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.