Особенности строения и функционирования рубца
15 февраля 2008 г. — Молоко & Корма. Менеджмент №1 (18) 2008, Александр Гревцев, кандидат биологических наук

Строение рубца

С помощью специального устройства, вводимого через фистулу, можно получать пробы содержимого рубца на разных его уровнях. Рубец, объем которого у высокопродуктивных коров достигает 200 литров, состоит из нескольких слоев: вверху расположен газовый пузырь, затем располагается слой, содержащий крупные частицы корма с низкой плотностью и связанную жидкость, а далее следуют медиальный и вентральный слои.

В вентральном слое выделяют два уровня. Верхний содержит мелкие частицы корма, свободную жидкость и незначительное количество крупных частиц. В нижнем уровне (пристеночном слое) находятся тяжелые частицы корма, очень мелкие его частицы и заселяющие этот слой рубца инфузории (Рисунок 1).

Рисунок 1. Схематичное изображение слоев рубца (по Benjamin Junck (2001)).

Максимальная высота рубца 60-65 cм. Диаметр фистулы 10 см.

A Газовый пузырь (9-12 cм)

B Слой крупных частиц корма и связанная жидкость

C Промежуточный (медиальный) слой

(высота слоев B и C 30-35 см)

D Мелкие частицы корма, свободная жидкость и незначительное количество крупных частиц

E Очень мелкие частицы и тяжелые частицы корма, минеральные вещества и инфузории

(высота слоев D и E 10-20 см)

Цифрами I, II и III показаны позиции взятия проб.

Микроорганизмы рубца

При взятии проб через фистулу рубца можно определить состав его микрофлоры. Согласно последним данным в рубце обитают более 60 видов бактерий (в 1 мл рубцового содержимого находится около 108–1011 микроорганизмов). Фауна представлена инфузориями, численность которых составляет примерно 1 млн. в 1 мл содержимого рубца.

Состав корма оказывает прямое влияние на видовое разнообразие и сохранность микроорганизмов рубца. Так, например, главным условием существования инфузорий является обеспечение животного (а вместе с тем и его рубца) клетчаткой.

Следует отметить, что количество микроорганизмов в рубце жвачных в течение суток не одинаково и при раздельном кормлении зависит от кратности дачи корма (Рисунок 2). В связи с этим важно, чтобы корм в кормушках присутствовал постоянно, что обеспечивает его равномерное поступление в рубец в течение суток и сохранение максимального количества микроорганизмов. Это улучшает расщепление компонентов корма и повышает усвоение всего рациона. При этом необходимо следить за тем, чтобы корм был свежим.

Рисунок 2. Суточная динамика изменения количества бактерий в рубцовой жидкости (млрд. в 1 мл) при сено-концентратном рационе (Феофилова Ю.Б., 2003 г.)

Особенности рубцовой ферментации

Исследование содержимого рубца с помощью взятия проб через фистулу позволяет выяснить, как протекают процессы переваривания различных компонентов корма.

При поступлении в рубец белок и азотсодержащие вещества небелковой природы подвергаются воздействию протеолитических ферментов, которые вырабатываются микроорганизмами. Белок расщепляется до аминокислот, которые частично дезаминируются и используются микрофлорой рубца для синтеза собственных клеток. Следует отметить, что в рубце присутствует большое количество микроорганизмов, использующих аммиак в качестве источника азота, но при этом усваивается не весь аммиак. Для предотвращения потери части азота в рубце необходимо, чтобы корм содержал «защищенный» (транзитный) протеин, малорастворимый в рубце и хорошо расщепляемый в кишечнике. Это способствует лучшему использованию белка рациона.

Интересны особенности переваривания углеводов. Простые сахара активно сбраживаются бактериями и простейшими рубца с образованием кислот. В зависимости от состава рациона процент образования молочной, уксусной, масляной и пропионовой кислот может быть различным. Но, несмотря на значительную роль сахаров в обмене веществ, из желудочно-кишечного тракта всасывается небольшая их часть, так как сахар почти полностью используется микрофлорой рубца для её роста и размножения.

Большую роль в пищеварении жвачных играет целлюлоза. Ученые уделяют много внимания процессам её ферментативного расщепления в рубце. Одним из важных условий расщепления целлюлозы является оптимальный уровень рН рубца, который составляет 6,7. Не менее значимый фактор – степень измельчения корма. При скармливании жвачным животным мелкого корма (размер частиц менее 1 см) уменьшается время нахождения его в рубце, снижаются переваримость клетчатки и коэффициент её использования.

Таким образом, анатомическое и функциональное развитие преджелудков, эффективность переваривания кормов зависят от условий кормления и состава рациона. Большую ценность при исследовании переваривающей способности рубца представляет метод создания фистулы и анализа проб содержимого рубца.