для микроорганизмов (распадаемый) сырой протеин корма используется в преджелудках с эффективностью 80 %, а в дальнейшем протеин микроорганизмов при поступлении в тонкую кишку переваривается с коэффициентом 70 %. Таким образом, конечная эффективность образования аминокислот из распадаемого протеина достигает 56 %. Нерасщепляемый в рубце протеин корма поступает в тонкий кишечник, где выход аминокислот достигает 70 %.
Количество высших жирных кислот определяли из содержания переваримого сырого жира в рационе с использованием коэффициента 1,2. Это связано с микробным синтезом липидов в переджелудках.
Калорическую стоимость аминокислот и высших жирных кислот определяли с использованием коэффициентов 23,94 и 39,77 кДж/г соответственно, и вычитали из общей величины энергии переваримых в тонком кишечнике питательных веществ. Разницу относили на возможное образование в тонком кишечнике глюкозы, количество которой рассчитывали с использованием калорического коэффициента глюкозы – 16,12 кДж/г.
С силосом в преджелудки может поступать некоторое количество молочной кислоты. Ее количество определяли непосредственно в силосе методами химического анализа и учитывали наряду с образованием ЛЖК
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 258; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!