Первый научно-обоснованный способ оценки питательности кормов по продуктивному действию в крахмальных эквивалентах предложил немецкий ученый О. Кельнер в 1907 г. Крахмальные эквиваленты находятся в основе и овсяной кормовой единицы, которая применяется в нашей стране, поэтому остановимся подробнее на сущности предложенной Кельнером единицы питательности кормов.В балансовых опытах на волах Кельнер изучал отложение белка и жира (жироотложение) от чистых перевариваемых питательных веществ, т. е. определял продуктивное действие протеина, жиров и углеводов. В качестве протеина он скармливал пшеничную клейковину, в качестве углеводов — крахмал, сахар, целлюлозу; жиров — эмульсию масла земляного ореха (арахиса). В начале, изучалось жироотложение основного рациона. Затем (сверх основного рациона, дополнительно) скармливались чистые питательные вещества. И по разности определялось жироотложение за счет веществ (показатели их продуктивного действия).
Позднее показатели продуктивного действия назвали константами Кельнера. Таким образом, если известно, сколько в корме содержится перевариваемых питательных веществ и показатели их продуктивного действия, можно определить жироотложение, т. е. питательность любого корма.
Из исследований следует, что при скармливании 1 кг овса должно отложиться 158,8 жира и белка в пересчете на жир — расчетное жироотложение. Если скормить 1 кг овса животному, отложится ли такое же количество жира? Совпадает ли фактическое жироотложение с расчетным? Кельнер провел серию опытов, в которых определял фактическое жироотложение кормов и сравнивал его с расчетным. Он изучил продуктивное действие 51 вида корма. Оказалось, что для зерен кукурузы, картофеля фактическое жироотложение совпадало с расчетным. У других концентратов, корнеплодов фактическое жироотложение было немного ниже. Для этих кормов Кельнер предложил коэффициент относительной ценности (полноценности) — отношение фактического жироотложения к расчетному (Я). В данном случае, К овса = 150: 158,9 = 0,95, где 150 г — фактическое, а 158,8 г — расчетное жироотложение.
Однако для грубых кормов разница между фактическим и расчетным жироотложением была значительной: для сена — 37 %, а для соломы — 80 %. Низкое жироотложение от этих кормов Кельнер объяснял высоким содержанием клетчатки, которая требует значительных затрат энергии при переваривании. Кельнер рассчитал, что каждые 100 г сырой клетчатки в грубых кормах снижают жироотложение на 14,3 г.
За единицу питательности Кельнер предложил взять продуктивное действие 1 кг крахмала, равное 248 г жира. Таким образом, крахмальный эквивалент овса составит 0,6: 248 г жира — 1 150 г жира — х х= 150:248 = 0,6.
Следовательно, 0,6 кг крахмала и 1 кг овса дают одинаковое жироотложение, равное 150 г. Крахмальный эквивалент — это количество килограммов крахмала, равное (эквивалентное) по жироотложению 1 кг корма.
Недостатки крахмальных эквивалентов базируются на ошибочном представлении о постоянстве продуктивного действия питательных веществ независимо от их состава, вида животных, направления продуктивности. Разные виды животных переваривают одни и те же корма неодинаково. Жвачные лучше переваривают грубые корма, чем моногастричные.Оценка питательности по жироотложению мало подходит для лактирующих животных. Результаты, полученные на волах, Кельнер механически перенес на все виды животных. Оценка питательности кормов по методу Кельнера является достаточно сложной. Ученые искали более простые способы оценки. Так, датский исследователь Фиорд и шведский — Гансон разработали способ оценки питательности в кормовых единицах. Каждая кормовая единица эквивалентна по продуктивному действию 1 кг концентратов. При этом питательность определяли в обычных опытах по кормлению, не изучая обмен веществ и энергии.
В 1915 г. в Копенгагене была принята общескандинавская кормовая единица, эквивалентная 1 кг ячменя или 1,1 кг сухого вещества корнеплодов, или такое количество всякого корма, которое равно по питательности 1 кг ячменя (0,7 крахмального эквивалента).