Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 10
1.1. Исторические аспекты использования пантов и вторичного сырья пантового оленеводства 10
1.2. Морфологическое строение хвостовых желез оленей 15
1.3. Анализ современных данных о химическом составе, биологической активности и применении пантов и вторичного сырья пантового оленеводства 17
1.4. Использование нетрадиционных кормовых добавок в птицеводстве 52
Собственные исследования 57
Глава 2. Материалы, объекты и методы исследования 57
Глава 3. Химический состав пантов пятнистого, северного оленя и вторичного сырья пантового оленеводства 70
3.1. Характеристика исследуемого сырья 70
3.2. Минеральный состав пантов и вторичного сырья пантового оленеводства 75
3.3. Белковый и аминокислотный состав пантов, кожи пантов и хвостов северного оленя 79
3.4. Липидный состав пантов пятнистого, северного оленя и вторичного сырья пантового оленеводства 82
3.4.1. Общие липиды и фосфолипиды пантов пятнистого, северного оленей и вторичного сырья пантового оленеводства 83
3.4.2. Жирнокислотный состав пантов пятнистого, северного оленей и вторичного сырья пантового оленеводства 95
3.4.3. Нетрадиционные липиды пантов и вторичного сырья 106
Глава 4. Переработка и использование вторичного сырья пантового оленеводства 130
4.1. Использование вторичного сырья пантового оленеводства в технологии получения кормовых добавок 131
4.2. Использование экстрактов из пантов в технологии получения ликёроводочных изделий 137
Глава 5. Исследование биологической активности кормовых добавок из вторичного сырья пантового оленеводства на лабораторных животных
5.1. Сравнительная оценка адаптогенного, антистрессового и стимулирующего действия препаратов из пантов и вторичного сырья пантового оленеводства 140
5.2. Антиоксидантная активность и гипотензивный эффект экстрактов хвостов и пантов северного оленя 143
Глава 6. Использование кормовой добавки из хвостов северного оленя «Биохол» при выращивании цыплят-бройлеров 146
6.1. Влияние кормовой добавки «Биохол» на энергию роста, сохранность и переваримость питательных веществ корма цыплятами-бройлерами 148
6.2. Баланс азота, кальция, фосфора 156
6.3. Влияние кормовой добавки «Биохол» на мясную продуктивность цыплят-бройлеров 160
6.4. Экономическая эффективность использования кормовой добавки «Биохол» при выращивании цыплят-бройлеров 162
Заключение 166
Выводы 171
Рекомендации производству 174
Список литературы 175
Приложения 211
- Исторические аспекты использования пантов и вторичного сырья пантового оленеводства
- Материалы, объекты и методы исследования
- Характеристика исследуемого сырья
Введение к работе
Поиск новых источников биологически активных веществ является одним из важных направлений в биотехнологии.
В настоящее время, в условиях вредных экологических воздействий, по-прежнему актуальны исследования препаратов обладающих адаптогенным, антистрессовым и тонизирующим свойствами.
Уникальным природным источником биологически активных веществ животного происхождения являются представители Дальневосточной фауны: пятнистый (Cervus Nippon) и северный (Rangifer tarandus) олени. Практически все органы оленей, наряду с пантами (не окостеневшие, покрытые бархатистой шкурой рога) издавна применяются в народной медицине и имеют большой спрос в странах Юго-Восточной Азии (Китай, Корея, Япония). Недостаточная изученность вторичного сырья ограничивает его широкое использование в России.
Наиболее полная утилизация вторичного сырья с целью внедрения безотходной технологии - одна из актуальных проблем пантового оленеводства (Владимиров Л.Н., Решетников И.С., 1999; Владимиров Л.Н., 2001, 2002). Особенно перспективна разработка технологий использования вторичного сырья пантового оленеводства для получения биологически активных кормовых добавок, способствующих эффективной трансформации составных частей корма в продукцию животноводства, повышающих специфическую и не специфическую резистентность животных.
На территории нашей страны в основном разводится северный олень. В России сосредоточено до 80% мирового поголовья домашних и
около 40% диких северных оленей. Особенно большое поголовье северного оленя распространено на Аляске, Магаданской области, Якутии, а также на севере Амурской области имеется несколько оленеводческих хозяйств, которые далеко не полностью используют сырьё пантового оленеводства, в частности, традиционно используют мясо оленей, шкуры и панты, и практически не утилизируют остальные органы, ткани и железы (Богачев А.С., 1981). Разработка технологий использования вторичного сырья пантового оленеводства в качестве кормовых добавок, может принести существенную экономическую выгоду этим хозяйствам.
Исследованиям в области изучения химической природы, биологической активности известных препаратов из пантов (пантокрина, рантарина) уделялось много внимания, что отражено в работах Брехмана И.И., Добрякова Ю.И., Юдина А.Н. (1968, 1969, 1978), Силаева А.Б. (1968, 1975), Сухарева-Немакова Н.Н., 1975. Однако, изучение природы химических соединений, препаратов, обладающих столь широким спектром фармакологических эффектов, очень актуально и активно продолжается.
Из вторичной продукции оленеводства наименее изучены хвосты, репродуктивные органы, которые в народной медицине нашли широкое применение, как и панты. По литературным данным лекарственные препараты из хвостов оленей действуют более радикально, чем из пантов (Hirschhorn Н.Н., 1982).
Представляло большой интерес изучить вторичное сырье пантового оленеводства как источник кормовых добавок при выращивании цыплят-бройлеров.
В настоящее время птицеводство Дальнего Востока располагает современной материально-технической базой. Птицефабрики
укомплектованы высокопродуктивными специализированными кроссами яичных и мясных пород, хорошо механизированы и автоматизированы. Однако производство птицеводческой продукции часто не высоко рентабельно. Главными причинами этого являются отсутствие и дороговизна кормов, их биологическая и экологическая неполноценность (Алексеев А.А., Бобырев А.К., Евтушенко Н.Н., 1995).
Полноценное кормление птицы - один из важнейших факторов в
проявлении птицей генетического потенциала (Фисин В.И., 1986, 1996).
м Известно, что при сбалансированном питании потребность птицы
удовлетворяется в необходимых питательных веществах, создаются условия для нормального обмена веществ в организме, обеспечивается высокая продуктивность при эффективной конверсии кормов, снижаются затраты питательных веществ на единицу продукции (Дмитроченко А.П.,
* 1974, Шипилов В., Переслегина И., 1999). В связи с дефицитом
экологически чистых кормов, особенно белковых и комплекса витаминно-
минеральных добавок, многие ученые совместно с практиками
животноводами работают над изысканием путей решения этой важной
проблемы (Хенинг А., 1976, Исмаилова Д., Волик В., 1993).
^ Анализ ситуации за последние годы свидетельствует о чрезвычайной
нестабильности источников сырья для белковых кормов, особенно рыбной муки так, как цены на нее постоянно поднимаются (Борисочкина Л.И., 1989, Перебейнос А.В., 1995). Подобную тенденцию имеет и цена на соевый шрот. Все это настоятельно требует поисков нетрадиционных
* способов получения белковых и энергетических ресурсов (Маманов А.П.,
1995).
Таким образом, в условиях реформ в стране, дороговизны кормов, энергоресурсов, оборудования, разобщенности субъектов Федерации по
обеспечению птицеводства кормами и неполноценностью последних ввиду недостатка сырья, поиск, оценка, использование местных кормовых источников и разработка новых технологий кормовых добавок в настоящее время весьма актуально (Егоров И., 1995, Архипов А., 1996, Северов В., 1996).
Цель и задачи исследования. Целью работы является научное
обоснование использования вторичного сырья пантового оленеводства в
технологии получения биологически активных кормовых добавок,
уЩ используемых при выращивании сельскохозяйственных животных.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
- изучить химический состав вторичного сырья пантового
оленеводства: окостеневших рогов, бугорков черепных костей,
кожи пантов, хвостов, репродуктивных органов в сравнительном
аспекте с пантами пятнистого и северного оленей;
- разработать технологию переработки вторичного сырья
пантового оленеводства и получения биологически активных
кормовых добавок, используемых при выращивании молодняка
и ослабленных животных;
^ - исследовать адаптогенную, антистрессовую и стимулирующую,
антиоксидантную активность и гипотензивный эффект кормовых добавок на лабораторных животных;
- изучить возможность использования кормовых добавок из
вторичного сырья пантового оленеводства при выращивании
* цыплят-бройлеров;
- определить влияние кормовых добавок на физиологический
статус цыплят при выращивании;
определить оптимальный возраст птицы, при котором применение кормовых добавок наиболее эффективно;
рассчитать экономическую эффективность от ввода в рацион кормовых добавок из вторичного сырья пантового оленеводства.
Научная новизна работы. Дана характеристика химического состава вторичного сырья пантового оленеводства - окостеневших рогов, кожи пантов, бугорков черепных костей, хвостов, репродуктивных органов оленей в сравнении с пантами пятнистого и северного оленей.
В пантах обнаружен более широкий спектр биологически активных веществ: фосфолипидов, гликолипидов, полиненасыщенных жирных кислот, глицериловых эфиров и простагландинов, макро- и микроэлементов. Показано в пантах северного оленя существенное преобладание фосфолипидов, полиненасыщенных жирных кислот, связанное с адаптивными реакциями в условиях Севера. Содержание эйкозатриеновой кислоты (С2о:з) в пантах северного оленя в три раза выше, чем в пантах пятнистого оленя.
Обнаружено, что кожа пантов, хвостов, репродуктивные органы оленей содержат широкий спектр биологически активных веществ, значительно больший, чем панты. В коже пантов на порядок выше содержание эйкозатетраеновой кислоты (Сгол) по сравнению с пантами. Содержание ненасыщенных жирных кислот в хвостах, репродуктивных органах в два раза выше, чем насыщенных.
Получила дальнейшее развитие концепция о безотходной технологии продукции северного оленеводства, на основании комплексных биохимических исследований обоснована возможность наиболее полного использования вторичного сырья пантового оленеводства.
Разработана технология переработки вторичного сырья пантового оленеводства и получения высокоэффективных антистрессовых, иммуностимулирующих кормовых добавок.
Заявлена к патентованию технология получения кормовой добавки из хвостов оленей (заявка № 2002112136/13, 06.05.2002).
Рекомендовано использование кормовых добавок из вторичного сырья
пантового оленеводства в птицеводческих и фермерских хозяйствах
региона при выращивании цыплят-бройлеров. Добавление их к основному
т рациону на ранних стадиях развития цыплят-бройлеров для профилактики
болезней молодняка стимулирует поствакцинный иммунитет, увеличивает переваримость корма, продуктивность и сохранность птицы.
Исторические аспекты использования пантов и вторичного сырья пантового оленеводства
Панты, хвосты и лутай оленей, изюбрей и маралов использовались у народов Востока в китайской и тибетской медицине тысячелетиями, но их применение было окутано покровом таинственности (Бочкарев В.П., Преображенский А.П., 1927). В дошедшей до наших дней «Сводной фармакопее» (Бэнь-цау ган-му), составленной Ли Ши-чжэнем и изданной в 1596 году, отмечается, что перед использованием эти органы специальным способом обрабатывались (сушились) и применялись в виде порошка, пилюль и отваров в вине. Другие авторы, описывая биологию пятнистого оленя, подчёркивали, что «у северных варваров имеются изюбры (толу), пантами которых тоже можно пользоваться, у них применяется, кроме того, и хвост» (Маракуев А.В., Рудаков А.В., 1935).
Подтверждение этому мы находим у Абрамова К.Т. (1954), который указывает, что до установления советской власти на Дальнем Востоке сотни изюбрей в зимнее время «губились ради добычи хвостов (луиба)». У самок при этом брался ещё и зародыш, так называемый лутай. Мягкие рога, покрытые волосяным покровом, растут у многих видов оленей, за исключением кабарги. Северный олень - широко распространённый вид, географический ареал которого охватывает почти всю тундру и часть северной тайги в Европе, Азии и Северной Америке, им заселены также многие арктические острова. Повсеместно вид , представлен двумя формами: домашней и дикой. Основная часть поголовья домашних оленей находится в тундровой и лесотундровой зонах (Пуллиайнен Э., 1989) Главные оленеводческие районы в европейской части - Ненецкий автономный округ и республика Коми, в азиатской -Магаданская, Тюменская, Камчатская область и Якутия. Распространение дикого северного оленя на юге Дальнего Востока тесно связано с охотской флорой, горными редколесьями, тундрами и марями. Территориально они приурочены к Северному Сихоте-Алиню, северу левобережного Приамурья и районам Охотского побережья. В Амурской области граница ареала проходит по предгорьям хребта Турана, верховьям рек Томь, Ульма, Ига, Бысса, Селемджа, Нора, огибает с севера и запада Верхне-Зейскую равнину и Зейское водохранилище, пересекает река Гилюй в 80 км от его устья, захватывает западную часть хребта Тукурингра и через верховья рек Тында, Уркан, Олдой, Уруша и Урил уходит в пределы Забайкалья. Места обитания северного оленя в пределах описываемого региона весьма разнообразны, что обусловлено значительной мозаичностью ландшафта. К ним относятся очень редкие сосновые боры, редкостойные и кустарниково-травянистые лиственничники с ягелем, высокогорные луга, горные тундры, долинные леса, старые гари, мари и болота. Сезонность смены использования биотопов определяется режимом и характером снежного покрова, количеством и доступностью корма, обилием кровососущих двукрылых.
Кормовые ресурсы северных оленей очень разнообразны, они поедают почти все растения, произрастающие в местах их обитания, это более 280 видов (Стремилов П.И., 1973, Сулкава С, Эркинаро Э, Хейкура К., 1989). С установлением снежного покрова в питании оленей возрастает роль ягеля, который содержит мало белка, но, по современным данным, изобилует биологически активными веществами. Продукция пантового оленеводства содержит комплекс биологически активных веществ, что связано с генетическими особенностями, средой обитания и питанием. Ягель очень редко используется в пищу другими животными, так как их желудочно-кишечный тракт его не переваривает. Способность оленей существовать на скудных кормах свидетельствует о высокой экологической пластичности вида. Северный олень поразительно хорошо приспособлен к существованию в суровых естественных условиях природы высоких широт - холодам, многоснежью и скудному корму. Строение копыт северных оленей так же специфично: средние пальцы на них сильно закруглены, боковые копытца посажены низко, что позволяет «копытить» корм из-под снега (Вевер А.Э., Кочанов Н.Е., 1974). Только для северного оленя характерно наличие рогов (пантов), как у самцов, так и самок (Баскин Л.М., 1970), вероятно, это также связано с суровыми условиями существования северных оленей.
Материалы, объекты и методы исследования
Объектами исследований явились свежесрезанные панты пятнистого и северного оленей, препараты из пантов: пантокрин и рантарин; вторичное сырьё пантового оленеводства: кожа пантов, бугорки черепных костей, окостеневшие рога, репродуктивные органы (семенники и пенисы), хвосты.
Исследуемое сырьё заготовлено в оленеводческих хозяйствах «Усть-Нюкжа» Тындинского района Амурской области и АО «Гамов» Приморского края в 1986-2003 гг. Бугорки черепных костей пятнистого оленя предоставлены Приморской государственной с/х академией (г. Уссурийск), пантокрин и рантарин - Хабаровским химико-фармацевтическим заводом.
Свежесрезанное сырьё очищали от волосяного и кожного покрова. Одну часть очищенного сырья и отдельно кожу измельчали и фиксировали подкисленным этанолом, другую - смесью хлороформ-метанол (1:1).
Схема проведённых исследований представлена на рисунке 1. Анализ минерального состава проведен в Центральной аналитической лаборатории ФГУТП «Амургеология» спектральным методом просыпки в 3-х полостной дуговой разряд (Лонцих СВ., Недпер В.В., Райхбаум Я.Д., Хохлов В.В., 1973). Общий белок определяли по общему азоту фотоколориметрическим методом (Лебедев П.Т., Усович А.Т., 1969).
Анализ аминокислот проведен в Тихоокеанском институте биоорганической химии ДВО РАН г. Владивостока на аминокислотном анализаторе LKB «Alpha Plus», с использованием сульфакатионита Ultropak-8, колонки 22 см х 8 мм, скорость буфера - 25мл/час, реагента -20 мл/час, при рН : 3,26; 4,25; 6,45. Гидролиз проводили в вакуумированной, запаянной ампуле в атмосфере жидкого азота 5,7 н НС1, в течение 24-х часов.
Липиды экстрагировали по методике, в которой использованы принципы методов - Фолча (Folch J., Lees М., Sloane-Stanley G.H., 1957) и Блайя-Дайера (Bligh E.G., Dyer W.J., 1959). 20 г ткани гомогенизировали и добавляли 60 мл смеси хлороформ-метанол (1:2), экстракцию проводили охлажденными растворителями, затем приливали 20 мл хлороформа и гомогенизировали 30 секунд. Супернатант декантировали, а остаток реэкстрагировали 6-7 объёмами смеси хлороформ-метанол (2:1). Гомогенат оставляли на 30 минут и фильтровали. К объединённым экстрактам добавляли 20 % воды. После разделения фаз отбирали хлороформенный слой, концентрировали его на роторном испарителе. Количество липидов в экстрактах определяли взвешиванием высушенных в вакууме до постоянного веса аликвот экстракта.
Фосфолипиды анализировали одномерной и двумерной микро-ТСХ. Для одномерной микро-ТСХ использовали стандартные пластинки на силуфоле и систему растворителей: хлороформ-метанол-аммиак (112:48:28), обнаружитель - вода. Для двумерной микро-ТСХ - стеклянные пластинки со слоем силикагеля КСК, закрепленным гипсом, размером 6x6 см, в системах растворителей, первое направление: хлороформ-метанол-бензол-28% аммиак (65:30:10:6); второе направление: хлороформ-метанол-бензол-ацетон-уксусная кислота- вода (70:30:10:5:4:1), (Vaskovsky V.E., Terekhova Т.А., 1979).
Характеристика исследуемого сырья
Для проведения исследований, периодически, начиная с 1986 т. и по настоящий год в оленеводческих хозяйствах Приморья и Амурской области нами заготавливалось сырье: свежесрезанные и консервированные панты, окостеневшие рога пятнистого и северного оленей, бугорки черепных костей и репродуктивные органы пятнистого оленя, свежесрезанные хвосты северного оленя.
При полном развитии рога имеют ствол и три отростка. Неокостеневшие рога оленей срезали обычно в июне месяце в стадии начала развития второго отростка (рисунок 2).
В анализе использовался полностью пант с верхушкой, который очищали от кожно-волосяного покрова. С целью сохранения биологически активных веществ свежесрезанные панты пятнистого и северного оленя измельчали и фиксировали в растворителе непосредственно в хозяйствах сразу после срезки. Кожу пантов измельчали и фиксировали отдельно.
В Приморье, в Хасанском районе, в оленеводческом хозяйстве «Гамов» для нас были срезаны панты с одного пятнистого оленя. Один пант сразу очистили и зафиксировали растворителями, второй пант этого же оленя в течение месяца консервировался в том же хозяйстве старинным методом: путём кратковременного погружения пантов в чаны с горячей водой с последующей вентиляционной сушкой. Этот метод всё ещё применяется для консервирования пантов пятнистого оленя (Гнеденков В.И., 1972).
Панты северного оленя в настоящее время консервируют преимущественно методом калориферной сушки. Качество и соответственно цена на внешнем рынке зависят не от способа консервирования пантов, а от внешнего вида, учитывается целостность кожного покрова и цвет на разрезе, который обуславливается наличием крови в пантах. Панты северного оленя заготавливали в разные сроки -самцов в июне, и через месяц самок - так как у них они отрастают позже.
Термин «рога» не совсем точно раскрывают существо данных образований, так как в них совершенно отсутствует роговое вещество, присущие истинным рогам полорогих животных. Фактически это временные ежегодно сменяющиеся придатки постоянных костных отростков, которые по-разному называют: роговые пеньки, бугорки черепных костей, стаканчики (Богачев Е.С., 1981).
Окостеневшие рога, репродуктивные органы и хвосты заготовлены зимой в оленеводческих хозяйствах в период массового забоя животных. Следует отметить, что окостеневшие рога оленей (рис.3) существенно отличаются от рогов других животных.
Похожие диссертации на Химический состав и биологическая активность пантов, вторичного сырья пантового оленеводства и их использование в технологии получения кормовых добавок
