Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ МОЛОДНЯКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ

Изобретение относится к области животноводства, в частности к кормлению и повышению продуктивности сельскохозяйственных животных путем введения в рацион молодняка, а именно телят и поросят-отъемышей, кормовой добавки; для телят используют неочищенный водный экстракт, полученный из суммарного сырья (древесины и коры) - отходов лесопиления и переработки биомассы лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) и лиственницы Гмелина (Larix gmelinii (Rupr.) Rupr.), а для поросят-отъемышей одно кормление в сутки заменяют модифицированным комбикормом, обогащенным кормовой биологически активной добавкой, представляющей тот же неочищенный экстракт биомассы лиственницы сибирской и лиственницы Гмелина, но в виде сухого порошка.

Важнейшей задачей современного животноводства является получение и выращивание здорового молодняка, так как от этого зависят последующий рост, развитие и продуктивность животных. Одним из способов увеличения продуктивности является применение препаратов, предупреждающих развитие скрытых патологических процессов в организме.

Одной из основных проблем создания лечебно-профилактических животноводческих продуктов является обеспечение их санитарно-гигиенической безопасности. При изготовлении диетических и лечебно-профилактических продуктов не допускается использование животного сырья, полученного с применением искусственных кормовых добавок, стимуляторов роста, отдельных видов антибиотиков, пестицидов и других опасных для здоровья человека веществ [Актуальные проблемы развития агропромышленного комплекса на современном этапе. Вып. 1. М.: Агропромиздат. 1999. С. 86-89].

Интенсификация и увеличение производства продуктов животноводства должны осуществляться, прежде всего, за счет повышения продуктивности сельскохозяйственных животных на основе профилактики незаразных болезней, а также обеспечение их достаточным количеством высококачественных кормов и организации биологически полноценного кормления.

После отъема молодняк всех видов животных испытывает различные стрессовые ситуации: смена корма, обстановки, персонала, собственно отъем, перевеска, ветеринарные мероприятия и др. Предупреждение появления и развития патологических процессов в организме молодняка после отъема играет очень важную роль. Поэтому использование недорогих и эффективных БАД как самостоятельно, так и в составе комбикорма в период после отъема создает благоприятные условия для недопущения в этот критический период жизни животных метаболического сбоя, влекущего за собой развитие патологических процессов в их организме.

Известны способы кормления сельскохозяйственных животных с применением биологически активных веществ в период молочного питания, когда наблюдается наиболее высокая заболеваемость и смертность животных. В последние годы ведутся интенсивные исследования по применению при выращивании молодняка сельскохозяйственных животных биологически активных экстрактивных веществ древесины лиственницы - водорастворимого полисахарида арабиногалактана (АГ) и флавоноида дигидрокверцетина (ДКВ), обладающих широким спектром иммунобиологической активности. Доступным сырьем для получения АГ и ДКВ в нашей стране является древесина лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) и лиственницы Гмелина (Larix gmelinii (Rupr.) Rupr.) [Бабкин Β.Α., Остроухова Л.Α., Трофимова Η.Η. Биомасса лиственницы: от химического состава до инновационных продуктов / Новосибирск: Изд-во СО РАН. 2011. 236 с.]. На основе АГ и ДКВ в мире разработаны десятки биологически активных добавок к пище человека, а также функциональные лечебно-профилактические продукты питания, кормовые добавки для животных, косметические средства и др.

Установлено, что АГ безопасен в высоких дозировках для любого возраста животного и в любых условиях, хорошо переносится животными, обеспечивает рост полезной микрофлоры, метаболизм витамина B в жирах и т.д. Благодаря этому улучшается энергетический статус животных, повышается иммунитет, включая активность клеток натуральных киллеров и синтез коллагена, снижаются заболеваемость диареей, воспаления и аллергические реакции [http://www.larex.com]. Особенно эффективно применение АГ при выращивании молодняка сельскохозяйственных животных.

Предложен способ повышения продуктивности бычков холмогорской породы добавлением в их рацион арабиногалактана. При этом у животных выявлено усиление адаптационно-защитных функций организма и повышение прироста живой массы по сравнению с контролем. Показано, что рационы с АГ обладают антиатерогенными свойствами [Галочкин В.А., Галочкина В.П., Максименко С.В. Неспецифическая резистентность и мясная продуктивность у бычков при введении в рацион арабиногалактанов / Сельскохозяйственная биология. Серия: Биология растений. Серия: Биология животных. 2008. №4. С. 89-95; Максименко С.В. Влияние арабиногалактана на продуктивность и неспецифическую резистентность телят / Проблемы биологии продуктивных животных. 2008. №1. С. 82-86].

Предложен способ повышения продуктивности телят, заключающийся в скармливании им с одно- до двухмесячного возраста арабиногалактана в количестве 10 г на одну голову в сутки, что приводит к увеличению живой массы на 8,1% по сравнению с контролем [Галочкин В.А., Максименко С.В., Галочкина В.П. Способ повышения продуктивности телят в молочный период выращивания. Патент РФ 2350096. 2008. Бюл. №8].

Дигидрокверцетин - мощный природный капиллярпротектор и антиоксидант, оказывает стимулирующее действие на формирование защитных сил организма, значительно повышает обменные процессы и способствует более полному усвоению питательных веществ кормов. Он положительно влияет на физиолого-биохимические показатели организма телят в раннем постнатальном онтогенезе, приводя к увеличению концентрации общего белка и его фракций в крови опытных телят в молозивный период - на 4,7%, в молочный - на 5,8%, в период перехода на общий рацион кормления - на 6-7%, относительно показателей контрольных групп телят [Колесников А.В. Влияние дигидрокверцетина на концентрацию общего белка и его фракций в крови телят в раннем постнатальном онтогенезе / Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2013. №1. С. 12-14].

Выращивание поросят в послеотъемный период в условиях свинофермы связано с негативным влиянием технологических факторов на состояние здоровья, судя по клинико-биохимическим показателям крови, характеризуется лейкоцитозом, пониженным уровнем гемоглобина и гематокрита, развитием в организме свободнорадикального окисления липидов и неоглюкогенеза, пониженным уровнем функционального состояния печени и антиоксидантной защиты. Внесение в комбикорм одновременно дигидрокверцетина (кормовая добавка "Экостимул-2") и арабиногалактана позволило профилактировать вышеназванные нарушения в обмене веществ, создать условия в организме для усиления анаболических процессов и формирования продуктивного здоровья поросят при 100%-й сохранности. При этом проявилась специфика свойств как "Экостимула-2", так и арабиногалактана в антиоксидантном и гепатопротекторном действии [Фомичев Ю.П., Никанова Л.А., Клейменов Р.В., Нетеча З.А. Применение дигидрокверцетина и арабиногалактана при выращивании поросят / Ветеринарная медицина №5-6. С. 30-32, 2010; Фомичев Ю.П., Никанова Л.Α., Нетеча З.Α., Клейменов Р.В. Лашин С.А. Биопротекторное действие дигидрокверцетина и арабиногалактана в ослаблении экстремальных эффектов среды на организм животных // Ветеринария и кормление. 2011. №4. С. 30-32].

Полученные положительные результаты использования дигидрокверцетина и арабиногалактана позволили разработать практическое наставление по их применению в животноводческой практике [Природные кормовые добавки "Экостимул" и "Арабиногалактан" в экологии, продуктивном использовании животных и птицы и комбикормовой промышленности: (практическое наставление) Рос. акад. с.-х. наук, ГНУ Всерос. науч.-исслед. ин-т животноводства [разраб.: Фомичев Ю.П. и др.]. - Дубровицы: ВИЖ. - 2010. - 88 с.].

Существенным недостатком способов применения арабиногалактана и дигидрокверцетина является высокая стоимость очищенных препаратов АГ и ДКВ, что значительно снижает экономическую эффективность и ограничивает их масштабное применение в животноводстве.

Наиболее близким к предлагаемому способу является метод повышения продуктивности сельскохозяйственных животных, предложенный в патенте [Richards G. Composition and method for animal husbandry and for treating gastrointestinal disorders / US Patent 5614501. 1997; МПК А61K 31/717, А61K 45/06, А61K 31/70], в котором используется более экономически эффективный неочищенный водный экстракт древесины лиственницы западной (Larix occidentalis Nutt.), содержащий наряду с АГ небольшие количества флавоноидов, в основном дигидрокверцетина (таксифолина). Являясь пребиотиком, арабиногалактан нормализует кишечную микрофлору, увеличивая количество полезных бифидобактерий и лактобацилл (пробиотиков) в толстом кишечнике. Флавоноиды угнетают гнилостные и патогенные микроорганизмы, вызывающие желудочно-кишечные заболевания. Показано, что добавление экстракта древесины лиственницы в стандартный корм снижает заболеваемость и гибель животных, способствует повышению их иммунного статуса, приводит к значительному росту среднесуточных привесов молодняка сельскохозяйственных животных.

Известны также научно-производственные испытания водного экстракта древесины лиственницы, которые показали, что он способствует интенсификации роста и развития телят, обеспечивает формирование пассивного иммунитета, ускоряет процесс становления пищеварительного статуса и снижает уровень заболеваемости, обеспечивает более легкое течение и сокращение сроков лечения желудочно-кишечных расстройств заболевших животных. Благодаря этому наблюдался значительный среднесуточный прирост живой массы телят [Кушеев Ч.Б., Бабкин В.А., Олейников Н.А., Ломбоева С.С., Медведева Е.Н., Доржиев Б.И. Применение водного экстракта лиственницы сибирской для коррекции клинического статуса молодняка крупного рогатого скота // Достижения науки и техники АПК. 2013. №9. С. 59-61].

Наряду с древесиной кора лиственницы может служить источником значительного количества ценных БАВ [Бабкин Β.Α., Остроухова Л.Α., Трофимова Н.Н. Биомасса лиственницы: от химического состава до инновационных продуктов / Новосибирск: Изд-во СО РАН. 2011. 236 с.]. В первую очередь, это комплекс фенольных соединений (15-18% от массы абсолютно сухой коры), преобладающим компонентом которого является ДКВ. Входящие в этот комплекс фенолокислоты обладают антиоксидантными, антибактериальными и противовоспалительными свойствами. Значительную ценность представляют также конденсированные таннины и пектиновые вещества коры лиственницы. Выявленная биологическая активность этих соединений позволяет считать их перспективными для применения в ветеринарной практике.

Задачей данного изобретения является нахождение способа повышения продуктивности молодняка сельскохозяйственных животных, а именно телят и поросят-отъемышей, за счет получения легко доступной, недорогой пребиотической добавки, предупреждающей появление и развитие патологических процессов в организме молодняка после отъема и поэтому содержащей биологически активные экстрактивные вещества древесины лиственницы - водорастворимый полисахарид арабиногалактан (АГ) и флавоноид дигидрокверцетин (ДКВ), а также комплекс фенольных соединений и пектиновых веществ коры лиственницы, обладающих широким спектром иммунобиологической активности. Кроме того, в задачу данного изобретения входит также разработка рецептуры комбикорма, модифицированного указанной добавкой.

Технический результат достигается тем, что в качестве древесного сырья предлагается использовать практически всю биомассу лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) и лиственницы Гмелина (Larix gmelinii (Rupr.) Rupr.), являющихся основными лесообразующими породами в Сибири и на Дальнем Востоке. Поэтому для получения такой добавки предлагается использовать не деловую древесину лиственницы, которая является ценным сырьем в деревообрабатывающей промышленности, а отходы ее переработки: сучья, щепу, опилки и кору.

С целью удешевления и повышения биологической ценности кормовых добавок недавно предложен способ выделения суммы биологически активных веществ биомассы лиственницы сибирской и лиственницы Гмелина (древесины и коры) водной экстракцией отходов ее деревообработки [Бабкин В.А., Малков Ю.А., Медведева Е.Н., Неверова Н.А., Левчук А.А. Технология получения биологически активных кормовых добавок из отходов переработки биомассы лиственницы / Химия в интересах устойчивого развития. 2015. Т. 23, вып. 1. С. 19-24].

Для получения кормовой добавки использовали смешанное сырье - несортированные отходы лесопиления лиственницы - смесь опилок (0,5-2 мм), щепы (17×9×3 мм) и коры (16×7×1 мм). Соотношение древесины и коры в отходах составляло 9:1 (по массе). Экстракция проводилась при соотношении сырье/дистиллированная вода (гидромодуль) 1:4 - 1:7 и температуре 60-90°С. Для повышения выхода экстрактивных веществ проводили двойную экстракцию, при которой второй экстракт подавался на первую экстракцию (свежее сырье). Полученный экстракт с концентрацией сухих веществ 4-5% может использоваться как самостоятельный продукт в животноводстве. Для получения сухой добавки к комбикормам экстракт концентрируется на ультрафильтрационной установке с использованием мембран УАМ-500 до содержания сухих веществ 15-20%; концентрат сушится на распылительной установке при температуре в сушильной камере 110-125°С.

Поставленная задача решается таким образом, что, в отличие от известных способов кормления молодняка сельскохозяйственных животных (телят и поросят) в молочный период питания, наряду с традиционным кормом используют кормовую добавку, содержащую биологически активные вещества биомассы (древесины и коры) лиственницы, а также комбикорм, модифицированный указанной добавкой. В отличие от прототипа, в качестве кормовой добавки предлагается использовать экстракт биологически активных веществ, полученный водной экстракцией отходов лесозаготовки и переработки (отходы древесины и кора) лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) и лиственницы Гмелина (Larix gmelinii (Rupr.) Rupr), произрастающих на территории РФ, без очистки и выделения основных компонентов экстракта (арабиногалактана и дигидрокверцетина), что существенно удешевляет процесс получения такой добавки. Данные ВЭЖХ, УФ, ИК и ЯМР ¹³С спектров свидетельствуют о том, что высушенные экстракты представляют собой смесь полисахаридов (91-93%) и полифенольных соединений, представленных, в основном, флавоноидом дигидрокверцетином - 3,2-4,0% и таннинами - 3,6-4,6%. Полисахаридная фракция экстрактов состоит из арабиногалактана (94-97%) и пектиновых веществ (3-6%). Кроме того, в сухом остатке экстрактов присутствуют фенолокислоты и минеральные вещества (соли калия, кальция, магния, натрия и микроэлементы) - 1,7-3,2%. Методами атомно-абсорбционного и рентгенофлуоресцентного анализа установлено, что содержание соединений тяжелых металлов в сухих остатках экстрактов значительно ниже предельно допустимого уровня, регламентированного СанПиН 2.3.2. 1078-01. Полученные данные свидетельствуют о значительном содержании биогенных элементов (кальция - 0,966 мг/кг, калия - 2520 мг/кг, магния - 497 мг/кг). Наличие в составе добавки таннинов, фенолокислот, пектиновых и минеральных веществ значительно повышает биологическую ценность препарата.

При скармливании молодняку в качестве кормовой добавки, содержащей пребиотик, можно использовать неочищенный водный экстракт биомассы лиственницы или сухой продукт, полученный распылительной сушкой неочищенного экстракта, а также комбикорм, модифицированный указанной добавкой. При кормлении телят более удобно использовать исходный водный экстракт, а для поросят следует применять сухую добавку или модифицированный комбикорм.

Использование предлагаемой добавки позволяет значительно увеличить среднесуточные привесы телят до 31,2%, а поросят-отъемышей - на 37%, по сравнению с контролем, и повышает экономическую эффективность выращивания молодняка. Экономическая эффективность при выращивании телят составляет 10,6 руб. на 1 руб. затрат при выпаивании им водного экстракта, а для поросят-отъемышей при применении комбикорма, модифицированного сухим экстрактом, - 15,3 руб. на 1 руб. затрат.

Преимущество предлагаемого способа кормления молодняка сельскохозяйственных животных (телят и поросят-отъемышей) заключается в том, что при его использовании обеспечивается повышение продуктивности (прирост живой массы) по сравнению с контролем за счет повышения устойчивости организма животных к возникновению скрытых форм патологических процессов, а также увеличение экономической эффективности выращивания молодняка за счет снижения себестоимости самой добавки.

Отличительный признак изобретения - повышение продуктивности молодняка сельскохозяйственных животных (телят и поросят-отъемышей) достигается путем выпаивания новорожденным телятам 100-200 мл неочищенного водного экстракта с концентрацией сухих веществ 5-10% (из расчета 6-20 г сухого экстракта на 1 голову) один-два раза в сутки. При выращивании поросят-отъемышей повышение продуктивности достигается при скармливании комбикорма, содержащего сухую кормовую добавку, из расчета 5 г на одну голову в сутки.

Рецептура комбикорма, модифицированного кормовой биологически активной добавкой, представлена в таблице 1.

Следующие примеры иллюстрируют изобретение.

Пример 1.

Исследования проводились на производственной базе ФГОУ СПО "Иркутский аграрный техникум". Для исследований использовался неочищенный водный экстракт, полученный из суммарного сырья (древесины и коры) - отходов лесопиления лиственницы. Были отобраны 2 группы (контрольная и опытная) по 10 телят в возрасте от 0 до 14 дней. Телята контрольной группы получали молозиво или молоко. Для лечения больных телят в контрольной группе применялась следующая схема: диета, ветеринарная смекта, тривит, тримеразин. Телятам опытной группы экстракты выпаивались из сосковой поилки 1 раз в день в течение месяца из расчета 6 г сухого вещества (100-120 мл экстракта с содержанием сухих веществ 5,0-6,0%) на одну голову в сутки за 30 мин до выпаивания молозива или молока. Наблюдение за этими группами проводилось в течение месяца. При появлении признаков диспепсии в опытной группе заболевшим телятам выпойку молозива заменяли исследуемым экстрактом. Антибиотики и сульфаниламиды не применялись, лечение проводилось только с применением исследуемого экстракта. Лечение диспепсии в контрольной группе продолжалось в среднем 7 дней. В опытных группах продолжительность лечения сокращалось до 5 дней. Сохранность телят в опытной группе составила 100%. При этом сократились затраты на приобретение препаратов для лечения диспепсии в опытной группе. Среднесуточные привесы телят опытной группы оказались выше контрольных значений на 31,2%.

Лабораторные анализы сыворотки крови телят обнаружили повышение уровня общего белка, содержания альбуминов, кальция и фосфора в опытной группе по сравнению с контролем.

Полученные результаты подтвердили, что исследуемый экстракт способствует интенсификации роста и развития телят, обеспечивает формирование пассивного иммунитета, ускоряет процесс становления пищеварительного статуса и снижает уровень заболеваемости. Препарат снижает воспаление сычуга и кишечника у новорожденных телят и может входить в схему лечения диспепсии.

Расчет, проведенный в соответствии с "Методикой определения экономической эффективности ветеринарных мероприятий", утвержденной Департаментом ветеринарии Министерства сельского хозяйства и продовольствия РФ 21.02.1997 г., показал, что экономическая эффективность применения суммарного водного экстракта биомассы лиственницы при выращивании телят составляет 10,6 руб. на 1 руб. затрат.

Пример 2. Для сравнения были проведены опыты по выращиванию телят с применением очищенного сухого арабиногалактана. Были отобраны две группы телят в возрасте от 14 дней до 1 месяца. Первая группа (контроль) включала 9 голов, вторая группа (опытная) - 10 голов. Для исследований использовался опытно-промышленный образец производства ООО "Химия древесины" - ФиброларС, который растворяли в воде. Полученный раствор с концентрацией сухих веществ 10% выпаивали телятам из расчета 6 г сухого препарата на одну голову в сутки.

Лечение гастроэнтерита в контрольной группе продолжалось в среднем 5-7 дней, т.к. только к 5 дню стабилизировалась деятельность желудочно-кишечного тракта. Кроме того, сохранялась болезненность сычуга, тонкого отдела кишечника, метеоризм.

В опытной группе продолжительность лечения сокращалось до 3-5 дней. На второй день кал становился сформированным, признаки угнетения и метеоризм тонкого отдела кишечника отсутствовали. На третьи сутки болезненность сычуга была незначительной или отсутствовала вовсе.

Наблюдение проводилось за обеими группами в течение трех месяцев. Надо отметить, что повторно заболевали телята, уже прошедшие курс лечения как в опытной, так и контрольной группах. При этом при возникновении гастроэнтеритов в опытной группе лечение проводилось с применением только раствора арабиногалактана.

Применение арабиногалактана позволило получить увеличение среднесуточного привеса телят на 9,4% по сравнению с контролем.

Расчеты показали, что экономическая эффективность применения сухого очищенного препарата АГ (ФибролараС) составила 0,01 руб. на 1 руб. затрат. Низкая эффективность обусловлена высокой стоимостью очищенного препарата АГ.

Пример 3. Испытания были проведены на учебной ферме ФГБОУ ВПО ИрГСХА на телятах возраста 7-10 дней. Были сформированы 2 группы по 10 телят - опытная и контрольная. Телятам опытной группы в течение 30 дней два раза в сутки выпаивали по 100 мл исследуемого экстракта с концентрацией сухих веществ 10%, из расчета 20 г сухой добавки в сутки. Лабораторные исследования крови были проведены в ФГУ «Иркутская межобластная ветеринарная лаборатория» и в клинико-диагностической лаборатории ООО «Центр молекулярной диагностики». В ходе эксперимента установлено, что у телят контрольной и опытной групп основные гематологические и биохимические показатели находились на уровне значений нормы для этого возраста.

Содержание общего белка, которое определяет состояние белкового обмена, в результате использования исследуемого экстракта повысилось на 15%. Повышенный на 25% уровень суммы глобулинов в опыте по сравнению с контролем, на фоне лимфоцитарного лейкоцитоза в контроле, свидетельствует о высоком иммунном статусе телят опытной группы. Приведенные в таблице 4 данные свидетельствуют о том, что применение исследуемых водных экстрактов позволило увеличить среднесуточные привесы на 28,1% по сравнению с контролем.

Расчеты показали, что экономическая эффективность применения суммарного водного экстракта биомассы лиственницы при выращивании телят составляет 10,1 руб. на 1 руб. затрат.

Пример 4.

Испытания модифицированного кормовой добавкой комбикорма проводились в ООО «ЭлитХоз» ОАО «Иркутские семена». Опыты проведены на поросятах-отъемышах, полученных от четырех свиноматок. Было сформировано две группы по 15 животных (опытная и контрольная). В указанном хозяйстве поросят кормят четыре раза в сутки. В одно из кормлений стандартный комбикорм заменяли на комбикорм, модифицированный кормовой биологически активной добавкой, полученной из биомассы лиственницы. Количество потребляемой биологически активной добавки в составе комбикорма составило 5 г на одну голову в сутки.

Результаты научно-производственных опытов представлены в таблице 5.

Анализ крови животных выявил эритропротекторное действие предлагаемого нами нового состава комбикорма. Это можно связать со снижением уровня перекисного окисления липидов, что свидетельствует, хотя и опосредовано, об антиоксидантной активности полифенолов кормовой добавки в составе комбикорма. Положительное влияние на организм животных, а особенно лишенных материнского молока и защиты после отъема, испытывающих воздействие разнообразных стресс-факторов, привело к увеличению прироста живой массы. Согласно полученным данным, среднесуточный привес в опытной группе через 2 недели увеличился по сравнению с контролем на 31,0%, а через месяц - на 37,0%. Экономическая эффективность применения модифицированного комбикорма составила 15,3 руб. на 1 руб. затрат.