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.
При наличии в кормах высокого уровня ненасыщенных жирных кислот происходит окисление жиров. Окисленные жиры вызывают цирроидное перерождение печени, разрушают витамины,
3. Фосфатиды, воски, красящие и другие вещества, входящие в состав липидов
Воски - это эфиры тех же жирных кислот, что и жиры, и высокомолекулярных одноатомных спиртов. При обычных условиях воски, как правило, твердые. В отличие от жиров воски очень трудно гидролизуются и не имеют питательной ценности для рыб. Их присутствие в корме в больших количествах приводит к высоким аналитическим показателям фракции сырого жира, что может обусловить завышенные показатели питательной ценности.