Результат интеллектуальной деятельности: КОМПЛЕКСНЫЙ ПРОБИОТИЧЕСКИЙ ПРЕПАРАТ ДЛЯ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА МЯСНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к отрасли сельского хозяйства и может быть использовано для повышения продуктивности жвачных животных.

Известно, что цеолиты - гидратированные алюмосиликаты щелочных элементов, являются ценнейшими в промышленности минералами, обладающими открытой каркасно-полостной структурой типа [(Si, Al)O4], имеющей отрицательный заряд. Ионообменная емкость цеолитов - одно из основных параметров, характеризующих их сорбционные и технологические свойства. Максимальная ионообменная емкость соответствует полному замещению одного иона другим во всех кристаллических позициях, что соответствует максимальной сорбциоинной способности цеолита. По данным ВНИИгеолнеруд и ВостСибНИИГТиМНА [2] цеолиты отностятся к первой группе природных материалов по термо- и кислотоустойчивости (т.е. высокоустойчивы). Цеолиты признаны не токсичными, мутагенных действий не обнаружено, могут применяться без ограничений во всех областях народного хозяйства.

Известен корм для крупного рогатого скота [3], состоящий из компонентов в следующем соотношении (мас.%): дерть ячменя 68-70; метиленмочевина 10-12; меласса 8-10; гранулированный цеолит 6-8; премикс - остальное. Известны способы применения минеральных добавок цеолитов в кормлении [4, 5, 6] сельскохозяйственных животных. Известно использование природных цеолитов в витаминных составах для кормления молодняка сельскохозяйственных животных [7, 8, 9], в кормах для крупного рогатого скота [10, 11, 12]. Недостатком их является то, что они восполняют лишь недостаток минеральных веществ в рационе, не улучшают деятельность желудочно-кишечного тракта и слабо повышают обменные процессы в организме.

К представителям микрофлоры желудочно-кишечного тракта жвачных животных относятся бифидобактерии, лактобактерии, бактероиды, энтерококки, эшерихии, дрожжеподобные грибы. При этом основную ее часть у здоровых животных составляют бифидобактерии. В норме в 1 г содержимого толстых кишок животных находят 10⁸-10¹² бифидобактерий, снижение их количества менее 10⁷/г свидетельствует о нарушениях в кишечном микробиоценозе.

Известна биологическая активная добавка бифидум - жидкий концентрат бифидобактерии видов B.bifidum №791/БАГ [13]. Данная добавка используется лишь для профилактики нарушений и коррекции дисбактериоза и иммунного статуса у детей и взрослых. Также для нормализации микробиоценоза широкое распространение получили препараты живых бактериальных клеток: бифидобактерии [14], лактобактерии [15].

Недостатком указанных препаратов является их относительно невысокая биологическая активность, связанная с процессом инактивации живых микроорганизмов при их прохождении через верхние отделы желудочно-кишечного тракта (желудок, двенадцатиперестная кишка), а также отсутствие стабильности их биологических свойств как при получении, так и при длительном храпении, что ведет к снижению их эффективности.

Известен комплексный бактериальный препарат, включающий адсорбент - активированный уголь и иммобилизованные на нем микробные клетки в концентрации на 1 мм² - 2,1*10³-1,0*10⁵. Активированный уголь представлен в виде порошка с размером частиц менее 30 мкм, а в качестве микроорганизмов используют лактобактерии и кишечные палочки [16].

Известный способ не позволяет обеспечить достаточную сохранность микроорганизмов в средах с низкими значениями pH. Эти адсорбенты обладают в основном микропорами, в связи с чем работают преимущественно в верхних отделах желудочно-кишечного тракта.

Известен препарат «Бактистатин», содержащий (мас.%): стерильную культуральную жидкость, содержащую метаболиты - Bacillus subtilis 0,1-2,0; цеолит 68-85; гидролизат соевой муки 15-30; стеарат кальция 0,5-5,0. Однако препарат по прототипу [17] рекомендован в схемах терапии при лечении больных с дисбактериозом кишечника различного генеза. Также использованный в нем штамм Bacillus subtilis слабо участвует в восстановлении микрофлоры желудочно-кишечного тракта и может оказывать негативное действие из-за сорбции и последующего выведения из макроорганизма эссенциальных элементов.

Пример 1. Лабораторные исследования выполнялись в комплексной аналитической лаборатории ВНИИМС (аккредитация Госстандарта России - Росс. RU №0001/21 ПФ 59 от 29.08.2008 г.) с использованием газового хроматографа «Кристалл 4000», метода дифференцированного центрифугирования, метода Кьельдаля, метода определения пористости по ацетону, макродиффузионного метода и стандартного метода серийных разведений на питательной среде МРС [18].

В ходе лабораторных исследований определили пористость цеолита по ацетону и его сорбирующую способность для создания нового кормового средства. Установлено, что пористость (в объеме) по ацетону цеолита составляет 34,4%. Была определена сорбирующая способность исследуемого цеолита к штамму Bifidobacterium longum совместно с питательной средой МРС. В результате опыта установлено, что 100 г цеолита впитывает 34 мл питательной среды с бифидобактериями. Цеолиты - природные каркасные алюмосиликаты кристаллической структуры, содержащие каналы и пустоты. Размер пор исследуемого цеолита Нежинского происхождения составил 4-25 А. Химический состав цеолита (%): кальций - 1,9; калий - 2,4; натрий - 1,23; фосфор - 0,16; железо - 1,35; марганец - 0,04; алюминий - 13,45; кремний - 63,70; влага - 15,77.

Сущность разработки нового препарата заключается в иммобилизации цеолитом живой культуры Bifidobacterium longum (размером 0,5-1,3 мкм) с титром 5*10⁸ КОЕ/мл (КОЕ - колониеобразующие единицы). Для этого 100 г сорбента вносят в жидкую питательную среду со штаммом Bifidobacterium longum объемом 34 мл и тщательно перемешивают. По истечении 1 ч образовавшуюся пасту подсушивают в сушильном шкафу до постоянной влажности 15% при температуре 25-30°C. Клетки эубиотиков используют совместно с компонентами питательной среды с биотитром 10⁸-10¹⁰ КОЕ/мл

В оптимальной дозе скармливания комплексного пробиотического препарата (КПП) 30,5 г/сутки в его состав входило 82% цеолита и 18% пробиотического штамма Bifidobacterium longum.

Пример 2. Физиологический опыт проведен в хозяйстве ФГОУ СПО «Оренбургский аграрный колледж» Оренбургского района на 12 бычках казахской белоголовой породы, разделенных методом пар-аналогов на 4 группы (n=3) в возрасте 13 месяцев [1]. Схема исследований предусматривала скармливание контрольной группе основного рациона кормления (OP), I опытной - ОР+КПП в дозе 27,5 г/гол, II - ОР+КПП в дозе 30,5 г/гол, III - ОР+КПП в дозе 33,5 г/гол. В среднем при проведении физиологического опыта суточный рацион бычков состоял из сена суданкового 3 кг, силоса кукурузного 15 кг, концентрированных кормов 2,5 кг, соли поваренной 0,038 кг и премикса 0,025 кг.

В ходе физиологических исследований установлено, что скармливание изучаемого препарата улучшало поедаемость кормов. Наиболее высокая поедаемость кормов была отмечена в I, II и III опытных группах.

При равном потреблении концентрированных кормов бычки опытных групп по сравнению с аналогами из контрольной потребили сена суданкового и силоса кукурузного больше соответственно на 2,8, 7,1 и 5,5%; 5,9, 16,2 и 9,4%.

Подопытные бычки, получавшие изучаемый комплексный пробиотический препарат, лучше использовали питательные вещества рационов, чем аналоги из контрольной группы (табл.1).

Коэффициенты переваримости питательных веществ были несколько выше у бычков из опытных групп по сравнению со сверстниками из контрольной. Так по сухому веществу соответственно на 1,87, 4,68 и 3,58%; сырому протеину на 2,22, 5,00 и 3,48%; БЭВ на 1,24, 3,19 и 2,20%.

Между группами более высокие показатели по переваримости питательных веществ имели животные из II опытной группы. Так разница между бычками из опытных групп составляла по сухому веществу на 2,81 и 1,10%, сырому протеину 2,78 и 1,52%, сырому жиру 0,54 и 0,84%, сырой клетчатке 2,56 и 0,45%, БЭВ 1,95 и 0,99%.

Бычки, получавшие испытуемый пробиотический препарат, лучше использовали принятый азот и больше его откладывали в теле (табл.2).

Баланс азота в организме животных всех групп был положительным. При этом потребление азота с кормом повышалось в опытных группах ввиду большего потребления ими кормов.

Контрольные животные меньше усваивали азот по сравнению с бычками I, II и III опытных групп па 14,52, 30,14 и 21,78%. По использованию азотистой части рационов животные опытных групп превосходили аналоги из контрольной соответственно на 2,13, 5,00 и 3,38%.

Включение в рацион бычков опытных групп пробиотика оказало определенное влияние на обменные процессы в их организме, в результате чего наблюдались различия в переваривании валовой энергии и преобразовании ее в обменную (табл.3).

Так, бычки опытных групп по сравнению с контролем имели лучшие показатели по обеспеченности переваримой энергией соответственно на 6,38, 15,62 и 10,64% и обменной на 6,26, 15,41 и 10,43%.

Известно, что за счет тканевого метаболизма и теплообразования в процессе ферментации питательных веществ в преджелудках и толстом отделе кишечника жвачные животные используют тепло на обогрев поступающего корма и воды. Величина теплопродукции является показателем уровня жизнедеятельности животного, эффективности работы его организма на образование продукции.

На поддержание жизни животные контрольной и I опытной группы затрачивали примерно одинаковое количество обменной энергии. По этому показателю бычки из II и III опытной группы превосходили животных из контрольной группы па 3,71 и 2,38% соответственно.

На синтез продукции животные I, II и III групп расходовали больше обменной энергии, чем бычки из контрольной группы на 10,55, 25,23 и 17,18%.

Энергия приростов живой массы бычков опытных групп была выше по сравнении с контролем на 10,23, 24,75 и 16,79% соответственно.

На 1 МДж прироста живой массы бычки контрольной группы затрачивали 4,89 МДж обменной энергии рациона, I опытной - 4,71 МДж, II - 4,52 и III опытной - 4,62 МДж. Коэффициент продуктивного использования валовой энергии у животных опытных трупп был выше, чем у бычков из контрольной группы на 0,67, 1,45 и 1,08% соответственно.

Использование комплексного пробиотического препарата в кормлении мясного скота активизирует физиологические и защитные функции организма, что в конечном итоге способствует повышению продуктивности животных.

Отмеченные повышения переваримости и использования питательных веществ кормов рационов, интенсивности и направленности обменных процессов оказали положительное влияние на интенсивность роста бычков опытных групп. В начале опыта живая масса животных всех групп была практически одинаковая. В дальнейшем животные из контроля, получавшие основной рацион по живой массе, уступали сверстникам I, II и III. Установленная тенденция сохранилась до конца исследований и бычки из опытных групп превосходили аналоги из контрольной группы на 0,6, 5,7 и 2,4% соответственно.

В среднем за период опыта бычки I, II и III опытных групп имели превосходство над животными из контрольной группы по абсолютному приросту живой массы на 1,4, 14,9 и 6,7%, по среднесуточному - на 1,4, 14,8 и 6,7%. Самый высокий валовой прирост оказался во II группе и по сравнению с контрольной, I и III группой отличался на 12,9, 11,7 и 7,1%.

Таким образом, применение в кормлении бычков казахской белоголовой породы комплексного пробиотического препарата в дозе 30,5 г, состоящего из пробиотического штамма Bifidobacterium longum с титром 5*10⁸ КОЕ/мл и цеолита Нежинского месторождения, способствует покрытию минеральной потребности, увеличению эффективности использования питательных веществ и продуктивности животных на 12,9%.

Источники информации

1. Овсянников А.И. Основы опытного дела в животноводстве / А.И. Овсянников. - М.: Колос, 1976. - 304 с.

2. www.promc.ru/ceolite (ссылка).

3. Патент РФ №2069956, А23К 1/100 «Корм для крупного рогатого скота» от 10.12.1996 г.

4. А.С. №1727771, А23К 1/00.

5. А.С. №1371146, А23К 1/175.

6. Патент РФ №1804304, А23 К 1/175.

7. Патент РФ №2088109, А23К 1/16, 1997 г.

8. Патент РФ №2053686, А23К 1/16, 1996 г.

9. Заявка №96109645, А23К 1/16, 1998 г.

10. Патент РФ №2038028, А23К 1/175, 1995 г.

11. Патент РФ №2069956, А23К 1/16, 1996 г.

12. Заявка №94004187, А23К 1/00, 1995 г.

13. Патент РФ №32165454 «Бифидум - жидкий концентрат бифидобактерий» от 20.04.2001 г.

14. Международная заявка (WO) №85/03848, МКИ А23с 9/12, от 12.09.1985 г.

15. Заявка ЕПВ №0154614, МКИ А23с 9/123 от 11.08.1994 г.

16. Патент РФ №2017486, МПК 5 А61К 31/00 от 15.08.1994 г. «Комплексный бактериальный препарат»

17. Патент РФ №2287335 А61К 35/74 от 15.12.2005 г. «Препарат для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта «Бактистатин»» (прототип).

18. ГОСТ 10444.11-89 / Продукты пищевые: методы определения молочнокислых микроорганизмов. - 118 с.