Наличие в рубце бактерий позволяет корове использовать в качестве корма также бумагу, торф и даже пудрет — высушенный и обезвоженный птичий помет.
Значительные изменения претерпевают и попадающие в рубец растительные белки. Прежде всего белок, как и углеводы корма, попав в рубец, под воздействием бактериальных ферментов распадается на аминокислоты. Часть аминокислот подвергается дальнейшему разрушению до получения аммиака, часть же непосредственно используется микроорганизмами для построения белков собственного тела. Из образовавшегося при распаде аминокислот аммиака бактерии рубца строят новые аминокислоты, а неиспользованная часть его всасывается стенками рубца и превращается организмом в мочевину, которая и выводится с мочой.
Однако некоторое количество мочевины, прежде чем превратиться в шлак, снова попадает в рубец вместе со слюной и повторно используется рубцовой микрофлорой. Этот факт, как мы увидим несколько позже, сыграл огромнейшую роль при поиске совершенно новых кормов для крупного рогатого скота.
Есть сведения, что бактерии рубца разрушают, таким образом, до 90% поступивших с кормом белков, т. е. лишь 10% …Наличие в рубце бактерий позволяет корове использовать в качестве корма также бумагу, торф и даже пудрет — высушенный и обезвоженный птичий помет.
Значительные изменения претерпевают и попадающие в рубец растительные белки. Прежде всего белок, как и углеводы корма, попав в рубец, под воздействием бактериальных ферментов распадается на аминокислоты. Часть аминокислот подвергается дальнейшему разрушению до получения аммиака, часть же непосредственно используется микроорганизмами для построения белков собственного тела. Из образовавшегося при распаде аминокислот аммиака бактерии рубца строят новые аминокислоты, а неиспользованная часть его всасывается стенками рубца и превращается организмом в мочевину, которая и выводится с мочой.
Однако некоторое количество мочевины, прежде чем превратиться в шлак, снова попадает в рубец вместе со слюной и повторно используется рубцовой микрофлорой. Этот факт, как мы увидим несколько позже, сыграл огромнейшую роль при поиске совершенно новых кормов для крупного рогатого скота.
Есть сведения, что бактерии рубца разрушают, таким образом, до 90% поступивших с кормом белков, т. е. лишь 10% белков остается животному-хозяину. Однако дело в том, что микробы рубца, превращая белок корма в белки собственного тела, становятся впоследствии добычей хозяина-животного и, попадая в нижележащие отделы желудка, перевариваются так, как обыкновенный белок кормов. За сутки из рубца в сычуг поступает около 100 г белка микроорганизмов, что составляет почти 1/4 потребности коровы в этом питательном веществе.
Но самое ценное состоит в том, что микробы способны усваивать азот, который не входит в состав белковой молекулы. Мы уже упоминали, что при разрушении в рубце аминокислот получается аммиак, который используется микроорганизмами рубца для синтеза белка собственных тел. Этот синтезированный микробный белок, попадая в последующие отделы пищеварительного тракта, распадается до аминокислот, которые и всасываются в кишечнике.
Оказалось, что для образования в рубце аммиака не обязательно нужны белок или аминокислоты кормов. Было установлено, что микроорганизмы способны получать необходимый им аммиак, разрушая поступающий сюда со слюной карбамид (мочевину). Для этого у бактерий имеется специальный фермент уреаза. Карбамид же был искусственно создан немецким химиком Вёлером еще в 1824 г. не из биологических материалов — из циановой кислоты и аммиака, т. е. типичных неорганических соединений. Опыт Вёлера разрешил, кстати, спор, начатый еще на заре алхимии. Он дал первое неопровержимое доказательство того, что вещества, имеющиеся в живых организмах, являются, по существу, такими же химическими соединениями, как и те, с которыми имеют дело химики, получая их в пробирках. Органические вещества живых организмов отличаются от неорганических соединений лишь только большей сложностью, а не наличием таинственной «жизненной силы».
Открытие способности рубцовой микрофлоры получать аммиак для синтеза белков собственного тела из мочевины слюны навело на мысль использовать получаемый ныне промышленным методом дешевый карбамид в качестве заменителя дорогостоящих и дефицитных растительных белков в кормлении жвачных животных. Заданный вместе с кормом, он в рубце под действием уреазы микроорганизмов быстро разлагается до аммиака, который при наличии соответствующих условий превращается в аминокислоты и бактериальный белок.
Использование мочевины в кормлении скота в значительной степени способствует решению одной из основных проблем сельскохозяйственного производства — проблемы белка. Известно, например, что на протяжении многих лет количество белка, поставляемого растениеводством с кормами, не обеспечивает потребности в нем сельскохозяйственных животных. Ежегодный дефицит белка в кормовом рационе животных достигает 30—40%. Недостаток же в рационе жвачных 20—25% протеина на 15—20% снижает их продуктивность, в 1,5 раза увеличивает себестоимость продукции и значительно повышает перерасход кормов. Многочисленными исследованиями доказано, что синтетическим карбамидом можно заменить до 25—30%
протеина кормов.
В экспериментальных же условиях единственным источником азота для жвачных животных некоторое время может быть только карбамид. Сейчас во всем мире на корм скоту используются миллионы тонн синтетических азотсодержащих веществ, получаемых промышленным методом на специальных заводах. Известны успешные опыты, в которых мочевиной заменяли 50% потребляемого с кормом азота. В Чехословакии, например, длительное время используются рационы, состоящие исключительно из дешевых продуктов: соломы, меляссы и мочевины. К этой смеси добавляют лишь некоторые минеральные соли, антибиотики и витамины. Каких-либо нарушений в состоянии здоровья или продуктивности животных, получающих такие рационы, не отмечено. Наряду с мочевиной применяются аммонийные соли углекислой, серной, фосфорной, уксусной и других органических и неорганических кислот. Учитывая то, что производство азотсодержащих синтетических веществ сравнительно недорогое, использование их в качестве корма для жвачных дает большой экономический эффект.
Вместе с тем заменить весь азот натуральных кормов азотом мочевины невозможно. Дело в том, что не все бактерии рубца «питаются» аммиаком, для некоторых из них требуется натуральный белок или натуральные аминокислоты. Поэтому 60—65% всего поступающего в рубец азота должно быть азотом белка кормов. С другой стороны, процесс разрушения с последующей сборкой аминокислот микроорганизмами не всегда рентабелен. На эту работу тратится 20—30% энергии, запасенной в растениях. Было бы значительно целесообразнее, минуя эту операцию, отправить эти вещества транзитом прямо в кишечник, где они могли бы всосаться непосредственно в кровь. Это очень важно при использовании в кормлении скота искусственно созданных аминокислот. Способ «беспересадочной» засылки аминокислот в кишечник прост: аминокислоты защищаются желатиновой оболочкой, которая благополучно минует преджелудки, а иногда и сычуг, и попадает в кишечник, где растворяется. Использование подобных «пилюль» в кормлении скота, наряду с повышением полноценности корма, играет большую роль в повышении эффективности работы желудочно-кишечного тракта. Заставить его трудиться с полной отдачей — задача очень важная. Для ее решения широко используются ферментные препараты, которые наряду с ферментами рубцовой микрофлоры и пищеварительных желез желудочно-кишечного тракта значительно усиливают разрушение кормов.
Однако, используя в кормлении жвачных синтети¬ческие аминокислоты, мочевину и другие азотсодержащие вещества, никогда нельзя забывать, что кроме всего этого для нормального роста и размножения микроорганизмов рубца нужны углеводы, жиры, витамины и в обязательном порядке минеральные вещества. Поэтому скармливание синтетических азотсодержащих веществ может дать положительные результаты лишь при . условии полного удовлетворения потребностей жвачных животных во всех элементах питания, кроме некоторого (25—30%) дефицита белка.
Переваривание жиров у жвачных также начинается в рубце. Жиры при этом распадаются на жирные кислоты и глицерин, который, в свою очередь, используется организмом. Ранее мы указывали, что жирные кислоты растительных жиров в большинстве своем жидкости. Между тем говяжье сало, откладываемое в теле жвачных животных, всегда твердое и состав его всегда постоянен. Если сало свиней, откармливающихся на ячменной, овсяной или кукурузной муке, можно различить даже по внешнему виду, то различия в физико-химических свойствах говяжьего жира, полученного при скармливании животным различных кормов, не удается обнаружить даже в лаборатории. «Виновниками» этого опять-таки являются невидимые «квартиранты» — рубцовые микроорганизмы. Это они, разрушая растительные жиры до глицерина и жирных кислот и добавляя к ним водород, превращают их в твердые вещества.
Этот прием превращения жидких жиров в твердые сейчас широко используется и человеком. Например, для приготовления маргарина в больших количествах используются жидкие растительные масла, которые в специальных аппаратах насыщаются водородом, превращаясь при этом в маргарин. Вот эти превращенные из жидкой формы в твердую основные «кирпичики» жиров и поступают в кишечник коровы, где и всасываются. По этой причине изменением набора кормов практически нельзя сколько-нибудь значительно изменить химический состав говяжьего сала.
Кроме расщепления жиров корма до глицерина и жирных кислот и превращения последних из жидких форм в твердые бактерии рубца способны синтезировать из низкомолекулярных органических кислот, получающихся при брожении углеводов, жиры собственного тела. Если кормить теленка полностью обезжиренными кормами, то в его желудочно-кишечный тракт все равно будут поступать жиры и жирные кислоты, синтезированные микробами, а химический состав внутреннего сала ничем не будет отличаться от нормально кормившихся животных.
Таким образом, значительную часть настоящей пищи жвачных составляют их собственные микроорганизмы. Поступая потом в сычуг и кишечник, они погибают, и входящие в их состав белки, углеводы и жиры под воздействием желудочно-кишечных ферментов распадаются до аминокислот, Сахаров и жирных кислот. Эти вещества и всасываются в кровь.
У жвачных, таким образом, существует два источника снабжения организма питательными веществами — рубец, откуда в кровь поступают летучие жирные кислоты, и сычуг с кишечником, поставляющие составные части белков, углеводов и жиров.
Помимо аминокислот, Сахаров и жирных кислот в составе растительных кормов в желудок коровы попадают минеральные вещества и витамины. При этом если минеральные вещества должны обязательно поступить с кормом, то в отношении витаминов корова по сравнению с другими животными менее требовательна. Она может, например, безбедно существовать на кормах, совершенно не содержащих витаминов группы В, С и К. Такую «привилегию» ей предоставляют опять-таки микробы, способные образовывать эти витамины из более простых веществ корма. Витамины А и Е также синтезируются в рубце, но для этого сюда должны в обязательном порядке поступать с кормом их предшественники — провитамины.
Следовательно, корове для производства молока необходимо сырье, состоящее в основном из аминокислот, глюкозы, жирных кислот, минеральных веществ и витаминов. И она его получает в результате переработки съеденных ею кормов на собственной «обогатительной фабрике» — в многокамерном желудке и кишечнике. Чтобы обеспечить нормальную работу механизмов, занятых изготовлением составных частей молока, желудку коровы приходится в сутки перерабатывать около 1,5—2 кг белков, столько же растворимых Сахаров, 3 кг клетчатки, 0,5 кг жира и 5 кг крахмала. К тому же переработка этого первичного сырья требует 40—50 л воды. Поскольку же, как мы увидим позже, конвейеры этой «фабрики» движутся безостановочно, корове нелегко обеспечивать их сырьем. Например, летом на пастбище она за день собирает и перерабатывает до 100 кг зеленой травы. Учитывая относительно невысокую производительность ее «уборочного» и «измельчительного» агрегатов, сбор и первичная обработка такого количества сырья почти не оставляют ей времени для отдыха.
