Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ НОРМЫ ВВОДА ЭНТЕРОСОРБЕНТОВ ПРИ МЕТАЛЛОТОКСИКОЗАХ ЖИВОТНЫХ

Изобретение относится к области животноводства, а именно к способу повышения эффективности энтеросорбентов на основе бентонита, используемых в рационах животных для связывания экзогенных и эндогенных токсических веществ в желудочно-кишечном тракте и получения чистой продукции в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52054-2003, ГОСТ Р 52090-2003 и ГОСТ Р 55445-2013.

Повышение эффективности энтеросорбентов обусловлено

необходимостью профилактики кормовых отравлений животных различными экотоксикантами, часто с субклиническими симптомами, сопровождающимися снижением естественной резистентности организма, ухудшением репродуктивных функций и продуктивности. Оптимизация норм ввода энтеросорбентов в рацион животных должна основываться на точной информации о концентрации в нем токсикантов. Кроме того, всегда надо иметь в виду сорбционные свойства конкретного энтеросорбента и в отношении витаминов, микроэлементов и других биологически активных веществ.

Часто в производственных условиях для снижения негативного воздействия тяжелых металлов на организм животных применяют повышенные дозы энтеросорбентов (9). Однако данный способ оказывает негативное действие на усвоение микроэлементов, витаминов, аминокислот и др. Поэтому приходится прибегать к ритмично-чередующемуся использованию сорбентов с различными по длительности интервалами.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения нормы ввода энтеросорбента, основанный на максимальном уровне продуктивности животных, включающий проведение опытов на животных методом групп-аналогов и назначении возрастающих доз сорбента (10). Однако проведение таких опытов отличается большой трудоемкостью и приводит к удорожанию процесса. Кроме того, данный способ не является точным.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в разработке способа оптимизации нормы ввода энтеросорбентов при металлотоксикозах животных, основанного на изучении инициации синтеза металлотионеина (МТН) в организме, ответственного за связывание тяжелых металлов и их выведения из организма (7, 8).

Решение этой задачи направлено на улучшение обмена веществ и использования питательных веществ рациона, продуктивности и сохранности животных, повышение точности определения нормы вводимого энтеросорбента.

Для достижения этого технического результата в способе оптимизации нормы ввода энтеросорбентов при металлотоксикозах у экспериментальных животных, включающем проведение опытов на животных методом групп-аналогов, сначала определяют концентрацию кадмия или свинца, или обоих элементов в рационе, а при проведении опытов одна из групп получает основной рацион (ОР), контаминированный кадмием в концентрации 0,2 мг/кг или свинцом в концентрации 10 мг/кг, или кадмием 0,2 мг/кг + свинцом 10 мг/кг с введением в рацион 1% энтеросорбента в течение 5 суток, с последующей декапитацией животных, затем определяют концентрацию металлотионеина в печени животных, после чего рассчитывают оптимальную норму ввода энтеросорбента в рацион. В качестве энтеросорбента используют высокодисперсный (1-6 мкм) бентонит Биклянского месторождения Республики Татарстан, а оптимальную норму ввода энтеросорбента в рацион, контаминированный кадмием, рассчитывают по формуле: Н=С×1,1114:0,2, где Н - оптимальная норма ввода энтеросорбента в соответствии с фактической концентрацией кадмия в рационе, % от сухого вещества (СВ) рациона; С - фактическая концентрация кадмия в рационе, мг/кг СВ; 1,1114 и 0,2 - постоянные числа. Оптимальную норму ввода энтеросорбента в рацион, контаминированный свинцом, рассчитывают по формуле: Н=С×1,0667: 10, где Н - оптимальная норма ввода энтеросорбента в соответствии с фактической концентрацией свинца в рационе, % от СВ рациона; С - фактическая концентрация свинца в рационе, мг/кг СВ; 1,0667 и 10 - постоянные числа. Оптимальную норму ввода энтеросорбента в рацион, контаминированный кадмием и свинцом, рассчитывают по формуле: Н=С×1,0931:10,2, где Н - оптимальная норма ввода энтеросорбента в соответствии с фактической концентрацией кадмия и свинца в рационе, % от СВ рациона; С - фактическая концентрация кадмия и свинца (сумма) в рационе, мг/кг СВ; 1,0931 и 10,2 - постоянные числа.

Предлагаемый способ позволяет свести до минимума негативное воздействие тяжелых металлов на организм животных, нормализовать обмен веществ и повысить эффективность использования кормов.

Способ осуществляли следующим образом: эксперимент провели на 25 крысах-самцах, сформированных в 5 групп по 5 животных в каждой. Средняя живая масса составила 100,0 г. Животные 1-й группы получали основной рацион (ОР) - ПК-120 ГОСТ 50258-92. Животные 2-й группы получали ОР, контаминированный кадмием в концентрации 0,2 мг/кг или свинцом в концентрации 10 мг/кг, или кадмием 0,2 мг/кг + 10 мг/кг свинца. Животные 3-й группы получали контаминированный рацион 2-й группы, обогащенный энтеросорбентом в дозе 1% от сухого вещества (СВ) рациона. Животные 4-й группы получали контаминированный рацион 2-й группы, обогащенный энтеросорбентом в дозе 0,5% от СВ. Животные 5-й группы получали контаминированный рацион 2-й группы, обогащенный энтеросорбентом в дозе 0,25% от СВ. Длительность эксперимента по применению высокодисперсного энтеросорбента должна составлять 5 суток. За это время животные получают достаточное количество тяжелых металлов для инициации синтеза металлотионеинов в организме животных. В конце опыта крыс необходимо декапитировать, а в печени определить концентрацию МТН методом насыщения кадмием (7, 8). В приведенных примерах использовали высокодисперсный (1-6 мкм) бентонит Биклянского месторождения Республики Татарстан (ТУ 39-0147001-105-93). В качестве контаминантов использовали кадмий хлористый 2,5-водный (ГОСТ 4330-76.ТУ) и свинец азотнокислый (ГОСТ 4236-77.ТУ).

Пример 1 (с контаминацией основного рациона кадмием в дозе 0,2 мг/кг СВ, что составляет 67% предельно допустимой концентрации. ГОСТ 4330-76 хлорид кадмия 2,5- водный)

Схема опыта и результаты представлены в таблице 1. Как видно из таблицы, 5-дневная контаминации рационов кадмием 0,2 мг/кг СВ инициировала увеличение синтеза МТН на 222,16% (2-я группа). Введение в рацион 1,0% бентонита способствовало повышению синтеза МТН на 24,75%, что свидетельствует об адсорбции в пищеварительном тракте животных кадмия сорбентом около 90% от поступившего с кормом (3-я группа). Дозы введения в рацион бентонита 0,5% и 0,25% (4-я и 5-я группы) оказались недостаточными. Таким образом, результаты эксперимента показали, что доза бентонита 1% от сухого вещества рациона оказывается также недостаточной при контаминации рационов кадмием в дозе 0,2 мг/кг СВ. Расчет поправки дозы до оптимума следующий: 24,75×100:222,16=11,14%). Следовательно, норму ввода бентонита 1% необходимо повысить на 11,14%. Значит, оптимальная норма ввода (Н) бентонита на фоне контаминации рациона кадмием 0,2 мг/кг СВ составит 1,1114% от СВ.

Относительно результатов по контрольной группе можно отметить, что значения 2,82±0,03 нмоль/г имеют минимальный разброс. Поэтому очевидно, что они характеризуют физиологическую норму содержания металлотионеинов в печени крыс. В случае контаминации рационов кадмием расчет оптимальной нормы ввода энтеросорбента осуществляют по формуле: Н=С×1,1114:0,2, где Н - оптимальная норма ввода энтеросорбента в соответствии с фактической концентрацией кадмия в рационе, % от сухого вещества (СВ) рациона; С - фактическая концентрация кадмия в рационе, мг/кг СВ; 1,1114 и 0,2 - постоянные числа.

Пример 2 (с контаминацией основного рациона свинцом 10 мг/кг, ГОСТ 4236-76, свинец азотнокислый)

Схема опыта и результаты представлены в таблице 2. Как видно из таблицы, 5-дневная контаминация рационов свинцом в дозе 10 мг/кг инициировала увеличение синтеза МТН на 166,70% (2-я группа). Введение в рацион 1,0%) бентонита способствовало повышению синтеза МТН на 11,12%), что свидетельствует об адсорбции в пищеварительном тракте животных свинца сорбентом около 94% от поступившего с кормом (3-я группа). Дозы введения в рацион бентонита 0,5% и 0,25% (4-я и 5-я группы) оказались недостаточными.

Таким образом, результаты эксперимента показали, что доза бентонита 1% от сухого вещества рациона оказывается также недостаточной при контаминации рационов свинцом в концентрации 10 мг/кг, так как концентрация МТН превышает значение контроля на 11,12%. Расчет поправки дозы до оптимума следующий: 11,12×100:166,70=6,67%. Следовательно, норму ввода бентонита (1% СВ) необходимо повысить на 6,67%. Значит, оптимальная норма ввода бентонита на фоне контаминации рациона свинцом 10 мг/кг составляет 1,0667%) от СВ. Относительно результатов по контрольной группе можно отметить, что значение 2,870±0,391 нмоль/г характеризует физиологическую норму содержания металлотионеинов в печени крыс.

В случае контаминации рационов свинцом расчет оптимальной нормы ввода энтеросорбента осуществляют по формуле: Н=С×1,0667:10, где Н - оптимальная норма ввода энтеросорбента в соответствии с фактической концентрацией свинца в рационе, % от СВ рациона; С - фактическая концентрация свинца в рационе, мг/кг СВ; 1,0667 и 10 - постоянные числа.

Пример 3 (с контаминацией основного рациона сочетанно кадмием 0,2 мг/кг и свинцом 10 мг/кг)

Схема опыта и результаты представлены в таблице 3. Из табл. 3 видно, что 5-дневная сочетанная контаминация рационов кадмием в дозе 0,2 мг/кг и свинцом в дозе 10 мг/кг инициировала повышение синтеза МТН на 262,18%

(2-я группа). Введение в рацион 1,0% бентонита способствовало повышению синтеза МТН на 24,40%, что свидетельствует о недостаточности дозы (3-я группа). Дозы 0,5% и 0,25% оказались недостаточными. Расчет поправки дозы до оптимума следующий: 24,40×100:262,18=9,31%. Следовательно, дозу бентонита 1% СВ необходимо повысить на 9,31%. Значит оптимальная норма ввода (Н) бентонита на фоне сочетанной контаминации рационов кадмием 0,2 мг/кг и свинцом 10 мг/кг составляет 1,0931% от СВ. При сочетанной контаминации рационов кадмием и свинцом расчет оптимальной нормы ввода энтеросорбента осуществляют по формуле: Н=С×1,0931:10,2, где Н - оптимальная норма ввода энтеросорбента в соответствии с фактической концентрацией кадмия и свинца (в сумме), % от СВ рациона; С - фактическая концентрация кадмия и свинца (в сумме) мг/кг СВ; 1,0931 и 10,2 - постоянные числа.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет при загрязнении кормов тяжелыми металлами определить оптимальную норму ввода энтеросорбента, определяя концентрацию металлов в рационах и металлотионеина в печени лабораторных животных. Предлагаемый способ является точным, эффективным и экономически выгодным.

Источники информации

1. ГОСТ 4330-76. ТУ. Кадмий (П) хлористый 2,5-водный. Технические условия.

2. ГОСТ 4236-77. ТУ. Свинец (П) азотнокислый. Технические условия.

3. ГОСТ Р 52054-2003. Молоко натуральное коровье - сырье.

4. ГОСТ Р 52090-2003. Молоко питьевое. Технические условия.

5. ГОСТ Р 55445-2013. Мясо говядина высококачественная. Технические условия.

6. ГОСТ 50258-92. Комбикорма полнорационные для лабораторных животных. Технические условия.

7. Пыхтеева, Е.Г. Разработка нового метода определения валового содержания металлотионеина в печени крыс после предварительной индукции сульфатом цинка с использованием АЭС-ДА / Е.Г. Пыхтеева, Д.В. Большой, Е.С. Стужук // Бюллетень VIII чтений В.В. Подвысоцкого. - Киев, 28-29 мая 2009 г. - С. 81-83.

8. Патент №60439 A (UA) / Cпоciб визначения металотiонеiну в бiологiчних / Л.М. Шафран, С.И. Тимофеева, В.В. Шерер, О.Г. Пихтеева, Д.В. Большой.

9. Рабинович, М.И. Фармакотоксикологическая характеристика ряда энтеросорбентов и их применение в животноводстве и птицеводстве: учеб. пособие для студ. вузов по спец. 111201 «Ветеринария» / М.И. Рабинович, A.M. Гертман. МСХ РФ, Уральская гос. академия вет. медицины. - Троицк, Уральская ГАВМ, 2006. - 120 с.

10. Утижев А.З. Научное обоснование и эффективность использования бентонитосодержащей добавки в животноводстве. Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. д.с.-х.н. 06.02.08 - кормопроизводство, кормление. - Ставропольский государственный аграрный университет, 23 декабря 2011 года.