Органический кремний в растениях как лимитирующий фактор переваримости кормов растительноядных млекопитающих

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследовано влияние органических форм кремния, содержащихся в тканях растений, на переваримость корма растительноядных млекопитающих. В процессе пищеварения усваивается крайне малая часть потребленного кремния, что позволяет использовать его в качестве индикатора переваримости растительного корма. Естественно содержащийся в растениях органический кремний снижает переваримость корма, ставит предел ферментации потребленного растительного субстрата и его структурных компонентов (клетчатки, лигнина). При увеличении доли кремния в потребленной растительности на единицу переваримость линейно снижается на одну треть или четверть. Предел ферментации устанавливается при содержании кремния в корме на уровне 3–4% сухой массы. Среди основных групп кормовых растений (злаки и разнотравье) количество кремния значительно выше в злаках (соответственно 1.70% и 0.91%). По этой причине переваримость злаков у всех сравниваемых животных (верблюды, лошади Пржевальского, бизоны, сайгаки) в 1.2–1.4 раза ниже, чем переваримость разнотравья. При увеличении доли злаков в корме на 1% переваримость корма у животных с разными типами пищеварения (жвачные, моногастричные) одинаково снижается в среднем на 0.16%. Разная переваримость злаков и разнотравья вызывает разделение травоядных по пищевой специализации. Потребители разнотравья (сайгаки) избегают потребления злаков и нежизнеспособны при их господстве в пастбищной растительности. Специфические особенности пищеварения злаковоядных (Лошадиные, Бычьи) обеспечивают повышенный объем потребления, компенсирующий пониженную переваримость злаков.

Об авторах

Б. Д. Абатуров

Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: abaturovbd@mail.ru
Россия, Москва

М. П. Колесников

Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: mpk200549@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Абатуров Б.Д. Питание и кормовые ресурсы диких растительноядных млекопитающих в степных экосистемах. М.: Тов-во науч. изд. КМК, 2021. 208 с.
  2. Абатуров Б.Д., Джапова Р.Р. Кормовая обеспеченность и состояние сайгаков (Saiga tatarica) на степных пастбищах с разным соотношением злаков и разнотравья // Изв. РАН. Сер. биол. 2015. № 2. С. 207–214.
  3. Абатуров Б.Д., Скопин А.Е. Злаки и разнотравье на степных пастбищах, их токсические свойства и сравнительная роль в питании растительноядных млекопитающих // Журн. общей биол. 2019. Т. 80 (3). С. 226–237.
  4. Абатуров Б.Д., Колесников М.П., Лихнова О.П. и др. Использование лигнина и кремния кормовой растительности в качестве индикаторов переваримости для количественной оценки потребления пищи свободнопасущимися сайгаками // Зоол. журн. 1997. Т. 76 (1). С. 104–113.
  5. Абатуров Б.Д., Петрищев Б.И., Колесников М.П., Субботин А.Е. Сезонная динамика кормовых ресурсов и питание сайгака на естественном пастбище в полупустыне // Успехи соврем. биол. 1998. Т. 11 (5). С. 564–584.
  6. Абатуров Б.Д., Колесников М.П., Никонова О.А., Позднякова М.К. Опыт количественной оценки питания свободнопасущихся млекопитающих в естественной среде обитания // Зоол. журн. 2003. Т. 82 (1). С. 104–114.
  7. Абатуров Б.Д., Ларионов К.О., Джапова Р.Р., Колесников М.П. Качество кормов и обеспеченность сайгаков (Saiga tatarica) пищей в условиях восстановительной смены растительности на Черных землях Калмыкии // Зоол. журн. 2008. Т. 87 (12). С. 1524–1530.
  8. Абатуров Б.Д., Казьмин В.Д., Колесников М.П. Питание бизонов (Bison bison), верблюдов (Camelus bactrianus) и лошадей (Equus caballus) при совместной пастьбе на изолированном степном пастбище // Зоол. журн. 2015. Т. 94 (12). С. 1470–1478.
  9. Абатуров Б.Д., Джапова Р.Р., Казьмин В.Д. и др. Сравнительные особенности питания лошади Пржевальского Equus рrzewalskii, двугорбого верблюда Camelus bactrianus и сайгака Saiga tatarica на степном изолированном пастбище // Изв. РАН. Серия биол. 2019. № 6. С. 625–639.
  10. Воронков М.Г., Лукевиц Э.Я. Биологически активные соединения кремния // Успехи химии. 1969. Т. XXXVIII. Вып. 12. С. 2173–2177.
  11. Воронков М.Г., Кузнецов И.Г. Кремний в живой природе // Изв. СО АН СССР. Серия: История, филол. и философия. 1984. 157 с.
  12. Гинс М.С., Колесников М.П., Гинс В.К., Кононков П.Ф. Методика анализа органической и минеральных (растворимой и полимерной) форм кремния в овощных культурах. М.: РУДН, 2012. 38 с.
  13. Джапова Р.Р., Аюшева Е.Ч., Бембеева О.Г. и др. Атлас эталонных образцов кутикулярной структуры эпидермиса различных видов растений степной и пустынной зон. Элиста: Изд-во Калм. ун-та, 2019. 94 с.
  14. Джапова В.В., Бембеева О.Г., Аюшева Е.Ч. и др. Кормовая избирательность полувольных бизонов (Bison bison) в дерновиннозлаковой степи долины западного Маныча // Аридн. экосистемы. 2020. Т. 26. № 4 (85). С. 59–65.
  15. Ефимов Ф.Ф. Определение переваримости кормов с помощью кремнекислоты // Пробл. животноводства. 1935. Вып. 9. С. 116–118.
  16. Казьмин В.Д., Абатуров Б.Д., Демина О.Н., Колесников М.П. Кормовые ресурсы и питание полувольных бизонов (Bison bison) на степном пастбище долины западного Маныча // Зоол. журн. 2016. Т. 95 (2). С. 234–244.
  17. Калашников А.П., Клейменов Н.И., Баканов В.И. и др. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных: Справочное пособие / Ред. А.П. Калашников, Н.И. Клейменов. М.: Агропромиздат, 1985. 352 с.
  18. Колесников М.П. Формы кремния в растениях // Успехи биол. хим. 2001. Т. 41. С. 301–332.
  19. Колесников М.П. Абатуров Б.Д. Формы кремния в растительном материале и их количественное определение // Успехи соврем. биол. 1997. Т. 117 (5). С. 534–548.
  20. Ларионов К.О., Джапова Р.Р., Розенфельд С.Л., Абатуров Б.Д. Питание сайгаков (Saiga tatarica) на пастбищах Черных земель Калмыкии в условиях восстановительной смены растительности и остепнения // Зоол. журн. 2008. Т. 87 (10). С. 1259–1269.
  21. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных. Справочное пособие. 3-е изд. перераб. и доп. / Ред. А.П. Калашников, В.И. Фисинин, В.В. Щеглов, Н.И. Клейменов. М.: Россельхозакадемия, ВГНИИживотноводства, 2003. 456 с.
  22. Пшеничный П.Д., Ворошилов М.Ф., Василенко AM. О методике определения переваримости кормов по кремнекислоте // Пробл. животноводства. 1935. Вып. 4. С. 160–163.
  23. Розенфельд С.Б. Атлас микрофотографий кутикулярной структуры эпидермиса кормовых растений позвоночных фитофагов тундровой и степной зон Евразии (электронное издание). М.: Тов-во науч. изд. КМК, 2011. Точка доступа: http://www.sevin.ru/menues1/index_rus.html?../news/501.html
  24. Chapuis J.L., Bousses P., Pisanu B., Reale D. Comparative rumen and fecal diet microhistological determinations of European mouflon // J. Range Manag. 2001. V. 54 (3). P. 239–242.
  25. Clauss M., Kaiser T., Hummel J. The morphophysiological adaptations of browsing and grazing mammals // The ecology of browsing and grazing / Eds I.J. Gordon, H.H.T. Prins. Berlin, Heidelberg: Springer, 2008. P. 47–88.
  26. Gallup W.D. A note on the detemination of the digestibility of protein by Bergeims method // J. Biol. Chem. 1929. V. 81. P. 321–324.
  27. Gallup W.D., Hobbs C.S., Briggs H.M. The use of silica as a reference substance in digestion trials with ruminants // J. Anim. Sci. 1945. V. 4 (1). P. 68–71.
  28. Handreck K.A., Jones L.H.P. Studies of silica in oat plant: IV. Silica content of plant parts in relation to stage of growth, supply of silica and transpiration // Plant Soil. V. 29. 1968. P. 449–459.
  29. Hofmann R.R. Evolutionary steps of ecophysiological adaptation and diversification of ruminants: a comparative view of their digestive system // Oecologia. 1989. V. 78. P. 443–457.
  30. Hofmann R.R. Die Wiederkauer // Biol. Unserer Zeit. 1991. B. 21 (2). S. 73–80.
  31. Holechek J.L. Comparative contribution of grasses, forbs, and shrubs to the nutrition of range ungulates // Rangelands. 1984. V. 6. P. 261–263.
  32. Holechek J.L., Gross B.D., Dabo S.M., Stephenson T. Effects of sample preparation, growth stage and observer on microhistological analysis // J. Wildl. Manage. 1982. V. 46. P. 502–505.
  33. Jones L.H., Handrec K.A. The relation between the silica content of the diet and the excretion of silica by sheep // J. Agricult. Sci. 1965. V. 65 (1). P. 129–134.
  34. Scotcher J.S.B. A review of faecal analysis techniques for determining the diet of wild grazing herbivores // Proc. Grassld. Soc. Afr. V. 14. 1979. P. 131–136.
  35. Shewmaker G.E., Mayland H.F., Rosenau R.C., Asay K.H. Silicon in C-3 grasses: effects on forage quality and sheep preference // J. Range Manag. 1989. V. 42 (2). P. 122–127.
  36. Storr G.M. Microscopic analysis of feces, a technique for ascertaining the diet of herbivorous mammals // Aust. J. Biol. Sci. 1961. V. 14. P. 157–164.
  37. Streeter Ch.L. A review of techniques used to estimate the in vivo digestibility of grazed forage // J. Anim. Sci. 1969. V. 29 (5). P. 757–768.
  38. The ecology of browsing and grazing / Eds I.J. Gordon, H.H.T. Prins. Berlin, Heidelberg: Springer, 2008. 330 p.
  39. Van Soest P.J., Jones L.H.P. Effect of silica in forages upon digestibility // J. Dairy Sci. 1968. V. 51. P. 1644–1648.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (207KB)
Метаданные
3.

Скачать (236KB)
Метаданные

© Б.Д. Абатуров, М.П. Колесников, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах