Оценка питательности кормов и научные основы полноценного кормления

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

1.1 КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1. Кормление рыб как важнейший фактор интенсификации рыбоводства.

2. Предмет учения о кормлении рыб. Содержание курса, методы изучения и связь с другими науками.

1. Кормление рыб как важнейший фактор интенсификации рыбоводства

Искусственное кормление является управляемым процессом: в руках человека; рецептура, форма и способ изготовления корма, его продуктивные качества, а также распределение корма во времени и пространстве, определяющее его продуктивное действие.

Выращивание рыбы на естественных кормах позволяет получить 2-3 ц/га, а при интенсивном рыбоводстве благодаря кормлению - до 30 и более ц/га. За счет кормления рыбы можно значительно уплотнить посадку, сохраняя в прудах благоприятные условия питания и роста.

Дальнейшее развитие интенсивных форм рыбоводства и последовательное повышение его эффективности наряду с решением технических проблем настоятельно требует самого серьезного внимания к процессу кормления и использования полноценных и экономически выгодных кормов для всех возрастных групп разводимых рыб.

Кормление оказывает значительное влияние:

1) на уровень продуктивности рыб.

Корма и кормление оказывают гораздо большее влияние, чем порода и происхождение. Низкая калорийность и нехватка отдельных элементов питания задерживают рост, снижают продуктивность и плодовитость рыб, ослабляют здоровье. Чем больше корма рыба поедает, тем большая часть его используется на образование продукции.

2) на качество продуктов рыбоводства: соотношение жира и белка, аромат и вкус мяса. Содержание аминокислот в мясе различается при использовании разных кормов

3) на формирование телосложения и развитие внутренних органов

Обильное кормление увеличивает массу и ускоряет рост рыб.

Недостаточное кормление молодняка сказывается не только на живой массе и росте, но изменяет и формы телосложения.

Недостаток питания молоди вызывает недоразвитие скелета, отдельные части которого сохраняют особенности свойственные молодому возрасту.

5) на важнейшие экономические показатели производства продукции рыбоводства.

Кормление рыб является ведущим фактором эффективного развития товарного рыбоводства. В прудовых хозяйствах за счет искусственного кормления производится 70-80% рыбопродукции, в хозяйствах индустриального типа - практически 100%. В структуре стоимости производства рыбы на долю кормов приходится около половины общих затрат.

рыбоводство питательность корм зоотехнический

2. Предмет учения о кормлении рыб. Содержание курса, методы изучения и связь с другими науками

Учение о кормлении рыб - это важнейшая часть зоотехнической науки, разрабатывающая теоретические основы, методы и технологические приемы рационального питания рыб, обеспечивающие выполнение задач:

- нормальный рост и развитие

- достижение генетически обусловленного уровня продуктивности

- высокое качество продукции

- хорошее здоровье

- высокую воспроизводительную способность

- экономное расходование кормов

Предметное содержание (предмет) учения о кормлении:

- система оценки питательности кормов и факторов, ее определяющих,

- изучение потребности рыб в энергии, питательных и биологически активных веществах

- разработка научно-обоснованных норм и техники кормления, технологий подготовки кормов к скармливанию.

- совершенствование системы рационального использования кормов

Изучение курса основывается на знаниях морфологии, физиологии пищеварения, биохимии, микробиологии и тесно связано с такими предметами, как культивирование гидробионтов, индустриальное рыбоводство, рыбоводство в естественных водоемах, прудовое рыбоводство, ихтиология др.



раздел 1. оценка питательности кормов и научные основы полноценного кормления

тема 1.1 оценка питательности корма по химическому составу

1. Понятие о питательности корма. Химический состав кормов как первичный показатель их пищевой ценности.

2. Состав тела рыб и растений.

3. Схема зоотехнического анализа кормов.

4. Физиологическое значение воды и сухого вещества в питании и обмене веществ рыб, содержание их в кормах.

5. Органическое вещество корма как источник энергии и материал для образования в теле белков и жиров.

1. Понятие о питательности корма. Химический состав кормов как первичный показатель их пищевой ценности

Под питательностью корма следует понимать его способность удовлетворять потребности животных в необходимых питательных, биологически активных веществах и энергии.

Первичным показателем пищевой ценности кормов является их химический состав.

Питательные вещества, поступающие с кормом, необходимы животному организму как источник строительного материала для восполнения потерь структурных соединений клетки при катаболизме и для образования новых тканей. Кроме того, часть их (как правило, углеводы и жиры) расходуется на энергетические нужды организма, то есть на поддержания необходимого баланса энергии. И, наконец, биологически активные вещества, содержащиеся в кормах (витамины, ферменты, микроэлементы, гормоны и пр.), являются необходимыми элементами для поддержания в норме обменных процессов, протекающих в организме и их регуляции.

Отдельно взятый вид корма не в состоянии удовлетворить общую потребность организма в необходимых питательных веществах и энергии, так как не существует идеальных кормов, содержащих все необходимые элементы питания. Высокое содержание отдельных питательных веществ в корме не дает основания сделать заключение о его высокой питательной ценности вообще. Поэтому для компенсации дефицита питательных веществ в рационе необходимо включать несколько видов кормов в количествах, способных удовлетворить общую потребность животного в энергии и всех необходимых элементах питания.

2. Состав тела рыб и растений

Почти все элементы, известные современной химии, обнаруживают в тех или иных количествах в растениях и теле рыб, основную массу их которых образуют углерод, кислород, водород и азот.

Основная разница элементарного состава сухого вещества растений и тела животных состоит в том, что в растениях несколько больше кислорода, чем в теле животных, но меньше углерода, водорода, азота. Поэтому сухое вещество тела животных более калорийно (в нем больше жира и белка) и более полноценно (наличие биологически полноценного белка, витаминов, минеральных веществ) как продукт питания людей. В этом смысл превращения при помощи животных непригодных для питания людей органических веществ кормов в высокоценные продукты питания людей. Конечно, элементарный состав сухого вещества растений и тела животных изменяется в зависимости от ряда факторов: вида, возраста, типа питания.

Рыбы - гетеротрофные организмы не способные синтезировать органические вещества своего тела из неорганических соединений. Их пищей служит органическое вещество, синтезированное автотрофами - растениями и другими организмами, которые способны утилизировать простые неорганические соединения. Поэтому состав тела рыб и потребляемого корма не имеет принципиальных различий по набору органических и минеральных соединений, хотя количества их колеблются в широких пределах.

В состав тела рыб входят в основном белки и жиры, а растительные корма состоят в большей степени из безазотистых экстрактивных веществ и протеина (в т.ч. -небелкового) при достаточно высоком уровне клетчатки. В организме рыб углеводы почти отсутствуют. Имеется незначительное количество глюкозы в крови и гликогена - в печени.

3. Схема зоотехнического анализа кормов

Химический состав кормов определяют по стандартной схеме, которая принята при проведении зоотехнических и биохимических анализов.

Схема зоотехнического анализа корма имеет следующий вид. Корма состоят из воды и сухого вещества. Вода в кормах содержится в свободном и связанном виде. В состав сухого вещества входит органическое вещество и неорганическое (сырая зола). Неорганическое вещество представлено минеральным элементами - макро (Са, Р, Мg, К, Na, S и Cl) и микроэлементами (Fe, Mn, Zn, Cu, Co, J, Se). Органическое вещество включает три основные группы питательных веществ - азотсодержащие (сырой протеин), включающие белки и амиды, безазотистые - состоящие из сырой клетчатки, безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ) и сырого жира. Группа БЭВ состоит из легкопереваримых углеводов - крахмала, простых сахаров, органических кислот. Третья группа органического вещества - это биологически активные вещества (БАВ), в состав которой входят витамины, ферменты, гормоны и гормоноподобные вещества, фитонциды и др. соединения, обладающие высокой биологической активностью.

В новой схеме анализа кормов предусмотрено определение обменной энергии, расщепляемого (РП) и нерасщепляемого (НРП) протеина, содержание лигнина, целлюлозы и гемицеллюлоз или их суммы (НДК) - нерастворимых в нейтральном детергенте клеточных оболочек и целлюлозы и лигнина (КДК) - нерастворимых в кислотном детергенте.

4. Физиологическое значение воды и сухого вещества в питании и обмене веществ рыб, содержание их в кормах

Корма, тело рыб состоят из сухого вещества и воды.

Общее содержание влаги в корме слагается из первоначальной и гигроскопической влажности.

Первоначальная влажность или свободная вода - это вода, которая испаряется из корма при t=60-65°С. Свободная вода подвижна, в ней растворяются различные вещества.

Гигроскопическая или жестко-связанная вода определяется высушиванием навески корма при t=100-105°С. Она не является растворителем, а входит в состав мицелл гидрофильных коллоидов - белка, крахмала и др.

Содержание воды в различных кормах неодинаково и колеблется от 5 до 85 %. От этого зависят технологические свойства кормов: способность смешиваться, гранулироваться, брикетироваться, транспортироваться и храниться.

Так, сухие корма содержат воды от 6-8 до 18-20%. При такой влажности корма не повреждаются плесенью и они способны длительное время сохраняться.

Влажность сказывается на содержании в кормах питательных веществ.

Содержание воды в теле рыб изменяется с возрастом, у личинок и малька оно максимальное и постепенно понижается с увеличением возраста.

Вода не является питательным веществом. Она служит лишь средой, в которой происходят процессы обмена веществ как у животных, так и у растений.

Роль воды:

- растворитель питательных веществ.

Все жизненно важные процессы: ассимиляция, диссимиляция, осмос, диффузия, резорбция, фильтрация и др. - протекают только в водных растворах органических и неорганических веществ.

В ней растворены минеральные соли, создающие определенное осмотическое давление в крови и тканях.

Вода способствует сохранению коллоидального состояния живой плазмы. Нарушение этого состояния при недостатке воды приводит отдельные клетки и целый организм к гибели.

- среда для химических реакций.

Процесс кроветворения и синтез тканей совершаются в водных растворах или с участием воды. Водная среда необходима для переваривания пищи в желудочно-кишечном тракте.

- принимает участие в реакциях обмена - гидролизе, окислении, гидратации, набухания коллоидов и др.

Обмен веществ (процессы гидролиза, окисления и др.) возможен только при условии полного растворения продуктов, поступающих в организм, и продуктов обмена. Растворителем для них является вода.

От физических свойств и химического состава воды зависит нормальное течение физиологических процессов в организме

- вода-среда обитания рыб.



5. Органическое вещество корма как источник энергии и материал для образования в теле белков и жиров

Процесс обмена - основное свойство живого организма. В цитоплазме клеток органов и тканей постоянно идет процесс синтеза сложных высокомолекулярных соединений и одновременно с этим - их распад с выделением энергии и образованием простых низкомолекулярных веществ - углекислого газа, воды, аммиака и др.

Процесс синтеза органических веществ называется ассимиляцией, илианаболизмом. В ходе ассимиляции обновляются органоиды клетки, и накапливается запас энергии. Распад структурных элементов клетки сопровождается выделением заключенной в химических связях энергии, а конечные продукты распада, вредные для организма, выводятся за пределы клетки, а затем из организма.

Процесс распада органических веществ противоположен процессу ассимиляции и называется диссимиляцией, или катаболизмом. Подобного типа реакции идут с поглощением кислорода, поэтому расщепление органических веществ связано с окислением, а освободившаяся при этом энергия идет на синтез ЛТФ(аденозинтрифосфорная кислота), необходимой для ассимиляции.

Таким образом, ассимиляция и диссимиляция - это две противоположные, но взаимосвязанные стороны единого процесса - обмена веществ. При нарушении ассимиляции и диссимиляции расстраивается весь обмен веществ.

В организме рыбы непрерывно протекают водный, солевой, белковый, жировой и углеводный обмен. Непрерывный распад и окисление органических соединений возможны лишь тогда, когда количество этих веществ в клетках постоянно пополняется. Однако потребность в питательных веществах неодинакова. Большая их часть используется организмом для образования энергии. В процессе жизнедеятельности организма энергетические запасы непрерывно уменьшаются, и их пополнение идет за счет пищи.

Соотношение количества энергии, поступающей с пищей, и энергии, расходуемой организмом, называется энергетическим балансом. Количество потребляемой пищи должно соответствовать энергетическим затратам рыбы.

ТЕМА 1.2 ПРОТЕИНОВАЯ ПИТАТЕЛЬНОСТЬ КОРМОВ

1. Понятие о протеиновой питательности кормов.

2. Основные функции белков.

3. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Аминокислотный состав протеинов растительных и животных кормов.

4. Понятие о биологической ценности протеина. Методы определения биологической ценности белка.

5. Пищевая ценность небелковых азотистых соединений. Нитраты инитриты кормов.

6. Факторы, обусловливающие потребность рыб в высокобелковом питании.

7. Основные пути решения проблемы кормового протеина в рыбоводстве.

1. Понятие о протеиновой питательности кормов

Как известно, питательность корма нельзя выразить одним показателем, она должна быть комплексной. В системе комплексной оценки питательности кормов особая роль принадлежит протеину. Слово «протеин» происходит от греческого - первый. И действительно, это вещество занимает первостепенное значение в кормлении животных, так как его нельзя заменить другими.

В биохимии протеином называют белки, состоящие из аминокислот.

В кормлении животных, в т.ч. рыб, под сырым протеином понимают все азотсодержащие вещества корма: белки и амиды.

Белки -высокомолекулярные органические соединения, построенные из аминокислот. Амиды - азотистые соединения небелкового характера.

В отличие от других органических веществ протеин содержит азот. Среднее содержание азота в протеине - 16 %.

(100:16=6,25. СП=N*6,25).

В зависимости от состава все белки подразделяют на две группы: простые и сложные. К простым белкам относятся, например, альбумины, глобулины. Сложные белки состоят из аминокислот и небелковой части: липопротеиды - соединения белков с липидами, нуклеопротеиды - с нуклеиновыми кислотами, фосфопротеиды - с остатками фосфорной кислоты, глюкопротеиды - с углеводами, хромопротеиды - с красящими веществами, металлопротеиды - с металлами (е, С, Мg, и др.).

В зерновых кормах преобладают простые белки, в зеленой траве - сложные. Нуклеопротеиды содержатся в ядрах растительных и животных клеток. Фосфопротеиды, хромопротеиды, глюкопротеиды и липопротеиды встречаются в растительных и животных организмах. К фосфопротеидам относится казеин молока, к хромопротеидам - гемоглобин крови.

Амиды определяют по разности между сырым протеином и белком. К амидам относятся свободные аминокислоты, амиды аминокислот, нуклеиновые кислоты, органические основания, нитраты, нитриты, соли аммония, алкалоиды. Кроме того, азот входит в состав многих витаминов группы В. Амиды чаще представляют собой продукты незавершенного синтеза белка из неорганических веществ. Однако амиды образуются также и при распаде белка под действием ферментов. Поэтому много амидов содержится в растениях, не закончивших рост.

Мало амидов - в зернах, семенах, где протеин представлен в основном белком.

Протеиновая питательность кормов оценивается количественными, качественными и относительными показателями.

Количественные показатели - это содержание сырого протеина в 1 кг корма, или процент протеина в сухом веществе.

Наиболее высокими по содержанию протеина являются корма из бобовых и крестоцветных культур, отходы маслоэкстракционного производства - шроты, кормовые дрожжи, многие корма животного происхождения. Большинство злаковых культур в виде зеленой массы, зерна, а также корнеклубнеплоды отличаются низким содержанием протеина.

Качество протеина оценивается его аминокислотным составом. Животным протеин нужен, прежде всего, как источник аминокислот для построения собственных белков. Поэтому протеиновую питательность рассматривают и как свойство корма удовлетворять потребность животных в аминокислотах.

Обеспеченность рыб протеином определяется количеством в рационе сырого протеина в процентах от сухой кормовой смеси.

Протеиновая питательность определяется и физическими свойствами протеина - наличием фракций разной растворимости, а также относительными показателями, такими, как энерго-протеиновое, протеиновое, сахаро-протеиновое, амидо-белковое отношение.

2. Основные функции белков

Условно можно выделить четыре основные функции протеина: строительную, биологическую, транспортную и энергетическую.

Строительная, или пластическая, функция заключается в том, что протеин является строительным материалом для синтеза белков организма, входящих в состав всех органов и тканей, являющихся составной частью продукции: молока, мяса, яиц, шерсти.

Биологическая, или регуляторная, функция состоит в том, что белки являются составной частью многих биологически активных веществ (БАВ) : ферментов, определяющих скорость процессов синтеза и распада, происходящих на клеточном уровне; гормонов, участвующих в регуляции процессов жизнедеятельности. Белки входят в состав иммунных тел, определяющих защитные функции организма, в состав антибиотиков.

Транспортная функция. Белки участвуют в переносе кровью газов (О2 и СО2), углеводов, жиров, некоторых витаминов и пр. Кроме того, они обеспечивают перенос минеральных солей через клеточные мембраны и внутриклеточные структуры.

Энергетическая функция протеина не является основной, так как главным источником энергии для рыб являются углеводы, жиры.

В метаболизме рыб белок играет существенную роль не только как основное пластическое вещество, но принимает активное участие и в энергетическом обмене наряду с липидами и, в меньшей степени, углеводами.

Для рыб, адаптированных к высокобелковой пище, характерен путь глюконеогенеза - образование глюкозы из аминокислот. Удельный вес белка в энергетическом обмене рыб гораздо выше, чем у высших позвоночных.

Большую роль играют белки в качестве источников энергии и при голодании рыб - физиологическом и вынужденном. При длительном голодании рыб в зимний и летний периоды энергетические расходы во многом покрываются за счет белка.

3. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Аминокислотный состав протеинов растительных и животных кормов

В настоящее время известно более 150 аминокислот. Но только 20 из них являются составной частью белков, в состав которых они входят в разных количествах, сочетаниях, что и обуславливает разные их свойства.

Некоторые аминокислоты животные способны синтезировать из других азотистых соединений, поступающих с кормом. К ним (заменимым аминокислотам) относятся аланин, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, глицин, пролин, серин, тирозин, цитрумин, цистин, цистеин.

Другие аминокислоты, получившие название незаменимых, не могут синтезироваться в организме вообще, или скорость их синтеза недостаточная для полного обеспечения ими потребностей рыб. К незаменимым относят 10 аминокислот: лизин, метионин, триптофан, аргинин, валин, гистидин, изолейцин, лейцин, треонин, фенилаланин.

Цистин является полузаменимой серосодержащей аминокислотой, так как она может заменить на 30-50 % в обмене белков организма незаменимую серосодержащую аминокислоту - метионин, поэтому в рационах определяют суммарную потребность в этих аминокислотах.

Лизин, метионин, триптофан названы первыми неслучайно, так как они являются наиболее дефицитными в питании животных, поэтому их называют критическими (лимитирующими), или особо незаменимыми.

Лизин - наиболее дефицитная аминокислота. Входит в состав сложных белков ядра - нуклеопротеидов, необходим для синтеза гемоглобина, наряду с аргинином входит в состав сперматозоидов.

Метионин - серосодержащая аминокислота, так же, как и лизин, способствует быстрому росту животных. Метионин необходим для синтеза гемоглобина, холина, для нормального роста волосяного покрова, оперения у птицы.

Триптофан играет важную роль в обмене веществ, из него синтезируется витамин РР - никотиновая кислота.

Говоря о пищевой ценности белков, следует иметь в виду их аминокислотный состав. Биологическая ценность кормовых белков обусловлена в основном степенью их ассимиляции в организме. Питательная ценность белков зависит не от их общего аминокислотного состава, а от наличия в них незаменимых аминокислот.

Отсутствие или дефицит незаменимых аминокислот в пище в течение первых двух недель вызывает потерю аппетита у рыб и снижение темпа роста. Однако внешне выраженные болезненные явления наблюдаются только при отсутствии в корме отдельных аминокислот. Следует иметь в виду, что потребность в аминокислотах меняется в зависимости от условий содержания рыб и от их возраста. Так, сеголеткам форели в морской воде требуется больше аргинина, чем в пресной.

Аминокислоты входят в состав различных протеинов в самых разнообразных сочетаниях, количествах и соотношениях, что и определяет различия в ценности протеинов для рыб.

Содержание аминокислот в кормах обычно выражают в г на 1 кг корма.

Наиболее ценными по наличию незаменимых аминокислот являются корма животного происхождения.

Так 1 кг рыбной муки содержит 47-56 г лизина, кровяной муки -67, мясокостной муки - 35 , обрата сушеного - 28. Хорошим источником лизина являются дрожжи - 30-35 г. Зерно бобовых - 14-25 (люпин - 25). Злаковые - меньше 2-6 г. Жмыхи шроты 11-27 г ( рапсовый - 22, соевый - 27).

4. Понятие о биологической ценности протеина. Методы определения биологической ценности белка

Протеин необходим организму как материал, идущий на построение тканей и органов в течение всей жизни организма рыбы. В пищеварительном тракте протеин, входящий в состав кормов, под действием гидролитических ферментов протеиназ (пепсина, трипсина, химотрипсина и др.) и полипептидаз кишечного сока расщепляется до пептидов и аминокислот, поступающих через слизистую оболочку, кишечника в кровь.

Значение протеина как кормового средства определяется тем, что он является поставщиком аминокислот вообще, используемых организмом для синтеза белка и глюкозы, и особенно незаменимых. Кроме того, служит ресурсом для покрытия энергетических нужд рыб. Оценка корма по содержанию незаменимых аминокислот имеет важное значение, так как от этого зависит эффективность использования протеина.

Биологическая ценность белка корма определяется его способностью удовлетворять физиологическую потребность организма в связи с обновлением и синтезом белков тканей. Она зависит главным образом от баланса и доступности аминокислот. Потребность рыб в аминокислотах рассчитывают в процентах от сырого протеина или от сухого вещества.

Методы изучения биологической ценности белка:

1. Метод основанный на учете прироста рыб при выращивании на кормах с различным уровнем белка.

2. Химический анализ для определения баланса аминокислот в корме и их доступность организму рыб.

3. Физиологическая оценка полноценности белка кормов путем определения переваримости белка и аминокислот с помощью инертного вещества.

5. Пищевая ценность небелковых азотистых соединений, нитраты и нитриты кормов

Протеин, содержащийся в кормах, включает белковую и небелковую формы азота, различающиеся по качеству, но обе необходимы организму для его нормальной жизнедеятельности.

Амиды - азотистые соединения небелкового характера. Это промежуточные продукты синтеза или распада белков. В эту группу входят полипептиды, свободные аминокислоты, глюкозиды, амиды аминокислот, органические основания, нитраты и аммиачные соли.

Протеин, содержащий небелковые формы азота, обладает меньшим биологическим эффектом, чем протеин с белковыми формами азота.

Среди небелковых форм наиболее ценным является азот аминной формы (аминокислоты), которые по питательности близки к белку, за ним идет аммиачный азот, и наименее ценным является амидный азот.

В зеленых кормах на долю амидов приходится до 25-30%. В концентрированных кормах протеин в основном состоит из белка.

В последние годы в связи с широким применением в растениеводстве азотных минеральных удобрений и недостаточно высокой культурой агрохимии в кормах могут накапливаться в большом количестве нитраты. При определенных условиях (замораживание и оттаивание, длительное хранение и др.) нитраты восстанавливаются в более токсичные нитриты, которые могут вызывать острые отравления организма.

6. Факторы, обусловливающие потребность рыб в высокобелковом питании

Пищевые потребности рыб существенно отличаются от потребностей высших наземных животных.

Основные биологические особенности рыб в отношении протеинового питания:

1. Потребность в высоком содержании белка.

В 2...3 раза (35...60 % к сухому веществу рациона) больше потребности сельскохозяйственных животных.

2. Повышенная потребность в незаменимых аминокислотах.

Высокая потребность в белке связана с необычно высокой потребностью рыб по сравнению с наземными позвоночными во многих незаменимых аминокислотах, особенно таких, как аргинин, лизин, метионин, фенилаланин, валин.

Основные факторы, обусловливающие потребность рыб в высокобелковых рационах:

Чрезвычайно высокая скорость роста рыб при сравнительно низких температурах воды, рост в течение всей жизни

В отличие от высших позвоночных рыбы должны увеличить свою массу в 5 тыс.-1,5 млн. раз, чтобы достичь массы взрослого организма. При таком стремительном нарастании биомассы рыбы должны быть обеспечены легкоусвояемой белковой пищей.

Кроме того, в отличие от затухающего с возрастом роста наземных позвоночных, рыбы растут в течение всей жизни, особенно до половой зрелости и наступления фазы старения. Отсюда у рыб старших возрастов потребность в пластическом материале пищи остается высокой.

Питание в природе преимущественно животной пищей.

Количество протеина в сухом веществе ракообразных, водных насекомых, моллюсков и микроводорослей составляет 50...70 %, детрита - 20...30, а наземные растения, за исключением бобовых, содержат только 7...14 %.

3. Короткий кишечный тракт у большинства рыб, приспособленный для утилизации легкоусвояемой высокобелковой пищи.

4. Отсутствие проблемы выведения конечных продуктов азотистого обмена, которые благодаря водной среде выводятся преимущественно через жабры.

5. Высокая доля участия белка в энергетическом обмене и отсутствие необходимости специальных затрат энергии для терморегуляции.

Если рацион для рыб имеет достаточное количество жиров и углеводов, то белки обычно используются в белковом обмене для роста тела организма. При недостатке в корме жиров и углеводов белки могут использоваться в качестве источника энергии в функциональном обмене. Это неэкономно, поскольку белок - наиболее дорогая составная часть корма.

Выращивание рыбы на низкобелковых кормах ведет к резкому торможению роста рыбы, заболеваниям, снижает экономическую эффективность работы рыбоводных предприятий.



7. Основные пути решения проблемы кормового протеина в рыбоводстве

Дефицит протеина при кормлении рыб не только приводит к недополучению продукции рыбоводства, но и обостряет проблему белкового питания людей из-за недостаточного потребления белков высокой биологической ценности.

Можно выделить три основных пути решения протеиновой проблемы :

Увеличение производства кормов с высоким содержанием протеина.

Рациональное использование высокобелковых кормов.

Применение заменителей протеина в кормлении животных.

Для выполнения этой задачи необходимо усовершенствовать структуру зернофуражных культур, и прежде всего, за счет увеличения зернобобовых культур в группе зерновых, увеличить урожайность этих культур.

Важная роль отводится масличным крестоцветным культурам (рапс, редька масличная), жмыхи и шроты которых по содержанию протеина не уступают бобовым. Расширяются посевы таких высокобелковых кормовых культур, как люцерна, амарант, галега восточная, донник, сераделла, вика мохнатая, из которых можно готовить высокобелковую травяную муку.

Зернофураж собственного производства следует скармливать только в сбалансированном виде (в составе комбикормов) за счет белково-витаминно-минеральных добавок. Возрастает производство и совершенствуется рецептура комбикормов, БВМД.

Важное место уделяется совершенствованию технологий заготовки кормов. Использование прогрессивных технологий заготовки кормов и их хранения, позволяющие свести к минимуму потери питательных веществ.

Для компенсации недостающих ресурсов белкового сырья предстоит более широко использовать вторичные ресурсы перерабатывающей, пищевой, микробиологической и химической промышленности. Более широко планируется использовать достижения биотехнологии, в частности, продукции микробиального синтеза: аминокислот, кормовых дрожжей.

Для применения в кормлении животных микробиологическая и химическая промышленность выпускает несколько препаратов аминокислот: кормовой концентрат лизина (ККЛ) в жидком и сухом виде, сухой кормовой концентрат лизина, L-лизин, метионин кормовой, триптофан кристаллический, кормовой концентрат триптофана и другие. Синтетические препараты аминокислот используют для обогащения премиксов, белково-витаминно-минеральных добавок (БВМД), комбикормов в соответствии с рецептурой этих смесей, рекомендуемыми нормами кормления рыб.

Эффективным способом биосинтеза кормового белка является производство кормовых дрожжей. Микробиологический синтез отличается исключительной интенсивностью. Если для получения 1 т переваримого протеина из гороха необходимо около 2 га пашни и не менее трех месяцев для выращивания, то одну тонну белка кормовых дрожжей можно получить за одни сутки в ферментере емкостью 300 м3. Производство кормовых дрожжей «Провит» - кормового биологического белка из зерна и отходов зернопереработки - налажено на Новополоцком заводе белково-витаминных концентратов.

ТЕМА 1.3 УГЛЕВОДНАЯ ПИТАТЕЛЬНОСТЬ КОРМОВ

1. Углеводы - главная составная часть сухого вещества растительных кормов, основной источник энергии.

2. Значение углеводов в питании рыб.

3. Углеводный состав кормов. Влияние углеводов на пищеварение и обмен веществ рыб. Структурные и неструктурные углеводы.

4. Влияние углеводов на пищеварение и обмен веществ. Взаимосвязь углеводов с другими факторами питания.

5. Основные пути повышения пищевой ценности углеводов.



1. Углеводы - главная составная часть сухого вещества растительных кормов, основной источник энергии

Углеводы - важный класс природных веществ - встречаются повсеместно в растительных, животных и бактериальных организмах.

Углеводы, соединения общей формулы Сn(H2O)n, от которой и получили свое название, представляют собой многоатомные альдегидоспирты или кетоспирты.

Минимальная структурная единица углеводов, при дроблении которой исчезают свойства сахаров, называется МОНОСАХАРИДОМ или МОНОЗОЙ

В биосфере на долю углеводов приходится больше, чем всех других органических соединений вместе взятых. В растениях они составляют 80-90% из расчета на сухое вещество; в животном организме на их долю приходится 2% массы тела. Однако значение углеводов велико для всех видов живых организмов.

Углеводы включают соединения, начиная от низкомолекулярных, содержащих всего несколько атомов углерода, до веществ, молекулярная масса которых достигает нескольких миллионов. Их делят на три класса в зависимости от числа остатков сахаров: моносахариды, олигосахариды и полисахариды.

Моносахариды, или простые сахара, содержат только одну структурную единицу. Моносахариды - это полигидроксиальдегиды или полигидроксикетоны.

Олигосахариды состоят из нескольких (от 2 до 10) остатков моносахаридов, соединенных D-гликозидными связями.

Полисахариды являются высокомолекулярными веществами, состоящими из остатков моносахаридов, соединенных D-гликозидными связями, со степенью полимеризации выше 10.

Углеводы - главная составная и дешевая частьсухоговещества растительных кормов и основной источник энергии.

Углеводы подразделяются на две группы- сырую клетчатку(собственно клетчатка, часть гемицеллюлоз, инкрустирующие вещества - лигнин, кутин, суберин) и безазотистые экстрактивные вещества (сахара, крахмал, часть гемицеллюлоз, инулин, органические кислоты).

2. Значение углеводов в питании рыб

В организме углеводы выполняют следующие функции:

1. Являются основным источником энергии в организме.

2. Обеспечивают все энергетические расходы мозга (мозг поглощает около 70% глюкозы, выделяемой печенью)

3. Участвуют в синтезе молекул АТФ, ДНК и РНК.

4. Регулируют обмен белков и жиров.

5. В комплексе с белками они образуют некоторые ферменты и гормоны, секреты слюнных и других образующих слизь желез, а также другие соединения.

6. Пищевые волокна улучшают работу пищеварительной системы и выводят из организма вредные вещества, пектины стимулируют пищеварение.

Для большинства организмов природные углеводы выполняют две основные функции:

- являются источником углерода, который необходим для синтеза белков, нуклеиновых кислот, липидов и др.;

- обеспечивают до 70% потребности организма в энергии. При окислении 1 г углеводов выделяется =16,9 кДж энергии.

Другими функциями углеводов являются следующие:

- Резервная. Крахмал и гликоген представляют собой форму хранения питательных веществ, выполняя функцию временного депо глюкозы.

- Структурная. Целлюлоза и другие полисахариды растений образуют прочный остов; в комплексе с белками и липидами они входят в состав биомембран всех клеток.

- Защитная. Кислые гетерополисахариды выполняют роль биологического смазочного материала, выстилая трущиеся поверхности суставов, слизистой пищеварительных путей, носа, бронхов, трахеи и др.

- Особое значение имеет специфическая функция углеводов - участие в образовании гибридных (комплексных) молекул, а именно гликопротеинов и гликолипидов. Так, гликопротеины служат маркерами в процессах узнавания молекулами и клетками друг друга, определяют антигенную специфичность, обусловливают различия групп крови, выполняют рецепторную, каталитическую и другие функции.

3. Углеводный состав кормов. Влияние углеводов на пищеварение и обмен веществ рыб. Структурные и неструктурные углеводы

Сырая клетчатка состоит из собственно клетчатки (целлюлозы), части гемицеллюлоз и инкрустирующих веществ (лигнина, кутина, суберина). Целлюлоза образует основу оболочки растительных клеток. С развитием растений целлюлоза пропитывается лигнином и стенки клеток древеснеют. Гемицелллюлоза состоит из пентозных и гексозных сахаров, является запасным питательным веществом в оболочках растительных клеток.

К БЭВ относятся сахара, крахмал, часть гемицеллюлоз, инулин, органические кислоты. Наибольшее значение в питаниирыб имеют сахара и крахмал.

Крахмал - резервный материал в растении, содержится в большом количестве в семенах злаковых ( 50-75%) и клубнях картофеля до 20. Его мало в листьях и стеблях растений. В отличие от сахаров крахмал не имеет сладкого вкуса. В холодной воде не растворим, а в горячей образует студенистую массу.

Сахара в кормах больше всего представлены глюкозой, фруктозой, маннозой, мальтозой и сахарозой. В печени содержится гликоген.

В кормах имеется большое разнообразие углеводов. В клеточном соке углеводы представлены сахарами, в пластидах - крахмалом, в клеточной оболочке целлюлозой (клетчаткой), гемицеллюлозами и пектиновыми веществами.

Сырая клетчатка - смесь различных веществ: собственно клетчатки - целлюлозы, пентозанов, гексозанов, инкрустирующих веществ - лигнина, кутина, суберина. Эта та часть корма, которая остается после последовательного кипячения навески в разбавленных кислоте и щелочи.

Содержание и химический состав сырой клетчатки зависят от возраста растения; в клеточной оболочке молодых растений преобладает целлюлоза, а с возрастом, когда клеточная стенка утолщается, накапливаются лигнин и пентозаны. Клетки различных частей растения деревенеют (лигнифицируются) в неодинаковой степени. Лигнификация растительного материала является физическим барьером, препятствующим воздействию микрофлоры на потенциально переваримую целлюлозу. Наиболее быстро и глубоко протекают процессы лигнификации в клетках стеблей, в меньшей степени - в клетках листьев; наименьшее одервенение клетчатки происходит в столовых и кормовых сортах корнеклубнеплодов - кормовой и столовой свеклы, турнепса, моркови, картофеля.

В соломе озимых зерновых злаков обнаруживают большое количество сырой клетчатки - 40-45 %, несколько меньше ее в соломе яровых злаков и сене - 20-35 %, в голозерных злаках - кукурузе, пшенице- около 1 %, а в пленчатых - овсе, ячмене - 10-12 %, в корнеклубнеплодах - не более 0,4-2 %. Большое содержание сырой клетчатки в корме затрудняет животному и микроорганизмам рубца извлечь питательные вещества из протоплазмы растительной клетки. Клетчатка (целлюлоза) под действием фермента целлюлазы микроорганизмов расщепляется до глюкозы. Поэтому высокое содержание клетчатки - признак низкой питательности кормов.

В группу БЭВ входят все безазотистые вещества корма, кроме жира и сырой клетчатки. Главные составные части этой группы питательных веществ - крахмал, сахара и пентозаны.

Крахмал. В различном количестве содержится во всех природных кормах, особенно в растительных зерновых кормах. Концентрация его в семенах кукурузы доходит до 65-75 %, пшеницы - до 60-70 %. Много крахмала в клубнях картофеля - до 55-60 % в сухом веществе. Мало в стеблях и листьях - около 2 %. Животный крахмал - гликоген. Его можно обнаружить в кормах животного происхождения, так как он содержится во многих тканях, особенно в печени - от 1 до 4 % ее массы.

Сахара. В растительных кормах они представлены моносахаридами (глюкоза и фруктоза) и дисахаридами (мальтоза и сахароза).

Сахара накапливаются в больших количествах (до 22 %) в виде резервных веществ в корнях сахарной свеклы, моркови и в растениях сорго. До 14 % сахара содержится в сухом веществе молодых злаковых трав. Под влиянием таких окислителей, как нитраты и нитриты (от внесения азотных удобрений свыше 200 кг/га азота), происходит интенсификация синтеза протеина у злаков и ведет к снижению содержания сахаров в сухом веществе до 5-7 %.

Единственный представитель сахаров животного происхождения - лактоза (молочный сахар). Она содержится до 4-5 % в молоке коров и других животных.

4. Влияние углеводов на пищеварение и обмен веществ. Взаимосвязь углеводов с другими факторами питания

Углеводный обмен у разных видов рыб различается.

Так форель и другие лососевые рыбы наименее эффективно используют углеводы кормов. При избыточном поступлении углеводов у этих рыб развивается синдром перегрузки печени гликогеном из-за недостаточного продуцирования инсулина.Поэтому оптимальное содержание углеводов для них составляет 20-30%, в том числе клетчатки 5-6%.При этом лучше используются моносахара - глюкоза, фруктоза, манноза, несколько хуже - дисахариды и крахмал, а целлюлоза расщепляется только на 10-20% от потребленной.

В кормах для карпа, угря и канального сома допускается большее количество углеводов до 50%,что связано с особенностями пищеварения карповых. Однако при значительном обогащении кормов углеводами отмечается избыточное накопление гликогена в печени и поджелудочной железе, угнетение роста, повышение общей жирности тела при снижении доли нейтральных жиров.

Избыточное количество углеводов в рационе при низком содержании белка приводит к увеличению потребления корма, перегрузке пищеварительного тракта, снижению эффективности кормления.

Эффективность использования углеводов повышается с увеличением размеров и возраста рыб, а также у теплолюбивых рыб при повышении температуры до 30.

Независимо от характера питания в природе теплолюбивые рыбы в условиях высоких, оптимальных для них температур могут использовать углеводы пищи в энергетическом обмене, а их избыток трансформировать в жиры. Эта способность повышается с увеличением размеров рыб, когда энергетический обмен существенно возрастает по отношению к пластическому. Включение растительных компонентов в рационы этих рыб дает белоксберегающий эффект. Липиды вводятся в корма теплолюбивым рыбам обычно в небольшом количестве, так как энергия поставляется в основном за счет углеводов.

У молодых рыб и мелких размеров, особенно при низких температурах, роль углеводов в энергетическом обмене резко снижается.

Холодолюбивые рыбы не могут использовать углеводы в том объеме, как теплолюбивые, поэтому в целях сбережения белка, который может использоваться на энергетические цели в их рационы дополнительно вводятся жиры.

5. Основные пути повышения пищевой ценности углеводов

Основными источниками углеводов для рыбы являются зерновые корма.

Углеводный состав зерновых характеризуется наличием резервных - 70-90 % и структурных -10-30% углеводов. Такие из них, как целлюлоза и лигнин, практически не используются.

Поскольку преимущественную долю среди углеводов составляет крахмал, то его ферментативная доступность представляет интерес с практической точки зрения

Способность крахмала к перевариванию зависит от соотношения главных компонентов крахмальной гранулы (амилозы и амилопектина), его способности к набуханию, степени полимеризации и клейстеризации, а также наличия поврежденных крахмальных гранул, которые образуются в результате размола зерна.

Следует отметить, что такой прием, как обрушивание пленчатых культур позволяет существенно снизить содержание клетчатки.

Экструдирование, микронизация, экспандирование способствуют повышению использования углеводов за счет их структурных преобразований под воздействием температуры и давления модифицируется крахмал, повышается доступность углеводов действию пищеварительных ферментов. Крахмальные зерна теряют свою структуру, а крахмал превращается в декстрины различной сложности и сахара.

Первой стадией ферментации крахмала , является расщепление крахмала в глюкозу (осолаживание мучнистых кормов, проращивание зерна).

Повысить энергетическую и питательную ценность комбикормов с повышенным содержанием таких культур, как пшеница, тритикале, ячмень, овес, рожь, отруби и др. можно путем обогащения их ферментными препаратам.

ТЕМА 1.4 ЛИПИДНАЯ ПИТАТЕЛЬНОСТЬ КОРМОВ

1. Липиды и их значение в питании рыб. Основные физиологические функции липидов

2. Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Незаменимые жирные кислоты. Жиры и масла

3. Фосфатиды, воски, красящие и другие вещества, входящие в состав липидов

1. Липиды и их значение в питании рыб. Основные физиологические функции липидов

В зоотехнии к сырому жиру относят различные по своей химической природе вещества, обладающие одним общим физическим свойством: они не растворимы в воде и растворяются в органических растворителях (эфир, хлороформ, бензол и т.д.).

Вещества, входящие в эфирный экстракт (сырой жир), могут быть разделены на три группы: липиды, стерины и красящие и другие вещества.

В современной органической химии определение термина «липиды» основано на биосинтетическом родстве данных соединений - к липидам относят жирные кислоты и их производные.

Липиды делятся на простые липиды, включающие в свою структуру углерод, водород и кислород (жиры или триглицериды и воски) и сложные липиды, включающие в свою структуру помимо углерода(С), водорода(H) и кислорода(О) другие химические элементы, чаще всего: фосфор, серу, азот (глико-, фосфо-, протеолипиды и др.).

Стерины делятся на зоо-, фито- и микостерины.

Липидная питательность кормов складывается из показателей:

1. содержание сырого жира в корме;

2. соотношение липидных ингредиентов в корме;

3. переваримость и доступность липидов при питании;

4. содержание и соотношение незаменимых жирных кислот в сыром жире.

Энергетическая (резервная) функция.

Многие жиры, в первую очередь триглицериды, используются организмом как источник энергии. При полном окислении 1 г жира выделяется около 9 ккал энергии, примерно вдвое больше, чем при окислении 1 г углеводов (4.1 ккал). Жировые отложения используются в качестве запасных источников питательных веществ.

Растения чаще запасают углеводы, однако в семенах многих растений высоко содержание жиров (растительные масла добывают из семян подсолнечника, кукурузы, рапса, льна и других масличных растений).

Почти все живые организмы запасают энергию в форме жиров. Полное окисление жиров до воды и углекислого газа позволяет получить более чем в два раза больше энергии, чем окисление той же массы углеводов.. Однако триглицериды это «более медленный» источник энергии, чем углеводы.

Структурная функция.

Фосфолипиды составляют основу биослоя клеточных мембран, холестерин - регулятор текучести мембран. Воск образует кутикулу на поверхности надземных органов (листьев и молодых побегов) растений. Их также производят многие насекомые (так, пчёлы строят из них соты).

Регуляторная функция.

Некоторые липиды играют активную роль в регулировании жизнедеятельности отдельных клеток и организма в целом(Витамины - липиды A, D, E, K, гормоны - стероиды, простагландины и прочие, энзимы, сигнальные молекулы). В частности, к липидам относятся стероидные гормоны, секретируемые половыми железами и корой надпочечников. Эти вещества переносятся кровью по всему организму и влияют на его функционирование.

Защитная (амортизационная)

Толстый слой жира защищает внутренние органы многих животных от повреждений при ударах (например, сивучи при массе до тонны, могут прыгать в воду со скал высотой 20-25 м.

Увеличения плавучести.

Самые разные организмы - от диатомовых водорослей до акул - используют резервные запасы жира как средство снижения среднего удельного веса тела и, таким образом, увеличения плавучести. Это позволяет снизить расходы энергии на удержание в толще воды

При недостатке липидов в организме рыб нарушается рост и воспроизводительные функции, снижается продуктивность и качество продукции и ее калорийность. Содержание и жирнокислотный состав рыбы оказывает существенное влияние на ее пищевую ценность, технологические свойства.

В растительных кормах количество жира колеблется в значительных пределах. В семенах и зерне его содержится больше, чем в стеблях и листьях. Очень низкая концентрация жира в клубнях. В зерне пшеницы, ржи содержание его составляет 1- 2%, кукурузы и овса - 5-6%. В семенах масличных культур количество жира достигает 40%

Растения содержат весьма незначительное количество липидов. Небольшое количество липидов обычно находится в семенах растений. Однако некоторые семена, например, масличных культур (сои, подсолнечника, рапса) аккумулируют до 20% и более жиров от сухой массы

Добавление липидов в корм рыб увеличивает в нем концентрацию энергии, полезно для уменьшения запыленности корма. Однако излишек жира может уменьшить потребление корма, а также вызвать расстройство желудочно-кишечного тракта. Кроме того, свободный жир в желудке негативно влияет на переваривание волокнистых материалов. Зерна масличных культур в этом случае являются наилучшим источником липидов, так как они содержатся внутри клеток растений. Однако растительные масла менее насыщены, чем животный жир, и в свободном несвязанном виде оказывают больше негативного влияния на пищеварение, чем животный жир.

2. Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Незаменимые жирные кислоты. Жиры и масла

Основную роль в процессе жизнедеятельности организмаиграют собственно жиры или триглицериды, входящие в группу простых липидов.В составе жира входит около 90%жирных кислот и 10%глицерина. Эти вещества служат важным источником энергии. Они имеют одинаковое строение и химический состав (C,Н,О), но различаются набором жирных кислот и в связи с этим физическими свойствами, в частности температурой плавления. Масла при обычной температуре находятся в жидком состоянии,жиры в этихт условиях имеют густовязкое или твердое состояние. Чистые масла - бесцветные вещества. Окраска природных масел зависит от различных примесей (каротин,ксантофилл, хлорофилл и др.). Часто понятие"жир" объединяют обе группы.

Жиры из всех питательных веществ наиболее калорийны:1 г жира при полном сгорании выделяет в среднем 38,0 кДж тепла, тогда как 1 г углеводов - только 17,2 кДж.

Мягкие жиры усваиваются в организме рыб на 90-95%, твердые только на60-70%.В рационах карпа содержание жира составляет 5-15%. В комбикормах для лососевых его количество можно увеличить до 20-25%.Более высокое содержание жира приводит к ожирению рыб.

Жирные кислоты.

В состав жиров различного происхождения входит как правило около 30 основных жирных кислот, хотя известно более 200.

В молекуле насыщенных жирных кислот на один атом углерода приходится два атома водорода: 14:0- миристиновая, 16:0- пальмитиновая, 18:0- стеариновая.

В молекулах ненасыщенных жирных кислот на один атом углерода приходится менее двух атомов водорода: 16:1- пальмитолеиновая, 18:1- олеиновая,18:2- линолевая,18:3-линоленовая, 20:4- арахидоновая.В их углеродной цепочке может быть одна и более двойных связей,они могут гидрогенизоваться(присоединять водород).При этом изменяются и физические свойства.

По мере увеличения ненасыщенности температура плавления кислот понижается. Различия физических свойств жиров и масел обусловлены различным набором в них кислот.В состав жиров входят в основном высокомолекулярные жирные кислоты с точкой плавления выше 16,350 0С,в состав масел растительного и животного происхождения- низкомолекулярные насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты.

Жиры, особенно растительного происхождения, являются единственным источником полиненасыщенных жирных кислот - линолевой, линоленовой, арахидоновой и др. , причём первую из них организм не способен синтезировать .Линоленовая и арахидоновая кислоты могут образовываться из линолевой, первая - в растительных и животных организмах, а вторая - только в животных.

При нормированном кормлении необходимо учитывать уровень линолевой кислоты, недостаток которой приводит к понижению естественной резистентности организма к инфекционным болезням, снижению жизнеспособности потомства, к повышению затрат кормов на единицу продукции.