Механизм расщепления белков и жиров , синтез витаминов у крупного рогатого скота




Механизм расщепления белков

В рубце жвачных под действием протеолитических ферментов микроорганизмов растительные белки корма расщепляются до пептидов, аминокислот, а затем до аммиака.

Микроорганизмы рубца могут использовать не только белок, но и не белковые азотистые вещества.

В процессе жизнедеятельности микроорганизмы синтезируют белки своего тела. Из аммиака и продуктов расщепления углеводов корма микроорганизмы синтезируют более полноценный белок, в состав которого входят все заменимые и незаменимые аминокислоты.

Продвигаясь вместе с кормовой массой по пищеварительному тракту микроорганизмы перевариваются и используются организмом животного, доставляя ему более полноценный белок по сравнению с тем, который был получен с кормом. За счет микроорганизмов жвачные получают за сутки около 100 г полноценного белка.

В связи с этим бытует мнение, что жвачные менее чувствительны к недостатку аминокислот в рационе.

Действительно, аминокислот, синтезируемых рубцовой микрофлорой, достаточно, чтобы удовлетворить потребность животных со средней и низкой продуктивностью при нормальных условиях кормления.

Исходя из нижесказанного , приходим к выводу — этого количества аминокислот не достаточно, чтобы обеспечить :

  • нормальный рост и развитие молодняка
  • высокую продуктивность высоко-удойных коров

Вывод : для этой категории скота , витамины этого класса необходимы .

Механизм расщепления жиров

В рубце жвачных происходит превращение липидов корма.

В состав  липидов  входят :

  • моно- и дигалактозилглицериды
  • фосфолипиды
  • триглицериды
  • стеролы
  • стерольные эфиры
  • воск
  • свободные жирные кислоты

В кишечник коровы  , липидов , поступает больше, чем их содержится в корме. Это объясняется тем, что значительная часть липидов, поступающих в кишечник, приходится на липиды микроорганизмов, роль которых в гидрогенезации ненасыщенных жирных кислот, гидролизе липидов и их синтезе из нелипидных компонентов весьма велика.

Бактерии рубца играют важную роль в метаболизме жира.

Под действием бактериальных липаз жиры растений гидролизуются, при этом освобождаются ненасыщенные жирные кислоты, которые гидрогенизируются. При низкой скорости липолиза снижается интенсивность гидрогенезации.

Бактериальные липазы расщепляют стеролы, метиловые и этиловые эфиры, высокомолекулярных жирных кислот, галактозилглицеролы, лецитин и лизолецитин, а образовавшиеся в процессе гидролиза продукты разрушаются с выделением главным образом пропионовой кислоты.

Механизм синтеза витаминов

В процессе жизнедеятельности микроорганизмы рубца синтезируют и витамины группы В: рибофлавин (В2), тиамин (В1), никотиновую, (В5) фолиевую (В9), пантотеновую кислоты (В3), биотин (Н), пиридоксин (В6), цианокобаламин (В12), а также жирорастворимый витамин К (филлохинон).

  • Взрослые жвачные , при сбалансированном кормлении , не нуждаются в добавлении этих витаминов в рациони
  • Молодняк, у которого рубец еще не функционирует, должен получать их с кормом

Установлена следующая закономерность синтеза витаминов. Если увеличивают количество витаминов в корме, то объем синтеза их в рубце уменьшается.

Синтез витаминов зависит также от наличия необходимых предшественников, например кобальта для синтеза цианокобаламина.




Липиды и их значение 




Липиды  — обширная группа природных органических соединений , включающая жиры и жироподобные вещества .

Биологическая роль жиров заключается прежде всего в том, что они входят в состав клеточных структур всех видов тканей и органов и необходимы для построения новых структур. Также, биологическая роль жиров определяется их энергетической ценностью, которая в два раза превосходит ценность углеводов.

  • За счет окисления нейтральных жиров моногастричные животные                    ( животные поедающие только траву или только мясо , в отличие от полигастричных животных , поедающих и траву, и мясо  — например корова) покрывают 30-50 % потребности в энергии.
  • При окислении 1 г жира образуется 9,3 Ккал или 38 КДж энергии. В качестве структурного материала входят в состав протоплазмы животных клеток. Жиры в организме играют роль основного запасного питательного вещества.
  • Подкожный жир защищает животных от травм и переохлаждения. Служат источником эндогенной воды – при окислении 1 г жира образуется 1,7 г воды.

Тесно взаимодействуют со многими ферментами, гормонами, витаминами, входя в их состав. Составляют основу нервной ткани и участвуют в передаче нервных импульсов.

В состав жиров входят :

  1. насыщенные
  2. ненасыщенные

жирные кислоты, что определяет их ценность для животных.

  • Из насыщенных жирных кислот можно выделить пальметиновую, стеориновую, масляную, каприловую, капрновую кислоты.
  • Ненасыщенные жирные кислоты –линолевая, линоленовая, арахедоновая, арахединовая

Три первых являются незаменимыми кислотами и входят в состав витамина F. При их недостатке нарушается обмен веществ и снижается продуктивность животных.

Наиболее выраженными биологическими свойствами обладают так называемые полиненасыщенные жирные кислоты.

Это  кислоты :

  • линолевая
  • линоленовая 
  • арахидоновая 

Они не синтезируются в организме животных и образуют группу так называемых незаменимых жирных кислот , то есть жизненно необходимых .

Важнейшим биологическим свойством полиненасыщенных жирных кислот является их участие в качестве обязательного компонента в образовании структурных элементов клеточных, а также в высокоактивных в биологическом отношении белково-липидных комплексах. 

  • полиненасыщенные жирные кислоты обладают способностью повышать выведение холестерина из организма, переводя его в легкорастворимые соединения
  • полиненасыщенные жирные кислоты оказывают нормализующее действие на стенки кровеносных сосудов, повышая их эластичность и снижая проницаемость

Установлена связь полиненасыщенных жирных кислот с обменом витаминов группы В , особенно В6 и В1.

Имеются данные о стимулирующей роли этих кислот в отношении защитных сил организма, в частности в повышении устойчивости организма к инфекционным заболеваниям и ионизирующему излучению.

Содержание жиров в кормах варьирует в широких пределах. Наиболее высоким содержанием жира отличаются семена и зерна масличных культур. В корнях и клубнях жира почти нет.




Явления , происходящие в рубце — роль «мата» в жизни коровы




Явления, происходящие в рубце

В рубце — грубые корма длиной 1,5-3 см, при этом они задерживаются на плаву в верхней части (особенно трубчатые части), создают сплошное покрывало, именуемое «подстилкой», «матом», «плотом». Сильные мускулистые стенки рубца периодически встряхивают содержимое, тем самым верхняя часть сбивается в более плотную массу «мат», а все остальное перемешивается, что помогает мелким кусочкам «крекера» (частицы грубого корма) распадаться, становиться разбухшими от влаги, ферментироваться и падать в щи с продвижением к сетке.

Поскольку корова ежедневно съедает какое-то количество структурной клетчатки (1,5-3 см), она всегда добавляет «крекеры» для поддержания «мата». Однако потребление коровой мелкоизмельченных объемистых кормов приводит к тому, что они не создают «мата», не вызывают жвачки и за короткое время тонут в жидкости.

Так как корма корова потребляет в дневное время, а отдых со жвачкой приходится большей частью на ночное, то к утру весь «мат» корова пережевывает.

Роль «мата» в жизни коровы

От того сформировала корова свой «мат» или нет, будет зависеть возникновение ацидоза рубца. В основном в хозяйствах роковую роль играют переизмельченные силоса из кукурузы и трав.

Важным свойством «мата» является способность задерживать концентрированные корма на своей поверхности и внутри для более продолжительной подготовки (набухания) под действием рубцовой жидкости и лучшей переваримости их в кишечнике. В случаях, когда вместе с кукурузным силосом проходят транзитом частички раздробленного зерна (обнаруживаются в фекалиях), это говорит о том, что у коровы не сформирован «мат», что у коровы ацидоз, что переваримость грубых кормов снизилась (с 67 до 40 % и менее), и что хозяйство несет невосполнимые экономические потери.

Незаменимым свойством «мата» (длинноволокнистой клетчатки) является и то, что только он единственный влияет на скорость освобождения содержимого желудка или прохождения его по пищеварительному тракту. От этого зависят обороты (пропускная способность) рубца. Все это основано на способности клетчатки, внутри пищеварительного тракта набухать, увеличивать вязкость и, тем самым, ускорять или замедлять прохождение его содержимого (химуса).

На набухание клетчатки оказывает влияние количество слюны, поступающей в рубец, и время нахождения клетчатки в рубце.

В тех хозяйствах , где используются переизмельченные объемистые корма (а они тоже содержат достаточное количество клетчатки), время нахождения их в рубце коровы непродолжительное, кроме того, слюны выделяется в 2 раза меньше из-за ослабления жвачки. Следовательно, клетчатка не набухает, а значит, перестает выполнять роль регулятора скорости перемещения химуса. Как правило, при ацидозах фекалии становятся более жидкими. Сопутствующим фактором в этом случае является дополнительный вынос из организма питательных веществ и микроэлементов в силу быстрого прохождения по пищеварительному тракту переваренных питательных веществ других кормов рациона, что затрудняет их абсорбцию эпителием кишечника.

Однако при больших, превышающих физиологические нормы, дачах длинноволокнистой клетчатки происходит замедление освобождения ЖКТ. Количество оборотов рубца уменьшается, снижается потребление рациона, а следовательно, и продуктивность. Важно обратить Ваше внимание и на тот факт, что «мат» является благоприятной средой обитания бактерий и инфузорий, ферментирующих клетчатку.

Кислотность содержимого рубца

Кислотность рубца является одним из наиболее изменяющихся факторов, который может оказывать воздействие на микробную популяцию и уровни произведенных ЛЖК.

Бактерии, способные переваривать клетчатку, наиболее активны при кислотности в пределах 6,2 — 6,8. Бактерии, переваривающие крахмалы, предпочитают более кислую среду (pH – 5,4 — 6,2).

Количество определенных видов простейших может быть значительно снижено при кислотности 5,5. Чтобы приспособиться ко всем этим требованиям, обычная технология кормления должна поддерживать диапазон кислотности в пределах 6,2 — 6,7.

 

 Вывод для практикующих скотоводов :

  • Необходимо всегда помнить , что в действительности мы «кормим» рубцовую микрофлору
  • Кормовой рацион необходимо менять постепенно , чтобы у микроорганизмов было достаточно времени адаптироваться к другим условия

Каждое изменение кормового рациона выгодно для одних и невыгодно для других микроорганизмов , и поэтому , почти всегда , сопровождается временным занижением образования питательных веществ , и как следствие ,  понижением молочной продуктивности .




Роль слюновыделения и жевания




Основными функциями жевания в процессе пищеварения являются :

  • Перемешивание корма со слюной
  • Дробление пищи на мелкие частицы
  • Увеличение растворимости веществ , служащих основой питания для бактерий желудка
  • Формирование пищевых комков , удобных для проглатывания  ( в форме болюсов )

 

Слюновыделение имеет несколько важнейших функций :

  • Оказывает сильное разбавляющее действие на кислоты, которые образуются в рубце в результате ферментации кормов микроорганизмами
  • Способствует сильному увлажнению пищевых частиц, что значительно облегчает их свободное перемещение в рубец и обратно, для дополнительного пережёвывания
  • Поддерживает здоровую среду в сетчатом желудке (содержит большое количество натрия и других минеральных солей, углекислоты и фосфатов, которые ограничивают падение рН
  • С помощью слюны формируются пищевые комки ( болюсы )
  • Слюна поставляет питательные вещества для бактерий рубца : азот в виде мочевины, а также минеральные соли, такие как натрий, хлор, фосфор и магнезия
  • Слюна предохраняет от раздувания (тимпании) , так как содержит в своем составе муцин , обладающий антивспенивающими свойствами

 

Интенсивность слюноотделения

Слюновыделение происходит со скоростью :

  • 120 мл/мин во время еды
  • около 150 мл/мин во время пережевывания жвачки
  • когда корова перестает жевать, скорость выделения слюны падает до 60 мл/мин

 

Интенсивность слюноотделения зависит от состава потребляемых кормов

  • большее ее количество выделяется при потреблении грубых кормов в неизмельченном виде
  • слюновыделение резко сокращается при приеме измельченных кормов или концентратов

При отсутствии слюны кислотность сетчатого желудка увеличивается , что приводит к уменьшению активности микроорганизмов , потере аппетита и развитию  Ацидоза 




Механизм расщепления клетчатки и крахмала у крупного рогатого скота




Расщепление клетчатки

Клетчатка , это сложный полисахарид . Она составляет основную массу корма у КРС . В растительных кормах ее содержится до 40-50 %.

В пищеварительных соках животных нет ферментов , переваривающих клетчатку .  В преджелудках жвачных , под действием целлюлозолитических бактерий , расщепляется 60-70 % перевариваемой клетчатки .

Клетчатка имеет большое физиологическое значение для жвачных не только как источник энергии , но и как фактор , обеспечивающий нормальную моторику преджелудков .

Ферменты бактерий расщепляют клетчатку (сложный полисахарид) до более простых форм :

  • вначале до дисахарида целлюбиозы
  • позже , до моносахарида глюкозы

Продукты расщепления клетчатки в рубце подвергаются различным видам брожений.

Расщепление крахмала

В рубце жвачных крахмал легко сбраживается с образованием  кислот :

  • летучих 
  • жирных нелетучих

Бактерии и инфузории переваривают крахмал, захватывая его зерна и воздействуют на крахмал с поверхности .

  • бактерии и инфузории, расщепляют крахмал , накапливают внутриклеточный полисахарид гликоген , а также амилопектин, который медленно и длительно сбраживается
  • это  способствует сохранению постоянства биохимических условий в рубце и предупреждает возникновение интенсивного брожения при поступлении свежего корма
  • простые сахара (дисахариды и моносахариды) всегда содержатся в траве и других кормах , а также образуются в рубце как промежуточный продукт ферментации при расщеплении клетчатки и гемицеллюлозы

При сбраживании сахаров появляются :

  • молочная 
  • уксусная 
  • пропионовая 
  • масляная кислоты 

 

Летучие жирные кислоты, образующиеся в рубце, почти полностью всасываются в преджелудках. В свободном состоянии они усваиваются лучше, чем их соли.

 

Интенсивность бродильных процессов очень велика , за сутки в рубце образуется до 4 л летучих жирных кислот .

 

Всосавшиеся ЛЖК используются организмом жвачных в качестве главного источника энергии и как исходные компоненты в различных ассимиляторных процессах: они служат одним из источников образования жира.




Роль жевания жвачки и рубцовой микрофлоры




  Роль жевания жвачки 

При пережевывании жвачки пищевые комки (болюсы) из рубца отрыгиваются в рот на дополнительное пережевывание . При жевании болюсы сдавливаются и выделяющаяся при этом жидкость и мелкие пищевые частицы проглатываются . Большие пищевые частицы пережевываются 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:

  • при пережевывании жвачки происходит увеличение слюновыделения
  • под воздействием пережевывания происходит уменьшение размеров пищевых частиц и увеличение их плотности (от этих характеристик зависит время нахождения пищевых частиц в рубце)
  • пережевывание жвачки помогает отделить пищевые частицы, готовые выйти из рубца, от тех, которым необходимо больше времени для их полной ферментации
  • в результате пережевывания жвачки происходит размельчение волокнистых структур, что увеличивает поверхность воздействия на них микроорганизмов, а значит их перевариваемость
  • жвачка является необходимым условием для измельчения и дальнейшего переваривания грубых кормов. Она обычно начинается вскоре после окончания приема корма, когда он в рубце подвергается размягчению и разжижению
  • чаще всего руминация наступает при полном покое животных, когда они лягут

Жвачка у животных обычно начинается через 30−70 минут после еды и протекает в строго определенном для каждого вида животных ритме.

  • В течение суток бывает 6-10 жвачных периодов, каждый из которых продолжается по 30-60 минут
  • За 5 минут преджелудки сокращаются 8-14 раз. Продолжительность механической обработки пищевого кома в виде жвачки во рту — около одной минуты
  • Следующая порция пищевого корма поступает в рот спустя 3−10 секунд
  • Жвачный период у животных продолжается в среднем 45−50 минут, затем у животных наступает период покоя, продолжающийся у различных животных разное время, затем снова наступает период жвачки
  • Здоровая корова выполняет до 40-45 тысяч жевательных движений в день
  • За сутки корова таким образом пережевывает около 60 кг пищевого содержимого рубца

Существует хороший способ определения, достаточно ли волокнистых веществ содержится в рационе стада :

Если в любое время дня и ночи 1/3 поголовья скота жует, это значит, что рацион составлен правильно

Роль рубцовой микрофлоры

Учёные мужи доказали , что за счёт ферментов микрофлоры рубца удовлетворяется до 80% потребности жвачных в энергии , 30 — 50% — в белке , в значительной мере в макро — и микроэлементах и витаминах , переваривается от 50 до 70% сырой клетчатки рациона .

В преджелудках жвачных развиваются в основном анаэробные микроорганизмы :

  1. простейшие (инфузории)
  2. бактерии

Состав микрофлоры рубца жвачных животных варьирует в широких пределах в зависимости от вида корма :

  1. инфузории — от 200 тыс. до 2 млн. в 1 мл
  2. бактерии — от 100 млн. до 10 млрд. в 1 мл

Видовой состав микроорганизмов также широк :

  1. бактерий – более 200 рас
  2. простейших – более 20 видов

Рост и размножение одних микроорганизмов сопровождаются автолизом и отмиранием других , поэтому в рубце всегда присутствуют живые , разрушающиеся и мертвые микроорганизмы .

Видовой состав зависит от того , какой корм превалирует в рационе . При смене рациона меняется и популяция микроорганизмов . Поэтому для жвачных важное значение имеет постепенный переход от одного рациона к другому .

Простейшие рубца относятся к подтипу инфузорий , классу ресничных инфузорий , состоящему из десятка родов и множества (около 100) видов . Они попадают в преджелудки , как и многие другие микроорганизмы , с кормом и очень быстро размножаются ( До 5-6 поколений в день ) .

В 1 г содержимого рубца находится до 1 млн. инфузорий , размеры их колеблются от 20 до 200 мкм .

Инфузории играют важную биологическую роль в рубцовом пищеварении.

Они подвергают корм механической обработке , используют для своего питания трудно-перевариваемую клетчатку и благодаря активному движению создают своеобразную микро-циркуляцию среды.

Внутри инфузорий можно увидеть мельчайшие частицы корма , съеденного животным . Инфузории разрыхляют, измельчают корм , в результате чего увеличивается его поверхность , он становится более доступным для действия бактериальных ферментов .

Инфузории , переваривая белки , крахмал , сахара и частично клетчатку, накапливают в своем теле полисахариды . Белок их тела имеет высокую биологическую ценность .

Из бактерий в преджелудках содержатся кокки , стрептококки , молочнокислые , целлюлозолитические и другие, которые попадают в рубец с кормом и водой и благодаря оптимальным условиям активно размножаются .

  • целлюлозолитические  — самые важные микроорганизмы рубца . Эти бактерии расщепляют и переваривают клетчатку, что имеет большое значение для питания жвачных
  • амилолитические  бактерии , в основном стрептококки , представлены в рубце многочисленной группой . Они находятся в рубце при даче различных рационов , их количество особенно возрастает при использовании зерновых , крахмалистых и сахаристых кормов
  • молочнокислые  бактерии в преджелудках играют важную роль при сбраживании простых углеводов (глюкоза, мальтоза, галактоза, лактоза и сахароза). Молочнокислые бактерии имеют большое значение в молочном кормлении

Между всеми видами микроорганизмов существует симбиотическая связь: активное размножение одних видов может стимулировать или тормозить размножение других. Так, развитие стрептококков сдерживает рост молочнокислых бактерий, и наоборот, активное размножение молочнокислых бактерий создает неблагоприятную среду для жизнедеятельности стрептококков.

Обнаружена тесная связь между химическим составом и питательностью кормового субстрата, численностью микроорганизмов рубца и продуктивностью животных .

Субстраты с высоким содержанием азота , протеина , жира , БЭВ (глюкоза , фруктоза , сахароза , мальтоза , лактоза , крахмал) оказывают больший стимулирующий эффект на рост и размножение микрофлоры рубца по сравнению с субстратами с меньшим содержанием указанных показателей .

Оптимальным для размножения микроорганизмов рубца кормовым субстратам характерен уксуснокислый тип брожения и рН среды ближе к нейтральной — от 6,6 до 6,9 .

Менее оптимальным кормовым субстратам свойственен пропионово-масляный тип брожения и более кислый рН среды — от 6,2 до 6,5. При этом большая дополнительная нагрузка по нейтрализации рубцового содержимого ложится на слюнные железы .

Таким образом, существует прямая зависимость между количеством бактерий и инфузорий в рубцовом содержимом и продуктивностью жвачных животных . Чем больше количество микроорганизмов в рубце , тем выше уровень продуктивности животных .

Существует три взаимодействующие среды , в которых микробы размещены в рубце :

  • Первая – это жидкая фаза, где свободно живущие микробные группы в жидкости рубца питаются растворимыми углеводами и протеином. Эта фаза составляет до 25 % микробной массы
  • Вторая – это твердая фаза, где микробные группы, связанные или прикрепленные, с частицами корма переваривают нерастворимые полисахариды, такие как крахмал и волокно (клетчатку), а также менее растворимые протеины. Эта фаза может составлять до 70 % микробной массы
  • В третей фазе 5 % микробов прикреплены к эпителиальным клеткам рубца или к простейшим. Кормовой рацион, скармливаемый молочной корове, влияет на количество и относительное соотношение различных микробных видов в рубце

Одна из наиболее часто встречающихся проблем в сельхоз-организациях , возникающих в управлении питанием , это внезапные изменения в кормовых рационах жвачных животных с целью включения большего количества концентрированных кормов .




 Вывод для практикующих скотоводов :

  • Необходимо всегда помнить , что в действительности мы «кормим» рубцовую микрофлору
  • Кормовой рацион необходимо менять постепенно , чтобы у микроорганизмов было достаточно времени адаптироваться к другим условия

Каждое изменение кормового рациона выгодно для одних и невыгодно для других микроорганизмов , и поэтому , почти всегда , сопровождается временным занижением образования питательных веществ , и как следствие ,  понижением молочной продуктивности .

Роль желудочной ферментации и образование газов в рубце




Желудочная ферментация :

  • в рубце находится много различных видов бактерий и 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 является благоприятной для роста микроорганизмов
  • РН (кислотность) в рубце находится в пределах от 5,5 до 7,0; температура колеблется от 39° до 40°, что является оптимальным условием для многих ферментов
  • кислород, который токсичен для многих видов бактерий, в рубце почти отсутствует
  • в рубце имеется достаточно пищи, которая поступает болee или менее постоянно
  • конечные продукты ферментации — летучие жирные кислоты и аммиак — всасываются стенками рубца

Численность бактерий, находящихся в рубце, в течении дня изменяется прямо пропорционально количеству энергии, доступной для микробов, которая, в свою очередь, прямо пропорциональна количеству энергии, полученной через корма.

 

 

Ферментативные процессы в рубце дают корове следующие преимущества:

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

  • Синтез витаминов группы В и витамина К.

В большинстве случаев, при нормальном функционировании рубца, организм коровы способен обеспечить собственные потребности в этих витаминах.

  • Нейтрализация некоторых токсических веществ в кормах.

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

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

Белок высокой питательной ценности частично разрушается с возможной потерей азота в форме аммиака. Дело в том, что бактерии не способны (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.

Образование газов

  • В процессе сбраживания корма в рубце, кроме летучих жирных кислот, образуются газы (углекислый газ, метан, водород, азот, сероводород) и очень незначительное количество кислорода.
  • Количество и состав образующихся в рубце газов непостоянны и зависят как от содержащихся в рационе кормов , возраста животного , температуры внешней среды, так и от многих других причин .
  • По некоторым данным у крупных животных за сутки образуется до 1000 литров газов при употреблении легкосбраживаемых и сочных кормов , особенно бобовых культур , что может привести к острому вздутию рубца (тимпании) .
  • Образующиеся в рубце газы удаляются из организма , главным образом , при отрыгивании корма во время жвачки . Значительная их часть всасывается в рубце , переносится кровью в легкие , через которые удаляются с выдыхаемым воздухом .
  • В большей степени удаляется через легкие углекислый газ , и в меньшей метан . Некоторая часть газов используется микроорганизмами для дальнейших биохимических и синтетических процессов .




Анатомическая гениальность пищеварения коровы




У жвачных животных , желудок самый сложный , многокамерный , разделенный на четыре отдела :

  1. рубец
  2. сетку
  3. книжку
  4. сычуг

Первые три отдела называются преджелудками , а сычуг  является истинным желудком .

Рубец 

Это самый большой отдел желудка у жвачных , его вместимость , у крупного рогатого скота , в зависимости от возраста составляет от 100 до 300 литров . Он занимает всю левую половину брюшной полости . Внутренняя ее оболочка желез не имеет , ее поверхность ороговевшая и представлена множеством сосочков , придающих шероховатость .

Сетка

Представляет из себя небольшой округлый мешок. Внутренняя поверхность также не имеет желез. Слизистая оболочка представлена выступающими в виде пластинчатых складок высотой до 12 мм, образует ячейки, по внешнему виду напоминающие пчелиные соты. С рубцом, книжкой и пищеводом сетка сообщается пищеводным желобом в виде полузамкнутой трубы. Сетка у жвачных животных работает по принципу сортировального органа, пропуская в книжку только достаточно измельченный и разжиженный корм.

«Сетчатый желудок»

Отсутствие четкой границы между 1-ым отделом (рубец) и 2-ым 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, пища находится в сетчатом желудке (20 — 48 часов из общего количества 40 — 72 часа). Рубец разделяется сильными мышечными перегородками на краниальный, дорсальный и вентральный мешки. 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).

Строение сетчатого желудка обеспечивает задерживание волокнистой части пищи на время, необходимое для ее ферментации микроорганизмами. При одновременном сокращении рубца и сетки происходит смещение сетчато-рубцовой складки и продукт пищеварения выталкивается, освобождая сетку. При этом маленькие и 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 частиц пищи перед тем , как они покидают сетчатый желудок .

Жвачка

Проглоченный животными пищевой корм попадет сначала в преддверие рубца , а потом в рубец , из которого, спустя некоторое время, вновь возвращается в ротовую полость для повторного пережевывания и тщательного смачивания слюной. Данный процесс у животных называется жвачкой. Отрыгивание пищевой массы из рубца в ротовую полость осуществляется по типу рвотного акта, при котором последовательно сокращаются сетка и диафрагма, при этом гортань у животного замыкается и открывается кардиальный сфинктер пищевода.

Книжка

Лежит в правом подреберье, имеет округлую форму, с одной стороны она является продолжением сетки, с другой переходит в желудок. Книжка представляет собой слой мышечных пластин, перекрывающих друг друга. Слизистая оболочка книжки представлена складками (листочками), на концах которых располагаются короткие грубые сосочки.

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.

Книжка является дополнительным фильтром и измельчителем грубых кормов. Несмотря на то, что масса книжки довольно большая , она вмещает в себя только 5% от всего перевариваемого продукта. У взрослой коровы размер книжки приближается к размеру крупного арбуза.

Сычуг 

Сычуг является истинным желудком , имеет вытянутую форму в виде изогнутой груши . У основания  он утолщён ,  узкий конец его переходит в двенадцатиперстную кишку. Слизистая оболочка сычуга имеет железы .

Также , как и у животных с моногастритным желудком , сычуг выделяет ферменты и соляную кислоту . Внутренние стенки сычуга выстланны 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 (привратник) , пищевая масса проталкивается дальше в двенадцатиперстную кишку в виде отдельных пилюлеобразных комков (болюсов)

 

Пищеварительная система телёнка в молозивный период питания 

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 .




Половые органы самцов




 

Половые органы быка представлены парными органами:

  • семенниками (яичками) с придатками,
  • семяпроводами и семенными канатиками,
  • придаточными половыми железами и непарными органами:
  • мошонкой,
  • мочеполовым каналом,
  • половым членом
  • препуцием

Рис. 14. Схема строения мочеполового аппарата быка:

  1. почка
  2. мочеточник
  3. мочевой пузурь
  4. придаточные половые железы
  5. прямая кишка
  6. семявыносящий проток
  7. половой член
  8. семенник
  9. мочеполовой канал

Быки вырабатывают 3–6 мл спермы, в 1 куб.мм которой содержится до 2 млн спермиев.

Семенник – основной половой парный орган самцов, в котором происходит развитие и созреванием спермиев. Он также является железой внутренней секреции и вырабатывает мужские половые гормоны. У быков длина семенника 12–15 см, толщина – 6–7 см, масса – около 300 г.

Семенник имеет яйцевидную форму, подвешен на семенном канатике и расположен в полости мешковидного выпячивания брюшной стенки – мошонке. С ним тесно связан его придаток, который является частью выводного протока. В придатке зрелые спермии могут сохраняться в неподвижном состоянии довольно длительное время. В этот период они обеспечиваются питанием, а при спаривании животных перистальтическими сокращениями мышц придатка выбрасываются в семяпровод. Придаток имеет головку, тело и хвост.

Мошонка – это вместилище семенника и его придатка, представляющее собой выпячивание брюшной стенки. У быка она расположена между бедрами.

Температура в мошонке ниже, чем в брюшной полости, что благоприятствует развитию спермиев. Кожа этого органа покрыта мелкими волосами, имеет потовые и сальные железы. Мышечно-эластичная оболочка расположена под кожей и формирует перегородку мошонки, в результате чего полость органа делится на две части. Мышечные образования мошонки обеспечивают подтягивание семенника к паховому каналу при низкой внешней температуре.

Семявыносящий проток, или семяпровод, представляет собой продолжение протока придатка в виде узкой трубки из трех оболочек. Он начинается от хвоста придатка. В составе семенного канатика через паховый канал семяпровод направляется в брюшную полость, оттуда в тазовую, где образует ампулу.

Позади шейки мочевого пузыря семяпровод соединяется с выводным протоком пузырьковидной железы в короткий семяизвергательный канал, который открывается в начале мочеполового канала.

Семенной канатик – это складка брюшины, в которой заключены сосуды, нервы, идущие к семеннику, и лимфатические сосуды, выходящие из семенника, а также семявыносящий проток.

Мочеполовой канал, или мужская уретра, служит для выведения наружу мочи и спермиев. Начинается отверстием уретры от шейки мочевого пузыря и оканчивается наружным отверстием уретры на головке полового члена. Начальная, очень короткая часть уретры – от шейки до места впадения семяизвергательного канала – проводит только мочу. Стенка мужской уретры образована слизистой оболочкой, губчатым слоем и мышечной оболочкой.




Кроме желез, имеющихся в ампулах семяпроводов, к придаточным половым железам относят:

  1. парные пузырьковидные
  2. предстательную железу 
  3. парные луковичные железы расположенные на верхней стенке шейки мочевого пузыря. Протоки этих желез открываются в уретру.
  • Пузырьковидные железы вырабатывают клейкий секрет, разбавляющий массу спермиев.
  • Секрет предстательной железы активизирует подвижность спермиев.
  • Секрет луковичных желез способствует освобождению мочеполового канала от остатков мочи и смазыванию слизистой оболочки уретры перед прохождением спермиев.

Половой член, или пенис, выполняет функцию введения спермы быка в половые органы коровы, а также служит для выведения из организма мочи.

Пенис состоит из пещеристого тела полового члена и половочленной (удовой) части мочеполового канала.

На половом члене различают:

  • корень
  • тело
  • головку

Корень и тело снизу покрыты кожей, последняя распространяется и на головку, образуя при переходе на нее складку – препуций, или крайнюю плоть.

Препуций – это кожная складка. При неэрегированном состоянии полового члена препуций полностью прикрывает его головку, предохраняя ее от повреждений. Он натягивается на головку полового члена с помощью препуциальной краниальной мышцы, а оттягивается оттягивателем полового члена.

Интересное в тему :

  1. Половые органы самок
  2. Система мочевыделения крупного рогатого скота




Половые органы самок




Половые органы самок включают парные органы (яичники и маточные трубы) и непарные (матка, влагалище, преддверие влагалища и наружные половые органы) (рис. 15).

Рис. 15. Схема строения половых органов коровы:

  1. яичник
  2.  яйцепровод
  3.  рог матки с карункулами
  4. тело матки;
  5.  шейка матки
  6. влагалище
  7.  преддверие влагалища
  8.  вульва
  9. клитор
  10.  прямая кишка
  11.  мочевой пузырь
  12.  мочеиспускательный канал
  13. дивертикул мочеиспускательного канала
  14. промежность
  15. вымя

Яичник – орган овальной формы, в котором развиваются женские половые клетки – яйцеклетки, а также образуются женские половые гормоны.

На яичнике различают два конца:

  • трубный
  • маточный

К трубному концу прикрепляется воронка маточной трубы, а к маточному – собственная связка яичника. Большая часть яичника покрыта зачатковым эпителием, под которым находится фолликулярная зона, где происходит развитие фолликулов с заключенными в них яйцеклетками.




Стенка зрелого фолликула лопается, и фолликулярная жидкость вместе с яйцеклеткой вытекает наружу. Этот момент называется овуляцией. 

На месте лопнувшего фолликула образуется желтое тело, которое выделяет гормон, тормозящий развитие новых фолликулов. При отсутствии беременности, а также после родов желтое тело рассасывается.

У крупного рогатого скота яичники массой 14–19 г располагаются на уровне последнего поясничного позвонка – крестцового бугра подвздошной кости.

Маточная труба, или яйцепровод, представляет собой узкую, сильно извитую трубку, соединенную с рогом матки длиной 21–28 см. Она служит местом оплодотворения яйцеклетки, проводит оплодотворенную яйцеклетку в матку, что осуществляется как сокращением мышечной оболочки маточной трубы, так и движением ресничек мерцательного эпителия, выстилающего яйцепровод.

Матка представляет собой полый перепончатый орган, в котором развивается плод. Во время родов последний выталкивается маткой через родовые пути наружу.

В матке различают:

  • рога
  • тело
  • шейку

Рога сверху начинаются от маточных труб, а ниже срастаются в тело. Полость матки переходит в узкий канал шейки, открывающейся во влагалище.

В матке спермии живут от 55 до 70 ч.

    • Влагалище – это трубчатый орган, служащий органом совокупления и расположенный между шейкой матки и мочеполовым отверстием.
    • Преддверие влагалища – это общий участок мочевых и половых путей, продолжение влагалища позади наружного отверстия уретры. Оно заканчивается наружными половыми органами.
    • Наружные половые органы самок представлены женской срамной областью – вульвой – и включают срамные губы, расположенные между срамной щелью и клитором.
    • Вульва находится ниже ануса и отделена от него короткой промежностью. На нижней стенке преддверия вульвы открывается отверстие мочеиспускательного канала.
    • Срамные губы окружают вход в преддверие влагалища. Это складки кожи, переходящие в слизистую оболочку преддверия.
    • Клитор – это аналог полового члена самцов. Он также построен из кавернозных тел, но развит слабее.

Интересное в тему :




Как животные видят наш мир ? — видео




 

Вот так животные видят наш мир :

  • Коровы обладают монокулярным боковым и центральным бинокулярным цветным зрением.

Из-за вытянутого зрачка в горизонтальном направлении животное имеет панорамное зрение на 330°.

  • У коров хорошо развито ночное зрение

За эту особенность отвечает преломляющая среда, усиливающая отражённый от предметов свет.

  •  Зона бинокулярного зрения расположена перед коровой

Из-за этого она отчетливо видит всё, что перед ней, но плохо различает детали удаленных предметов.

  • В основном глаза у коровы чёрного либо тёмно-коричневого цвета

Но иногда встречаются и другие цвета . Всё зависит от породы животного.

 

 




Работа пищеварительной системы крупного рогатого скота — видео




Правильное пищеварение коровы способствует быстрому усвоению пищи и насыщению организма питательными элементами . Желудочно-кишечный тракт  включает в себя ротовую полость , глотку, пищевод , четыре камеры желудка , кишки .

 

 

Также активное участие в переваривании продуктов принимает печень . Кормовые массы движутся по желудочно — кишечному тракту со скоростью около 4 метра в сутки .

Завершением всех этапов является выход переработанной пищи через анальное отверстие .