Б. Потребность на поддержание
1. Потребность в обменных белке и аминокислотах на поддержание рассчитывают по прогнозируемым их затратам на основной обмен, определяемый эндогенными потерями азота с мочой, белоксодержащих компонентов с поверхности тела (перхоть, волосы, кератиновые отслоения), эндогенных азотсодержащих веществ переднего отдела (ротовая полость, пищевод, преджелудки, сычуг) и обменного фекального азота среднего и нижнего отделов (тонкий и толстый кишечник) пищеварительного тракта.
Для определения эндогенных затрат необходимо знать живую массу коровы (ЖМ), физиологическое состояние (беременность, прирост ЖМ, фазу лактации), продуктивность, потребление сухого вещества (ПСВ) и потребление органического вещества (ПОВ), количество переваримых питательных веществ (ППВ).
Прогнозируемое ПСВ в зависимости от ЖМ, надоя и жирности молока, периода лактации после отела определяют по уравнению Roseler et al.1997 [69]:
ПСВ (кг/д) =(0,372Ч4%М+0,0968ЧЖМ0,75)Ч(1-е(-0,192Ч(НЛ+3,67)),
где (уравнение 7)
4 %М - суточный надой молока жирностью 4%, кг;
ЖМ0,75 - метаболическая (обменная) живая масса животных, кг; е - основание натурального логарифма, равное 2,718; НЛ - неделя лактации после отела.
2. Потребность в ОБ на поддержание определяют по уравнениям, используя коэффициент конверсии ОБ в ЧБ равный 0,67 NRC-2001
2.1 Определение потребности в ОБ по эндогенному белку мочи (ЭБМ) и эндогенному поверхностному белку (ЭПБ)
Эндогенный азот представлен в моче продуктами обмена (аммиак, мочевина, креатин, билирубин и др., образованных в процессе основного обмена белка тканей и органов), которые обозначаются как чистый эндогенный белок мочи (ЧЭБМ) и определяют по уравнению E.Swanson (1977) [70]:
ЧЭБМ (г/д) = 2,75ЧЖМ0,5, где (уравнение 8).
2,75 г N на 1 кг ЖМ0,5
Потребность в ОБ на поддержание ЧЭБМ:
ОБпд чэбм (г/д) = ЧЭБМ/0,67 (уравнение 9)
Потребность в ОЛ и ОМ на поддержание ЧЭБМ:
ОЛпд чэбм (г/д) = [(ЛЧЧЭБМ)/100]/0,85; (уравнение 10)
ОМпд чэбм (г/д) = [(МЧЧЭБМ)/100]/0,85, где (уравнение 11)
Л и М - соответственно содержание лизина и метионина в ЧЭБМ (в белке мускульной ткани и внутренних органов крупного рогатого скота), равное 8,0 г лизина и 2,4 г метионина в 100 г белка (таблица 2) [55].
0, 85 - коэффициент использования ОЛ и ОМ на поддержание по CNCPS - 2000 [60].
Чистый эндогенный поверхностный белок ЧЭПБ (кожа, перхоть, волосы, потовые и другие секреты кожи, конечности, голова) определяют по уравнению E.Swanson (1982) [71]:
ЧЭПБ (г/д) = 0,2ЧЖМ0,60 (уравнение 12)
Потребность в ОБ на образование ЧЭПБ:
ОБпд чэпб (г/д) = ЧЭПБ/0,67 (уравнение 13)
Потребность в ОЛ и ОМ на поддержание ЧЭПБ:
ОЛпд чэпб (г/д) = [(ЛЧЧЭПБ)/100]/0,85; (уравнение 14)
ОМпд чэпб (г/д) = [(МЧЧЭПБ)/100]/0,85, где (уравнение 15)
Л и М - соответственно содержание лизина и метионина в ЧЭПБ, равное 4,7 г лизина и 1,1 г метионина в 100 г белка (Таблица 2) [58].
3. Определение эндогенного белка пищеварительного тракта
Эндогенный белок переднего отдела пищеварительного тракта включает: а) мукоидный белок слюны; б) остатки эпителиальных клеток дыхательных путей; в) остатки клеток слущивающихся эпителиальных тканей ротовой полости, пищевода, рубца, сетки; г) остатки слущивающихся клеток эпителия книжки и сычуга; д) энзимы и мукоидный белок сычуга. Значительное количество первых 3 источников эндогенного белка деградируется рубцовыми микроорганизмами и не доходят до тонкого кишечника. На основе ряда исследований [72, 73] субкомитет по питанию молочного скота NRC (2001) предложил считать количество эндогенного азота 1,9 г (11,9 эндогенного сырого белка) переднего отдела (ЭСБПО) на 1 кг потребленного сухого вещества:
ЭСБПО = 11,9ЧПСВ), где (уравнение 16)
ПСВ - потребление СВ, кг/д.
Исследованиями также установлено, что только 50% сырого эндогенного белка переднего отдела поступает в дуоденум, переваримость которого составляет 80 % [33]. Поэтому выход чистого эндогенного белка (ЧЭБПО) из СЭБПО рассчитывают по коэффициенту 0,4 [(50Ч80)/100=40].
При такой конверсии количество ЧЭБПО составит:
ЧЭБПО (г/д) = СЭБПОЧ0,4 (уравнение 17)
Потребность в обменном белке на поддержание ЧЭБПО.
(ОБпд чэбпо) определяют по уравнению:
ОБпд чэбпо (г/д) = ЧЭБПО/0,67 (уравнение 18)
Потребность ОЛ и ОМ на поддержание ЧЭБПО:
ОЛпд чэбпо (г/д) = [(ЛЧЧЭБПО)/100)/0,85]; (уравнение 19)
ОМпд чэбпо (г/д) = [(МЧЧЭБПО)/100)/0,85], где (уравнение 20).
Л и М - содержание лизина и метионина в ЧЭБПО (рубцовый изолят) равное соответственно 7,7 и 1,6 г/100 г (таблица 2) [56].
3.1 Потребность на поддержание в обменном фекальном белке (ОФБ) среднего и нижнего отделов пищеварительного тракта жвачных, рассчитывают с учетом того, что часть ОФБ эндогенного происхождения включает бактерии, бактериальные остатки, синтезированные в слепой и ободочной кишках, кератинизированные клетки слизистой кишечника и другие компоненты [33]
Измерение обменного фекального азота у жвачных проводили на полусинтетических низкобелковых рационах, при этом установлено, что его количество составляет 4,7 г (29,4 СБ) в расчете на кг потребленного СВ. Было принято решение (NRC-2001) округлить количество фекального белка до 30 г/кг СВ. Поэтому количество ОФБ определяют по уравнению:
ОФБ (г/д) = 30ЧПСВ (кг) (уравнение 21)
По литературным данным [33] около 30 % обменного фекального азота представлено растворимой фракцией и 70 % бактериальными остатками, эндогенными отслоениями. Количественные данные о вкладе в этот азот микробного СБ (МСБ), синтезированного в рубце и непереваренного в кишечнике, в обменный фекальный белок ограничены. Несмотря на неясность о количестве непереваренного МСБ, который есть в кале животных, было признано, что 50 % непереваренного в кишечнике МСБ находятся в кале, остальная часть 50% переваривается в среднем и нижнем отделах кишечника.
Для расчета ОБофб необходимо определить количество микробного обменного белка. Предложены 2 способа определения: а) по сумме потребленных животным переваримых питательных веществ (СППВ) и б) по количеству в рационе распадаемого в рубце белка (РРБ).
В 1 кг СВ в типичных для коров рационах в среднем содержится 65 г сырой золы (6,5%). Следовательно, количество органического вещества (ОВ) в 1 кг СВ составляет:
ОВ, кг/кг СВ= 1,0х0,935=0,935; ПОВ = ОВ кг/кг СВ х ПСВ кг.
Переваримость сухого ОВ у коров в среднем равна 74%, поэтому количество ППВ в 1 кг СВ: ППВ, кг/кг СВ=0,935Ч0,74=0,692, а СППВ, кг/д=ППВ, кг/кг СВхПСВ кг/д.
При продуктивном кормлении коров, которое в 2-4 раза превышает потребность в энергии на поддержание, переваримость органического вещества снижается на 8%. Поэтому с 8% поправкой количество СППВ составит:
СППВ, кг = ППВ, кг/кгСВЧ0,92 ЧПСВ(кг) (уравнение 22)
Установлено, что в рубце мясного и молочного скота образуется 130 г микробного сырого белка (МСБ) в расчете на 1 кг ППВ [19]. Около 20% азота МСБ приходится на нуклеиновые кислоты, количество истинного микробного белка в МСБ=80%, переваримость которого в тонком кишечнике находится на уровне 80%. Следовательно, конверсия МСБ в обменный микробный белок происходит на уровне коэффициента 0,64 [(80Ч80/100=64], уравнение для определения ОБмб:
ОБмб г/д = 130ЧСППВкгЧ0,64, где (уравнение 23)
СППВ - сумма переваримых питательных веществ с 8% поправкой, кг/д.
Уравнение определения потребности в обменном белке на образование обменного фекального белка на поддержание:
ОБофб (г/д) = [ПСВ(кг)Ч30-0,5((ОБмб/0,80)-ОБмб)], где (уравнение 24)
ПСВ - потребление сухого вещества, кг/д;
ОБмб - микробный обменный белок, г/д.
Потребность ОЛ и ОМ на поддержание ОФБ:
ОЛпд офб (г/д) = [(ЛЧОФБ)/ 100]/0,85; (уравнение 25)
ОМпд офб (г/д) = [(МЧОФБ) /100]0,85, где (уравнение 26)
Л и М - содержание соответственно лизина и метионина в ОФБ (кишечный изолят, равное 5,4 и 1,9, г/100 г белка) (таблица 2) [57].
Суммарная потребность ОБ на производство молока и поддержание:
ОБ пм+пд (г/д) = ОБ пм + ОБпд чэбм +ОБпд чэпб+ ОБпд чэбпо +
ОБпд офб; (уравнение 27)
Суммарная потребность ОЛ и ОМ на производство молока и поддержание:
ОЛ пм+пд (г/д) = ОЛ пм + ОЛпд чэбм + ОЛпд чэпб+ ОЛпд чэбпо+
ОЛпд офб; (уравнение 28)
ОМ пм+пд (г/д) = ОМ пм + ОМпд чэбм + OЛпд чэпб+ОМпд чэбпо+ОБофб (уравнение 29)
Потребность в ОБ, ОЛ, ОМ на поддержание:
ОБпд (г/д)= ОБ пм+пд - ОБпм; (уравнение 30)
ОЛпд (г/д)= ОЛ пм+пд - Олпм; (уравнение 31)
ОМпд (г/д) = ОМпм+пд - Омпм; (уравнение 32)
В. Расчет потребности ОБ, ОЛ и ОМ в цифрах
Используя вышеприведенные уравнения, мы произвели расчеты потребности в ОБ, ОЛ и ОМ и остальных ОНАК коровы живой массой 600 кг, на 12 неделе после отела, суточный надой молока 35 кг, содержание сырого белка в молоке 3,3%, чистого белка (без мочевины) 3,15%, жирность молока 3,6%. Расчет потребности СВ по уравнению Roseler et al.1997:
ПСВ (кг/д)=(0,372Ч4%М+0,0968ЧЖМ0,75)Ч(1-е(-0,192Ч(НЛ+3,67))
1. Содержание чистых (нетто) белка, лизина и метионина в чистом белке суточного надоя молока:
ЧБ (г/д) = 31,5Ч35 = 1102,5 ? 1103г, где (уравнение 1)
35 - суточный надой молока, кг;
31,5 - содержание чистого белка в 1 кг молока
ЧЛ (г/д) = (7,9Ч1102,5)/100 = 87,1 г, где (уравнение 2)
7,9 - содержание лизина в белке молока, г/100 г [55];
ЧМ = (2,6Ч1102,5)/100 = 28,7 г, где (уравнение 3)
2,6 - содержание метионина в белке молока, г/100 г [55].
2. Потребность в обменных белке, лизине и метионине на производство ЧБ, ЧЛ и ЧМ молока(пм):
ОБпм (г/д) = 1102,5 / 0,67 = 1646 г, где (уравнение 4)
0,67 - коэффициент использования ОБпм в ЧБ по NRC - 2001;
ОЛпм (г/д) = 87,1 /0,68 = 128,1, где (уравнение 5)
0,68 - коэффициент использования ОЛпм на отложение ЧЛ в белке суточного производства молока [49].
ОМпм (г/д) = 28,7 /0,66 = 43,4, где (уравнение 6)
0,66 - коэффициент использования ОМпм на отложение ЧМ в белке суточного производства молока [49].
3. Потребность на поддержание.
1. Потребность в чистом эндогенном белке мочи:
ЧЭБМ (г/д) = 2,75Ч24,5=67,4, где (уравнение 8)
24,5 - живая масса коровы в степени 0,5 (600кг0,5)
ОБпд эбм (г/д) = 67,4/0,67=100,5, где (уравнение 9)
0,67 - коэффициент использования ОБ в ЧЭБм (NRC - 2001)
Потребность в ОЛ на биосинтез ЧЭБм:
ОЛпд чэбм (г/д) = [(8,0Ч67,4)/100]/0,85=6,3 (уравнение 10)
ОМпд чэбм (г/д) = [(2,4Ч67,4)/100]/0,85=1,9, где (уравнение 11)
8,0 - содержание лизина в среднем, в белке мышечной ткани и внутренних органах (сердце, печень, почки) крупного рогатого скота, г/100г;
2,4 - содержание метионина в тех же объектах, г/100 г белка [55].
0,85 - коэффициент эффективности использования ОЛ и ОМ в теле коров на поддержание по CNCPS - 2000.
2. Потребность в чистом эндогенном поверхностном белке на поддержание:
ЧЭПБ (г/д)=0,2Ч46,4=9,3, где (уравнение 12)
46,4 - живая масса в степени 0,6(600кг0,6)
Потребность в ОБ на поддержание ЧЭПБ:
ОБпд чэпб (г/д)= 9,3/0,67=13,9 г (уравнение 13)
Потребность в ОЛ и ОМ на поддержание ЧЭПБ:
ОЛпд чэпб (г/д) =[(4,7Ч9,3)/100]/0,85=0,5 (уравнение 14)
ОМпд чэпб (г/д) = [(1,1Ч9,3)/100]/0,85=0,1, где (уравнение 15)
4,7 и 1,1 - содержание лизина и метионина в ЧЭПБ, г/100 г. [58].
3. Для определения потребности в ОБ, ОЛ и ОМ на поддержание эндогенного и обменного белка пищеварительного тракта, необходимо знать потребление сухого вещества (ПСВ) и переваримых питательных веществ (ППВ)
ПСВ (кг/д) = (0,372Ч4%ЖМ+0,0968ЧЖМ0,75)Ч(1-е(-0,192Ч(12+3,69))
Расчет потребления сухого вещества: (уравнение 7)
а) 4%молоко = (35Ч3,6)/4=31,5; ОЖМ = 6000,75=121,2 кг;
ПСВ (кг/д)=0,372Ч31,5+0,0968Ч121,2=23,5 кг
Поправка на период лактации: а) 12+3,69=15,69; б) -0,192Ч15,69=-3,012; в) 2,718-3,012=1/2,7183,012=1/20,35=0,05 г) 1-0,05=0,95;
ПСВ (кг/д) = 23,5Ч0,95=22,3
Определение эндогенного сырого белка переднего отдела (ЭСБПО) пищеварительного тракта:
ЭСБПО (г/д) = 11,9 Ч22,3=265,4; (уравнение 16)
Определение потребности в чистом эндогенном белке переднего отдела:
ЧЭБПО (г/д) = 265,4Ч0,4=106,2; (уравнение 17)
Определение потребности в ОБ на поддержание ЧЭБПО:
ОБпд чэбпо (г/д) = 106 /0,67 = 158,4; (уравнение 18)
Определение в ОЛ и ОМ на поддержание ЧЭБПО:
ОЛпд чэбпо (г/д) = [(7,7Ч106,2)/100]/0,85 =9,62; (уравнение 19)
ОМпд чэбпо (г/д) = [(1,6Ч106,2)/100]/0,85 =2,0, где 7,7 и 1,6 содержание соответственно лизина и метионина: г/100 г ЧЭБПО [56].(уравнение 20)
СППВ (кг/д) = 0,692Ч22,3Ч0,92=14,2 (уравнение 22)
Определение обменного микробного белка по СППВ:
ОБмсб (г/д) = (130Ч14,2)Ч0,64=1181, где 14,2 - СППВ, кг;(уравнение 23)
Определение потребности в ОБ среднего и нижнего отделов пищеварительного тракта по обменному фекальному белку:
ОБофб (г/д) = [22,3Ч30 - 0,5((1181/0,80)-1181] = 521,4 (уравнение 24)
Определение ОЛ и ОМ для ОБОФБ:
ОЛпд обофб (г/д) =[(5,4Ч521)/100]/0,85=33,1; (уравнение 25)
ОМпд обофб (г/д) =[(1,9,Ч521)/100]/0,85=11,6, где (уравнение 26)
5,4 и 1,9 - содержание лизина и метионина соответственно в кишечном изоляте, г/100 г (таблица 2) [57]..
Г. Результаты расчета норм потребности лактирующих коров в ОБ, ОЛ и ОМ.
Суммарная потребность в ОБ, ОЛ и ОМ на производство молока (пм) и поддержание (пд):
ОБпм+пд(г/д) =1645,5+100,5+13,9+158,4+521,4=2439,7?2440 (уравнение 27)
Суммарная потребность в ОЛ и ОМ на производство молока и поддержание: