Химический состав и питательная ценность зерна сорго в кормлении животных

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГБОУ ВО «Адыгейский государственный университет», г. Майкоп, Россия

Химический состав и питательная ценность зерна сорго в кормлении животных

Хагур М.Н.

Чернявская И.В.

Аннотация

сорго кормление сельскохозяйственный животное

В статье изложен теоретический материал по химическому составу и питательной ценности зерна сорго, используемого в кормлении сельскохозяйственных животных. Приводится качественный и количественный аминокислотный состав, содержание антипитательных и других веществ в различных сортах сорго.

Ключевые слова: сорго, корма, аминокислоты, эндосперм, танины, цианогликозиды.

Hagur M.N., Chernyvskaya I.V.

Of the "Adyghe state University», Maikop, Russia

Chemical composition and nutritional value of sorghum grain in animal feeding

Annotation

The article presents the theoretical material on the chemical composition and nutritional value of grain sorghum used in feeding farm animals. The qualitative and quantitative amino acid composition, the content of anti-nutritional and other substances in various sorghum varieties are given.

Key word: sorghum, feed, amino acids, endosperm, tannins, cyanoglycosides.

Сорго относится к семейству Poaceae Barnhart, род Sorghum Moench, вид Sorghum bicolor (L.) Moench. В настоящее время описано 63 вида сорговых растений: 33 культурных и 30 диких однолетних и многолетних видов, возделываемых в тропических, субтропических и умеренных широтах. Из них выведено более 3000 различных сортов сорго. Древняя и широко распространенная на земном шаре культура сорго обладает большим эколого-географическим и сортовым разнообразием[2].

Свое название эта культура получила за высокорослость от латинского слова surgos, что в переводе означает «возвышаться, выситься». Сорго - уникальное растение, как по своим биологическим особенностям, так и по хозяйственно-полезным признакам. Его основные достоинства - исключительная засухоустойчивость, нетребовательность к почвенному плодородию, солевыносливость, стабильность урожаев[5].

Сорго занимает в мировом земледелии 70-75 миллионов га и находится по посевным площадям на пятом месте после пшеницы, риса, кукурузы и ячменя. Родина сорго - Северо-Восточная Африка (Эфиопия, Судан). Посевы его сосредоточены главным образом в Азии (49-50%) и Африке (32-33%), в Америке они составляют 15%, а в Австралии и Европе - всего 2-3%. Наиболее широко распространено зерновое сорго (около 60 миллионов га). Остальные хозяйственные группы сорго возделывают в основном в Австралии, на юге Африки, в Аргентине, США, некоторых европейских странах[1].

В РФ сорго выращивают в зонах недостаточного увлажнения Северного Кавказа, Поволжья и Дальнего Востока.

Это культура универсального использования и дает основные виды кормов: зерно, силос, зеленую массу, сено и сенаж. Зерно содержит 70-75% крахмала, 12-13% протеина и 3,5% жира (1 кг зерна эквивалентен 1,3 кормовых единиц, а 1 кг силоса - 0,24 кормовых единицы) [4].

Зерновое сорго можно использовать как концентрированный корм для всех видов животных. В нем содержится 12-15% сырого протеина, 3,5-4,5% -жира, 71-82% - БЭВ, 2,46,9% - сырой клетчатки. По важнейшим показателям питательности оно сравнимо с кукурузой, но отличается меньшим содержанием жира, богаче ее по сырому протеину, содержание которого в зависимости от вегетационного периода может колебаться от 8 до 16%. И в жаркие сухие годы различия составляют 0,3-33% за счет снижения содержания крахмала в зерне [1].

Сорта сорго различаются по содержанию основных питательных веществ. Сравнение двух сортов сорго «Скороспелое-65» и «Камышиское-75», произрастающих на Южном Урале, показало, что количество сырого протеина (% а.с.в.) составило 11,8% в зерне «Скороспелое-65» и 12,2% - «Камышинское-75». Содержание сырого жира было практически одинаковым (3,31 и 3,20%), клетчатки - 2,78 и 2,64%. Переваримость сухого вещества составила 64,7 и 62,4%, растворимость протеина - 27,5 и 33,9% соответственно [6].

Суданские ученые изучали химический состав 6 сортов сорго. Установлено, что уровень сырого протеина в них колебался от 11,0 до 13,5%, сырой клетчатки - от 1,2 до 1,7%, сырого жира - от 3,0 до 3,6%, золы -от 1,4 до 1,8% (M.R. Kaduskar, V.R. Thattc, 1981).

Благодаря высокому содержанию незаменимых аминокислот белок сорго имеет большую биологическую ценность. Аминокислотный состав сорго значительно колеблется, что обусловлено генетическими и региональными особенностями его сортов. Белок у сорго не сбалансирован по составу незаменимых аминокислот, из которых наибольшую биологическую ценность имеют лизин и метионин. Количество лизина в белке сорго колеблется от 1,81 до 2,49%, а метионина - от 1,22 до 1,97%. Выявлены образцы с высоким содержанием белка (до 19,3%), сбалансированным по аминокислотному составу, и лизина - более 3%.

В 1 кг зерна содержится 5,1-7,3 г валина, 0,9-1,0 г -триптофана, 3,2-5,0 г - треонина, 1,4-5,0 г - лизина, 0,4-3,3 г - метионина, 4,3-13,3 г - аргинина, 3,5-7,3 г - фенилаланина, 1,95,5 г - гистидина, 4,2-5,3 г -изолейцина[3].

По данным И.А. Егорова (2002), в семенах сорго углеводы представлены крахмалом, декстриноподобными веществами, гемицеллюлозой, клетчаткой и сахарами. Среди них в количественном соотношении первое место занимает крахмал.

Крахмал представляет собой гомополисахарид, состоящий из двух полимеров амилозы (около 20%) и амилопектина (около 80%).

Зерно сорго с роговидным эндоспермом имеет высокую плотность за счет прочных межмолекулярных связей протеиновых телец с крахмальными гранулами и белком протеинового матрикса[2]. Крахмальные гранулы роговидного эндосперма погружены внепрерывный протеиновый матрикс, основу которого составляют белки глютелины. Каждая гранула окружена большим количеством протеиновых телец, в основе состоящих из белков проламинов. Проламины способы образовывать прочные связи друг с другом, с крахмалом, а также с белками протеинового матрикса и составляющими клеточной стенки, создавая тем самым плотную упаковку.

Таким образом, именно проламины ответственны за формирование труднорасщепляемой структуры, которая затрудняет процесс проникновения пищеварительных ферментов к гранулам крахмала. Зерна с мучнистым эндоспермом перевариваются значительно лучше, так как содержат меньше протеиновых телец и крахмальные гранулы лежат свободнее [1].

Восковидная структура эндосперма обеспечивается качественной структурой крахмала, который на 100% состоит из амилопектина. Проламины протеиновых телец способны образовывать комплексы с амилозой, а не с амилопектином, в то время как для обычных, невосковидных сортов, соотношение амилозы и амилопектина - 20-30% и 70-80% соответственно.

Как отмечалось ранее, сорго, как и кукуруза, содержит небольшое количество клетчатки - 2-3%. Следовательно, его можно отнести к высокоэнергетическим кормовым средствам. Наряду с этим, в сорго содержатся антипитательные вещества, такие как танины и цианогенные гликозиды. Цианогенные гликозиды дают в качестве одного из продуктов их гидролиза синильную кислоту. Наиболее распространенные цианогенные гликозиды являются производными нитрила миндальной кислоты. Они встречаются во многих растениях. Простейшим токсином высших растений является синильная кислота, присутствующая в связанной форме цианогенных гликозидов. Все они построены по единому принципу и высвобождают синильную кислоту в процессе ферментативного гидролиза после повреждения клеток растений. Типичным представителем таких гликозидов является амигдалин [4].

Сама синильная кислота и ее производные часто встречаются в растениях как продукты обмена веществ. Амигдалин принадлежит к группе так называемых цианогенных гликозидов, токсичных для человека и животных. При гидролизе под действием фермента гликозидазы амигдалин расщепляется на глюкозу, цианистоводородную (синильную) кислоту и бензойный альдегид. Накопление нитрилгликозидов происходит в цианогенных растениях в засушливые годы, на засушливых участках и особенно при избыточном внесении в почву азотистых удобрений.

Танины являются естественным компонентом сортов дикого сорго и играют важную роль в обеспечении выживания дикого семени и защиты молодых побегов от поедания животными. Танины придают зерну неприятные на вкус вяжущие свойства, которые отталкивают большинство животных, и максимальная их концентрация наблюдаетсяв зерне молочно-восковой спелости [5].

Это используется в селекции для получения стойкого к поклеву птицами сорго с высоким содержанием танинов. Как правило, танины содержатся в пленках зерна и в эндосперме семян голозерных форм.

Термин «танин» предложен в 1796 г. Сегеном для обозначения присутствующих в ряде растений веществ, которые обладают дубильными свойствами. Химическая структура многих природных соединений этой группы плохо изучена. В настоящее время к танинам относят все встречающиеся в природе соединения с высокой молекулярной массой (5003000), содержащие большое число фенольных гидроксильных групп, вследствие чего они приобретают способность образовывать прочные поперечные связи с молекулами белков и другими макромолекулами/

В клетках растений могут встречаться танины различных типов. Они откладываются на клеточных стенках, находятся в вакуолях, накапливаются в плодах, подземных органах и листьях. Современная наука о кормлении относит танины к антипитательным веществам, оказывающим угнетающее действие на рост и продуктивность животных [6].

Танины в организме животного отнимают воду с поверхностных слоев клеток эпителия слизистой и коагулируют белки корма, что существенно снижает его уровень в корме. Кроме того, снижается и уровень аминокислот благодаря ухудшению их усвоения. Переваримость крахмала под влиянием танинов ухудшается. Объясняется это образованием комплекса танинов с панкреатической амилазой или непереваривающихся комплексов с субстратами [2].

Имеются сведения о том, что танины уменьшают секрецию пищеварительных желез кишечника путем уплотнения клеточных мембран и сужения кровеносных сосудов ворсинок эпителия. Кроме того, танины образуют нерастворимые комплексы с микроэлементами корма, витамином В12, и снижают его всасывание.

Установлено, что каждый процент содержания танинов снижает на 6% переваримость протеина. Но, в то же время, доказано действие танинов на сохранность кормов, т.е. снижение доступности питательных веществ сорго для грибов. Например, в кукурузной муке было обнаружено 34,1 мг/т афлатоксинов, в дробленой желтой кукурузе - 0,98 мг/т, соевой муке - 2,0 мг/т, дробленом сорго - 0,25 мг/т. Кроме того, танины осаждают ядовитые алкалоиды и соли тяжелых металлов.

Наличие танинов в сорго влияет на его энергетическую ценность. Изучение 6 сортов сорго показало, что при содержании в нем 0,09% танинов уровень обменной энергии составляет 13,75 МДж/кг, 0,24% - 13,78 МДж/кг, 0,15% - 13,59; 0,27% - 13,77; 0,25% - 13,41; 0,17% - 13,95 МДж/кг. Содержание азотоскорректированной энергии в кукурузе достигает 14,02 МДж/кг, в зерне сорго - 14,07. В сорго с высоким содержанием танинов уровень обменной энергии, как правило, ниже на 14-17%. Так, изучение содержания азотоскорректированной обменной энергии в 4 видах сорго в балансовых опытах на бройлерах показало, что оно варьируется от 12,45 до 13,84 МДж/кг. Причем, в сорго с низким уровнем танинов эти значения составляют 13,45-13,61, а с высоким - 12,44-12,59 МДж/кг [6].

Допустимым уровнем танинов в комбикорме следует считать 0,4%. К сожалению, нет единого универсального метода определения танинов. Пока нет и единого мнения об относительных достоинствах каждого из них.

Таким образом, сорго является ценным кормовым средством для сельскохозяйственных животных. Однако его питательная ценность обусловлена сортовыми различиями, условиями выращивания, наличием антипитательных веществ, главным образом танинов. Все это обусловливает различную эффективность его использования в комбикормах для животных, и применения различных способов повышения биодоступности его питательных веществ.

Литература

1. Арьков А.А., Хорошевская Л.В. Некоторые биохимические показатели крови и тканей цыплят-бройлеров при скармливании зерна сорго // Совершенствование технологий производства и переработки сельскохозяйственной продукции в современных условиях: материалы Междунар. науч.-практ. конф. Волгоград, 1999. С. 328-330.

2. Баширова Р.М., Усманов И.Ю., Ломаченко Н.В. Вещества специализированного обмена растений (классификация, функции). Уфа, 1998. 160 с.

3. Борен Б. Использование американского сорго в рационах для домашней птицы // Использование сорго в кормах, для скота в Болгарии. М.: Колос, 1989. С. 1-16.

4. Зубрев А.И. Подбор перспективных сортов и гибридов сорго на зерно и кормовые цели для южных районов Приамурья // Кормопроизводство. 2009. № 5. С. 28-30.

5. Сорго в комбикормах для кур-несушек / Т.Н. Ленкова, Н.П. Рысева П.Н. Паньков, Б.Л. Розанова // Птицеводство - мировой и отечественный опыт: материалы III междунар. конф. М., 2004. С. 109.

6. Чернышев Н.И., Панин И.Г. Компоненты комбикормов. Воронеж: Проспект, 2005. 136 с.

Размещено на Allbest.ru