что такое продуктивная энергия
Что такое продуктивная энергия
Баланс энергии.
Органические питательные вещества кормов необходимы животным не только как материал для построения тканей тела и синтеза продукции (молоко, яйца, шерсть, прирост и т. д.), но и как источник энергии. Поступающая с кормами энергия используется животными прежде всего для поддержания жизненных процессов (жизни) и для образования продукции (продуктивная энергия). У молодого растущего организма энергия кормов откладывается в основном в виде белка мышечной ткани, у взрослого откармливаемого животного—в виде жира, а у лактирующих животных — в виде составных частей молока. Энергия необходима также для образования шерсти, приплода, яйца и для выполнения работы мышцами тела животных.
Поэтому химические преобразования переваримых органических веществ корма в организме животного сопровождаются превращениями содержащейся в них энергии и являются единым процессом жизнедеятельности. Следовательно, о материальных изменениях в организме животного можно судить и по балансу энергии.
Схема баланса энергии в организме животного, разработанная Г. Армсби (рис. 4), может быть выражена следующими уравнениями:
За валовую энергию корма принимают определенное количество образовавшегося тепла в результате сжигания единицы массы корма в калориметрической бомбе. В 1 кг сухого вещества большинства кормов содержится 18,4 МДж валовой энергии (при сжигании 1 г протеина освобождается 23,86 кДж, 1 г углеводов — 17,58 и 1 г жира — 39,77 кДж энергии).
Энергию переваримых питательных веществ определяют по разности между валовой энергией корма и энергией, содержащейся в выделенном кале и кишечных газах (у жвачных — с метаном).
Энергию питательных веществ, усвоенных организмом в процессе пищеварения, называют обменной энергией. Она представляет собой переваримую энергию за вычетом потерь энергии в моче.
В организме животного за счет обменной энергии обеспечиваются все основные жизненные функции (работа внутренних органов, поддержание температуры тела, работа мышц и др.).
Рис. 4. Схема баланса энергии в организме животных
У жвачных животных в результате деятельности микроорганизмов в рубце часть энергии представлена в виде теплоты брожения, что составляет 5-10 % валовой энергии.
Таким образом, вся энергия, затраченная на обеспечение жизненных функций организма, в конечном итоге принимает форму тепла и может быть учтена по теплообразованию в организме. Определяют ее непосредственно у животных, помещенных в респирационные калориметры. Теплопродукцию животного определяют на основании повышения температуры воды в межстенном пространстве респирационного калориметра и введенных поправок на охлаж-дение или нагревание калориметра окружающей средой.
В конечном итоге баланса энергии в организме животного остается чистая энергия (энергия отложений) (табл. 12). Следовательно, часть энергии, используемой организмом для образования продукции, называется продуктивной энергией.
Что такое продуктивная энергия
3.1. Обмен энергии у животных
При использовании организмом животных энергии корма (валовой энергии) происходят ее потери как при переваривании, так и в процессе обмена веществ. Величина этих потерь зависит от состава кормов, вида животного и его продуктивности. Поэтому можно использовать единую схему энергетического обмена для всех видов животных (рис. 3).
Валовая энергия (ВЭ или СЕ)
Под валовой энергией корма подразумевают всю химическую энергию его питательных веществ. Для определения валовой энергии используют калориметрические бомбы, в которых корм сжигается в чистом кислороде. Высвобожденная при этом энергия и является валовой энергией корма.
Переваримая энергия (ПЭ или РЕ)
Часть валовой энергии корма теряется животным с калом. Разница между валовой энергией (ВЭ) и энергией кала (Э кала) называется переваримой энергией: ПЭ = ВЭ — Э кала.
Обменная энергия (ОЭ или МЕ)
Наряду с потерями энергии с калом происходит выделение энергии с мочой и кишечными газами (метаном). Вычитая из переваримой энергии потери энергии с мочой (Э мочи) и кишечными газами (Э метана и С02), получаем обменную энергию. Обменная энергия у животных с однокамерным желудком — это энергия, используемая для поддержания их жизнедеятельности и обеспечения продуктивности.
ОЭ = ВЭ — Э кала — Э мочи — Э метана и С02.
У жвачных еще наблюдаются и незначительные потери энергии на приращение теплопродукции, которые невозможно отдельно учесть.
Рис. 3. Схема обмена энергии
Энергия теплопродукции
При превращениях энергии в ходе обмена веществ происходят ее потери в виде теплопродукции, которая имеет две составляющие. Первая, собственно тепло, представляет собой энергию, высвобождаемую в виде теплоты из организма для поддержания жизненных функций при полном лишении животного пищи. Вторая составляющая—это энергия, расходуемая на пережевывание и переваривание корма, транспортировку питательных и биологически активных веществ в организме, сокращение мышц, а также прямые потери энергии на синтез разнообразных веществ. У жвачных в составе теплопродукции дополнительно учитывается энергия ферментации.
Чистая энергия (ЧЭ или ИЕ)
Под чистой энергией подразумевается энергия корма, которая остается после вычитания из значения обменной энергии экстратеплоты (затрат энергии на усвоение питательных веществ). Чистая энергия тратится на поддержание жизненных функций организма и непосредственно на продуктивность. Потери энергии в виде экстратеплоты зависят от вида продукции: при жироотложении они составляют 5-25%, при стельности (супоросности) — до 80%.
ЧЭ корма = ВЭ — Э кала — Э мочи — Э метана — Э экстратеплоты.
Продуктивная энергия — это энергия, которая откладывается или выделяется с органическими веществами продукции животных. Если энергии корма недостаточно для данного уровня продуктивности, то покрытие дефицита энергии происходит из резервов организма.
Современные методы оценки энергетической питательности кормов
Оценка общей (энергетической) питательности кормов – это свойство корма удовлетворять природные потребности живого организма в энергии. Впервые общую оценку питательности кормов ввел Тэер в 1810г. Он сравнивал питательность кормов с питательностью 100 фунтов сена лугового среднего качества (сенной эквивалент). В 1850г Вольф предложил оценивать питательность кормов по СППВ. В 1915г Армсби предложил оценивать питательность кормов по чистой энергии в термах. Один терм соответтствовал 1000 ккал, отложенным в организме животного в виде белка и жира.
Таким образом, во всех странах мира к 50 – м годам 20 века стали применять в основном 5 способов оценки энергетической питательности кормов: крахмальные эквиваленты, термы Армсби, СППВ, скандинавскую (ячменную) и советскую (овсяную) кормовые единицы. Затем была разработана оценка питательности кормов на основе учета обменной энергии (в МДж).
Для того, чтобы рассчитать ОКЕ необходимо знать:
Валовая энергия (ВЭ) – это количество энергии, которое освобождается при полном окислении (сгорании) органического вещества корма. Валовая энергия подразделяется на энергию кала и энергию переваримых питательных веществ (переваримая энергия = ПЭ), которая подразделяется на энергию мочи, энергию кишечных газов и физиологически полезную энергию (ОЭ), она подразделяется на энергию теплопродукции и энергию продукции. 1ЭКЕ = 10 кДж.
Для КРС: ОЭ = ВЭ – Энергия кала – Энергия мочи – Энергия кишечных газов; или ОЭ = ПЭ – Энергия мочи – Энергия кишечных газов.
Для свиней: ОЭ = ВЭ – (Энергия кала + Энергия мочи);
Для птицы: ОЭ = ВЭ – энергия помета.
Теплопродукцию определяют с помощью калориметров (в одних теплоту, выделяемую животными, определяют по разности температур поступившего и удаляемого из камеры воздуха с учетом скорости его движения, в других – по повышению температуры стен, окружающих камеру).
Косвенный путь определения теплопродукции с помощью респирационных аппаратов (учитывают количество выделенных жидких и газообразных продуктов, а также количество потребленного кислорода и выделившегося с мочой азота). Респирационный коэффициент при окислении в организме животного углеводов = 1; жиров = 0,7; протеина = 0,8. Можно определить баланс N, C и энергии и рассчитать энергию отложений и энергию теплопродукции.
5. По уравнениям регрессии (необходимо знать химический состав: количество ПП, ПК, ПЖ, ПБЭВ). В данном случае количество ОЭ выражают в МДж обменной энергии в 1 кг корма.
6. По переваримым питательным веществам (СППВ). 1г СППВ имеет калорийность 18,43 кДж ПЭ. Дл того, чтобы определить количество ОЭ нужно сумму ППВ х на18,43 кДж х на коэффициент, показывающий какой % составляет ОЭ от ПЭ. Для КРС = 0,82, для овец = 0,87, для свиней и лошадей = 0,92, для птицы = 0,97.
7. Для КРС используют константу Жака Аксельсона: 1 г СППВ = 15,45 кДж ОЭ.
8. Для птицы используют константы Титуса:
1г ПК и 1г ПБЭВ = 4,2 ккал ОЭ;
9.Для сена ОЭ рассчитывается по уравнению регрессии:
ОЭ = 13,1х(СВ – 1,05СК) = МДж ОЭ в 1кг сена (уравнение используется только для сена).
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Что такое продуктивная энергия
Всероссийский институт животноводства
Отдел кормления
Теоретические основы кормления сельскохозяйственных животных
Энергетическая питательность кормов
В Германии до настоящего времени применяется система оценки по крахмальным эквивалентам, наряду с оценкой по чистой энергии.
В США, Англии, Франции, Голландии, Швейцарии предпочтение отдается системе оценки питательности кормов и рационов по чистой энергии, получаемой на основе содержания в кормах обменной энергии.
В нашей стране, начиная с 1932 до 1985 года, применялась оценка общей питательности кормов и нормирование питания по кормовым единицам, в основе, которой лежит разработанная Кельнером система крахмальных эквивалентов. Было принято, что одна кормовая единица, по энергетической питательности, равна 1 кг среднего по качеству овса (или 1414 ккал чистой энергии).
Также как и крахмальный эквивалент, овсяная кормовая единица предполагает постоянство и неизменность продуктивного действия всех питательных веществ корма, независимо от сбалансированности рационов по комплексу других элементов питания, направления продуктивности и видовых особенностей животных.
За полувековое применение этой системы в нашей стране были получены новые сведения о химическом составе кормов и специфическом действии их на организм животного, об обмене веществ и энергии. Накоплено значительное количество данных о значении в обмене веществ незаменимых аминокислот, микроэлементов, витаминов, гормонов, ферментов, антибиотиков и других веществ, установлено их влияние на трансформацию питательных веществ корма и питательные вещества животноводческой продукции.
С учетом этих новых сведений Пленум отделения животноводства ВАСХНИЛ (ныне РАСХН) в 1968 году вынес решение о разработке в нашей стране новой системы оценки питательности кормов по обменной энергии. Было принято, что 1 ЭКЕ ровна 2500 ккал (около 10 МДж) обменной энергии. Такая система была разработана, одобрена НТС МСХ бывшего СССР и с 1985 года внедряется в производстве.
Из приведенной ниже схемы биологического распределения энергии корма в процессе ее обмена в организме видно, что ни валовая энергия (ВЭ), ни переваримая (ПЭ) не могут служить объективным показателем энергетической ценности корма, так как они не характеризуют собой фактического ее использования организмом животным.
Поэтому именно обменная энергия принята за критерий оценки энергетической питательности кормов.
ВЭ = Э белка + Э углеводов + Э жира + Э БЭВ
Обменная энергия представляет собой разность между валовой энергией корма и потерь энергии у животных и птиц с калом и мочой, а у жвачных животных и лошадей, кроме того, в метане, а также с теплотой ферментации корма в желудочно-кишечном тракте.
В общем виде ОЭ выражается следующими формулами:
Система оценки питательности корма по обменной энергии имеет ряд преимуществ по сравнению с оценкой по чистой энергии:
•- прежде всего, она применима для прямого определения в условиях производства, в то время как оценка по чистой энергии, выполняется на основании данных получаемых в опытах, проводимых в респирационных камерах;
•- в системе оценки питательности кормов по обменной энергии измеряется энергия, которая может быть эффективно использована животным организмом при сбалансированности рационов по всем питательным веществам;
Питательность корма
Питательность корма – это его способность удовлетворять потребности животных в необходимых питательных веществах и энергии.
Как определить питательность корма?
Обменная энергия комбикорма определяет его питательность и ценность для молочной продуктивности дойных коров, набора массы свиней и кроликов, бройлерной птицы, яйценоскости кур-несушек и перепелов. Оценка питательности кормов производится по обменной энергии. Каждый производитель комбикорма указывает эту величину в описании и рекомендациях по кормлению животных.
Что такое продуктивная энергия?
Это понятие непосредственно связано с обменной энергией. Под ней подразумевают часть энергии, поступившей с кормом, которая после усвоения комбикормов переходит в продукцию животноводства. Для рентабельности сельскохозяйственного производства понятия продуктивной и обменной энергии важны и незаменимы. Выбирая корма для животных, важно ориентироваться на эти показатели.
Какие элементы необходимы животному?
Для поддержания жизни и здоровья, нормальной воспроизводительной способности и заданного уровня продуктивности животному организму необходимы следующие элементы питания: белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные элементы.
Углеводы являются основным источником энергии в организме. Следует иметь в виду, что недостаток энергии в рационе приводит к снижению продуктивности животных и их живой массы. Избыточное содержание энергии приводит к образованию жира, который откладывается в теле. Источник: зерновые концентраты, корнеклубнеплоды, травяная мука.
Витамины, в отличие от основных питательных веществ, не являются ни источником энергии, ни строительным материалом. Витамины, являясь органическими веществами различной химической природы, оказывают существенное влияние на все стороны жизнедеятельности животного организма.
Все минеральные элементы разделяются на макро- и микро. К макроэлементам относятся: Са, Nа, К, Мg – кислотные; Р, Сl, S – щелочные. Микроэлементы: Fe, Cu, Mn, Zn, Co, I, Se и др. Микроэлементы, несмотря на их малое содержание, играют чрезвычайно важную роль, так как входят в состав сложных биологически активных органических соединений – ферментов, гормонов, витаминов, которые служат стимуляторами протекающих в организме процессов.
Что такое сырой протеин?
Протеин является незаменимым питательным веществом для животных и птиц, это поставщик аминокислот, необходимых для синтеза специфических белков в организме животных. Если аминокислот недостаточно, замедляется или прекращается рост, снижается продуктивность, происходит внутреннее перераспределение протеина. Источник: жмыхи, шроты, зерно бобовых. Содержание сырого протеина в кормах указывается производителем на упаковке.
Как оценить количество протеина?
Производители комбикормов указывают содержание количества сырого протеина и дают рекомендации по кормлению животных. Ориентируйтесь на советы опытных производителей. В случае недостатка в питании животных сырого протеина рекомендуется: