Результат интеллектуальной деятельности: СЕЛЕНО-КАРОТИНОВАЯ КОМПЛЕКСНАЯ КОРМОВАЯ ДОБАВКА

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к применению в животноводстве биологически активных продуктов на основе комплексного сырья, включающих компоненты природного происхождения древесной зелени и синтетические продукты биохимического производства. Действие добавки направлено на предупреждение нарушения обменных процессов в организме животных, поддержание нормальной функции ферментативной антиоксидантной системы организма, обеспечение иммунобиологической активности организма и повышение продуктивности сельскохозяйственных животных.

Оптимальные рационы обеспечивают нормальное течение физиологических функций организма животных, поэтому полноценное кормление требует целого комплекса разных веществ. При этом, как указывают многие исследователи, недостаток в рационах сельскохозяйственных животных хотя бы одного питательного вещества независимо от того, служит ли оно источником энергии или нет, отрицательно сказывается на продуктивности, а также на состоянии здоровья животного.

Балансирование рационов можно обеспечить не только за счет введения дефицитных компонентов, но также с помощью кормовых добавок, повышающих эффективность усвоения корма. Такие биологически активные препараты обеспечивают более полное извлечение питательных веществ из имеющихся кормовых средств, нормализуют работу пищеварительной системы и позволяют, таким образом, обеспечить физиологические потребности животного при минимальных затратах на кормах.

В последнее время остро поднимается вопрос о комплексном использовании всей биомассы леса. Огромным потенциалом в этом может стать получение биологически активных веществ из древесной зелени хвойных пород.

Древесная зелень (хвоя, листья, кора, древесина) богата эфирными маслами (терпеновые углеводороды), каротиноидами (каротины и ксантофилы), зелеными пигментами («а» и «б» хлорофилл), витаминами (провитамин А, витамины Е, К, Д, F), фитонцидами и другими биологически активными веществами.

В составе древесной зелени обнаружено до 35 компонентов, относящихся к нескольким группам соединений: монотерпеновым и сесквитерпеновым углеводородам, кислородосодержащим и другим соединениям. В составе древесной зелени около 80% приходится на хвою [Рунова Е. М., Угрюмов Б. И. Комплексная переработка зелени хвойных пород с целью получения биологически активных веществ // Химия растительного сырья. 1998. №1. С. 57-60. (1)]. В хвое много питательных веществ. В 1 кг ее содержится 250 мг каротина, до 1200 мг кальция и 320 мг железа. Кроме того, имеются медь, цинк, кобальт, фосфор, марганец и много других микроэлементов, очень нужных для живых организмов. В организме большинства животных и птиц они не создаются, поэтому должны в достаточном количестве поступать с кормом. В хвойной древесной зелени больше, чем в бобовых травах, кобальта, железа и марганца. Хвоя содержит витамины С, Е, К, Р, А и некоторые из группы В. В ней в 1,5-2 раза больше аскорбиновой кислоты, чем в лимонах и апельсинах, и в 25 раз больше, чем в луке и картофеле. [Рысьмятов А. З., Рысьмятов З. А. Хвоя - высокопитательный и лечебный корм // Земля сибирская, дальневосточная, 1985. №1. С. 13-14. (2); Берестов В. А., Петрова Г. Г., Изотова С. П. Использование древесной зелени в промышленном звероводстве и кролиководстве, 1982 г., 96 с., ил. 20 см., Л.: Колос, Ленингр. отделение 1982. (3)].

Один из продуктов на основе хвои, получивший широкое распространение в косметической промышленности, но, к сожалению, мало используемый в сельском хозяйстве - хвойная хлорофилло-каротиновая паста.

В настоящее время известно использование жирорастворимой хвойной хлорофилло-каротиновой пасты как ценного препарата, который мог бы заменить часть рыбьего жира и концентрата витамина А в птицеводстве [Хинич В. И. Применение хвойной хлорофилло-каротиновой пасты в качестве стимулятора А-витаминного обмена кур-несушек в начале яйцекладки/В кн.: «Использование билогически активных веществ дерева». - Рига: Зинатне, 1973, с. 135. (4)]. Так же известно применение хвойной хлорофилло-каротиновой пасты, которая как кормовая добавка широко использовалась в свиноводстве и скотоводстве для повышения сопротивляемости организма к различным инфекциям у животных, а также для повышения репродуктивной функции и продуктивности животных [Солодкий Ф. Т., Хинич В. И. О применении хвои и продуктов из нее в качестве биоактивных подкормок в животноводстве /В кн. «Использование живых элементов дерева»: Научные труды Ленинградской лесотехнической академии. - Л.: 1969. - С. 123-125 (5)].

Наиболее близким аналогом по физиологическому воздействию и компонентному составу является продукт хвойная хлорофилло-каротиновая паста [ГОСТ 21802-84. Паста хвойная хлорофилло-каротиновая. Технические условия (6)]. Хлорофилло-каротиновая паста - поливитаминный продукт, получаемый путем экстракции древесной зелени. Однородная, густая, мазеобразная масса оливково-зеленого цвета. Кроме хлорофилла, каротина, воскообразных и летучих веществ паста содержит неомыляемые вещества (углеводороды, альдегиды и кетоны, спирты), натриевые соли жирных и смоляных кислот, витамин Е, провитамин D, стерины, минеральные элементы. Однако паста обладает недостаточно выраженным лечебно-профилактическим действием, так как имеется существенный дисбаланс по внедрению биологически активных веществ в регуляцию окислительно-восстановительных процессов, обмен веществ и энергии в организме, а также через дополнительное взаимодействие друг с другом, предупреждая нарушение обменных процессов. Несмотря на сложный биохимический состав, хлорофилло-каротиновая паста не может оптимизировать минеральный обмен, не стабилизирует соотношение летучих жирных кислот на оптимальном уровне у лактирующих коров, не уменьшает риск возникновения болезней обмена веществ у свиней (алиментарная анемия поросят, рахит поросят отъемного возраста), а это приводит к потерям продуктивности животных. Для усиления эффективности метаболических процессов организма в ходе превращения сложных соединений хвойной хлорофилло-каротиновой пасты целесообразно применение ее совместно с биологически активным элементом селеном.

Селен - необходимый для всех животных микроэлемент. На сегодняшний день известно более 30 белков, выполняющих различные жизненно важные функции в организме, активность которых зависит от селена. Он входит в состав простетических групп таких ферментов, как глутатионпероксидаза, тиоредоксин редуктаза, тироксиндеиодиназа.

Селен влияет на процессы тканевого дыхания и иммунобиологическую активность организма, активизирует обмен витаминов А, Е, С и К и влияет на их усвоение и расход. Добавка этого элемента влияет на высвобождение микроэлементов из грубого корма.

Известно биологическое взаимодействие селена не только с витаминами А, Е, С и К, но и с другими микроэлементами, влияние на усвоение и расход витаминов. Известно, что в процессе метаболизма в организме животных наблюдается тесная взаимосвязь между витамином Е и селеном.

Хотя каждый из них выполняет отдельную обменную функцию, они дополняют друг друга, предупреждая нарушение обменных процессов в организме животных. Селену принадлежит специфическая, зависящая от витамина Е роль в эндоплазматическом ретикулуме, где этот элемент входит в состав негемового железа - серопротеида X. Он функционирует в качестве переносчика электронов между флавопротеидами и цитохромом Р⁴⁵⁰, NaDFH - зависимой цепи переноса электронов микросомной фракции печени животных. В соответствии с этим устанавливается еще один аспект взаимодействия между селеном и витамином Е, а именно защита этим витамином кислотно-лабильного селена в составе железосеропротеидов от окисления кислородом.

Селен и витамин Е усиливают процессы эритропоэза, вследствие чего в крови увеличивается количество эритроцитов. Селен принимает участие в окислительном фосфорилировании, вместе с витамином Е выполняет функции катализатора в процессах переноса электронов, в комплексе с витаминами А и Е оказывает радиозащитное действие, участвует в иммунобиологической реактивности и выработке устойчивости к анафилактическому шоку, ингибирует действие цитрат гидролазы, повышает восприятие сетчаткой глаза световых лучей.

Недостаток селена можно восполнить включением в рацион витамина Е. Так, скармливание овцам L-токоферола в течение трех месяцев способствовало накоплению витамина Е в скелетных мышцах, поджелудочной железе и почках. Точно так же внутримышечное введение селенита натрия овцам, получавшим рацион с недостатком витамина Е, активизировало включение токоферолов в почки, сердечные и скелетные мышцы, поджелудочную железу, печень и жировую ткань. Добавки витамина Е после обработки животных селеном также улучшали рост и развитие телят по сравнению с обработанными одним селеном. Применение же одного витамина Е повышало прирост живой массы телят, но в меньшей степени, чем при обработке рационов селеном. Аналогичная зависимость наблюдается при комбинированном применении витаминов ретинола, кальцийферола, филлохинона в комплексе с селеном.

Сущность изобретения

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, состоит в создании селено-каротиновой комплексной кормовой добавки, включающей широкий набор биологически активных веществ, дешевой, экологически чистой и универсальной по своему физиологическому воздействию на организм сельскохозяйственных животных.

Эта задача решается тем, что селено-каротиновая комплексная кормовая добавка состоит из природного компонента биоактивного хвойного концентрата (БХК), который проявляет высокий синергетический эффект метаболизма через взаимосвязь на биохимическом уровне с минеральным компонентом солью селенитом натрия (Nа₂SеO₃).

Селено-каротиновая комплексная кормовая добавка содержит биоактивный хвойный концентрат (с повышенным содержанием L-аргинина) и селенит натрия, при следующем соотношении компонентов, мас. %: биоактивный хвойный концентрат 99,98%, селенит натрия 0,02%.

Предлагаемая селено-каротиновая комплексная кормовая добавка имеет ряд существенных преимуществ, обогащает рационы макро- и микроэлементами, повышает эффективность использования питательных веществ кормов с высоким уровнем энергии и белка, оптимизирует функцию желудочно-кишечного тракта, предупреждает заболевание анемией и рахитом у поросят и повышает продуктивность.

В итоге обогащение биоактивного хвойного концентрата (БХК) селеном позволит предупреждать нарушение обменных процессов в организме животных, поддержит нормальное функционирование ферментативной антиоксидантной системы организма, обеспечит иммунобиологическую активность организма и повысит продуктивность сельскохозяйственных животных.

Тесное взаимодействие водорастворимых и жирорастворимых витаминов и других биологически активных веществ древесной зелени и селена на ряд показателей метаболического профиля показало выявление положительного эффекта сохранности, стимуляции роста, увеличения живой массы, улучшения воспроизводительной функции животных и увеличения переваримости и использования питательных веществ корма.

Техническим результатом заявляемого изобретения является получение комплексной кормовой добавки из растительного сырья, которая оптимально сбалансирована по биохимическим компонентам и может проявлять свойства как адаптогена, так и общие свойства за счет взаимодействия компонентов, а также обладающая свойствами восполнять дефицит витаминов.

Это достигается за счет использования в качестве носителя микро- и макроэлементов и адаптогена биоактивного хвойного концентрата (БХК) из хвои сосны, где содержание основных биологически активных веществ: хлорофилла 700-1200 мг%, каротиноидов, в т.ч. β-каротина, составляет 30-60 мг%, витамина Е до 50 мг%, витаминов группы К 1-2 мг%, фитостерина (в основном, b-ситостерин) до 3%, полипренолов до 1%, микроэлементов 5-7%. Биоактивный хвойный концентрат содержит до 2,48 г L-аргинина в 1 кг, что связано с специфичностью сырья.

Биоактивный хвойный концентрат из хвои сосны получают следующим образом. Сырье - древесную зелень (представляющую измельченную хвойную лапку сосны) экстрагируют гидрофобным органическим растворителем, например бензином экстракционным марки БР-2 при соотношении хвоя: экстрагент - 1:5 в течение 3-3,5 часов при температуре кипения экстрагента 70-95°С. После окончания экстрагирования и отстаивания бензиновый экстракт перекачивают в отстойники. Для более полного отстаивания и слива экстракта в экстракторе создается избыточное давление 20-30 кПа. После слива экстракта производят отдувку бензина из проэкстрагированной древесной зелени острым паром.

Бензиновый экстракт поступает из экстрактора в отстойники. При этом происходит коагуляция и осаждение воскообразных продуктов. Продолжительность осаждения восков 12-16 ч. Бензиновый экстракт после отстаивания фильтруют через капроновую ткань для отделения воскообразных продуктов. Полученный остаток (смолистые вещества) закачивается в перегонный куб, где происходит отгонка от экстрактивных веществ бензина и эфирного масла-сырца. Кубовый остаток, представляющий собой сумму экстрактивных веществ без восков и эфирных масел, в горячем виде сливают в реактор-омылитель, где производят нейтрализацию жирных и смоляных кислот 35% водным раствором NaOH. Нейтрализацию и омыление производят при эффективном перемешивании при температуре 70°С в течение 1 часа. Произведенный продукт разбавляется водой. В полученный продукт - биоактивный хвойный концентрат - вводится водный раствор селенита натрия (кристаллический порошок белого цвета с содержанием селена 45%) с концентрацией в водном растворе 0,2%. В соответствующем компонентном соотношении - биоактивный хвойный концентрат 99,98%, селенит натрия 0,02%. На выходе получаем селено-каротиновую комплексную кормовую добавку.

Селено-каротиновая комплексная кормовая добавка на основе предлагаемого состава имеет новые свойства:

- повышение продуктивности у сельскохозяйственных животных (ремонтного молодняка свиней), повышение резистентности организма;

- химическая нейтральность по отношению к контактирующим частям дозирующих устройств и кормушек животных;

- отсутствие токсического действия при соответствующих дозах у сельскохозяйственных животных.

Исследование полезных свойств селено-каротиновой комплексной кормовой добавки проводили в условиях производственного эксперимента на поросятах в животноводческих хозяйствах Нижегородской области.

Пример. СПК «Оборона страны». Свиноводство. Объектом исследования служил молодняк свиней (свинки) 4-6 месяцев. В исследованиях было сформировано 3 группы животных. Численность животных в каждой группе 20 голов. Формирование групп производилось по принципу аналогов с учетом происхождения, живой массы, физиологического состояния и возраста. Содержание животных в опытной и контрольной группах идентичное.

В опыте поросята контрольной группы получали полнорационный комбикорм, производимый хозяйством; I опытной группы - полнорационный комбикорм вместе с селено-каротиновой комплексной кормовой добавкой (С-КККД) в количестве 0,14 г/кг живой массы/сут; II опытной группы - полнорационный комбикорм вместе с селено-каротиновой комплексной кормовой добавкой (С-КККД) в количестве 0,17 г/кг живой массы/сут.

Кормление опытных поросят проводилось согласно детализированным нормам кормления сельскохозяйственных животных, разработанным А. П. Калашниковым, Н. И. Клейменовым и др. (2003).

Мониторинг роста и развития поросят-откормочников велся по результатам ежемесячных взвешиваний и расчетов абсолютного и среднесуточного приростов массы, относительного прироста по месяцам и периодам.

При проведении исследований для контроля за физиологическим состоянием животных изучался морфологический и биохимический состав крови, взятой из вены у 3 животных каждой группы. Исследования проводили по содержанию гемоглобина, количеству эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов.

В результате наших исследований периферической крови опытной и контрольной групп свиней было установлено, что содержание гемоглобина в опытных группах было выше к 180 дню жизни подсвинков на 12 г/л и 21,3 г/л соответственно.

Уровень лейкоцитов у животных I опытной группы также был выше к 180 дню на 2,5·10⁹/л, во II опытной группе этот показатель ниже контрольной группы на 4,4·10⁹/л и близок к физиологической норме, разница не достоверна. Общий морфологический состав крови, кроме уровня лейкоцитов (который немного выше нормы), находится в пределах физиологической нормы.

Содержание кальция в крови животных находилось в пределах нормы с некоторой тенденцией к росту на конец опытного периода у групп, получающих селено-каротиновую комплексную кормовую добавку.Следовательно, можно говорить о положительном влиянии добавки на кальциевый обмен.

Как показали результаты взвешиваний опытных поросят, применение селено-каротиновой комплексной кормовой добавки в рационах опытных свиней оказало положительное влияние на их продуктивность. Данные приведены в таблице 2.

Таким образом, скармливание поросятам опытных групп селено-каротиновой комплексной кормовой добавки (табл. 1, 2) вызывает увеличение прироста живой массы, улучшение биохимических и морфологических показателей крови. Исходя из проведенных исследований, наиболее оптимальной является дозировка в количестве 0,17 г/кг ж. м./сут.

Технико-экономические преимущества предлагаемой селено-каротиновой комплексной кормовой добавки для животноводства заключается в эффективном предупреждении нарушения обменных процессов организма животных, поддержании нормального функционирования ферментативной антиоксидантной системы организма. При использовании селено-каротиновой комплексной кормовой добавки у животных улучшается общее состояние, иммунобиологическая активность, снижается падеж и повышается продуктивность сельскохозяйственных животных.

Источники информации

1. Рунова Е. М., Угрюмов Б. И. Комплексная переработка зелени хвойных пород с целью получения биологически активных веществ // Химия растительного сырья. 1998. №1. С. 57-60.

2. Рысьмятов А. 3., Рысьмятов З. А. Хвоя - высокопитательный и лечебный корм // Земля сибирская, дальневосточная, 1985. №1. С. 13-14.

3. Берестов В. А., Петрова Г. Г., Изотова С. П. Использование древесной зелени в промышленном звероводстве и кролиководстве, 1982 г., 96 с., ил. 20.; см., Л.: Колос, Ленингр. Отделение, 1982.

4. Хинич В. И. Применение хвойной хлорофилло-каротиновой пасты в качестве стимулятора А-витаминного обмена кур-несушек в начале яйцекладки /В кн.: «Использование биологически активных веществ дерева». - Рига: Зинатне. 1973. - С. 135.

5. Солодкий Ф. Т., Хинич В. И. О применении хвои и продуктов из нее в качестве биоактивных подкормок в животноводстве /В кн. «Использование живых элементов дерева»: Научные труды Ленинградской лесотехнической академии. - Л.: 1969. - С. 123-125.

6. ГОСТ 21802-84 Паста хвойная хлорофилло-каротиновая. Технические условия.