Зачем корове столько слюны?

Во время беседы с одним специалистом-животноводом поинтересовался: сколько слюны может выделять корова во время еды или пережевывания жвачки?

Вопрос как будто к нашей беседе не имел непосредственного отношения, но знать, какие процессы происходят в организме животного, какое влияние они оказывают на продуктивность и его здоровье, полагаю, должен каждый зоотехник. И каково же было мое удивление, когда собеседник начал отклоняться от темы.

Не скрою, некоторых особенностей работы «машины» по производству молока не знал и ваш корреспондент, пока этот ликбез более года назад частично не ликвидировал председатель Гродненского облисполкома Семен Шапиро во время беседы о производстве животноводческой продукции. А на аналогичный его вопрос мой ответ, как оказалось, соответствовал истине примерно на 70 процентов. Кстати, на одном из семинаров подобные вопросы — о роли и значении у коровы рубца, сетки, книжки, сычуга, какая взаимозависимость между надоями и наличием в рационе концентратов или качеством фуража и болезнью конечностей — Семен Борисович задал присутствовавшим, которые по роду своей деятельности должны были все это знать. Пробел у некоторых пришлось компенсировать непродолжительной лекцией…

Оно и понятно. Полученных пять, семь или десять лет назад во время учебы в вузах знаний сегодня уже недостаточно, их нужно постоянно обновлять и накапливать. Не стареют разве что общепрописные истины — корову нужно кормить, заготовить для нее необходимое количество корма. Но не менее важно — и какого оно качества. Кому нужны, например, сегодня те самые 630 тысяч тонн, как оказалось, некачественно заготовленного в прошлом году силоса, от которого невозможно получить должной отдачи. Не случайно министр сельского хозяйства и продовольствия Леонид Заяц все время твердит о необходимости повышения профессионального мастерства животноводов, механизаторов, проведения с ними занятий, соблюдения технологических регламентов. И если полученные знания материализовать, то это обязательно окупится сторицей.

Так сколько же все-таки корова выделяет слюны во время еды и жвачки?

У жвачных животных слюновыделение происходит со скоростью 120 мл/мин. во время еды и около 150 мл/мин. — во время пережевывания жвачки. Когда корова перестает жевать, скорость выделения слюны падает до 60 мл/мин. Так, при рационе, обогащенном грубыми кормами, корова может жевать до 10 часов в день. В таком случае количество выделенной слюны может превысить… 180 литров. И еще. Интенсивность слюновыделения зависит от состава потребляемых кормов. Слюна жвачных животных содержит большое количество натрия и других минеральных солей фосфатов, которые ограничивают падение кислотности.

Это лишь часть той самой почти получасовой лекции на затронутую тему председателя Гродненского облисполкома, о которой, по его мнению, должны знать как специалисты, так и управленцы-животноводы.

Откуда такие познания? За время работы в различных должностях, связанных с производством животноводческой продукции, руководителю областной вертикали приходилось вникать во все тонкости технологического процесса. На них тоже необходимо обращать внимание. Лишь бы как насытить ту самую «фабрику» молока уже недостаточно. Плюс самоподготовка.

В свое время Семена Шапиро очень заинтересовало техническое руководство по производству молока Международного института по исследованию и развитию молочного животноводства имени Бабкока (США). В первую очередь оно вызвало интерес простотой своего изложения и доступностью, в чем потом нетрудно было убедиться. Читаешь — и действительно все понятно и ясно, то есть написано, как для школьника. Из этого можно сделать вывод: даже самое сложное можно изложить доступным для всех языком.

На наш взгляд, очень хорошее пособие, которое можно использовать для проведения учебы со специалистами и животноводами. Раздобыла электронный вариант той самой молочной энциклопедии и редакция «БН». С интересом ознакомился с содержанием и ваш корреспондент. Не скрою, читать было интересно. А вам? Сегодня мы предлагаем лишь некоторые выдержки отдельных  глав.

Анатолий ЦЫБУЛЬКО, «БН»

Роль жевания жвачки

При пережевывании жвачки пищевые комки (болюсы) из рубца срыгиваются в рот на дополнительное дожевывание. При жевании болюсы сдавливаются, и выделяющаяся при этом жидкость и мелкие пищевые частицы немедленно проглатываюся. Большие же пищевые частицы дожевываются в течение 50—60 секунд — и после этого также проглатываются. Пережевывание жвачки является жизненно необходимой частью нормального пищеварительного процесса и усвоения волокнистых веществ. Основные функции пережевывания жвачки заключаются в следующем:

1. При пережевывании жвачки происходит увеличение слюновыделения.

2. Под воздействием пережевывания происходит уменьшение размеров пищевых частиц и увеличение их плотности (от этих характеристик зависит время нахождения пищевых частиц в рубце).

3. Пережевывание жвачки помогает отделить пищевые частицы, готовые выйти из рубца, от тех, которым необходимо больше времени для их полной ферментации.

4. В результате пережевывания жвачки происходит размельчение волокнистых структур, что увеличивает поверхность воздействия на них микроорганизмов, а значит, их переваримость.

Пережевывание жвачки — это рефлекс, который срабатывает при попадании в рубец длинных волокнистых частиц. Корова может жевать до 8 часов в день. Рацион, состоящий из слишком размельченных кормов, может резко уменьшить время жевания, что отрицательно сказывается на переваривании волокнистых веществ и на насыщении молока жирами.

Если корова много жует, это является признаком хорошего здоровья. При жевании происходит обильное выделение слюны, которая, в свою очередь, обеспечивает благоприятную среду для микроорганизмов, находящихся в рубце. Здоровая корова выполняет до 40—45 тысяч жевательных движений в день. Существует хороший способ определения, достаточно ли волокнистых веществ содержится в рационе стада: если в любое время дня и ночи 1/3 поголовья жует, это значит, что рацион составлен правильно.

Роль желудочной ферментации

В рубце находится много различных видов бактерий и простейших. В каждом миллилитре содержимого рубца насчитывают от 16000000000 до 40000000000 бактерий и 200000 простейших. Грибковые также являются частью нормальной популяции микроорганизмов рубца. Тип кормов, потребляемых коровой, определяет, какой вид бактерий доминирует в желудке, а те, в свою очередь, определяют количество и пропорцию выделяемых летучих жирных кислот, которые используются коровой в качестве источника энергии.

Среда рубца чрезвычайно благоприятна для роста микроорганизмов. РН (кислотность) находится в пределах от 5,5 до 7,0; температура колеблется в пределах от 39 до 40 градусов, что является оптимальным условием для многих ферментов. Кислород, который токсичен для многих видов бактерий, в рубце почти отсутствует. Имеется достаточно пищи, которая поступает более или менее постоянно. Конечные продукты ферментации — летучие жирные кислоты и аммиак — всасываются стенками рубца. Из перечисленного выше понятно, почему рубец является местом плотного заселения популяциями микроорганизмов. Ферментативные процессы в рубце дают корове следующие преимущества:

1. Возможность получения энергии из сложных углеводов, содержащихся в клетчатке и в волокнистых структурах растений.

2. Возможность компенсирования белковой и азотной недостаточности.

Микроорганизмы рубца обладают способностью использовать небелковый азот для образования белка собственных клеток, который затем используется животным для образования молочного белка.

3. Синтез витаминов группы В и витамина К. В большинстве случаев, при нормальном функционировании рубца, организм коровы способен обеспечить собственные потребности в этих витаминах.

4. Нейтрализация некоторых токсических веществ в кормах.

Однако наряду с положительными существуют и отрицательные стороны желудочной ферментации. К таким относятся:

1. Ферментация углеводов сопровождается потерей энергии в виде выделяемых газов (метан, углекислый газ).

2. Белок высокой питательной ценности частично разрушается с возможной потерей азота в форме аммиака. Дело в том, что бактерии неспособны (из-за недостатка энергии) использовать весь образовавшийся при ферментации белков аммиак для построения белка собственных клеток. Лишний аммиак всасывается через стенки рубца в кровь, а затем выделяется с мочой в виде мочевины.

3. Корова поедает большое количество растительной пищи, часть которой, включая клетчатку и волокнистые структуры, поддается ферментации очень медленно и долго остается в желудке. В результате, если рацион коровы перенасыщен волокнистыми структурами, животное будет испытывать дефицит энергии даже при максимальном приеме пищи.

Микробы рубца могут быстро реагировать на изменения в составе кормов. Однако организму требуется больше времени для адаптации к изменению пропорции летучих жирных кислот. Поэтому важно, чтобы изменения в кормовом рационе осуществлялись постепенно в течение 4—5 дней.

Численность бактерий, находящихся в рубце, в течение дня изменяется прямо пропорционально количеству энергии, доступной для микробов, которая, в свою очередь, прямо пропорциональна количеству энергии, полученной через корма. Несмотря на то, что коровы не едят бактерий, по меньшей мере 2,5 килограмма бактериального протеина (400 граммов азота) вырабатывается в рубце каждый день. Этот бактериальный протеин переваривается в тонкой кишке и является главным источником аминокислот для коровы.

Слюнные железы и пищевод

В ротовой полости коровы расположено множество слюнных желез. Они выделяют слюну слегка различного химического состава. Пища перемешивается со слюной во рту и через пищевод поступает в сетчатый желудок (рубец и сетка). Длина пищевода у коровы составляет чуть более метра. Затем в процессе жевания жвачки содержимое сетчатого желудка через пищевод вновь срыгивается в полость рта для дополнительного дожевывания.

Сетчатый желудок

Отсутствие четкой границы между 1-м отделом (рубец) и 2-м отделом (сетка), а также свободное смешивание их содержимого позволяет объединить их в один отдел и назвать сетчатым желудком. Сетчатый желудок занимает основную часть брюшной полости и является самым тяжелым внутренним органом. Это мускулистый орган, который вмещает в себя 2/3 всего содержимого желудочно-кишечного тракта коровы. Около половины времени, необходимого для процесса переваривания, оно находится в сетчатом желудке (20—48 часов из общего количества 40—72 часа).

Рубец разделяется сильными мышечными перегородками на краниальный, дорсальный и вентральный. Эти мышцы сокращаются и расслабляются с периодичностью в 50—60 секунд.

Внутренние стенки сетчатого желудка выстланы огромным количеством пальцевидных сосочков, которые значительно увеличивают поверхность всасывания конечного продукта желудочной ферментации (летучие жирные кислоты и аммиак).

Отношение сетчатого желудка к остальному пищеварительному тракту можно сравнить с огромным озером, в одном конце которого протекает река (остальная часть пищеварительного тракта). Строение сетчатого желудка обеспечивает задерживание волокнистой части пищи на время, необходимое для ее ферментации микроорганизмами.

ладкой. Внутренняя поверхность сетки похожа по строению на пчелиные соты.

Рубец позволяет переваривать стенки клеток растений. Для нежвачных животных энергия стенок клеток растений остается недоступной.

При одновременном сокращении рубца и сетки происходит смещение сетчато-рубцовой складки, и продукт пищеварения выталкивается, освобождая сетку. При этом маленькие, т. е. более плотные частицы, проходят через отверстие, соединяющее сетку с книжкой, тогда как большие, но менее плотные частицы поступают снова в вентральную часть рубца. Таким образом, движение сетки играет важную роль в просеивании и сортировке пищи перед тем, как она покидает сетчатый желудок.

Вход пищевода в сетчатый желудок и отверстие, соединяющее сетку с книжкой (выход из сетчатого желудка), расположены сравнительно близко друг к другу. Эти отверстия соединены между собой желобом. В период, когда теленок питается молоком, этот желоб свертывается в трубку, по которой молоко поступает сразу же в сычуг, минуя сетчатый желудок, то есть пищеварение происходит по укороченному пути. Когда теленок вырастает из возраста молочного кормления, желоб открывается и перестает функционировать.

Книжка

Третий отдел желудка коровы — книжка — представляет собой слой мышечных пластин, перекрывающих друг друга. Несмотря на то, что масса книжки довольно большая, она вмещает в себя только 5 процентов от всего перевариваемого продукта. У взрослой коровы размер книжки приближается к размеру баскетбольного мяча. Точная роль этого отдела до конца не изучена. Перевариваемая масса распределяется между мышечными пластинами и значительно обезвоживается. Отсюда следует, что пластинчатая структура книжки способствует всасыванию большого количества воды и минеральных веществ. Это предотвращает разбавление кислоты, выделяемой четвертым отделом желудка (сычугом), и обеспечивает повторное поступление минеральных веществ в слюну.

Сычуг

Сычуг — четвертый отдел желудка (собственно желудок) жвачных животных. Так же, как и у животных с моногастритным желудком, сычуг выделяет ферменты и соляную кислоту. Внутренние стенки сычуга выстланы множеством складок, что значительно увеличивает площадь поверхности, выделяющей ферменты и соляную кислоту. Сычуг условно разделяют на две области. Первая из них называется дном и является основным местом, где происходит выделение соляной кислоты и ферментов, активных в кислой среде. Вторая область называется пилорической. Это место, где собирается перевариваемая масса. По мере накопления через отверстие, соединяющее сычуг с двенадцатиперстной кишкой, пищевая масса проталкивается дальше в двенадцатиперстную кишку в виде отдельных пилюлеобразных комков (болюсов).

Тонкая кишка

Следующий отдел пищеварительной системы — тонкая кишка. Она состоит из двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок. Диаметр тонкой кишки у взрослой коровы — 4,5 см, длина достигает 46 метров. Вся внутренняя поверхность тонкой кишки покрыта микроскопическими сосочками, за счет которых образуется огромная по отношению к ее массе всасывающая поверхность, поэтому она является главным местом, где происходит всасывание питательных веществ. Клетки тонкой кишки — одни из самых активных в организме. Исследования показали, что «период жизни» белка (протеина), образованного клетками тонкой кишки, составляет один день, тогда как «период жизни» белка, вырабатываемого клетками скелетных мышц, — один месяц.

Ферменты, выделяемые поджелудочной железой и стенками кишки, переваривают протеин, жиры и углеводы. Желчь печени попадает в желчный проток, она способствует усвоению жиров и подготавливает продукты пищеварения к всасыванию.

Толстая кишка

Слепая кишка — первый отдел толстой кишки. Это еще один резервуар (как и сетчатый желудок), расположенный в стороне от основного желудочно-кишечного тракта. После того как пища подвергается химическому расщеплению в сычуге и тонкой кишке, она дополнительно подвергается микробной ферментации в слепой кишке. У некоторых видов животных (лошади, кролика) ферментация в слепой кишке имеет важное значение, но у взрослой коровы роль ферментации в слепой кишке, по сравнению с ферментацией в сетчатом желудке, незначительна.

Ободочная кишка (2-й отдел толстой кишки) разделена условно на проксимальную и спиральную части. Роль ободочной кишки в самом процессе переваривания и всасывания питательных веществ незначительна. Основная ее функция заключается в образовании экскрементов.

Внутренние стенки толстой кишки не имеют приспособлений в виде сосочков для всасывания питательных веществ, однако всасывание воды и минеральных солей в толстой кишке происходит довольно успешно. Толстая кишка заканчивается заднепроходным отверстием.

Влияние зерновых кормов на удои и состав молока

Содержание концентратов (зерновых) в кормах влияет на образование трех основных летучих жирных кислот в рубце. При кормлении животных малым количеством зерновых образуется много уксусной кислоты (от 60 до 70 проц. от общего количества) и меньше пропионовой (от 15 до 20 проц.) и масляной (от 5 до 15 проц.). Это рацион интенсивного жевания (от 5 до 8 часов в день), при котором происходит выделение большого количества слюны. Она обеспечивает нейтральный рH (нейтральную кислотность) в рубце, вследствие чего создаются условия, при которых популяции бактерий хорошо переваривают целлюлозу. В этом случае количество уксусной кислоты может быть достаточно для образования максимального количества жиров в молоке, но ограничение пропионовой кислоты может привести к уменьшению образования глюкозы и, следовательно, к уменьшению ежедневных надоев молока. При добавлении в рацион животного зерновых концентратов происходит замена волокнистых (структурных) уклеводов на неструктурные, которые быстрее перевариваются и лучше усваиваются.

В результате образуется больше летучих жирных кислот, но при этом содержание уксусной и пропионовой кислот изменяется. Ферментация неструктурных углеводов (крахмал, простые сахара) обычно приводит к уменьшению процентного содержания уксусной кислоты и увеличению пропионовой. Таким образом, добавление небольшого количеств концентратов в фуражный (травяной) рацион может значительно увеличить надои молока из-за увеличения образования молочных предшественников, особенно глюкозы. При этом количество уксусной кислоты будет достаточным для молочных желез, и процент жирности молока не пострадает.

При кормлении большим количеством концентратов содержание уксусной кислоты может снизиться до 40 процентов, а пропионовой — увеличиться до 40 процентов. Возникает недостаток уксусной кислоты, что обычно приводит к уменьшению жирности молока и уменьшению производства общего количества жира. К тому же при высоком содержании пропионовой кислоты организм животного использует имеющуюся энергию для жировых отложений, что приводит к увеличению веса, а не для синтеза молока.

Чрезмерное добавление концентратов в рацион может полностью остановить вторичную жевательную активность животного. В результате слюновыделение резко уменьшается и недостаток буферов (нейтрализаторов) приводит к понижению рH в рубце (т. е. к увеличению кислотности). Это вызывает плохое переваривание целлюлозы, так как бактерии, обеспечивающие этот процесс, очень чувствительны к понижению рH рубца. Однако бактерии, образующие молочную кислоту, которая является сильной кислотой, становятся преобладающими. Дальнейшее увеличение кислотности в рубце приводит к ослаблению роста бактериальной массы, нарушению аппетита. При длительном наличии таких условий у животного возникает ламинит (воспаление хрящей в копытах), симптомом которого является воспаление ног.

Таким образом, состав рациона животного, и особенно количество зерновых, влияет на pH в рубце, на образование общего количества и соотношение летучих жирных кислот. Количество и соотношение образуемых в рубце летучих жирных кислот влияет в свою очередь на:

— количество производимого молока;

— процентную жирность молока;

— эффективность превращения кормов в молоко;

— использование рациона для производства молока либо для накопления жира.

Небольшое добавление концентратов в диету, состоящую только из фуража, увеличит надои молока. А чрезмерное количество концентратов, богатых крахмалом, уменьшает жирность молока.

Усваиваемость и скорость переваривания распространенных кормов

ОТ «БН». Уверены, что напечатанные сегодня даже некоторые выдержки технического руководства американского Международного института по исследованию и развитию молочного животноводства имени Бабкока будут полезны не только руководителям, специалистам, но и фуражирам, операторам машинного доения, фермерам, всем, кто имеет отношение к производству молока. Редакция готова опубликовать и другие важные для наших читателей образовательные страницы этого исследования. Есть ли в этом необходимость? Ждем ваших откликов!