Классификация углеводов и их свойства
Углеводы условно можно разделить на две группы:
- углеводы, заключённые внутри растительных клеток (простые сахара и крахмал)
- углеводы оболочек растительных клеток (лигнин, кутин, целлюлоза и гемицеллюлоза).
Различия клетчатки, сахара и крахмала
| Показатель | сырая клетчатка | БЭВ (сахар и крахмал) |
| Что входит в группу | лигнин, кутин, целлюлоза и гемицеллюлоза - углеводы имеют длинные молекулы, в зависимости от строения которых, наличия инкрустирующих веществ меняется и доступность для животного | крахмал, сахар - легко усваиваются всеми видами животных |
| Особенности переваривания | частично усваивается микрофлорой ЖКТ: у полигастричных - в рубце, у моногастричных животных - в слепой кишке. Вещества входящие в группу сырой клетчатки участвуют в регулировании пристеночного пищеварения | пищеварение начинается с ротовой полости (амилаза слюны), у полигастричных основное переваривание идет сначала в рубце, микрофлорой, а затем (как же как у моногастричных) - в тонком отделе кишечника за счет ферментов поджелудочной железы. |
| Источники | для КРС МРС, лошадей: солома, сено, сенаж, травяная мука- отличаются высоким содержанием клетчатки в сухом веществе для свиней: сенная, травяная мука, отруби. Богат клетчаткой овес для остальных животных: отруби, овес |
зерновые - пшница, овес, ячмень, кукуруза - содержат 50-60% БЭВ |
| Как определяется | остаток после растворения образца корма в слабых растворах кислоты и щелочи | расчетный показатель |
| Значение для животных | ||
| Полигастричные животные | является источником уксусной кислоты из которой впоследствии образуется жир молока. Переваривается с использованием простейших - необходима для нормального рубцового пищеварения, обеспечения жвачки и др. см ниже. | крахмал в процессе рубцового пищеварения трансформируется в проприоновую кислоту, которая в дальнейшем используется для синтеза жира тела животного. Избыток крахмала приводит к ожирению. Сахар необходим для усвоения протеина, прежде всего для усвоения небелкового азота в рубце жвачных |
| Моногастричные животные и птица | практически не усваивается, обеспечивает моторику. У свиней при недостатке клетчатки может развиваться агалактия (отсутствие молока) | служат источником энергии |
| Избыток в рационе | снижение усвоение рациона, более быстрое прохождение пищи по ЖКТ | диарея при избытке сахара за счет увеличения бродильных процессов. Избыток крахмала приводит к ожирению. Увеличивается гликимический индекс (см ниже, актуально при диабете) |
| Недостаток в рационе | запоры, уменьшение моторики ЖКТ. У жвачных пропадает жвачка, нарушается рубцовое пищеварение, снижается жирность молока | для моногастричных - уменьшение энергонасыщенности рациона, у полигастричных - нарушение усвоения протеина из рубца. |
| Контроль |
Уровень клетчатки в сухом веществе рациона. Для КРС не менее 18%, для птицы не более 5%, для свиней не более 7% |
Для жвачных - сахара-протеиновое отношение, отношение сахара и крахмала Уровень крахмала и сахара в сухом веществе рациона. |
Сырая клетчатка
С точки зрения зоотехнического анализа - сырая клетчатка, это часть корма, нерастворимая в кислотах и щелочах.
В состав клетчатки входят несколько основных компонентов:
- Лигнин - инкрустирующее вещество, не относится к углеводам. Содержится в клеточной стенке растений, у животных не переваривается.
- Целлюлоза – часть стенки растительных клеток, переваривается микробиотой рубца или в толстом отделе кишечника, у большинства животных нет ферментов для ее расщепления.
- Гемицеллюлоза – часть стенки растительных клеток, легко расщепляется и усваивается животными
По степени растворимости клетчатку разделяют на .две фракции:
- Нейтральнодетерегентная - растворима в нейтральном детергенте, в ее входят гемицеллюлоза, целлюлоза и лигнин
эта клетчатка доступна для усвоения жвачными животными, именно она является источником энергии и обеспечивает жвачку. Чем выше содержание НДК - тем фактически выше усвоение клетчатки в корма.
Современный лабораторный анализ позволяет определить скорость растворения (использования) животными клетчатки. - Кислотнодетергентная клетчатка - содержит целлюлозу и лигнин - трудно переваримая часть корма, фактически не усваиваемая животными. Чем выше содержание КДК - тем ниже переваримость и потребление корма.
Значение (роль) сырой клетчатки в организме
- Источник энергии (особенно для жвачных животных).
- Клетчатка является естественным раздражителем пищеварительного тракта (улучшает перистальтику кишечника и секрецию желез).
- Сырая клетчатка обеспечивает структуру каловых масс.
- Сырая клетчатка обеспечивает физиологический акт жвачки.
- Клетчатка нормализует микробиальные процессы в рубце.
- Клетчатка служит источником ЛЖК (уксусная кислота) для образования жира молока.
Жирным выделены функции клетчатки для моногастричных животных.
Сейчас есть тенденция акцентировать внимание не только на клетчатке, но и на маннановых полисахаридах - которые содержаться в клеточной стенке дрожжей и способны регулировать пристеночное пищеварение. Они так же входят в группу сырой клетчатки.
У всех животных клетчатка обладает пробиотическим действием, то есть стимулирует размножение микрофлоры в желудочно-кишечном тракте.
Методика определения клетчатки
Принцип определения сырой клетчатки основан на нерастворимости в слабых растворах кислоты (под действием которой гидролизуются водо- и жирорастворимые углеводы - крахмал, амиды, амины и минеральные вещества) и щёлочи (которая гидролизует белковые вещества, окисляет и эмульгирует жиры, растворяет часть гемицеллюлоз). Т.Е. СК представляет собой остатки от обработки растительных веществ слабыми кислотами и щелочами.
Специфическое оборудование, реактивы
Реактивы:
- 4%-ный раствор H2SO4
- 30%-ный раствор NaOH
- Серный эфир
Оборудование, посуда:
- Насос Комовского
- Воронка Бюхнера
- Колба Бунзена
Роль и значение простых углеводов (крахмала и сахара)
Являются источником энергии. Наиболее быстро распадутся простые углеводы - глюкоза, которая поступая в кровь повышает этот показатель в крови. Пищеварение крахмала требует значительных затрат, поэтому он переваривается несколько дольше.
Нормирование углеводов по современным подходам связано со скоростью распада в желудочно-кишечном тракте. Для многогастричных животных (свиньи, собаки, и т.п) важное значение имеет гликемический индекс.
Гликемическим индексом - то есть насколько быстро после потребления корма начинается рост уровня глюкозы в крови. Для продуктивных, участвующих в соревнованиях животных, больных диабетом - это крайне важный показатель. Важно обеспечить не только общее поступление глюкозы в кровь, но и сохранение этого показателя в течении определенного времени. Поэтому необходимо соблюдать баланс между быстрыми углеводами - глюкозой, дисахаридами и др. и углеводами с длинной цепью -крахмалом.
Перекорм углеводами может привести к ожирению животных. Это свойство используют при откорме продуктивных животных и ограничивают углеводы у пожилых непродуктивных животных для профилактики. У крупного рогатого скота и овец учитывается потеря углеводов в рубце. Избыточное количество простых сахаров и крахмала приводит к образованию летучих жирных кислот (молочной, пропионовой), которые закисляют рубец и приводят к ацидозу, поэтому важно соотношение рубцовых углеводов и транзитных (транзитного крахмала). У кукурузы крахмал находиться "в пакетиках", что снижает его переваримость в рубце и обеспечивает поступление энергии самому животному - т.е так называемый транзитный крахмал. Сахара обеспечивают усвоение протеина у животных с рубцовым пищеварением, но общая тенденция - сокращение количества углеводов у животных.
