Размер частиц пищи как показатель ее структурности и ключевой аспект развития парадигмы теории питания

Размер частиц пищи как показатель ее структурности и ключевой аспект развития парадигмы теории питания

Автор: Василевский Н.В., Елецкая Т.А.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Физиология, биохимия и питание

Статья в выпуске: 4 т.55, 2020 года.

Бесплатный доступ

Применение в животноводстве современных машин для заготовки кормов и новых технологий приготовления и скармливания рационов обострило проблему соотношения в них достаточно крупных частиц, способных поддерживать необходимую моторику пищеварительного тракта, и относительно мелких, обеспечивающих высокое потребление сухого вещества и его переваримость. В представленной работе нами впервые получены данные о взаимосвязи размеров частиц рациона, содержимого желудочно-кишечного тракта и кала у крупного рогатого скота. На основе определения среднего размера частиц и содержания сухого вещества предложен способ оценки структурности кормов. В парадигму теории питания введено понятие информационной компоненты пищи и определение нормированного кормления. Цель работы - изучить влияние размера частиц рациона на размер частиц содержимого желудочно-кишечного тракта и кала крупного рогатого скота; оценить взаимосвязь этих показателей с переваримостью основных групп питательных веществ; разработать методический подход к нормированию структурности рациона; дополнить теорию нормированного кормления необходимыми понятиями. Исследования проводили в Институте животноводства Украинской академии аграрных наук в 2017-2019 годах на двух телках ( Bos taurus taurus ) украинской красно-пестрой породы (живая масса 350 кг) с дуоденальной шлюзируемой канюлей начала 12-перстной кишки и рубцовой канюлей большого диаметра. Животных кормили дважды в сутки (в 800 и 1700) равными долями. Поток химуса измеряли в течение 9 ч после утреннего кормления. Поступление химуса в 12-перстную кишку измеряли в течение 14 сут ( n = 6). Между измерениями делали перерывы на 1-2 сут. Пробы содержимого рубца отбирали через канюлю диаметром 100 мм из срединной части рубцового мата в 3-кратной повторности с интервалом 3 ч в промежутке между утренним и вечерним кормлением. Применяли методику проведения балансовых опытов с одновременной оценкой потока дуоденального химуса, отбором образцов рубцового содержимого, дуоденального химуса и кала. Основной рацион животных состоял из сена, силоса, концентратов и обеспечивал поддержание основного обмена. Остальные рационы получали посредством замены одного или двух компонентов основного рациона дополнительным количеством оставшихся компонентов, равным по величине содержанию сухого вещества взаимозаменяемых кормов. Средний размер частиц кормов определяли методом среднего арифметического взвешенного посредством ручного разбора и сухого просеивания, а отобранных биологических образцов - методом мокрого просеивания. Вычисляли обменную энергию рационов. Установлено, что при увеличении среднего размера частиц рациона средний размер частиц в рубце, химусе и кале уменьшался. Средний размер частиц в рубце (8,68±0,49 мм, n = 31) был на порядок больше, чем в дуоденальном химусе и кале, что свидетельствует о наиболее интенсивном измельчении пищи в преджелудках. Средний размер частиц в кале (1,09±0,06 мм, n = 19, 0,1 > p > 0,05) превышал средний размер частиц в дуоденальном химусе (0,99±0,05 мм, n = 31), что свидетельствует о преимущественном переваривании в кишечнике мелкой фракции и формировании каловых масс из крупной фракции химуса. Показатель структурности пищи в наших исследованиях составлял 0,12-0,92 кг·м/сут, содержимого рубца - 0,033-0,062 кгʺм/сут, дуоденального химуса - 0,0031-0,0057 кг·м/сут, кала - 0,0019-0,0028 кг·м/сут. Выявлена связь между структурностью рациона, доступностью сырого протеина для переваривания в кишечнике и размером частиц кала, что теоретически предполагает возможность оценки состояния пищеварительных процессов на основе гранулометрических параметров кала. На основании полученных данных обсуждается наличие факторов, которые влияют на переваривание и усвоение рациона, но при этом их эффект невозможно оценить в классическом балансовом эксперименте по разнице между количеством потребленных кормов и выделенных неутилизированных (непереваренных) остатков. Предложено обозначать эти факторы термином информацион

Еще

Средний размер частиц пищи, структурность пищи, информационная компонента пищи, нормированное кормление, теория питания

Короткий адрес: https://sciup.org/142226329

IDR: 142226329   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2020.4.714rus

Список литературы Размер частиц пищи как показатель ее структурности и ключевой аспект развития парадигмы теории питания

  • Moya D., Mazzenga A., Holtshausen L., Cozzi G., González L.A., Calsamiglia S., Gibb D.G., McAllister T.A., Beauchemin K.A., Schwartzkopf-Genswein K. Feeding behavior and ruminal acidosis in beef cattle offered a total mixed ration or dietary components separately. Journal of Animal Science, 2011, 89(2): 520-530 ( ). DOI: 10.2527/jas.2010-3045
  • Харитонов Е. Современные проблемы при организации нормированного питания высокопродуктивного молочного скота. Мясное и молочное скотоводство, 2010, 1: 16-17.
  • Tylutki T.P., Fox D.G., Durbal V.M., Tedeschi L.O., Russell J.B., Van Amburgh M.E., Overton T.R., Chase L.E., Pell A.N. Net сarbohydrate and protein system: a model for precision feeding of dairy cattle. Animal Feed Science and Technology, 2008, 143(1): 174-202 ( ). DOI: 10.1016/j.anifeedsci.2007.05.010
  • Hutjens M.F. Is a one TMR approach right? Western Dairy Management Conference. Reno, 2012: 195-190.
  • Fahey G.C., Novotny L., Layton B., Mertens D.R. Critical factors in determining fiber content of feeds and foods and their ingredients. Journal of AOAC INTERNATIONAL, 2019, 102(1): 52-62 ( ). DOI: 10.5740/jaoacint.18-0067
  • Beauchemin K.A., Rode L.M., Eliason M.V. Chewing activities and milk production of dairy cows fed alfalfa as hay, silage, or dried cubes of hay or silage. J. Dairy Sci., 1997, 80(2): 324-333 (
  • DOI: 10.3168/jds.S0022-0302(97)75942-3)
  • Beauchemin K.A., Yang W.Z. Effects of physically effective fiber on intake, chewing activity, and ruminal acidosis for dairy cows fed diets based on corn silage. J. Dairy Sci., 2005, 88(6): 2117-2129 (
  • DOI: 10.3168/jds.S0022-0302(05)72888-5)
  • Woolpert M.E., Dann H.M., Cotanch K.W, Melilli C., Chase L.E., Grant R.J. Management practices, physically effective fiber, and ether extract are related to bulk tank milk de novo fatty acid concentration on Holstein dairy farms. J. Dairy Sci., 2017, 100(6): 5097-5106 ( ).
  • DOI: 10.3168/jds.2016-12046
  • Weiß H. von J., Pabst W., Granz S. Tierproduktion. Stuttgart, 2011.
  • Алиев А.А. Новейшие оперативные методы исследования жвачных животных. М., 1985.
  • Влiзло В.В., Федорук Р.С., Ратич I.Б. и др. Лабораторнi методи дослiджень у бiологiї, тваринництвi та ветеринарнiй медицинi: Довiдник /За ред. В.В. Влiзла. Сполом, Львiв, 2012.
  • Василевский Н.В., Елецкая Т.А., Гребень Л.Г., Берестовая Л.Е. К вопросу о выборе адекватной процедуры статистического анализа при определении размеров частиц измельченных кормов для крупного рогатого скота. Проблемы биологии продуктивных животных, 2017, 2: 88-100.
  • Nehring K., Schiemann R., Hoffman L. A new system of energetic evaluation of food on basis of net energy for fattening. In: Energy metabolism of farm animals. Oriel Press, London, 1969.
  • National Research council. Nutrient requirements for dairy cattle: seventh revised edition. The National Academies Press, Washington DC, 2001: 381-333 ( ).
  • DOI: 10.17226/9825
  • Василевский Н., Елецкая Т., Цюпко В., Берестовая Л. Влияние технологии скармливания кормов и уровня сырого протеина в рационе на переваримость питательных веществ у коров. Проблемы биологии продуктивных животных, 2013, 1: 67-74.
  • Покровский А.А. Беседы о питании. М., 1964.
  • Покровский А.А. Метаболические аспекты фармакологии и токсикологии пищи. М., 1979.
  • Уголев А. М. Энтериновая (кишечная гормональная) система. Л., 1978.
  • Уголев А.М., Лабушева М.А., Вахрушев Я.М. Кишечная гормональная система и специфическое динамическое действие пищи. Физиологический журнал СССР им. И.М. Сеченова, 1989, 75(5): 609-618.
  • Медведев А.Ю. Усовершенствование энергосберегающей технологии производства говядины в молочном скотоводстве. Докт. дис. Луганск, 2015.
  • Лейбина Т.И. Показатели крови бычков при разных ритмах фазового кормления. Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии, 2015, 1: 171-174.
  • Meena K., Khazai N.B., Ziegler T.R., Nanes V.S., Abrams S.A., Tangpricha V. Vitamin D-mediated calcium absorption in patients with clinically stable Crohn's disease: a pilot study. Mol. Nutr. Food Res., 2010, 54(8): 1085-1091 ( ).
  • DOI: 10.1002/mnfr.200900351
  • Kaushik R., Sachdeva B., Arora S., Kapila S., Wadhwa B.K. Bioavailability of vitamin D2 and calcium from fortified milk. Food Chemistry, 2014, 147: 307-11 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.foodchem.2013.09.150
  • Nelson C.D., Powell J.L., Price D.M., Hersom M.J., Yelich J.V., Drewnoski M.E., Bird S.L., Bridges G.A. Assessment of serum 25-hydroxyvitamin D concentrations of beef cows and calves across seasons and geographical locations. Journal of Animal Science, 2016, 94(9): 3958-3965 ( ).
  • DOI: 10.2527/jas.2016-0611
  • Holcombe S.J., Wisnieski L., Gandy J., Norby B., Sordillo L.M. Reduced serum vitamin D concentrations in healthy early-lactation dairy cattle. Journal of Dairy Science, 2018, 101(2): 1488-1494 ( ).
  • DOI: 10.3168/jds.2017-13547
  • Уголев А.М. Теория адекватного питания и трофология. Л., 1991.
  • Василевская Л.С. Современные представления о распространенных "альтернативных" диетах. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии, 2001, 11(4-приложение № 14 Мат. XVI сессии Академической школы-семинара имени А.М. Уголева "Современные проблемы физиологии и патологии пищеварения", Пущино-на-Оке, 14-17 мая 2001 года): 148-155.
  • Sandor S., Yoshida M., Filakovszky J., Juhasz G. "Stress" is 80 years old: from Hans Selye original paper in 1936 to recent advances in gi ulceration. Current Pharmaceutical Design, 2017, 23(27): 4029-4041 ( ).
  • DOI: 10.2174/1381612823666170622110046
  • Robert L Spencer R.L., Deak T. A users guide to HPA axis research. Physiology & Behavior, 2017, 178: 43-65 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.physbeh.2016.11.014
  • Dunn A.J., Berridge C.W. Physiological and behavioural responses to corticotrophin-releasing factor administration: is CRF a mediator of anxiety or stress responses? Brain Research Reviews, 1990, 15(2): 71-100 (
  • DOI: 10.1016/0165-0173(90)90012-d)
  • Koob G.F. Corticotropin-releasing factor, norepinephrine and stress. Biological Psychiatry, 1999, 46(9): 1167-1180 (
  • DOI: 10.1016/s0006-3223(99)00164-x)
  • Fisher A.D., Crowe M.A., Prendiville D.J., Enright W.J. Indoor space allowance, effects on growth, behaviour, adrenal and immune responses of finishing beef heifers. Animal Science, 1997, 64(1): 53-62 ( ).
  • DOI: 10.1017/S135772980001554X
  • Fisher A.D., Verkerk G.A., Morrow C.J., Matthews L.R. The effects of feed restriction and lying deprivation on pituitary-adrenal axis regulation in lactating cows. Livestock Production Science, 2002, 73(2-3): 255-263 (
  • DOI: 10.1016/S0301-6226(01)00246-9)
  • Munksgaard L., Ingvartsen K.L., Pedersen L.J., Nielsen V.K.M. Deprivation of lying down affects behaviour and pituitary-adrenal axis responses in young bull. Acta Agriculturae Scandinavica, Section A - Animal Science, 1999, 49(3): 172-178 ( ).
  • DOI: 10.1080/090647099424088
  • Munksgaard L., Herskin M.S., Lovendahl P., Andersen J.B. Effects of nutrition on stress reactivity. In: Ruminant physiology. Digestion, metabolism and impact of nutrition on gene expression, immunology and stress /K. Sejrsen, T. Hvelplund, M.O. Nielsen (eds.). Wageningen Academic Publishers, 2006: 511-525.
  • Василевский Н.В. Управление питанием с учетом вариабельности физиологических параметров животных (концепция). Проблемы биологии продуктивных животных, 2015, 2: 67-79.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp