CC BY
34
УДК 636.37/.38.085
Физиологические особенности использования экструдированного зерна при высококонцентратном типе кормления молодняка овец
Погосян Давид Гарегинович, доктор биологических наук, профессор, заведу-
V/ I V/ ^ V/
ющии кафедрой переработки сельскохозяйственной продукции
e-mail:pogosyan.d.g@mail.ru
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный аграрный университет»
Аннотация. В статье представлены результаты физиологических исследований по влиянию разного содержания экструдированного зерна в комбикормах баранчиков цигайской породы при интенсивном откорме на рационах с высоким уровнем концентратов. Наиболее оптимальным при высококонцентратном откорме считается использование в комбикормах 30% экструдированного зерна, которое позволяет синхронно снизить распадаемость сухих веществ и сырого протеина в рубце, улучшить обмен и переваримость веществ в организме животных, что способствует увеличению интенсивности роста молодняка на 7%.
Ключевые слова: экструдирование, зерно, откорм, баранчики, среднесуточный прирост, живая масса, переваримость, распадаемость протеина.
Введение
В настоящее время существует проблема с обеспечением населения бараниной и в соответствии с отраслевой целевой программой развития овцеводства и козоводства в РФ к 2020 году одним из резервов выполнения индикаторов программы является: применение технологических приемов, позволяющих проводить ранний и сверхранний отъем молодняка с его последующим интенсивным откормом. При этом особое внимание необходимо уделять вопросам связанных с организацией полноценного питания молодняка животных при раннем откорме, которое должно быть интенсивным и базироваться на максимальном потреблении высококачественных концентрированных кормов.
По данным ряда ученых установлено, что постепенная адаптация к высокому потреблению концентрированных кормов не оказывает отрицательного влияния и позволяет существенно увеличить мясную продуктивность скота на откорме (Харитонов Е.Л., 2011, 2017; Галочкина В.П., 2013; Коростелев В.Л., 2007; Mendel G., 1987; Ruppe D.M., 1984; Greenwood P.L. et al., 2002). Поэтому разработка интенсивных, физиологически обоснованных способов откорма скота является актуальным и перспективным направлением, позволяющим максимально реализовать генетический потенциал организма растущих животных.
Методика исследований. Физиологический эксперимент проводился в условиях вивария Пензенского ГАУ на баранчиках цигайской породы с 3 до 8-и месяцев. Для проведения эксперимента по принципу пар-аналогов было сформировано 3 группы животных по 5 голов в каждой группе. Животные первой опытной группы получали высококонцентратный рацион на основе комбикорма (без экструзии зерна) и разнотравного сена. Особенностью кормления баранчиков второй группы явилось то, что в состав потребляемого комбикорма включали 30% зерна пшеницы, голозёрного овса и ячменя в экструдированном виде; в третьей группе - комбикорм с долей экструдированного зерна - 60% (табл. 1).
Таблица 1 - Схема проведения эксперимента
Группа коров Кол-во голов Особенности кормления Изучаемые показатели
I (контрольная) 5 Высококонцентратный рацион: комбикорм (без экструзии зерна) + сено 1. Среднесуточный прирост живой массы 2. Поедаемость кормов 3. Биохимические показатели крови 4. Распадаемость протеина и сухих веществ в рубце 5. Переваримость питательных веществ
II 5 Высококонцентратный рацион: комбикорм с долей экструдированного зерна 30% + сено
III 5 Высококонцентратный рацион: комбикорм с долей экструдированного зерна 60% + сено
Экструдирование зерна проводили в условиях ООО «Планета здоровья 58» Пензенской области, г. Пенза, на промышленном экструдере марки ПЭ-КМЗ-2М с производительностью 500 кг/ч.
Раздача комбикормов и сена проводилась в групповые кормушки, при этом в отличие от традиционного откорма животные после адаптационного периода выбирали без ограничений определённый уровень потребления кормов. С первого дня опыта ягнят постепенно приучали к потреблению концентратов вволю, путём 4-х-кратной раздачи комбикорма, начиная с 200 г в сутки и до максимально воз-
можного потребления (1,5 кг) с применением 2-кратной раздачи. При кормлении «вволю» приученные ягнята предпочтительнее потребляли концентраты по сравнению с сеном, что сопровождалось увеличением их уровня в структуре питательности рационов от 80 до 88%. В адаптационный период (в первые 30 дней опыта) с целью максимального потребления комбикорма для улучшения вкусовых качеств в его состав включали сухое молоко, рыбную муку, льняной жмых, подсолнечный шрот, дерть зерна, пищевых молочных ароматизаторов, премиксы, подсолнечное масло. При этом используемые комбикорма отличались высокой питательностью: в 1 кг содержалось 10,8 мДж обменной энергии и 194 г сырого протеина. По мере роста животных, в заключительный период откорма, содержание сырого протеина в комбикормах снижали постепенно до 16%.
С учётом возраста баранчиков осуществляли корректировку рационов. Суточный рацион ягнят в середине опыта в возрасте 5-6 месяцев по фактическому потреблению, установленному в балансовом опыте, включал в среднем 1170 г комбикорма и 320 г разнотравного сена.
Поедаемость и переваримость кормов определяли по мере роста животных в трёх балансовых опытах. При этом из каждой группы в балансовые клетки помещали индивидуально по две головы баранчиков, средних по живой массе в своей группе, и два раза в сутки определяли массу заданных кормов и их остатков, в которых определяли основные питательные вещества по общепринятым методикам. Распадаемость в рубце сырого протеина и сухих веществ изучаемых кормов определяли методом «in sacco» в собственной модификации выполненной впервые, согласно которому сразу после убоя у животных извлекали желудок, из которого отсекали рубец. Предварительно подготовленные образцы кормов в мешочках опускали в рубец, который помещали в термостат при температуре 38-40°C. Мешочки инкубировали в рубце в течение 6 часов. В кормах до и после инкубации определяли содержание сырого протеина по методу Къельдаля [4].
Степень защиты (С3) протеина кормов рассчитывали по уравнению:
С3 = (1-Роб / Рконт.) х100,
где Роб., Рконт. - соответственно процент распада СП обработанных кормов и нативных (контрольных) кормов [2].
В крови определяли биохимические показатели [3]. Контроль живой массы осуществляли путём индивидуального взвешивания ягнят на электронных весах через каждые 30 дней.
Результаты исследований. При изучении динамики роста было выявлено, что высокие показатели роста живой массы на протяжении всего эксперимента, имели баранчики первой группы в возрасте от 3 до 4 месяцев (табл. 2). При этом прирост живой массы ягнят в среднем за сутки по группам находился в диапазоне от 236 до 342 г. В возрасте от 4 до 5 месяцев сохранились высокие показатели среднесуточного прироста массы тела молодняка, которые были на уровне 216-343 г в сутки.
В возрасте от 5 до 8 месяцев отмечалось постепенное снижение скорости роста животных. За весь период откорма среднесуточный прирост живой массы молодняка в среднем составил от 209 до 295 г. Согласно литературным данным, полученные в наших исследованиях результаты по динамике роста ягнят цигайской породы оказались в 1,5-2 раза выше в сравнении с нагулом [8]. При этом живой вес баранчиков в конце откорма в наших опытах составил от 54,6 кг в 3-й группе до 67,7 кг во 2-й группе.
Применение разных дозировок экструдированного зерна приводило к неодно-
значному влиянию на мясную продуктивность ягнят на откорме. Лучшие результаты были получены во 2-й группе, где использовался комбикорм с включением 30% экструдированного зерна. Увеличение доли экструдированного зерна до 60% приводило к обратному эффекту, в результате которого интенсивность роста ягнят становилось ниже, чем в контрольной группе, где использовалось необработанное зерно. При этом в конце откорма среднесуточный прирост живой массы баранчиков 2-й группы был выше, чем в контроле и в 3-й опытной группе на 7 и 31%.
Лучшие результаты по конверсии корма в целом были получены во 2-й группе, при использовании в комбикормах 30% экструдированного зерна, о чём свидетельствуют наименьшие энергетические затраты кормов на рост тканей растущих животных (5,5 ЭКЕ).
Таблица 2 - Динамика роста баранчиков за время опыта
Показатель Группа
1 2 3
Живая масса, кг в возрасте 3 месяца 22,84±1,44 23,52±1,57 23,22±1,39
в возрасте 4 месяца среднесуточный прирост, г 32,64±1,23 327±27* 33,80±1,55 342±20** 30,3±1,76 236±23
в возрасте 5 месяцев среднесуточный прирост, г 42,09±1,03* 314±19** 44,08±1,17** 343±21** 36,77±1,47 216±25
в возрасте 6 месяцев среднесуточный прирост, г 48,39±1,68* 210±27 51,17±1,37** 236±20 43,37±1,77 219±21
в возрасте 7 месяцев среднесуточный прирост, г 56,38±2,11* 273±30 59,86±1,93** 290±27 50,46±1,93 237±29
в возрасте 8 месяцев в % к контролю среднесуточный прирост, г 64,18±2,29** 100 253±25** 67,72±1,79** х 105,5 262±22** 54,56±1,46 85 137±28
За весь период откорма: абсолютный прирост, кг среднесуточный прирост, г в % к контролю затраты корма на 1 кг прироста живой массы, ЭКЕ 41,34±1,67** 275,6±24* 100 5,98 44,20±1,52** х 295±22** 107,0 5,62 31,34±1,68 208,9±25 76 7,0
Примечание: *- Р<0,05, **- Р<0,01 к 3-й группе; х - Р<0,1 - к 1-й группе.
Для физиологического обоснования оптимального уровня ввода экструдированного зерна в рацион жвачных животных, особенно на фоне высоконцентратно-го типа кормления необходимо иметь сведения об эффективности использования питательных веществ обработанных кормов в пищеварительном тракте животных. Экструзия является одним из способов обработки зерна злаковых и зернобобовых культур, как грануляция, микронизация и др. Бытует мнение, что зерно, обработанное методом экструзии, не эффективно в кормлении жвачных. Это связано с тем, что крахмал из зернофуража сбраживается амилолитической микрофлорой рубца до молочной кислоты, а продукты расщепления крахмала декстрины и моносахара в процессе экструзии сбраживаются ещё интенсивнее. Поэтому американцы и европейцы не пошли по этому пути, остановившись на гранулированных комбикормах-концентратах и плющеном зерне [6].
Положительным аспектом экструдирования зерна является проявление тепловой денатурации белка, в результате которой протеин становится малодоступным
для протеолитических ферментов микроорганизмов рубца, что соответственно снижает его распад. При этом нельзя рассматривать процессы распада протеина и крахмала в отрыве друг от друга. Это два взаимосвязанных показателя, от структуры которых зависят ферментативные и синтетические процессы в рубце, оказывающие влияние на обмен веществ в организме животных. В наших исследованиях было установлено, что экструдирование приводит к существенному снижению рас-падаемости протеина (РП) пшеницы, голозёрных сортов ячменя и овса с 84-89 до 70-71%, что позволяет обеспечить высокую степень защиты (СЗ) протеина от разрушения в рубце на уровне 37-43% (табл. 3).
Таблица 3 - Распадаемость в рубце овец и степень «защиты» сырого протеина кормов при экструдировании
Корм ГгЯ -1 Распадаемость в рубце, % СЗ,
сухого вещества сырого протеина %
Ячмень голозёрный Ячмень голозёрный экструдированный Пшеница Пшеница экструдированная Овёс голозёрный Овёс голозёрный экструдированный Комбикорм Комбикорм с долей экструдированного зерна 30% Комбикорм с долей экструдированного зерна 60% 142 121 119 161 161 161 83,8±0,9 69,7±0,8 86,1±1,1 71,0±0,9 88,8±1,0 70,2±1,2 85,6±0,9 74,0±1,0 67,3±1,1 81,1±3,0 50,6±3,8 80,4±1,7 50,5±2,3 83,3±2,9 47,6±2,9 80,1±2,9 71,6±1,8 58,0±1,1 37.6 37,2 42,9 10.7 27,6
Примечание: СП - сырой протеин; СЗ - степень защиты сырого протеина.
Включение в комбикорма 30 и 60% экструдированного зерна приводило к снижению РП изучаемых комбикормов с 80 до 72 и 58%. При снижении РП в рубце, как правило, уменьшается образование аммиака, что в свою очередь сопровождается снижением концентрации мочевины в крови. В наших исследованиях на фоне высококонцентратных рационов у животных 2-й группы отмечалась тенденция к снижению мочевины в крови на 11,2% по сравнению с контролем. Однако у молодняка 3-й группы наоборот происходило достоверное увеличение мочевины на 13,5% (табл. 4).
Таблица 4 - Биохимические показатели крови
Показатель Группа
1 2 3
Общий белок, г/л 64,1±0,77 65,21±1,01 62,27±1,64
Мочевина, ммоль/л 2,28±0,18 2,03±0,16 3,71±0,19**
Глюкоза, ммоль/л 3,03±0,15 3,21±0,11* 3,44±0,03*
Примечание: * - Р<0,05 - к 1-й группе; ** - Р<0,01 - к 1-й и 2-й группе.
Следовательно, потребление 60% обработанных кормов считается чрезмерным, что приводит к уменьшению уровня синтеза микробного протеина в рубце за счёт нехватки доступной энергии, необходимой для активной жизнедеятельности рубцовых микроорганизмов. Такой процесс происходит на фоне высококонцен-тратного кормления, возможно, в результате асинхронного распада защищённого
протеина и крахмала обработанных кормов. При этом, несмотря на не высокий уровень ферментации веществ в рубце при потреблении высокого уровня экстру-дированных кормов, выделившийся аммиак становиться менее востребованным сырьём для образования белка микробного происхождения.
Распадаемость протеина кормов тесно связана с распадаемостью сухих веществ в рубце (РСВ). При экструдировании параллельно со снижением РП происходит и снижение РСВ. Это обусловлено тем, что в зерне злаковых культур отмечается высокое содержание крахмала, поэтому экструдирование изменяет структуру крахмала, приводит к декстринизации, что влияет на уровень ферментативных процессов в преджелудках. Однако уровень и скорость снижения данных компонентов у обработанных кормов осуществляется по-разному. Распадаемость крахмала нативных кормов в рубце зависит от вида корма. Например, крахмал пшеницы и ячменя по сравнению с крахмалом кукурузы отличается высокой скоростью распада, что составляет 8,2%/ч [7]. Поэтому крахмал большинства зерновых на 65-80% расщепляется в рубце под действием ферментов амилолитических микроорганизмов. При экструдировании отмечалось снижение распадаемости сухих веществ фуражного зерна на 14,1-18,6%.
Необходимо отметить, что для обеспечения максимального роста бактерий, усвоение энергии и протеина микроорганизмами в рубце должно происходить по возможности одновременно с одинаковой скоростью, или синхронно [6]. Условно о синхронности процессов распада в рубце можно судить по отношению между РСВ и РП. Установлено, что более синхронно происходил распад сухих веществ (следовательно, и крахмала) и протеина при инкубации комбикорма с добавлением 30% зерна в экструдированном виде, при котором отношение между РСВ и РП составило 1:1,02. Менее синхронно происходил распад питательных веществ комбикорма, приготовленного на основе нативных кормов. При этом уровень РСВ был несколько выше, чем РП (отношение 1:1,07). Синхронность отсутствовала при инкубации комбикорма с включением 60% экструдированного зерна, где РСВ превышал РП (отношение 1:1,16) на 9,3%.
В раннее проведённых исследованиях на оперированных бычках было установлено, что при скармливании барогидротермически обработанного зерна происходит снижение амилолитической активности рубцового содержимого. При этом отмечалось увеличение концентрации глюкозы в крови. Выявленные изменения позволили нам предположить, что тепловая обработка зерна приводит не только к снижению РП, но и «защищает» крахмал от избыточного распада в рубце животных. Это сопровождается увеличением потока крахмала в кишечник, который хорошо гидролизуется и увеличивает поступление глюкозы в кровь. Аналогичные результаты были получены в опыте на баранах при изучении биохимических показателей крови, где также было отмечено увеличение концентрации глюкозы в крови животных 2-й и 3-й групп, получавших экструдированные корма на 5,9 и 13,5% по сравнению с контролем (табл. 4). Возможно, недостаток в крови доступных для обменных процессов незаменимых аминокислот микробного происхождения за счёт умеренного синтеза микробного протеина на фоне скармливания избыточного количества экструдированных кормов даже при достаточно высоком содержании глюкозы не приводит к увеличению биосинтеза белков организма.
Согласно традиционным представлениям, повышенное транзитное поступление в кишечник крахмала и его активное переваривание в кишечнике - это более рациональный путь использования легкоферментируемых углеводов на энергети-
ческие нужды организма у жвачных животных, по сравнению с интенсивным распадом в рубце с образованием избыточного количества ЛЖК. Высокий уровень глюкозы в крови повышает секрецию инсулина, который стимулирует процессы синтеза жира и белка в организме животных. При использовании термически обработанных кормов нередко наблюдается тенденция к повышению концентрации общего белка и глюкозы в сыворотке крови. Такие изменения наблюдаются у бычков старше годовалого возраста при высококонцентратном кормлении, так как основным источником энергии у взрослых животных служит глюкоза крови. Процессы пищеварения у молодняка жвачных отличаются от взрослых животных тем, что их организм приспособлен к выработке энергии из ЛЖК, которые в большей степени образуются при активизации процессов микробной ферментации в преджелудках [1; 10].
Эффективность использования питательных веществ рациона зависит от показателей их переваримости в пищеварительном тракте животных. Согласно литературным данным, использование экструдированных кормов приводит к повышению переваримости питательных веществ в кишечнике, что в целом повышает использование протеина и углеводов в организме животных на образование продукции [5; 9]. Полученные результаты балансовых опытов (табл. 5) свидетельствуют о том, что животные при высококонцентратном типе кормления хорошо переваривали питательные вещества рациона. Тем не менее, более высокие показатели общей переваримости были выявлены у баранчиков 2-й группы. При этом переваримость сухих веществ рациона у данных животных была на 1,7 и 4,2% выше по сравнению с контролем и 3-й группой. Увеличение общей переваримости сухих веществ происходило в основном за счёт активного переваривания белка животными 2-й группы на 1,6-3%.
Таблица 5 - Показатели переваримости протеина и сухих веществ,%
Показатели Группа
1 2
Сухое вещество 74,12±0,44* 75,79±0,49* 71,59±0,63
Сырой протеин 70,53±0,89 72,11±0,77** 69,11±0,99
Примечание: * - Р<0,05 - к 3-й группе; **- Р<0,1 - к 1 и 3-й группе.
Таким образом, включение в высококонцентратные рационы ягнят комбикормов с содержанием 30% экструдированного зерна является физиологически обоснованной нормой, позволяющей повысить интенсивность роста молодняка на откорме.
Список литературы:
1. Агафонова, А.В. Направленность метаболизма пировиноградной кислоты, азотистый обмен и продуктивность бычков, выращиваемых на мясо, при различных условиях питания: автореф. дис. ... канд. биол. наук / А.В. Агафонова. - Боровск, 2014. - 26 с.
2. Повышения эффективности высококонцентрированных белковых кормов путем применения защищающих агентов, снижающих распадаемость протеина в рубце / Н.В. Грудина, В.И. Луховицкий, Н.С. Алексахин, Б.Д. Кальницкий // Доклады РАСХН. 2005. - № 2. - С. 33-35.
3. Клиническая лабораторная диагностика в ветеринарии: справочное пособие / И.П. Кондрахин, Н.В. Курилов, Н.В. Малахов и др. - М.: Агропромиздат, 1985.
- 287 с.
4. Методы исследований питания сельскохозяйственных животных / под ред. Б.Д. Кальницкого. - Боровск: ВНИИФБиП, 1998. - 405 с.
5. Погосян, Д.Г. Использование защищённого протеина в кормлении крупного рогатого скота: монография / Д.Г. Погосян. - Пенза, 2011. - 142 с.
6. Рекомендации по эффективности использования экструдированных комбикормов-концентратов в молочном животноводстве // Агровестник. - Режим доступа: https://agrovesti.net/lib/tech/fodder-production-tech/rekomendatsii-po-effektivnostiispolzovaniya-ekstrudirovannykh-kombikormov-kontsentratov-v-molochnomzhivotnovodstve.html.
7. Харитонов, Е.Л. Повышение протеиновой питательности кормов для молочных коров: методические положения / Е.Л. Харитонов, Д.Г. Погосян. - Боровск, 2011. - 63 с.
8. Шкилёв, П.Н. Рациональное использование биологического потенциала пород овец отечественной селекции: автореферат дис. ... д. с.-х. наук / П.Н. Шкилев.
- Оренбург, 2011. - 47 с.
9. Solonas, E. Effect of extruding the cereal and/ or the legume protein supplement of a compound feed on in vitro ruminal nutrient digestion and nitrogen metabolism / E. Solonas, C. Castrillo, S. Calsamiglia // J. Anim. Physiol. and Anim. Nutr. - 2007. 91. -N. 5-6. - S. 269-277.
10. Mendel, G. Lammermastmit Wintergerste-Ganzpffanzensilage / G. Mendel, M. Burgkart, R. Sattes e.t.c. // Der Banerische Schahalter. 1987. - Bd. ll.-N3 -S.73-75.
References:
1. Agafonova A.V. Napravlennost' metabolizma pirovinogradnoy kisloty, azotistyy obmen i produktivnost' bychkov, vyrashchivayemykh na myaso, pri razlichnykh usloviyakh pitaniya. Avtoreferat Kand Diss. [The direction of pyruvic acid metabolism, nitrogenous metabolism and productivity of steers raised for meat under different feeding conditions. Abstract. Cand Diss.], Borovsk, 2014, 26 p.
2. Grudina N.V. Improving the efficiency of highly concentrated protein feeds by using protective agents that reduce protein disintegration in the rumen. Doklady RASKHN [Reports of Russian Academy of Agricultural Science], 2005, no. 2, pp. 33-35. (In Russian).
3. Kondrakhin I.P. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika v veterinarii: spravochnoye posobiye [Clinical laboratory diagnostics in veterinary medicine: reference
manual], Moscow, Agropromizdat Publ., 1985, 287 p.
4. Metody issledovaniy pitaniya sel'skokhozyaystvennykh zhivotnykh [Research methods of farm animal nutrition], Borovsk, 1998, 405 p.
5. Pogosyan D.G. Ispol'zovaniye zashchishchyonnogo proteina v kormlenii krupnogo rogatogo skota: monografiya [The use of protected protein in cattle feeding: monograph], Penza, 2011, 142 p.
6. Rekomendatsii po effektivnosti ispol'zovaniya ekstrudirovannykh kombikormov-kontsentratov v molochnom zhivotnovodstve (Recommendations on the effectiveness of using extruded feed concentrates in dairy farming) Available at: https://agrovesti. net/lib/tech/fodder-production-tech/rekomendatsii-po-effektivnostiispolzovaniya-ekstrudirovannykh-kombikormov-kontsentratov-v-molochnomzhivotnovodstve.html.
7. Kharitonov E.L. Povysheniye proteinovoy pitatel'nosti kormov dlya molochnykh korov: metodicheskiye polozheniya [Increasing the protein nutritional value of feed for dairy cows: methodological regulations], Borovsk, 2011, 63 p.
8. Shkilyov P.N. Ratsional'noye ispol'zovaniye biologicheskogo potentsiala porod ovets otechestvennoy selektsii. Avtoreferat Kand Diss. [Managing the biological potential of sheep breeds of domestic selection. Abstract Cand. Diss.], Orenburg, 2011, 47 p.
9. Solonas E. Effect of extruding the cereal and/ or the legume protein supplement of a compound feed on in vitro ruminal nutrient digestion and nitrogen metabolism. J. Anim. Physiol. and Anim. Nutr., 2007, 91, no. 5-6, pp. 269-277.
10. Mendel G. Lammermastmit Wintergerste-Ganzpffanzensilage. Der Banerische Schahalter, 1987, Bd. II, no. 3, pp.73-75.
Physiological features of using extruded grain in the highly concentrated type of young sheep feeding
Pogosyan David Gareginovich, Doctor of Science (Biology), Professor, head of the department of agricultural products processing
e-mail: pogosyan.d.g@mail.ru
The Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Penza State Agrarian University"
Abstract. The article presents the results of physiological studies on the effect of different content of extruded grain in compound feeds of Tsigay breed rams under intensive fattening on diets with a high level of concentrates. The use of 30% of extruded grain in compound feeds is considered to be the optimal proportion for high concentrate fattening, which allows to simultaneously reduce the disintegration of dry substances and crude protein in the rumen, improve metabolism and digestibility of substances in the animal body, which increases the growth rate of young animals by 7%.
Keywords: extrusion, grain, fattening, rams, average daily gain, live weight, digestibility, protein degradability.
