Использование энергии питательных веществ

Источником энергии для животного служит корм. Потенциальная энергия корма, освобождающаяся в организме животных при распаде органических веществ, используется для осуществления физиологических функций, жизнедеятельности организма. При этом сама энергия претерпевает качественные изменения: она превращается в другие формы — движение, механическую работу, тепло и т. д. Во взаимном переходе форм энергии имеется одна важная особенность: все формы энергии могут полностью превращаться в тепловую. Этой особенностью и пользуются для изменения величины энергии, расходуемой животными.

Принято энергию, связанную с процессами в организме, выражать в тепловых единицах (калориях). Калория — это количество тепла, необходимое для подогрева 1 г воды на 1 °С (обычно с 14,5° до 15,5 °С). Килокалория (ккал) — количество тепла, требующееся для нагревания 1 кг воды на 1 °С; она равна 1000 кал. Согласно международной системе единиц СИ, одна калория равна 4,185 Дж.

При изучении обмена веществ и энергии животными, при оценке питательности корма, нормировании кормления различают энергию валовую, переваримую, физиологически полезную (обменную), энергию продукции, теплопродукции и др.

Валовая энергия (ВЭ) — это вся энергия питательных веществ корма или рациона. Ее еще называют общей энергией. Определяют ВЭ по количеству тепла, выделяемого единицей корма при сжигании в калориметрической бомбе.
Калориметрическая бомба состоит из закрытого сосуда, в котором сжигается образец корма. Сосуд имеет крышку с водой, которая адсорбирует выделяемое при сжигании тепло. По изменению температуры воды при сжигании корма судят о количестве энергии, выделенной сжигаемой навеской корма. Валовая энергия характеризует общую калорийность испытуемого корма.

Переваримая энергия (ПЭ) — это энергия переваренных питательных веществ корма. Ее определяют вычитанием из валовой энергии энергии кала (Эк). ПЭ = ВЭ — Эк.

Количество переваримой энергии может быть также рассчитано по сумме переваримых питательных веществ (СППВ) с использованием коэффициента 4000 ккал на 1 кг СППВ или по количеству переваримых питательных веществ с использованием показателей средней калорийности протеина, углеводов и жиров (5,65; 4,10 и 9,45ккал/г соответственно).
Обменная энергия (ОЭ) — метаболическая или физиологически полезная энергия. Она равна энергии усвояемых веществ корма или рациона. Определяют обменную энергию вычитанием из ВЭ энергетических потерь с калом, мочой (Эм) и газообразными продуктами пищеварения (метана) (СЩ).

ОЭ = ВЭ - Эк - Эм — Эсн4-

В рубце взрослой коровы средней массы в течение суток образуется примерно 400 л метана и СО2. Чем больше переваривается грубого корма, тем больше образуется газов. Однако их количество определить сложно, поэтому часто это делают по специальным уравнениям. Количество энергии, теряемой с калом и мочой, устанавливают калориметрически.
Чистая энергия (энергия продукции, Эп). При определении чистой энергии из обменной энергии вычитают энергию, выделенную с теплом при переваривании и усвоении питательных веществ кормов. У жвачных животных сюда относится тепло ферментации (микробиальная активность в рубце) и тепло обмена питательных веществ. При ферментации протеинов выделяется больше тепла, чем при ферментации жиров.

Установлено, что выделение тепла у лактирующих коров в два раза выше, чем у нелактирующих, но разница зависит также от уровня молочной продуктивности и количества потребляемого лактирующими коровами корма. В зимние месяцы часть выделяемого тепла расходуется на согревание тела животного, что является положительным моментом. В летние месяцы, особенно в дневное время, этот вид тепла играет отрицательную роль, потому что затрудняет охлаждение тела животных.
Чистую энергию корма можно определить в опытах по переваримости на животных. Количество чистой энергии можно определить также путем комбинированного использования калориметрической бомбы и респирационного калориметра. С помощью бомбы определяют в корме и кале общую энергию, а с помощью респирационного калориметра — количество выделяемого тепла и газообразные потери. К сожалению, такие исследования стоят дорого и требуют много времени, поэтому в настоящее время чистую энергию обычно определяют по количеству суммы переваримых питательных веществ.
Однако, в связи с тем что величина СППВ уменьшается при снижении переваримости корма, особенно при увеличении его потребления, данные по чистой энергии зачастую являются неточными, особенно для высокопродуктивных коров, которые потребляют больше кормов, чем мясные коровы.

Все же большинство специалистов по кормлению рассчитывают количество чистой энергии, так как в этом случае довольно точно устанавливаются энергетические потери. Поэтому уровень потребления корма и выхода продукции согласуется е системой чистой энергии. Чистая энергия для молочного скота — это часть общей энергии, которая остается в организме животных для поддержания жизненных процессов, роста, молочной продуктивности и мышечной деятельности.
Количество чистой энергии обратно пропорционально содержанию клетчатки, которая характеризует качество кормов, особенно грубых.

В большинстве наших учебных пособий чистую энергию называют продуктивной энергией (Эп). Она соответствует количеству энергии, содержащемуся в полученной продукции (мясе, молоке, жире и др.)- Количество продуктивной энергии определяется по балансу азота и углевода. Баланс энергии выражается формулой

ВЭ = Эк + Эм + Эсн4 + Оэ + Эт,
где Эт —- энергия теплопродукции, Эт = Оэ — Эп.

Таким образом, энергию кала, мочи, метана и тепловую можно считать непродуктивной, потерянной организмом. Количество этой энергии составляет примерно 30 - 36 % от энергии потребляемого корма. Аналогичные величины потерь (28-35%) были установлены и для углерода корма. Энергия усвоенных веществ корма у лактирующих коров составляет 82-87% от переваренной энергии и 53-60% от принятой (валовой) энергии. Величина теплопродукции в пересчете на 1 кг переваримого органического вещества колеблется от 2014 до 3812 ккал. При обеспечении более высокого уровня кормления затраты теплопродукции на 1 кг усвоенного вещества снижаются.