Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СОКРАЩЕНИЯ ПОТЕРЬ МЯСНОЙ ПРОДУКЦИИ БЫЧКОВ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СТРЕСС-ФАКТОРОВ

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности, к животноводству, и может быть использовано для сокращения потерь мясной продукции и повышения ее качественных показателей у бычков на откорме при воздействии стресс-факторов, вызванных отъемом, перегруппировкой, взвешиванием, взятием образцов крови, транспортировкой и предубойным содержанием животных [1].

В последние годы нанотехнология привела к резким изменениям в различных областях, таких как медицина, косметические материалы, антибактериальная, текстильная и автомобильная промышленность. В биологической области исследования фокусируются на влиянии размера, формы, поглощения и распределения наночастиц [2].

Стресс приводит к снижению потребления корма, производства и качества животноводческой продукции, а также снижению антиоксидантного статуса у животных. Термин «антиоксидант» относится к химическому материалу, который предотвращает использование кислорода. Антиоксидант действует против вредного воздействия свободных радикалов [3-12]. Антиоксиданты, такие как витамин С, витамин Е и витамин А, а также минералы, цинк, хром и серебро используются для снижения воздействия технологического стресса.

Среди ультрадисперсных частиц металлов наночастицы серебра широко используются в медицине, физике, материаловедении и химии. Наночастицы серебра относятся к категории сильных антимикробных агентов, которые действуют как стимулятор роста, а также как усилитель иммунитета в ограниченной дозе, и, следовательно, он используется для лечения ран и ожогов. Важным способом действия наночастиц серебра является индукция окислительного стресса. Сообщается, что серебро как микроэлемент способствует повышению концентрации цинка и меди в эпителиальной ткани, косвенно стимулируя благотворное влияние на обмен веществ. Наночастицы серебра проявляют превосходную антимикробную активность и уникальные плазмонические свойства среди наноматериалов. Данных о применении наночастиц серебра очень мало [13].

Вышеизложенное послужило основанием для изучения ряда показателей бычков при технологическом стрессе; возможности минимизации внешних влияний, агрессивного воздействия технологического стресса и концентрации защитных сил в ответ на потенциально повреждающий стимул путем внутримышечного введения эмульсии ЭХА стабилизированного католита с наночастицами серебра в различной дозе [14].

Сущность предполагаемого изобретения заключается в том, что впервые для снижения потерь мясной продуктивности бычков мясной породы в условиях промышленного комплекса при технологических стрессах за 7 суток до воздействия стресс-фактора внутримышечно вводили эмульсию электрохимически активированного (ЭХА) стабилизированного католита с наночастицей серебра в дозах - 0,01 мг/кг и 0,05 мг/кг живой массы, что повышает устойчивость к стрессам.

С целью определения наиболее оптимальной дозировки наночастицы серебра нами на бычках черно-пестрой породы был проведен опыт в ОАО Агрофирма «Нур» Стерлибашевского района Республики Башкортостан. Было сформировано 3 группы: контрольная и две опытные. Опытным животным внутримышечно вводили предлагаемую эмульсию (рН 9,5, редокс-потенциал Eh=-450 мВ) с наночастицами серебра в дозе 0,01 и 0,05 мг/кг живой массы за 7 суток до воздействия стресс-фактора в соответствии со схемой опыта (табл. 1).

Известна высокая эффективность действия ЭХА католита на организм животного, как допинга повышения переваримости и усвояемости корма [15, 16, 17].

В эксперименте для приготовления католита использовался ионизатор воды Akralife [18].

Для стабилизации его свойств рН 9,5, редокс-потенциала Eh=-450 мВ применяли глицин в концентрации 0,5 мас. %. Приготовление католита проводили с использованием водопроводной воды с исходными характеристиками рН 6,7, и Eh=+260 мВ [19].

Наночастицы серебра были размером до 70 нм (химический и фазовый состав - 99,99% металлического серебра, адсорбированных газов до 0,01% - -CH₄, СО₂, Ar, N₂, метод получения - электрического взрыва в атмосфере аргона, удельная поверхность S_уд=6,5 м²/г), произведен в центре коллективного пользования г. Томск, Академический пр., 8/2. Для приготовления инъекционной суспензии наночастицы серебра в зависимости от живой массы животного смешивали с католитом и подвергали диспергированию в ультразвуковом диспергаторе УЗДН - 2Т в режиме 0,5 А, 44 кГц. Эмульсию вводили экспериментальным животным в бедренную группу мышц (табл. 1).

Одними из наиболее сильных стресс-факторов являются транспортировка на мясокомбинат и предубойное содержание животных, которые приводят к беспокойству животных, мышечной дрожи, повышения температуры тела, частоты пульса и дыхания (табл. 2).

Температура тела у бычки контрольной группы, которым не вводили внутримышечно эмульсию католита с наночастицей в период транспортировки, повышалась на 0,4°С, частота пульса - на 12,5%, дыхания на 23,7%.

При внутримышечном введение эмульсии за 7 суток до воздействия стресс-фактора в меньшей степени наблюдались изменения в клинических показателях у данных животных, особенно в I группе. В частности, температура тела повышалась всего на 0,2°С, частота пульса - на 7,6-10%, дыхания - на 11,2-14,3%.

При стресс-факторе у подопытных бычков происходило повышение значений морфологического и биохимического состава крови в сторону повышения показателей белкового, углеводного и липидного обмена в организме, что свидетельствует об их стрессовом состоянии (табл. 3). В крови животных контрольной группы за период транспортировки возрастало по сравнению с исходным уровнем содержание эритроцитов на 18,3% (Р<0,05), лейкоцитов - на 18,9% (Р<0,05), гемоглобина - на 6,8% (Р<0,01). В то же время, у бычков опытных групп увеличение этих показателей составляло соответственно всего в среднем на 7,6% (Р<0,05), 5,5% (Р<0,05) и 2,8% (Р<0,05). При этом молодняк опытных групп уступал сверстникам из контроля по концентрации в крови эритроцитов в среднем на 10,2%, лейкоцитов - на 11,9%, уровню гемоглобина - на 3,6%.

Наименьшими значениями изучаемых показателей характеризовались животные I группы, получавшие эмульсию с наночастицами серебра в дозе 0,1 мг/кг. Они уступали сверстникам контрольной и II групп по содержанию в крови эритроцитов соответственно на 12,7 (Р<0,05), 4,8% (Р<0,05), лейкоцитов - на 12,5 (Р<0,05), 1,0%, гемоглобина - на 4,1 (Р<0,05), 1,1% (Р<0,05).

Эффективность внутримышечного введения эмульсии с наночастицами серебра - 0,01 мг/кг живой массы, как средства снижающего отрицательное воздействие транспортного стресса, подтверждается изменениями не только в белковом, но и в липидном и углеводном обменах. В данной группе происходит снижение глюкозы - на 25%. Во II группе при использовании эмульсии с наночастицами серебра - 0,05 мг/кг живой массы происходит меньшее ее снижении на 17,7%.

Гематокритная величина крови у бычков опытных групп, которым вводили внутримышечно эмульсию, после транспортировки повышалась в среднем на 53,4%, тогда как в контроле ее увеличение составляло 70% (Р<0,05). Следовательно, показатель гематокрита крови, характеризующий дегидратацию организма в период стрессовых нагрузок у контрольных особей был выше, чем у сверстников 1-Й групп соответственно на 12,1 (Р<0,05) и 9,6% (Р<0,05).

Существенных отклонений биохимических показателей от нормы не было выявлено ни в контрольной, ни в опытных группах.

Таким образом, при стрессовом состоянии в организме животных активизируются окислительные процессы, приводящие к усиленному расходованию энергетических ресурсов, при одновременном процессе дегидратации тканей тела, что сопровождается повышением гематологических показателей.

Применяемое в период эксперимента внутримышечное введение эмульсии оказало положительное влияние на сохранение интенсивности роста бычков при стрессовых нагрузках и в целом на увеличение их живой массы (табл. 4).

При сравнительно равной постановочной живой массе бычки опытных вариантов в процессе эксперимента превосходили сверстников из контроля по изучаемому показателю. В возрасте 16 мес контрольный молодняк уступал животным I и II групп по живой массе соответственно на - 1,3% и 1,2%.

В возрасте 18 мес, то есть по завершению эксперимента, бычки I и II опытных групп достигали живой массы на 1,9%; (Р<0,05) и 1,7% (Р<0,05) больше, чем сверстники базового варианта. При этом наилучший эффект достигался при использовании в качестве антистрессового препарата эмульсию с наночастицами серебра в дозе 0,01 мг/кг живой массы.

Высокие среднесуточные приросты за период эксперимента были получены от животных I и II группы. Они превосходили по этому показателю сверстников контрольной группы на 4,7%; (Р<0,05) и 3,2%; (Р>0,05), но наибольшие отмечались у бычков I группы на 1,5% больше чем у II группы.

В процессе производства говядины наиболее важной проблемой является сохранение выращенной продукции при реализации животных, потери которой могут достигать значительной величины. Поэтому определяли влияние изучаемых нами антистрессоров на сокращение потерь живой массы молодняка крупного рогатого скота при транспортировке и предубойном содержании (табл. 5).

Установлено, что у бычков базового варианта потери в пути составляли 19,3 кг, а у сверстников, получавших внутримышечно католит с наночастицами серебра, - соответственно 14,7 и 16,0 кг, или на 31,3 и 20,2% меньше. Среди животных, получавших испытуемые препараты, наименьшими потерями в пути отличались бычки I группы что ниже, чем у сверстников II группы соответственно на 8,8%.

При предубойном содержании животных происходило снижение их живой массы. Потери при голодной выдержке составляли от 15,0 до 17,5 кг. Причем, в опытных группах они были ниже на 16,7 и 10,8% в сравнении с контрольной группой.

За период транспортировки и предубойного содержания общие потери живой массы у бычков контрольной группы составляли 36,8 кг, тогда как в опытных группах они равнялись соответственно 29,7 и 31,8 кг. При этом бычки, получавшие в период технологических стрессов испытуемые эмульсии, сохраняли живую массу на 23,9 и 15,7% лучше.

На сокращение потерь продукции наибольший эффект оказало внутримышечное введение эмульсии с дозировкой серебра 0,01 мг/кг живой массы. За счет его использования потери живой массы снизились на 1,7% от исходного уровня.

Результаты контрольного убоя показали, что бычки, которым вводили эмульсии, превосходили особей базового варианта по массе туши соответственно на 4,2%; (Р<0,05) и 3,4%; (Р<0,005), внутреннего жира - на 4,2% (Р<0,05) и 2,5% (Р<0,05), убойному выходу - на 0,3 и 0,2%. (табл. 6). Преимущество было за I группой животных.

Расчеты показали, что использование эмульсий для коррекции стрессовой адаптации молодняка крупного рогатого скота и сокращения потерь продукции в предубойный период экономически выгодно (табл.7). Получено дополнительной прибыли на 1 голову при стоимости реализации 120 рублей за 1 кг живой массы - 851,1 руб/гол.

Таким образом, для снижения потерь мясной продуктивности молодняка крупного рогатого скота при выращивании и откорме большим экономическим преимуществом обладает внутримышечное введение католита с наночастицами серебра с экспозицией 7 суток до воздействующего стресс-фактора (I группа).

Литература

1. Masoud Negahdary The antioxidant effects of silver, gold, and zinc oxide nanoparticles on male mice in in vivo condition / Reyhaneh Chelongar, Shahrzad Kabiri Zadeh, Marziyeh Ajdary // Adv Biomed Res. 2015; 4: 69. Published online 2015 Mar 25. doi: 10.4103/2277-9175.153893

2. Hill E.K., Li J. Current and future prospects for nanotechnology in animal production. J. Anim. Sci. Biotechnol. 2017;8:26. doi: 10.1186/s40104-017-0157-5.

3. Титов М.Г. Эффективность использования препарата Энергосил для снижения потерь продукции при транспортировке и предубойном содержании животных / Титов М.Г., Левахин В.И., Поберухин С.М., Ажмулдинов Е.А., Ласыгина Ю.А. // Вестник мясного скотоводства. 2015. №4 (92). С. 84-88.

4. Сало А.В., Попов В.В., Поберухин М.М., Титов М.Г. и др. Стрессоустойчивость чистопородного и помесного молодняка крупного рогатого скота к транспортному и предубойному стрессам // Инновационные направления повышения эффективности сельскохозяйственного производства Материалы международной научно-практической конференции. Российская Академия сельскохозяйственных наук, Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства. 2010. С. 116-117.

5. Левахин В.И. Потери продукции и мясная продуктивность бычков черно-пестрой породы при скармливании антистрессовых препаратов / Левахин В.И., Ажмулдинов Е.А., Ласыгина Ю.А., Титов М.Г., Бабичева И.А., Поберухин М.М. // Вестник мясного скотоводства. 2016. №4 (96). С. 79-84.

6. Левахин В.И. Использование антистрессовых препаратов для сокращения потерь продукции молодняка крупного рогатого скота при технологических стрессах / Левахин В.И., Ажмулдинов Е.А., Ласыгина Ю.А., Титов М.Г., Сиразетдинов Ф.Х. // Инновационные направления и разработки для эффективного сельскохозяйственного производства материалы международной научно-практической конференции, посвященной памяти члена-корреспондента РАН В.И. Левахина: в 2 частях. 2016. С. 25-29.

7. Морфологические и биохимические показатели крови бычков при технологических стрессах / Левахин В.И., Ажмулдинов Е.А., Титов М.Г., Поберухин М.М., Бабичева И.А. // Вестник мясного скотоводства. 2017. №2 (98). С. 88-92.

8. Способ снижения потерь продуктивности бычков мясных пород в условиях промышленного комплекса при технологических стрессах / Ажмулдинов Е.А., Титов М.Г., Сиразетдинов Ф.Х., Поберухин М.М., Бабичева И.А., Рогачев Б.Г., Павлов Л.Н. // патент на изобретение RUS 2649808 01.08.2017

9. Способ повышения стрессоустойчивости животных и сокращения потерь продукции при транспортировке и предубойном содержании / Левахин В.И., Ажмулдинов Е.А., Ласыгина Ю.А., Титов М.Г., Левахин Г.И., Левахин Ю.И., Бабичева И.А., Рогачев Б.Г. // патент на изобретение RUS 2658360 27.07.2016

10. Титов М.Г., Левахин В.И., Ажмулдинов Е.А. и др. Влияние скармливания адаптогенных препаратов на физиологический статус бычков при технологических стрессах // Инновационные разработки по импортозамещению в агропродовольственном секторе Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 85-летию Всероссийского НИИ мясного скотоводства. 2015. - С. 80-83.

11. Левахин В.И., Ажмулдинов Е.А., Титов М.Г. и др. Интесивность роста и адаптационные качества бычков различных пород при воздействии технологических стресс-факторов // Вестник мясного скотоводства. 2015. №1 (89). - С. 54-58.

12. Ажмулдинов Е.А., Титов М.Г. Сравнительная оценка адаптационной способности бычков различных пород // Пути интенсификации производства и переработки сельскохозяйственной продукции в современных условиях Материалы международной научно-практической конференции: в 2-х частях. Под редакцией В.Н. Храмовой. 2012. С. 54-56.

13. Kazim Sahin, Omer Kucuk Zinc Supplementation Alleviates Heat Stress in Laying Japanese Quail // The Journal of Nutrition, Volume 133, Issue 9, 1 September 2003, Pages 2808-2811, https://doi.org/10.1093/jn/133.9.2808

14. Интенсивность роста и адаптационные качества бычков различных пород при воздействии технологических стресс-факторов / Левахин В.И., Ажмулдинов Е.А., Титов М.Г., Ласыгина Ю.А., Исхаков Р.Г. // Вестник мясного скотоводства. 2015. №1 (89). С. 54-58.

15. Патент на изобретение RU №2674068 Способ повышения питательности грубых кормов при скармливании их крупному рогатому скоту / Б.X. Галлиев, Н.М. Ширнина и др. Опубликовано 04.12.2018. Бюл. №34.

16. Патент на изобретение RU №265839 Способ повышения продуктивности цыплят-бройлеров путем внутримышечных инъекций лиазолей нано форм Fe и Со в смеси со стабилизированным ЭХА водным раствором католита / С.А. Миропшиков, Е.А. Сизова и др. Опубликовано 21.06.2018. Бюл. №18.

17. Бахир В.М., Задорожный Ю.Г. и др. Электрохимическая активация: очистка воды и получение полезных растворов. М..: ВНИИМТ, 2001. - 176 с.

18. Инструкция по эксплуатации и техническое описание ионизатора воды Akvalift. Производитель: «Burbulinkas iz Со» UAR. Ул. Пушалото, 76, Паневежес, Литва.

19. Патент на изобретение RU №2234945 Стабилизатор водного раствора и водосодержащего сырья с самопроизвольно изменяющимся окислительно-востановительными свойствами / В.М. Дворников Опубликовано 27.08.2004.