Nauka o ishrani domaćih životinja, kao i nauke na koje se ona oslanja, razvija se intenzivno, a dostignuća ovih nauka omogućila su veoma značajne uspehe u intenziviranju proizvodnje mesa, mleka, jaja i drugih stočnih proizvoda. Intenzivno iskorišćavanje domaćih životinja u proizvođnji zahteva stvaranje optimalnih uslova ishrane, a optimalni efekti u iskorišćavanju hrane mogu se očekivati samo ako se ishrana zasniva na poznavanju toka promena kroz koje prolazi hrana u telu životinja sve do stvaranja finalnog proizvoda i na poznavanju mogućnosti uticaja količine i sastava hrane na tok ovih promena.

Osnovi ishrane domaćih životinja imaju zadatak da sa gledišta savremene stočarske proizvodnje integrišu osnovna teorijska znanja o načinu iskorišćavanja hrane i o hranljivoj vrednosti pojedinih sastojaka hrane i da na taj način pruže studentima, kao i stručnjacima koji se bave ovom proizvodnjom, osnovnu informaciju o području ishrane koja je neophodna za potpunije razumevanje potreba životinja i za pravilnu organizaciju ishrane u proizvodnji pojedinih vrsta i kategorija domaćih životinja.

Raspodela građe u ovom udžbeniku slična je raspodeli koja je primenjena u klasičnim delima svetske literature i koja se u mom dugogodišnjem nastavnom radu pokazala pogodnom za uvođenje studenata u konkretno savladavanje znanja o savremenoj proizvodnji u stočarstvu.

Pri izradi ovog udžbenika korišćeni su veoma brojni izvori podataka koji su poslužili za ilustraciju i dokumentaciju pojedinih delova teksta sa isključivom težnjom za dobijanjem određene slike o tokovima i efektima iskorišćavanja hranljivih materija, a ne i dokumentacije o literaturi koja je korišćena. Zbog toga se u spisku korišćene literature navode samo neki udžbenici, priručnici i značajnija dela koja mogu poslužiti studentima za dopunske ili detaljnije informacije o osnovnim problemima iz oblasti ishrane domaćih životinja. Izostavljanje potpune dokumentacije o izvornoj literaturi značajno je smanjilo obim ovog udžbenika.

Obzirom na veoma široku oblast koju zahvataju osnove ishrane i na dinamiku kojom Se razvija nauka veoma je teško pretendovati na potpuno uspešnu savremenu integraciju postojećih podataka i dostignuća. Zbog toga biću zahvalan svima onima koji mi ukažu na nedostatke udžbenika i daju sugestije za njegovo poboljšavanje. Posebnu zahvalnost dugujem prof. dr D. Zeremskom i prof. dr K. Šljivovačkom koji su pregledali rukopis i svojim sugestijama doprineli njegovom sadržaju.

Beograd, februara 1973.
Dr Čedomir Obračević

Sadržaj

Predgovor
Uvod
Opšta karakteristika sastava životinja i biljaka
Sastav životinjskog tela
Sastav biljaka
Sastojci hrane i obroka i njihova uloga u ishrani domaćih životinja
Hranljive materije
Voda
Ugljeni hidrati
Sirove masti ili lipidi
Proteini
Mineralni elementi
Makroelementi
Kalcijum (Ca) i fosfor (P)
Magnezijum (Mg)
Natrijum (Na) i hlor (Cl)
Kalijum (K)
Sumpor (S)
Uticaj makroelemenata na pH u organizmu
Mikroelementi
Gvožđe (Fe)
Bakar (Cu) i molibden (Mo)
Jod(J)

Kobalt (Co)
Mangan (Mn)
Cink (Zn)
Kadmijum (Cd)
Fluor (F)
Selen (Se)
Arsen (As)
Olovo (Pb)
Vitamini
Vitamin A – Retinol
Vitamin D
Vitamin E – Tokoferol
Vitamin K

Nezasićene masne kiseline (vitamin F)
Vitamini B kompleksa
Vitamin B1 – Tiamin, Aneurin
Vitamin B2 – Riboflavin
Pantotenska kiselina (B3)
Vitamin B6
Amid nikotinske kiseline

Biotin
Inozit (inozitol)
Holin
Folna kiselina
Vitamin B12
Vitamin B15
Vitamin C – Askorbinska kiselina
Posebni sastojci hrane
Posebni dodaci hrani
Antibiotici
Hormoni

Enzimi
Ostali stimulativni dodaci
Svarljivost
Faktori koji utiču na svarljivost
Određivanje svarljivosti
Bilansi u ishrani
Bilans azota
Bilans ugljenika
Bilans energije
Normiranje
Potrebe za održavanje
Potrebe za priozvodnju

Porast
Reprodukcija
Laktacija
Rad i tov odraslih grla
Ocenjivanje hranljive vrednosti stočne hrane
Ukupne svarljive hranljive materije (TDN)
Skrobni ekvivalent
Skandinavske hranljive jedinice
Ovsene jedinice
Energija kao mera hranljive vrednosti stočne hrane
Svarljiva energija
Metabolička energija
Neto energija
Važnija upotrebljena literatura
Registar

Uvod

Iskorišćavanje domaćih životinja zasniva se na preradi biljne hrane, koja je manje podesna ili potpuno nepodesna za ljudsku ishranu, u proizvode visoke hranljive vrednosti. Životinje pri hranjenju uzimaju hranu i u procesu varenja razlažu na jednostavnije sastojke. Ovo razlaganje odvija se u digestivnom traktu i omogućava resorpciju materija koje se u organizmu koriste za izgradnju novih i obnovu dotrajalih ćelija i tkiva, za proizvodnju raznih inkreta i sekreta koji su važni za održavanje funckije organizma, za proizvodnju mleka, jaja i dr.

Privredna vrednost svake pojedine životinje zavisi od količine i kvaliteta proizvoda koji daje i zbog toga ona treba u dnevnom obroku da dobije sve one materije koje će osigurati normalno funkcionisanje organizma i što potpunije iskorišćavanje njenog proizvodnog potencijala. Ovo objašnjava zašto ishrana mora biti dobro organizovan proces pomoću kojeg čovek usmerava i razvija proizvodnju domaćih životinja.

Pravilna ishrana je neophodna za upoznavanje proizvodnih svojstava pojedinih životinja i zbog toga ona predstavlja za selekcionara uslov koji treba ostvariti u radu na stvaranju novih rasa i tipova životinja sa većom produktivnošću, a za odgajivača osnovu za rentabilnu i kvalitetnu proizvodnju. Dobra ishrana mora ne samo osigurati hranljive materije koje su neposredno potrebne za realizaciju odgovarajuće proizvodnje, već mora i uticati na razvitak i rad unutrašnjih organa i žlezda tako da osigura nesmetanu i intenzivnu proizvodnju u toku celokupnog proizvodnog iskorišćavanja životinja. Ovo je od posebnog značaja za reproduktivna grla čiji organizam treba da podnese, bez štete po zdravlje, sve napore koje iziskuje višegodišnja intenzivna proizvodnja kako bi se omogućilo njihovo što duže zadržavanje u proizvodnji. Nasuprot ovom, nepravilna ishrana otežava ili onemogućava pravilan razvitak organizma, slabi njegovu otpornost i smanjuje i poskupljuje proizvodnju životinja.

Za obezbeđenje pravilne i dobro organizovane ishrane, a u vezi s tim i za efikasnu stočarsku proizvodnju, neophodno je poznavanje svojstava pojedinih hraniva i njihove upotrebne vrednosti, a zatim poznavanje potreba životinja i njihovih mogućnosti u konzumiranju i iskorišćavanju hrane. Ovim pitanjima bavi se nauka o ishrani domaćih životinja, a savremena stočarska proizvodnja mora biti zasnovana na dostignućima ove nauke.

Nauka o ishrani domaćih životinja proučava odnos i zakonitosti koje postoje između hrane kao izvora pojedinih hranljivih materija i fiziološkog stanja i produktivnosti životinja koje istu prerađuju. U tom cilju ona proučava hranljive materije i njihov metabolizam u organizmu, zatim potrebe životinja u pojedinim hranljivim materijama u različitim fazama razvitka i pri različitom intenzitetu proizvodnje, kao i uticaj materija koje mogu stimulisati proizvodnju. Nadalje, nauka o ishrani domaćih životinja proučava uticaj različitih hraniva i načina njihovog pripremanja i konzervisanja na životinje i na proizvodnju, proučava obroke koji omogućavaju razvijanje i bolje iskorišćavanje proizvodnih svojstava životinja kako bi proizvodnja bila što ekonomičnija i, konačno, proučava tehniku hranjenja.

Naučno tretiranje ishrane počelo je u XVIII veku sa otkrićem kojim je disanje objašnjeno kao oksidativni proces i izvor toplote koja se razvija u telu (Lavoisier). Ovim otkrićem postavljeni su osnovi savremene biohemije i od. tada se počinju primenjivati sve više hemijske metode u proučavanju životnih procesa i sastava tela životinja i sastava stočne hrane. Ova proučavanja ubrzo su pokazala da vrednost hrane ne zavisi samo od jednog hranljivog sastojka, već da se u hrani nalazi više različitih sastojaka koji imaju određenu ulogu u ishrani. Tok upoznavanja životnih procesa i sastava hrane zavisio je od toka razvitka hemije i fiziologije, a proučavanje fiziološke uloge pojedinih sastojaka hrane u telu životinja bilo je od tog vremena pa sve do danas jedan od osnovnih zadataka nauke o ishrani. Ova proučavanja omogućavala su postepeno upoznavanje osnovne uloge i potreba životinja u proteinima, mastima, ugljenim hidratima i mineralnim elementima. U toku XIX veka upoznato je, pored pomenutih grupa organskih materija, samo nekoliko mineralnih elemenata koji se pojavljuju kao sastojci u telu životinja i u njihovim proizvodima. U isto vreme upoznati su osnovni principi stvaranja mesa i masti što je stvorilo znatno šire mogućnosti za razvitak nauke o ishrani. Polovinom prošlog veka usavršavaju se hemijske metode za ispitivanje sastojaka hrane i od tada potiče i osnovna podela hranljivih materija na sirove proteine, sirove masti, bezazotne ekstraktivne materije, sirovu celulozu i sirovi pepeo, koja se i danas koristi. Tada, ujedno, dolazi do spoznaje da za razradu preporuka za ishranu domaćih životinja nije dovoljno poznavati samo hemijski sastav hrane, sastav tela životinja i proizvoda, već da je potrebno upoznati i svarljivost pojedinih hraniva i materija, jer se samo svarene i resorbovane materije koriste u proizvodnji. Ovo je otvorilo put bilansnim ispitivanjima koja su se postepeno usavršavala i koja i danas služe kao jedna od osnovnih metoda u naučnom rešavanju raznih problema ishrane.

Nauka o ishrani domaćih životinja razvila se tokom vremena u samostalnu nauku i raspolaže sa specifičnim metodama istraživanja, ali nužno koristi i metode istraživanja iz niza drugih nauka kao štosu: hemija, biohemija, fiziologija, fizika, mikrobiologija i druge i oslanja se na njihova dostignuća. Zbog toga razvitak nauke o ishrani umnogome zavisi od razvitka ovih nauka, a pošto su se navedene nauke u poslednjih nekoliko decenija razvijale veoma intenzivno, takav razvitak je karakterističan i za nauku o ishrani domaćih životinja. Savremena istraživanja u ishrani, obzirom na kompleksnost problematike, zahtevaju timski rad u koji se uključuju naučnici različitih profila, a za upoznavanje i razumevanje osnova ishrane domaćih životinja i za pravilno korišćenje dostignuća ove nauke u praksi potrebno je i solidno poznavanje osnova ostalih navedenih nauka.

Opšta karakteristika sastava životinja i biljaka

Hrana služi kao izvor materija koje životinja koristi za podmirivanje svojih potreba, a hranjenje predstavlja snabdevanje životinja sa hranljivim materijama iz hrane što omogućava da sastojci hrane prelaze preko niza hemijskih i fizioloških procesa koji se odvijaju u organizmu životinja u sastojke tela i proizvoda. Zbog toga je poznavanje hemijskog sastava životinjskog tela, hemijskog sastava hrane i mogućnosti iskorišćavanja hrane u procesu ishrane neophodno za upoznavanje potreba životinja u hrani i za upoznavanje načina njihovog podmirivanja.

Životinjsko i biljno tkivo sastoji se iz vode i suve materije. Po količini voda je glavni sastojak u telu životinja i njen udeo može varirati od 35—80%, a u nekim sokovima tela nalazi se i do 90% vode. Najmanje vode ima u masnom tkivu oko 12%, dok se u ostalim tkivima udeo vode kreće između 70 i 80% (mršavo meso oko 76%, jetra oko 71%, krv oko 79%).

Sastav životinja i biljaka → Voda + Suva materija

Suva materija → Neorganske materije (pepeo) + Organske materije

Organske materije → Azotne + Bezazotne

Azotne → Proteini + Neproteinske azotne

Bezazotne → Masti + Ugljeni hidrati

Suva materija sastoji se iz organskih i neorganskih materija. U organske materije ubrajaju se azotne (pretežno proteini) i bezazotne − masti i ugljeni hidrati, a u neorganske materije niz mineralnih elemenata koji posle sagorevanja suve materije preostaju u pepelu.

Sastav životinjskog tela

Sistematska ispitivanja sastava tela domaćih životinja započeta su polovinom prošlog veka, a pionirskim radom na ovom polju smatraju se ispitivanja koja su sproveli Lawes i Gilbert (1859). Kasnije su slična ispitivanja vršili i mnogi drugi naučnici tako da se danas raspolaže sa brojnim podacima o sastavu tela raznih vrsta životinja u različitoj starosti i u različitim stepenima ugojenosti. U iznetoj tabeli prikazano je nekoliko karakterističnih podataka iz ovih ispitivanja koji se odnose na sastav tela odraslih životinja u normalnoj kondiciji. Udeo osnovnih grupa materija u telu različitih vrsta odraslih životinja, prema iznetim podacima, veoma je sličan. Ipak, treba istaći da sastav tela u pojedinih vrsta životinja ne ostaje postojan. On se menja u zavisnosti od rasnih osobina, uzrasta, načina odgajivanja, intenziteta ishrane i tipa obroka. Naročito osetne razlike u sastavu pojavljuju se u različitoj starosti i u različitoj kondiciji životinja.

Zametak teleta u početnom stadiju razvitka sadrži oko 95% vode, − tele pri rođenju između 70 i 80%, a odraslo goveče 50—60% vode. Udeo vode u telu smanjuje se u toku porasta i na račun smanjenja udela vode povećava se udeo masti u telu. Ova promena naročito je izražena u telu utovljenih životinja. Promene koje nastaju u odnosu vode i masti u telu goveda i ovaca mogu se ilustrovati sa sledećim orijentacionim podacima:

Odnos između vode, belančevina i pepela u telu prilično je stabilan, bar u odraslih životinja, i približava se odnosu 75:20:5. Ustaljenost ovog odnosa omogućava da se određivanjem jednog od navedenih sastojaka približno proceni i količina ostalih sastojaka, a na osnovu inverznog odnosa između vode i masti može se proceniti i količina masti u telu. Kada se iz tela izdvoji mast količina vode u telu životinja kreće se između 70,7% (ovce) i 73,5 %(svinje).

Upoznavanje sastava tela životinja moguće je samo posle njihovog klanja. Međutim, u novije vreme nastoji se na razradi metoda koje bi omogućile procenu sastava i na živim životinjama. Mogućnost sigurnije procene sastava tela na živom životinjama još nije potpuno realizovana i ova proučavanja nalaze se u eksperimentalnoj fazi, a nastojanja se kreću u više pravaca: određivanje specifične težine tela, određivanje količine vode u telu, vađenje uzorka leđne slanine, korišćenje ultrazvuka u merenju pojedinih partija tela i dr. Ove mogućnosti još uvek su ograničene zbog toga što se proučavanje nalazi u eksperimentalnoj fazi ili što se omogućavaju direktno merenje sastava čitavog tela,

Određivanje količine vode u telu živih životinja zasniva se na tehnici razblaživanja. Životinji se injicira određena količina nekog sastojka-markera, koji lako ulazi u rastvore. Kada u telu nastane ravnoteža, odnosno kada se marker ravnomerno raspodeli po čitavom telu tako da se postigne ujednačen odnos između markera i vode u tečnostima i sokovima tela, kvantitativno se utvrđuje stepen razblaživanja, odnosno koncentracija markera i na osnovu ovog količina vode u telu. Kao markeri najčešće se upotrebljavaju antipirin i njegovi analogi, kao i izotopi deuterijum i tricijum. Kada se na navedeni ili bilo koji drugi način odredi količina vode u telu onda se količina masti, a na osnovu pomenutog inverznog odnosa masti i vode, može proceniti pomoću posebnih formula. Tako npr. za ovu procenu na govedima postoji formula koju su razradili Reid i sar. (1955) i po kojoj:

Y=355,88+0,355X—202,91 log X

• Y=količina masti u %
• X=količina vode u %

Količina proteina i pepela može se proceniti na osnovu nalaza po kojem suva materija bez masti u telu goveda sadrži 80,3% proteina i 19,7% pepela. Slični pokušaji ovakve procene postoje i za druge vrste životinja.

Jedna od mogućnosti procene sastava tela na živoj životinji je i određivanje posnog dela tela na osnovu količine K u telu i pomoću spoljnjeg merenja zrakova K40 koje se vrši sa posebnim meračem. Zapaženo je da jako osetljivi merači mogu na svakom predmetu u gama spektru odrediti K40, radioizotop kalijuma koji se javlja u prirodi. Oko 90% od ukupne količine K u telu nalazi se u ćelijama i to uglavnom u mišićnom tkivu, te na osnovu utvrđivanja koncentracije K u mišićima i određivanja ukupnog K u telu pomoću merača moguće je proceniti količinu posnog dela tela. Ova metoda je jednostavnija od prethodno objašnjenog određivanja količine vode u telu.

Osnovni sastojci iz kojih je izgrađeno telo životinja nalaze se u svim delovima tela, ali u pogledu količine njihova raspodela u telu veoma varira i zavisi od dela tela i od njegove funkcije. Udeo vode najveći je u tečnostima (krv, sokovi), udeo proteina najveći je u suvoj materiji mišićnog tkiva, udeo masti u depoima kao što su slanina, loj, salo, a udeo mineralnih elemenata najveći je u kostima. U telu životinja nalaze se, pored navedenih grupa organskih materija, još i ugljeni hidrati, ali u količini koja je manja od 1%. Mleko je jedini stočni proizvod koji sadrži i znatnu količinu ugljenih hidrata − laktozu. Kalcijum je jedini iz grupe mineralnih elemenata koji se pojavljuje u telu životinja u količini koja prelazi 1% (u telu goveda 1,33%). Udeo ostalih mineralnih elemenata u sastavu tela je manji od 1%.

Sastav biljaka

Glavna hrana životinja je biljnog porekla i sve domaće životinje, izuzev sisara u prelaznom periodu ishrane sa mlekom, hrane se isključivo ili pretežno sa biljnom hranom. Biljke koriste energiju sunca koju uz prisustvo vode, C02, nitrata i drugih mineralnih soli ugrađuju u ugljene hidrate, proteine i masti. Energiju koja se deponuje u biljkama životinje koriste za održavanje životnih funkcija ili ju ugrađuju u sastojke tela, mleka, jaja i drugih proizvoda. Biljna hrana je, dakle, osnovni izvor za snabdevanje domaćih životinja sa potrebnim hranljivim materijama, ali se sastav biljaka razlikuje od sastava životinjskog tela. Biljke su izgrađene od istih grupa organskih materija kao i životinje, ali u pogledu zastupljenosti pojedinih grupa materija u biljkama postoji značajna razlika i njihova količina znatno više varira u biljkama nego u telu i proizvodima životinja. Količina vode u biljnoj hrani varira u zavisnosti od vrste i stadijuma razvitka biljaka, a posebno su istaknute razlike između sveže i suve hrane. Međutim, u svežoj masi biljaka nalazi se više od 60% vode, pa se voda u pogledu količine, isto kao i u telu životinja, može smatrati glavnim sastojkom biljaka. U suvoj materiji biljaka ugljeni hidrati su po količini najzastupljenija grupa hranljivih materija i to je glavna razlika između sastava biljaka i sastava tela životinja. Ugljeni hidrati u biljkama imaju ulogu i strukturne rezervne materije, dok u životinjskom organizmu belančevine služe kao strukturna, a mast kao rezervna materija.

Ugljeni hidrati sačinjavaju, izuzev u semenju uljarica, oko 3/4 suve materije biljaka i po svom sastavu i hranljivoj vrednosti razlikuju se zavisno od toga da li u biljkama služe kao strukturna ili kao rezervna materija. U semenju se nalaze kao rezervna materija, uglavnom u obliku skroba, dok se u stabljikama, a znatno manje i u lišću pojavljuju i kao strukturna materija u formi celuloze, lignina i dr. Spoljni omotači semena takođe sadrže celulozu kao strukturni i zaštitni sastojak. Zbog ovakvog rasporeda i uloge odnosno zbog razlika u sastavu ugljenih hidrata, različiti delovi biljaka imaju i različitu hranljivu vrednost. Hraniva koja su bogata u celulozi teže se vare i nazivaju se grubim kabastim hranivima (seno, slama, kukuruzovina i sl.). Nasuprot ovima, suva hraniva sa malo celuloze i lignina lakše se i potpunije vare i zbog toga imaju veću hranljivu vrednost (zrnevlje, mekinje, uljane sačme i sl.). Ovakva hraniva nazivaju se koncentratima.

Količina proteina u biljkama znatno varira i zavisi od vrste i delova biljke koji služe za ishranu. Proteini u biljkama skoncentrisani su, uglavnom, u aktivnom tkivu i zbog toga je lišće u proteinima bogatije od stabljike. Pri sazrevanju biljaka povećava se koncentracija proteina u semenju. U biljkama ima znatno manje masti i jedino uljarice akumuliraju energiju u formi masti. U lišću ima nešto više masti nego u stabljikama, ali glavni depo masti nalazi se u semenju.

Količina pepela u biljkama takođe znatno varira i zavisi od vrste i od delova koji služe za ishranu. Još veća razlika je u sastavu pepela. Kalcijum i fosfor sačinjavaju preko 70% pepela životinjskog tela, ali njihovo učešće u pepelu biljaka je znatno manje i neravnomernije. Leguminoze su jedine koje se ističu u sadržaju Ca. Inače, za biljke je tipično da je Ca skoncentrisan u aktivnim delovima biljaka, te je lišće bogatije u Ca od stabljike, a semenje je tipično siromašno u Ca, ali je u sadržaju P bogatije od ostalih delova biljke.

Već same razlike u sadržaju osnovnih sastojaka u biljkama, koje su veoma značajne, ukazuju na probleme sa kojima se neminovno susrećemo pri ishrani domaćih životinja, a ovi problemi znatno se komplikuju kada se uzmu u obzir razlike u kvalitetu ovih sastojaka i u njihovoj pogodnosti za podmirivanje potreba životinja i njihove proizvodnje.

Bilansi u ishrani

Podaci o svarljivosti hrane odnosno podaci o svarljivosti pojedinih hranljivih materija u raznim hranivima pokazuju u kojoj meri pojedine vrste i kategorije životinja vare i resorbuju ove materije, kada se one unesu sa obrocima u digestivni trakt, ali ne pružaju podatke o daljoj sudbini ovih materija. Resorbovane hranljive materije prolaze u organizmu kroz niz promena putem kojih se pretvaraju u sastojke tela i proizvoda životinja. Pri ovim promenama dolazi do razlaganja hranljivih materija i deo ovih materija koji se ne iskoristi za sintezu izlučuje se iz organizma. U kojoj će se meri resorbovane materije koristiti za proizvodnju zavisi od fiziološkog stanja organizma i od vrste, količine i odnosa resorbovanih materija. Težnja je u stočarskoj proizvodnji da se hranljive materije obroka što bolje koriste za sintezu i da bi se upoznale ove mogućnosti vrše se bilansna ispitivanja u kojima se proučava efekt iskorišćavanja pojedinih hranljivih materija iz raznih tipova obroka i pri raznovrsnoj proizvodnji. Pri tome se polazi od postavke da je materija neuništiva i da je na osnovu razlike između primljene količine materija u hrani i izlučene količine neiskorišćenih materija u izmetu, mokraći, gasovima (C02, CH4) i znoju moguće utvrditi količinu materija koja se zadržava u organizmu i koristi za proizvodnju.

Ovakvo izvođenje bilansa na osnovu ukupno primljenih i ukupno izlučenih materija iz organizma omogućava procenu količine i prirode proizvoda koji se stvara u organizmu, kao i utvrđivanje efekta sa kojima se hranljive materije obroka koriste u proizvodnji. Na osnovu podataka iz bilansnih ispitivanja saznaje se koliko i kakvih materija je potrebno za pojedine vrste proizvodnje, a to onda omogućava razradu preporuka i normativa za racionalnu ishranu u praksi. Bilansi se mogu izvoditi za pojedine materije ili za grupe materija i prikazuju se u težinskim merama, a za materije koje organizam može koristiti i kao izvor energije bilans može biti izveden i u kalorijama. Za praćenje organskih materija hrane određuje se bilans azota i ugljenika, a ponekad i bilans kiseonika, dok se za praćenje mineralnih materija određuje bilans za svaki mineralni element posebno. Bilansna ispitivanja sastoje se od pripremnog i oglednog dela. Pripremni period traje 1 —3 nedelje, odnosno toliko vremena koliko je potrebno da se životinja prilagodi na konzumiranje i metabolizam ispitivanog obroka. Pri tome važno je da se postigne količinski ujednačeno konzumiranje obroka i da se takvo konzumiranje održi i u oglednom periodu ispitivanja. Ogledni period traje 1—3 nedelje.

Bilans azota

Bilans N omogućava upoznavanje efekta iskorišćavanja proteina u ishrani. Proteini ili azotne materije koje se resorbuju služe za obnavljanje dotrajalog ili za izgradnju novog tkiva odnosno belančevina u telu životinja. Deo resorbovanih azotnih materija koji se ne iskoristi za proizvodnju dezaminuje se i u formi mokraćevine, mokraćne kiseline, hipurne kiseline, kreatina, kreatinina i dr. izlučuje se uglavnom u mokraći, a u malim količinama i u znoju. Lučenje azotnih materija u znoju i gubici N do kojih dolazi zbog opadanja dlake mali su i u ispitivanjima koja su izvedena na volovima iznosili su oko 1,9 g/dan. Ova količina N toliko je mala da se u bilansu može zanemariti, a mogućnost zanemarivanja gubitaka N u znoju i opaloj dlaci, koji se inače teško određuju, olakšava izvođenje bilansa N. Prema ovome za izvođenje bilansa N potrebno je utvrditi količinu N koji se unosi putem hrane, jer se samo takav N može koristiti u organizmu, a zatim količinu N koja se izlučuje u izmetu i mokraći. Određivanje bilansa N na navedeni način razlikuje se od određivanja svarljivosti N samo u tome što je ovde pored sakupljanja i analiziranja izmeta potrebno još sakupljati i analizirati i mokraću.

Sl. 58. Uređaj za sakupljanje izmeta i mokraće od ovnova koji se drže na paši. (Repr. R. L. Reid)

Izostavljeno iz prikaza

Kada se u izmetu i mokraći izluči manje N od količine koja se unese sa hranom govori se o pozitivnom bilansu N što znači da je ta pozitivna razlika iskorišćena za sintezu belančevina koje su se deponovale u telu u vidu prirasta ili koje su ugrađene u proizvode kao što su mleko ili jaja. U slučaju kada se iz organizma izlučuje više N nego što se unosi sa hranom dolazi do negativnog bilansa N i tada životinje razlažu više belančevina iz svoga organizma nego što ih sintetizuju iz resorbovanog N. Ovo znači da se životinje ne snabdevaju sa potrebnom količinom N iz hrane, pa su prisiljene da mobilišu određenu količinu N iz belančevina koje su ugrađene u telo i da na taj način održavaju funkcionisanje organizma. Sasvim je razumljivo da ovakvo stanje može potrajati kraće vreme, jer produžavanje sa deficitarnom ishranom iscrpljuje životinju i onemogućava njeno iskorišćavanje u stočarskoj proizvodnji. Pri uravnoteženom bilansu N izlučivanje N jednako je količini koja se konzumira u obroku. Korišćenje obroka koji dovode do uravnoteženog bilansa N može biti opravdano samo u ishrani potpuno izraslih životinja koje se nalaze u dobroj kondiciji i koje služe isključivo za rad. Međutim, u ishrani životinja koje služe za proizvodnju mesa, mleka ili jaja, obroci moraju uvek osiguravati pozitivan bilans N i Što je veća pozitivna razlika to, pod istim ostalim uslovima treba očekivati veću i kvalitetniju proizvodnju.

U životinja koje ne proizvode mleko ili jaja pretpostavlja se da sav N iz pozitivnog bilansa ulazi u sastav belančevina tela, a u ovaca delom i u sastav vune. Najveći deo belančevina u telu životinja nalazi se ugrađen u mesu te se dalje pretpostavlja da se i ovaj N deponovao u mišićnim belančevinama. Pošto mišićne belančevine sadrže 16,67% N, što praktično odgovara 1/6 njihove težine, to se u pozitivnom bilansu N delenjem dobijene razlike sa 0,1667 ili, jednostavnije, množenjem ove razlike sa 6, procenjuje količina sintetizovanih i u telu deponovanih belančevina. U slučaju negativnog bilansa N postupak pretvaranja navedene razlike u belančevine je isti, a dobijena vrednost predstavlja količinu belančevina tela koja se razložila zbog deficitarne ishrane u proteinima.

Često puta količina N u pozitivnom bilansu prilično je velika i teško je pretpostaviti da je sav taj N ugrađen u belančevine tela. Uporedna ispitivanja bilansa N i sastava tela oglednih životinja pokazala su značajna neslaganja. Količine N određene u telu bile su za 20—40% manje od količina N određenih u bilansima (Drepper, 1957, Nehring i sar i dr.), ali ima i podataka po kojima su ove razlike manje. Razlog navedenih odstupanja teško je objasniti, a moguće pretpostavke su ili da znatan deo N iz hrane koji se deponovao u telu nije obuhvaćen analizom, jer napušta telo putem koji se ne kontroliše u bilansu, ili da ulazi u sastojke tela koji nisu dostupni za Kjeldalovu analizu. Nehring ističe da se pažljivim izvođenjem bilansa N navedene razlike mogu smanjiti.

Bilans ugljenika

Za utvrđivanje ukupnog efekta ishrane sa organskim materijama potrebno je, pored bilansa N odrediti i bilans C. Određivanje ovog bilansa je komplikovanije, ali dobijeni podaci su sigurniji od podataka dobijenih pri određivanju bilansa N. Ugljenik koji životinja koristi u organizmu potiče, kao i N, isključive iz hrane. Od ukupne količine C koja je konzumirana jedan deo se resorbuje kao svareni C u organima za varenje, a ostatak se izlučuje u crevnim gasovima koji se stvaraju u toku varenja i kao nesvareni C u izmetu.

Deo resorbovanog C ugrađuje se u sastojke organizma, a deo, koji nije iskorišćen za sintezu sastojaka tela izlučuje se u procesu disanja u formi C02 i u izlučevinama koje sadrže N (mokraća, znoj, opala dlaka). Gubici C u znoju i dlaci, pošto su mali, mogu se zanemariti kao i u slučaju gubitaka N, ali gubici C u disanju i gasovima značajni su pa se moraju registrovati. Zbog toga je potrebno da se pri određivanju bilansa C, pored gubitaka u izmetu i mokraći, registruju još i gubici u gasovima. Međutim, kontrola izmene gasova komplikuje i otežava određivanje bilansa C.

Za kratkotrajna ispitivanja izmene gasova mogu poslužiti posebni uređaji sa maskama pomoću kojih se mere količina 02 koju životinja udiše i troši za oksidativne procese u organizmu i količina C02 koja se izlučuje disanjem. Ovi podaci služe za određivanje količnika respiracije (RQ) po formuli:

RQ = Volumen proizvedenog CO2 / Volumen utrošenog O2

Na osnovu količnika respiracije može se dobiti slika o prirodi materije koja se razlaže u organizmu, a pomoću posebnih tablica može se izračunati i količina energije koja se kao toplotna izlučuje iz organizma. Konačni proizvodi sagorevanja organske materije u organizmu su C02 i H20. Kada ugljeni hidrati u organizmu (glukoza) služe za podmirivanje energetskih potreba onda se, pošto sadrže vodonik i kiseonik u istom odnosu kao što je u vodi (2:1), kiseonik iz vazduha (02), koji se disanjem unosi u organizam, troši samo za oksidaciju ugljenika (C02), te RQ pri sagorevanju ugljenih hidrata ima vrednost 1. Kada u organizmu sagoreva mast, što je slučaj pri gladovanju, onda kiseonik služi i za oksidaciju vodonika, a ne samo za oksidaciju ugljenika, te RQ ima vrednost oko 0,7. Respiracioni količnik pri sagorevanju belančevina kreće se oko 0,8 i varira, jer belančevine u organizmu ne oksidišu potpuno, a takođe i variraju u svom sastavu.

Sl. 59. Edick maska za respiracione oglede sa C14. (Repr. FEZ publ. 8)

Izostavljeno iz prikaza

Metoda utvrđivanja prometa gasova pomoću maski posebno je razrađena u SSSR-u (Hrenov, 1940) i kasnije je dopunjena sa određivanjem još nekoliko pokazatelja za rad srca i pluća (Hrenov, 1960). Uređaji za primenu ove metode omogućavaju istovremeno posmatranje 3 osnovne fiziološke funkcije organizma: disanje, krvotok i promet gasova. Na osnovu podataka o utrošku O i koeficijenata disanja moguće je pomoću posebnih tablica približno odrediti količinu toplote koja se oslobađa u životinji pri hranjenju sa različitim obrocima. Ovaj podatak uz podatke o utrošku hrane i proizvodnji mleka ili prirasta omogućava sastavljanje približnog bilansa energije bez upotrebe inače veoma skupih uređaja. Pogodnost primene ove metode je još i u tome što se merenja mogu izvoditi u proizvodnim uslovima, ali u pogledu preciznosti dobijenih podataka ova metoda zaostaje iza bilansnih ispitivanja u respiracionim komorama.

Za sigurnije određivanje bilansa C služe respiracione komore. Ove komore su različite veličine koja je podešena veličini životinja, a opremljene su uređajima koji omogućavaju kontrolu sastava atmosfere u samoj komori, kao i kontrolu celokupne izmene gasova. U komori se takođe kontrolišu konzumiranje hrane i izlučivanje izmeta i mokraće. Postoje različite konstrukcije ovih uređaja koji su sve više automatizovani i stalno se usavršavaju.

Ispitivanja u respiracionim komorama omogućavaju detaljan uvid u promet materija u telu životinja i gotovo potpunu kontrolu iskorišćavanja obroka. Od kolikog je značaja kontrola prometa gasova u proučavanju efekta iskorišćavanja hrane pokazuju podaci o količini C koja se nalazi u pojedinim izlučevinama.

Na osnovu podataka o bilansu N i C može se steći jasna slika o iskorišćavanju organskih materija hrane u telu životinja. Za ilustraciju korišćenja ovih podataka navodi se primer iz Kelnerovih ispitivanja izvedenih na volovima:

Belančevine mesa sadrže 16,67% N i 52,54% C. Prema ovom od 21,1 g deponovanog N može se formirati 126,6 g belančevina (21,1 X 6) i u toj količini belančevina ugrađeno je 66,5 g C (126,6 X 0,5254). Preostalih 613,6 g C može se koristiti za formiranje masti i glikogena. Ako se želi utvrditi koliko je formirano masti, a koliko glikogena potrebno je izvesti i bilans O. Međutim, kada se životinje nalaze u normalnoj kondiciji količina glikogena ostaje nepromenjena i višak C deponuje se u masti. Mast sadrži 76,5% C te se od preostale razlike iz bilansa C može očekivati formiranje 802,1 g masti (613,6:0,765).

Bilans energije

Iako pojedine organske hranljive materije imaju i specifičnu ulogu u organizmu, zajednička im je osobina da sadrže energiju koju organizam može koristiti za raznovrsne životne procese − rad unutarnjih organa, održavanje temperature tela, kretanje i dr. Za podmirivanje potreba u energiji normalno služe organske materije koje su resorbovane iz hrane, a kada njih nema dovoljno energija se mobiliše iz materija deponovanih u organizmu. Praćenje energetskih promena u organizmu životinja omogućava upoznavanje stanja ishrane i efekta energetskog korišćenja hrane. Konzumiranje hrane i izlučivanje izmeta i mokraće meri se, pri određivanju bilansa energije, u kalorijama, a bitna razlika u odnosu na bilans C je u tome što se ovde registruju, pored izmeta, mokraće i gasova, još i toplotni gubici, tj. gubici energije koju životinja odaje u vidu toplote. Za ovakva određivanja služe respiracione komore sa ugrađenim uređajima za registrovanje odavanja toplote − tzv. respiracioni kalorimetri. U određivanju bilansa energije ne koriste se, dakle, hemijske metode za analizu uzoraka hrane i izlučevina, već se njihova energetska vrednost određuje u kalorimetrijskim bombama. U ovim bombama organske materije uzoraka potpuno sagorevaju u atmosferi kiseonika i pod pritiskom od oko 20 atmosfera, i pri ovom sagorevanju meri se ili količina oslobođene toplote ili količina utrošenog kiseonika i na osnovu dobijenih podataka izračunava se energetska vrednost materije.

Sl. 60. Kalorimetar: (A) Presek bombe za sagorevanje uzorka (B) Presek kalorimetra u kojem se nalazi bomba (Repr. Parr Instrument Co)

Ovakva ispitivanja pojedinih hranljivih materija pokazala su da se one i u pogledu sadržaja energije međusobno osetno razlikuju, a razlika u sadržaju energije zavisi od razlike u elementarnom sastavu pojedinih hranljivih materija, a naročito od količine kiseonika u molekuli. Međutim, te razlike dolaze malo do izražaja pri određivanje sadržaja energije u pojedinim hranivima, što se može lako zapaziti pri upoređivanju sadržaja ukupne energije u hranljivim materijama i u suvoj materiji nekih hraniva:

Masti, kako se vidi, sadrže najviše energije, jer su siromašne u kiseoniku te pri sagorevanju troše kiseonik ne samo za oksidaciju ugljenika, već i za oksidaciju vodonika. Pri oksidaciji 1 g H oslobađa se 4 puta više energije nego pri oksidaciji iste količine C. Razlike u sadržaju energije između pojedinih ugljenih hidrata nastaju zbog razlika u sadržaju C u 1 g materije. Tako na pr. 1 g skroba sadrži više C od 1 g glukoze i zbog toga skrob ima veću energetsku vrednost.

Sl. 61. Respiraciona komora za proučavanje prometa energije u Poljoprivrednom istraživačkom centru u Beltsville-u (SADj. Zidovi su od prozirne plastične materije što omogućava životinjama da vide i druge životinje u komorama do njih, a kontroloru olkašava posmatranje životinja. (Repr. FEZ publ. 8)

Izostavljeno iz prikaza

Sadržaj energije u nekom hranivu zavisi od količine i međusobnog odnosa pojedinih organskih materija u njemu. Hraniva bogata u mastima sadrže više energije od ostalih hraniva što je i razumljivo jer je energetska vrednost masti osetno veća od energetske vrednosti ostalih organskih materija. Većina hraniva koja nisu bogata u masti malo se međusobno razlikuju u pogledu količine ukupne energije koju sadrže u suvoj materiji što se može dobro uočiti pri upoređivanju kukuruznog brašna i kukuruzovine. Poznato je, ipak, da između ovih hraniva postoji velika razlika u hranljivosti iako sadrže praktično istu količinu ukupne energije. Razlog ovom su razlike u svarljivosti organske materije i prema tome u dostupnosti energije. Poznato je da se pri varenju hraniva manje hranljive vrednosti izluči u izmetu znatno veća količina nesvarene energije nego što je to slučaj pri varenju hraniva veće hranljive vrednosti.

Pored gubitaka energije pri varenju hrane, pojavljuju se i gubici u formi neiskorišćene energije koja se izlučuje u mokraći, a u preživara još i u crevnim gasovima. Gubici energije u crevnim gasovima iznose 5—8% ukupne energije obroka, a pored ovih pojavljuju se još i toplotni gubici koji nastaju u toku fermentacije u buragu. U ispitivanjima koja su izvedena na kravama hranjenima sa obrocima koji su podmirivali samo potrebe za održavanje, toplotni gubici u fermentaciji iznosili su 7—8% ukupne dnevne proizvodnje toplote (7—8% od ukupnih toplotnih gubitaka). Toplota proizvedena tokom varenja predstavlja, dakle, samo mali deo energije obroka koja je dostupna životinji. U jedinici sadržaja buraga normalno se proizvodi manje toplote nego u jedinici tkiva životinje, ali neposredno posle konzumiranja koncentrata osetno se povećava oslobađanje toplote u buragu i približava se količini koja se stvara u tkivu. U ispitivanjima izvedenim samo na 2 krave (Houpt, 1968) što nije dovoljno za izvođenje sigurnijeg zaključka, utvrđeno je da se neposredno posle hranjenja sa koncentratima oslobađalo 252 i 327 kJ/čas, za vreme hranjenja sa senom ad libitumll3 i 168 kJ/čas, a posle gladovanja od 24 časa samo 17126kJ/čas.

Sl. 62. Pokretni kavez sa životinjom uvučen u respiracionu komoru. (Repr. Rowett institut)

Izostavljeno iz prikaza

Kada se od ukupne energije u obroku odbiju gubici energije u izmetu, mokraći i gasovima dobija se količina usvojene ili metaboličke energije i to je energija koju životinja stvarno koristi. Jedan deo ove energije oslobađa se u metaboličkim promenama materije i kao toplotna energija izlučuje se iz organizma, a preostali deo prelazi u proizvod − prirast, mleko, jaja i sl. i naziva se neto energijom. Toplotni gubici energije u ishrani domaćih životinja prilično su veliki i mogu dostizati 25—40% ukupne energije obroka. Ovi gubici određuju se u respiracionim kalorimetrima, ali se mogu proceniti i na osnovu respiracionog količnika i utroška kiseonika, ili indirektnim putem na osnovu bilansa N i C tako da se obračuna energija u proizvodu i odbije od količine metaboličke energije.

Indirektna kalorimetrija od posebnog je interesa za proučavanje metabolizma energije u životinja koje se drže u ispustima i na pašnjacima. Za ovakva merenja postoji više raznih uređaja i metoda koji omogućavaju da se sa više ili manje tačnosti određuju bilansi N i C. Jedna od novijih metoda indirektne kalorimetrije koja je razrađena u Poljoprivrednom istraživačkom centru u Beltsvillu (SAD) zasniva se na presecanju traheje, uvođenju kanile u traheju i na upotrebi suvog gasometra koji se pričvrsti na samu životinju (v. sl. 65 i 66). Pogodnost ove metode je u tome što omogućava merenja na životinjama kroz duži vremenski period i bez izolacije u komorama, a pored ovog omogućava određivanje kompletnog bilansa N, C i energije i u posebno odabranim uslovima kao što su: kretanje, uzimanje hrane na pašnjaku, preživanje, žvakanje, lučenje mleka, stajanje i ležanje.

Sl. 63. Respiracioni kaiorimetar. (Repr. Rowett institut)

Izostavljeno iz prikaza

Sl. 64. Uređaj za kontrolisanje uslova držanja i za registrovanje rezultata ispitivanja u respiracionim kalorimetrima. (Repr. Rowett institut)

Izostavljeno iz prikaza

Sl. 65. Krava sa kanilom na traheji i sa uređajem za sakupljanje respiracionih gasova, izmeta i mokraće pri ishrani na paši. (Repr. VV.P.Fiatt)

Izostavljeno iz prikaza

Sl. 66. Delovi opreme za kontrolu izmene gasova. 1 − Kanila sa gumenom dijafragmom i plastičnim priključkom za crevo, 2 − montiranakanila, 3 -savitljivo crevo, 4 − Miiller—Franz-ov gasometar, 5-Douglas džak zapremine 1001,6-gumena kesa za sakupljanje gasa za vreme menjanja Douglasdžaka, 7-pumpa za uzimanje uzorka gasa. (Repr. FEZ publ. 8)

Izostavljeno iz prikaza

Normiranje

Interes za normiranje ishrane domaćih životinja počeo se razvijati u doba kada su se prirodni izvori hrane počeli dopunjavati ili zamenjivati sa hranom proizvedenom na oranicama i kada se zbog porasta potreba u stočnim proizvodima počela poklanjati veća pažnja proizvodnim svojstvima pojedinih vrsta domaćih životinja. Prve preporuke za ishranu domaćih životinja nisu uzimale u obzir razlike u proizvodnosti, jer se smatralo da je svaka proizvodnja prirodno svojstvo neke životinje, koje je nezavisno od spoljnih faktora, pa prema ovome i od ishrane. Međutim, razvitak nauke o ishrani omogućio je postepeno upoznavanje pojedinih sastojaka hrane i njihovu ulogu u organizmu i doveo je do saznanja da se putem ishrane može uticati na proizvodnost životinja. Ovo je usmerilo dalja istraživanja u pravcu proučavanja potreba u hrani za pojedine vrste proizvodnje i dovelo je do podvajanja ovih potreba na potrebe za održavanje životinja i na potrebe za proizvodnju, a zatim i do razrade normativa prema veličini životinja i prema njihovoj proizvodnji. Ovakvo podvajanje potreba bilo je zasnovano na pretpostavci da se potrebe u hrani povećavaju proporcionalno povećavanju proizvodnje, odnosno da su za jedinicu proizvoda istog sastava uvek jednake bez obzira na količinu proizvoda koja se dobija od životinja. Po ovakvom shvatanju dnevni obrok svake životinje treba da se sastoji iz dve komponente: uzdržnog dela koji zavisi od veličine životinje i proizvodnog dela koji zavisi od količine proizvoda koji daje životinja. Podvojeno proučavanje potreba za pojedine vrste proizvodnje, mada je na ovakav način često bila zapostavljena kompleksnost i povezanost osnovnih funkcija organizma sa proizvodnošću, umnogome je doprinelo usavršavanju normi i potpunijem korišćenju proizvodnog potencijala životinja.

Primena i usavršavanje hemijskih analitičkih metoda kao i uvođenje bilansnih ispitivanja zasnovanih na zakonu o neuništivosti materije omogućilo je dublje prodiranje u procese koji se u vezi sa ishranom odigravaju u organizmu. Pomoću ovakvih ispitivanja upoznavalo se kako pojedine vrste i kategorije domaćih životinja iskorišćavaju hranljive materije kada se hrane sa različitim količinama hrane. Rezultati ovih ispitivanja pokazali su da životinje znatan deo konzumirane hrane utroše na održavanje osnovnih životnih procesa koji se nužno odvijaju i onda kada se kod životinje ne može registrovati neki vid proizvodnje. Količina hrane koja je potrebna za održavanje ovih procesa naziva se hranom za održavanje i ta količina omogućava da životinja koja ne proizvodi održi svoju težinu i sastav organizma bez ikakvih promena. Ako životinja dobija u obroku manju količinu hrane koja ne pokriva ove potrebe, tada ona mobiliše sastojke organizma u količini koja nedostaje do nivoa potreba za održavanje i u takvom slučaju dolazi do smanjivanja težine. Ako, pak, životinja dobija u obroku veću količinu hrane koja prevazilazi potrebe za održavanje onda se ovaj višak hrane koristi za povećavanje težine, rad ili neku drugu proizvodnju i ovaj deo hrane nazivamo hranom za proizvodnju.

Proizvodnja životinja, međutim, ne zavisi samo od količine hrane, već i od fiziološkog stanja organizma te je nemoguće potpuno podvajanje potreba za održavanje od potreba u hrani za omogućavanje određene proizvodnje. Zbog toga se u savremenoj nauci o ishrani potrebe za održavanje integriteta i funkcije organizma ne tretiraju kao vrednosti koje su podvojene i nezavisne od proizvodnje, već sve više dolazi do izražaja njihova varijabilnost koja zavisi, između ostalog, i od nivoa proizvodnje. Ovakvo tretiranje potreba za održavanje ne umanjuje, već, naprotiv, povećava značaj i potrebu njihovog proučavanja i upoznavanja radi uspešnijeg sastavljanja normativa i preporuka za visoku i intenzivnu proizvodnju u stočarstvu. Nedostatak većine postojećih normativa je u tome što su najčešće razrađivani na osnovu eksperimentalnih podataka do kojih se došlo pri relativno niskoj ili umerenoj proizvodnji, te njihova primena ne zadovoljava u intenzivnoj proizvodnji.