Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы... 5
1.1 Общая характеристика молочнокислых бактерий них практическое использование 5
1.2 Протеолитическая активность 16
1.3 Прочие свойства молочнокислых бактерий 18
Глава 2. Собственные исследования 25
2.1. Материал и методика исследования 25
2.2 Результаты собственных исследований 29
2.2.1. Химический состав и питательность кормов, используемых в опыте 29
2.2.2 Технологические свойства лактобактерий 30
2.2.3 Микробиологические показатели образцов молока, сквашенных разными культурами лактобактерий 35
2.2.4 Кормление и содержание подопытных животных 37
2.2.5 Динамика живой массы и приростов подопытных животных 38
2.2.6 Промеры тела подопытных животных 45
2.2.7 Гематологические и биохимические показатели крови подопытных животных 51
2.2.8 Иммунологические показатели подопытных животных 60
2.2.9. Микрофлора желудочно-кишечного тракта подопытных животных... 68
2.2.10 Переваримость и использование питательных веществ рациона ... 71
2.2.10.1 Коэффициенты переваримости 71
2.2.10.2 Баланс азота 75
2.2.10.3 Обмен макро и микроэлементов
в организме подопытных животных 77
2.2.11 Эффективность использования в кормлении свиней препаратов лактобактерий на основе соевого молока 83
2.3 Обсуждение результатов собственных исследований 87
Выводы и предложения 97
Список использованной литературы 99
- Протеолитическая активность
- Микробиологические показатели образцов молока, сквашенных разными культурами лактобактерий
- Промеры тела подопытных животных
- Переваримость и использование питательных веществ рациона
Введение к работе
Повышение продуктивности животных, направленное на улучшение уровня жизни населения, в современных условиях сельского хозяйства, является основной проблемой сельского хозяйства.
В мясном балансе страны важное место занимает производство свинины. Среди факторов, обеспечивающих повышение продуктивности свиней, большое значение имеет полноценное кормление.
В связи с этим важное значение приобретает использование препаратов молочнокислых бактерий на основе соевого молока в кормлении молодняка свиней.
В последние годы в России растет популярность продуктов переработки соевых бобов в пищевых и кормовых целях.
Соя во многих странах мира стала важным фактором в обеспечении хорошего питания. Соевое молоко, соевый сыр, соевая мука являются высокобелковыми кормовыми продуктами. В свою очередь молочнокислые бактерии оказывают благотворное влияние на людей и животных.
Молочная кислота благоприятно действует на пищеварение, подавляет развитие гнилостной микрофлоры.
Молочнокислые продукты положительно влияют на рост и развитие сельскохозяйственных животных, уменьшают возможность заболевания желудочно-кишечного тракта и являются хорошим профилактическим средством против многих заболеваний.
С учетом вышеизложенного изучение действия молочнокислых бактерий на основе соевого молока на продуктивные и физиологические показатели свиней является весьма актуальным.
Целью настоящей диссертационной работы явилось изучение эффективности использования препаратов молочнокислых бактерий на основе соевого молока в кормлении свиней.
В связи с этим были поставлены следующие задачи:
1. Изучить действие молочнокислых препаратов на основе соевого моло
ка на:
здоровье и профилактику желудочно-кишечных заболеваний у свиней.
рост и развитие поросят.
*... физиологическое состояние организма свиней.
переваримость питательных веществ рациона.
состав интестинальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта сви-
ней.
2. Рассчитать эффективность использования препаратов молочнокислых
I микроорганизмов на основе соевого молока в кормлении свиней.
j Научная новизна работы заключается в том, что впервые в условиях
РСО-Алания изучена эффективность использования препаратов молочнокислых бактерий на основе соевого молока при выращивании свиней в возрасте 4-9 месяцев и даны научно обоснованные рекомендации по использованию препаратов молочнокислых бактерий на основе соевого молока в кормлении свиней на откорме.
На защиту выносятся следующие положения диссертации.*
1. Технологические свойства музейных штаммов Str. diacetilactis ВКМ В-979,
Lbm. acidophilum ВКМ В-842 при сквашивании соевого молока.
2. Результаты воздействия соевого молока, сквашенного музейными штам-
it
мами Str. diacetilactis, Lbm. acidophilum на иммунное состояние организма свиней.
3. Показатели воздействия на состав интестинальной микрофлоры свиней.
^ 4. Динамика живой массы свиней в возрасте 4 — 9 месяцев.
^ 5. Переваримость питательных веществ рациона.
Показатели физиологического состояния организма подопытных свиней.
Эффективность использования препаратов молочнокислых бактерий на основе соевого молока в кормлении свиней.
Протеолитическая активность
W.T.Williamson, S.B.Tove, M.L.Speck (1964) считают, что протеолитическая активность молочнокислых бактерий связана с деятельностью эндофер-ментов. Сообщение о наличии у молочнокислых бактерий экзоферментов появилось в 1964году. W.GVan der Zant, F.E.Nelson, 1953; W.T.Williamson, M.L.Speck, 1962; LMiller, O.Kandler, 1967, 1967a; М.В.Залашко, 1970 выявили, что протеолиз в молоке начинается и активно протекает в период интенсивного роста культур, когда количество клеток в среде максимальное Это свидетельствует о том, что гидролиз белка происходит в основном под действием ферментов, выделяемых живыми клетками в среду, которые необходимы ей для получения питательных веществ. Экзоферменты катализируют реакции гидролиза белка, а внутрикле точные ферменты катализируют реакции, протекающие внутри клетки, связанные с синтезом или освобождением энергии (М.Фробишер, 1965). И.И.Климовский и др., 1968, 1969; З.Х.Диланян, 1971; K.Ohmiya, Y.Sato, 1972; H.Castberg, H.Marris, 1976; Н.С.Королева, 1966; Е.И.Квасников, О.А.Нестеренко, 1975; L.Mou et al., 1975 определили, что способность молочнокислых бактерий к протеолизу широко используется в сыроделии, в основе которого лежат процессы ферментации составных частей молока: лактозы, белка и жира. При этом на качество сыра большое влияние оказывают протекающие в нем протеолитические процессы, которые ведут к появлению «вкусообразую щих» соединений (пептидов, свободных аминокислот, амидов и т.д.). В то же время белки во многом определяют консистенцию и структуру. Ряд других исследователей - Ю.Ю.Сорокин, (1967); З.Х.Диланян и В.А/Гуманян, (1968); ШШег, O.Kandler, (1967); T.Knaut и др., (1966) указывают, что молочнокислые палочки обладают различной протеолитической активностью. Протеолитическая активность у термофильных палочек выше, чем у стрептобактерий. Н.Ж.Джесперсон, (1971) указывает, что молочнокислые палочковидные бактерии обладают большей протеолитической активностью, чем кокковые формы. Так, L.bulgaricus, L.casei могут переводить до 25-30 % казеина в растворимую форму, тогда как Str.cremoris и Str.lactis - 15-17 %.
Так, Streptococcus lactis, например, выделяет низин (A.Mattick, A.Hirsch, 1944, 1947), Str.cremoris - диплококцин (A.E.Oxford, 1944), Lactobacillus acidophilus - ацидофилин и лактоцидин (J.G.Vincent et al., 1959), L.plantarum — лактолин (Kodama, 1953), L.brevis -бревин (Е.ИКвасников, В.И.Суденко, 1967 а, б). Различная степень антагонистической активности исследованных штаммов молочнокислых бактерий (З.Л.Свечникова, 1961; А.Б.Живаева, А.Г.Гриневич, 1975; P.Ritter, 1956; и др.) позволяет говорить о том, что образование ингибиторных веществ является специфическим свойством для каждого штамма. R.Kodama (1953) установил, что L.plantarum образует антибиотик лакто-лин, В последствии было найдено, что L.plantarum, выделенные из разнообразных источников (молочных продуктов, с ил осов и т.д.), задерживают рост Clostridium tyrobutiricum, Saccharomyces carlsbergensis, Candida albicans (А.В.Гудков, К.ПАлексеева, 1970; S.A.Koser et al.,1960; L.K.Nakamura, RA.Hartman, 1961). Антибиотик жизни используют главным образом при консервировании продуктов для предотвращения порчи их термофильными споровыми бактериями (консервирование овощей, ряда фруктов, супов, мясных изделий и т.д.). Добавление 100-200 мл низина на 1кг продукта сокращает время стерилизации и предотвращает плоскокислую порчу их (Т.П.Овчарова, 1972; BJarvis, M.D.Morisetti, 1969). 1.3
Прочие свойства молочнокислых бактерий J.Davis, (1960), МС.Уманский, (1973) выявили, что вкусовые качества сыров во многом определяются продуктами гидролизного расщепления молочного жира. В результате этого образуются свободные жирные кислоты, которые, обладая теми или иными вкусовыми свойствами, являются предшественниками ряда вкусовых и ароматических соединений. Большое количество бактерий, в том числе и молочнокислые, способны расщеплять липиды (М.В.Залашко, 1971). В процессах созревания сыров органолептические достоинства их в значительной степени зависят от продуктов энзиматического гидролиза жира T.E.Fryer, B.Reiter, R.C.Lawrence, (1967) доказано, что молочнокислые бактерии, принадлежащие к роду Lactobacterium, Streptococcus и Leuconostoc, обладают липолитической активностью в отношении молочного жира.
Липолитическая активность молочнокислых бактерий проявляется при высоких концентрациях клеток и длительной выдержке посевов. J.Singh и H.Laxminarayana (1973) показали, что молочнокислые бактерии (L.plantarum, L.casei, L.helveticus, L.fermenti), выделенные из сыра, так же как и другие микроорганизмы, имеют внутри- и внеклеточную липазу. Наличие ли-полиза у L.casei обнаружил E.Marth (1969). настоящее время фаги найдены у всех молочнокислых стрептококков и некоторых видов палочек. F.Benjamin, N.Hammond, B.Williams, (1965) определили, что среди молочнокислых стрептококков и молочнокислых палочек встречаются как резистентные, так и чувствительные к фагу системы. В природе существуют два вида фагов: вирулентные и умеренные. Предполагают, что все вирулентные фаги являются вирулентными мутантами умеренных фагов (I.S.K.Boyd, 1956). Известно, что один и тот же фаг может быть умеренным для одного бактериального штамма и вирулентным для другого
Микробиологические показатели образцов молока, сквашенных разными культурами лактобактерий
При проведении микробиологического анализа образцов молока мы определяли количество микроорганизмов в 1 мл готового продукта и антибиотическую активность по отношению к Staphylococcus aureus и Escherichia coli. Количество микроорганизмов в 1 мл сквашенного молока. Количество микроорганизмов в 1 мл продукта определяли методом серийных разведений. Результаты приведены в таблице 7. Нами установлено, что во всех образцах молока, сквашенного культурами "7 ft лактобактерий микробное число составляет 10 -10е (таблица 7), что позволяет считать, что молоко, взятое нами в качестве питательной среды, является благоприятной средой для роста молочнокислых бактерий. Антибиотическая активность. Одним из основных микробиологических показателей, по результатам которого можно судить о лечебно-профилактических свойствах того или иного штамма, является антибиотическая активность. Поэтому изучению данного показателя в наших исследованиях придавалось большое значение. Наряду с молочной кислотой молочнокислые бактерии способны продуцировать антибиотические вещества, подавляющие развитие болезнетворных, вредных и санитарно-показательных микроорганизмов. Антибиотики — специфические продукты жизнедеятельности бактерий, растений и животных, обладающие активностью по отношению к микроорганизмам определенных групп, способные задерживать их рост или подавлять их жизнедеятельность. Чувствительность микроба к антибиотикам выражается задержкой его роста, или гибелью от минимальной концентрации препарата (мкг, ЕД/мл) в течение 16-18 часов. Наличие роста бактерий свидетельствует об их резистентности к данному препарату, а отсутствие роста является показателем высокой чувствительности бактерий к данному антибиотику.
Оценку результатов проводили с учётом наличия или отсутствия зоны задержки роста, размера зоны стерильности вокруг цилиндра. Отсутствие зоны задержки роста бактерий свидетельствует о нечувствительности их к данному виду лактобактерий. Если проявляется зона задержки роста, её измеряют по диаметру (включая диаметр цилиндра) с помощью линейки. Зона задержки до 15 мм является показателем малой чувствительности, зона в 15-25 мм указывает на достаточную чувствительность, а более 25 мм указывает на высокочувствительность тест-культур к воздействию молочнокислых бактерий. Чем больше зона задержки роста тест-культур, тем выше их чувствительность к молочнокислым микроорганизмам. Мы проверили антибиотическую активность лактобактерий методом диффузии в агар с использованием бумажных цилиндриков. Результаты исследований приведены в таблице 8. Из данных, представленных в таблице 8 видно, что антагонистическая активность молочнокислых бактерий по отношению к условно патогенным микроорганизмам достаточно высокая. Зона стерильности колеблется от 19 до 20 мм по отношению к St. aureus и 20,6 мм - к Е. coli. Результаты исследований позволяют утверждать, что эти штаммы лактобактерии обладают высокими терапевтическими свойствами. Условия ухода и содержания животных контрольной и опытной групп были одинаковыми. Основная масса кормов состояла в зимний период: из дерти ячменной, дерти кукурузы желтой, жмыха подсолнечного, свежей послеспир-товой зерновой барды, натурального соевого молока, а в осенний и летний периоды в рационы включали: траву люцерны и крапиву. Опытной группе в рацион добавляли, по питательности, препарат лактобактерии на основе соевого молока (табл. 3). Рационы подопытных свиней балансировались по 13 показателям по схеме кормления (табл. 1). Подопытные животные обеспечивались всеми питательными веществами в соответствии с нормами кормления ВИЖа. Живая масса животных является одним из основных хозяйственно-полезных показателей, в прямой зависимости от которой, находятся рост и развитие животных, характеризующих особенности конституции, характер и степень напряженности процессов метаболизма, протекающих в организме животных. На развитие организма в целом и его отдельных систем оказывает влияние не только уровень, но характер и различие в типе кормления.
Следовательно, важным было определить, насколько целесообразно включение в рационы кормления животных опытной группы лактобактерий на основе соевого молока. В ходе проведения исследований на подопытных свинках и кабанчиках продуктивные показатели животных нами оценивались по результатам индивидуальных ежемесячных контрольных взвешиваний с 4-х до 9-ти месячного возраста.
Промеры тела подопытных животных
Определение массы животного - простой и надежный метод учета изменения величины тела с возрастом. Промеры позволяют сделать экстерьерную оценку более объективной, так как одним из факторов, влияющих на линейный рост животных, являются условия питания и содержания. Для изучения влияния используемых в опыте лактобактерий на основе соевого молока, в особенности подсвинков опытной группы, нами были взяты промеры: длины туловища, обхвата груди и высоты в холке в возрасте 5, 7, 9 месяцев, в те же дни когда проводилось ежемесячное контрольное взвешивание животных. При этом установлено, что промеры подопытных животных находиОтдельно взятые промеры не всегда могут достаточно охарактеризовать телосложение животного. Данные, полученные при измерении, необходимо анализировать во взаимоотношении друг с другом и рассматривать как единое целое. Для этого мы и определяли индексы телосложения.
Учитывая полученные нами результаты промеров длины туловища, обхвата груди и высоты в холке мы путем расчета индексов растянутости, массивности и сбитости смогли изучить влияние лактобактерий на основе соевого молока на развитие подопытных животных (таблица 18, диаграммы 9, 10, 11, 12,13 и 14). Полученные нами данные (таблица 18, диаграммы 9, 10, 11, 12, 13 и 14) свидетельствуют, что индексы телосложения: растянутости, массивности, у животных, получавших лактобактерии на основе соевого молока были, хотя и недостоверно (Р 0,95), но несколько выше, чем у их аналогов из контрольной группы, а по сбитости контрольная группа превосходила опытную. Таким образом, нами установлено положительное влияние использования в рационах кормления свиней опытной группы лактобактерии на основе соевого молока на их линейный рост, показатели которого согласуются с динамикой массы животных подопытных групп. Кровь состоит из плазмы и форменных элементов - эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов, находящихся во взвешенном состоянии.
Функции крови многообразны. Это, прежде всего, в обобщенном виде, функции транспорта или переноса газов и веществ, необходимых для жизнедеятельности клеток или подлежащих удалению из организма. К ним относятся: дыхательная, питательная, интегративно-регуляторная и экскреторная функции. Кровь выполняет в организме и защитную функцию, благодаря связыванию и нейтрализации токсических веществ, попадающих в организм, связыванию и разрушению инородных белковых молекул и чужеродных клеток, в том числе и инфекционного происхождения. Кровь является одной из основных сред, где осуществляются механизмы специфической защиты организма от чужеродных молекул и клеток, т.е. иммунитета. Кровь участвует в регуляции всех видов обмена веществ и температурного гомеостазиса, является источником всех жидкостей, секретов и экскретов организма. Состав и свойства крови отражают сдвиги, происходящие в других жидкостях внутренней среды и клетках, в связи, с чем исследования крови являются важнейшим методом диагностики. Эритроциты составляют главную массу клеток крови. Свое название они получили от греческого слова "эритрос" - красный. От них зависит красный цвет крови. Эритроциты очень эластичны, легко сжимаются и поэтому могут проходить через узкие капилляры, диаметр которых меньше их диаметра. Функции эритроцитов: 1) перенос кислорода от легких к тканям; 2) участие в транспорте углекислого газа от тканей к легким; 3) транспортировка питательных веществ, адсорбированных на поверхности аминокислот; 4) участие в поддержании рН крови на относительно постоянном уровне; 5) участие в явлениях иммунитета: эритроциты адсорбируют на своей поверхности различ ные яды, которые затем разрушаются клетками ретикулоэндотелиальнои сис темы. Для определения влияния соевого молока заквашенного молочнокислыми бактериями нами было исследовано в динамике содержание эритроцитов в крови у подопытных свиней. Результаты приведены в таблице 19 и диаграмме 15.
Промеры тела подопытных животных
Среди факторов, определяющих полноценность кормления сельскохозяйственных животных, существенное значение имеют условия минерального питания. В настоящее время в растениях и организме животных, кроме углерода, кислорода, азота, и водорода, установлено присутствие еще около 75 химических элементов. Их содержание колеблется в широких пределах. В число жизненно необходимых входят 15 элементов. Минеральные вещества имеют большое значение для нормальной жизнедеятельности организма, поскольку они являются необходимой основой для построения опорных систем (костей), входят в состав клеток, тканей, органов и жидкостей, участвуют во всех его структурных уровнях. При сбалансированности рационов по минеральным веществам повышается использование азота и увеличивается синтез белка. Существует и обратная зависимость, когда под действием оптимального обеспечения животных органическими компонентами (белок, жир, углеводы) повышается использование минеральных веществ. В связи с этим для нас представлял интерес влияние применения препаратов лактобактерий на соевом молоке при откорме свиней на обмен макро (калий и фосфор) и микроэлементов (железо, медь, цинк) в организме подопытных животных. Обмен кальция и фосфора. Кальций - один из распространенных в природе химических элементов, встречается в форме углекислого кальция -СаСОз (мел, известняк, гипс, доломит) и т.д. соли кальция, особенно углекислые и фосфорнокислые, находятся в протоплазме всех клеток тканей тела, но 99% из них входят в состав скелета, и зубов. Нормальное содержание кальция в сыворотке крови животных колеблется в пределах 9-12 мг%.
Кальций участвует в регуляции проницаемости клеток и в свертывании крови, а также в поддержании кислотно-щелочного равновесия в организме. Кальций поступает в организм животных с кормом и водой в виде различных солей. Фосфор - как и кальций, широко распространен в природе и входит в состав ортофосфатных минералов кальцийфторапатита и гидроксилапатита. По содержанию в организме фосфор занимает второе место после кальция и тесно с ним связан. В животном организме фосфор находится как в виде органических, так и неорганических соединений. Фосфор входит в структуру нуклеиновых кислот, которые служат носителями генетической информации, регулирует биосинтез белка и иммунитет.
Исходя из выше изложенного и с учетом важности данных микроэлементов для организмов животных, особенно для молодняка, нами был рассчитан баланс кальция и фосфора, (таблица 30, диаграммы 23 и 24). Из анализа данных таблицы 30 и диаграмм 23 и 24 следует, что свиньи опытной группы лучше усваивали, по сравнению со своими аналогами из контрольной группы, кальция - на 11,8 % (Р 0,95), а фосфора - на 20 % (Р 0,99), что объясняется лучшим перевариванием микроэлементов под влиянием молочнокислых бактерии. Обмен железа, меди и цинка. В организме взрослых животных концентрация железа в среднем составляет 0,005 % в расчете на свежую ткань и 0,14 % в расчете на золу, в свинье массой 100 кг - примерно 5 г (более 90 % железа) находится в организме животного в соединении с различными белками — гемо глобином крови, миог лоби ном мышечной ткани, транс ферином плазмы крови, ферритином и некоторыми ферментами. Соединения железа выполняют в организме окислительные функции. Гемоглобин осуществляет транспорт кислорода, миоглобин - его связывание и резервирование. Ферменты цитохромы, каталаза и др. играют важную роль в процессах тканевого дыхания и питания, способствуя тем самым увеличению живой массы и сохранности молодняка. Медь. У взрослых животных концентрация меди составляет 0,0002 %, т.е., в 30 раз меньше, чем железа. Медь участвует в гемопоэзе и способствует образованию гемоглобина в присутствии железа.
Она необходима для нормального развития скелета и повышения мясной продуктивности. Участвует в ряде ферментативных процессов. Значительно влияет на обмен в организме углеводов, липидов, белков и минеральных веществ. Медь оказывает влияние на активность половых гормонов, обмен витаминов и функциональное состояние эндокринной и нервной систем. Цинк. В теле новорожденного поросенка содержится его около 25 мг. Концентрация цинка в теле увеличивается в раннем периоде постнатального онтогенеза. Наиболее насыщены цинком костная ткань, печень, кожа, шерсть (перья). Основное значение цинка в организме - участие в процессе дыхания. Цинк оказывает положительное влияние на активность половых гормонов и го-надотропных гормонов гипофиза и играет огромную роль в процессах оплодотворения и воспроизводства животных. Цинк так же участвует в регулировании газового, водного, углеводного, минерального и азотного обмена. Он служит катализатором в окислительно-восстановительных процессах, повышает физиологическую активность витаминов, увеличивает силу фагоцитоза. Для определения влияния соевого молока, сквашенного молочнокислыми бактериями, на минеральный обмен нами был рассчитан баланс железа, меди и цинка (таблица 31, диаграммы 25, 26 и 27).
