Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 11
1.1. Факторы, способствующие накоплению нитратов кормовыми растениями 11
1.2. Влияние нитратов и нитритов на организм жвачных 17
1.3. Микрофлора рубца в усвоении азота и денитрификации 30
1.4. Влияние нитратов на молочную продуктивность коров и качество молока 36
1.5. Токсичность нитратов и профилактика нитроинтоксикации 40
1.6. Профилактика отрицательного влияния нитратов и нитритов на организм крупного рогатого скота 45
1.7. Резюме по обзору литературы 53
Глава 2. Материалы и методы исследований 56
Глава 3. Результаты исследований 66
3.1. Влияние нитратов на продуктивность и обмен витамина А у бычков ярославской породы 66
3.1.1. Содержание нитратов и каротиноидов в кормовых культурах 68
3.1.2. Продуктивность животных в зависимости от уровня нитратов в рационе 72
3.1.3. Переваримость питательных веществ при разном уровне нитратов в рационе бычков 76
3.1.4. Влияние нитратов на азотистый обмен в рубце фистулированных бычков-кастратов 85
3.1.5. Биохимические показатели крови бычков при разном уровне нитратов в рационе 88
3.1.6. Переваримость каротина и накопление его и витамина А в печени бычков 97
3.1.7. Выведение нитрата из организма и накопление его в органах и мышечной ткани животных 100
3.2. А-витаминная обеспеченность коров в зависимости от их физиологического состояния и уровня нитратов в рационе 104
3.3. Биохимические показатели рубцовой жидкости, крови и молока коров, получавших рационы с тиосульфатом натрия и нитратом калия 106
3.4. Качество молока при введении в рацион коров аскорбиновой кислоты 110
3.5. Влияние натрия аскорбината на рубцовое пищеварение коров 118
3.6. Использование разного уровня тиосульфата натрия, аскорбиновой кислоты в рационах нетелей и коров-первотелок с допустимым и повышенным уровнем нитратов 121
3.6.1. Содержание нитратов и витаминаС в кормовых средствах 128
3.6.2. Потребление и переваримость питательных веществ рационов 131
3.6.3. Переваримость фракций углеводов при разном уровне тиосульфата натрия в рационе 140
3.6.4. Баланс и использование азота 143
3.6.5. Биохимические показатели крови и молока коров 149
3.6.6. Качество молока коров при введении витамина С и тиосульфата натрия в рацион с повышенным уровнем нитратов 166
3.6.7. Функции воспроизводства 175
3.6.8. Влияние нитратблокирующих добавок на рост телят 176
3.6.9. Продуктивность животных 181
3.7. Влияние разного уровня тиосульфата натрия на биохимические показатели молока 186
3.8. Влияние разного уровня тиосульфата натрия на переваримость питательных веществ рациона телочек 195
3.9. А-витаминная ценность молока коров при имплантации аскорбиновой кислоты 200
3.10. Влияние имплантации витамина С на рост телочек 206
3.11. Влияние повышенного уровня селена и цинка на биохимические показатели крови и продуктивность коров 211
3.12. Влияние повышенного уровня витаминов А и Е в рационах нетелей на переваримость питательных веществ рационов 223
3.13. Показатели азотистого обмена у нетелей при внесении в рацион лигносульфоната цинка 229
3.14. Азотистый обмен у коров-первотелок при внесении в рацион лигносульфоната цинка 245
3.15. Влияние нитратблокирующих и биостимулирующих добавок на развитие микроорганизмов рубца 264
3.15.1. Динамика численности целлюлозолитических микроорганизмов в рубце 275
3.15.2. Целлюлозолитическая активность и скорость расщепления целлюлозы в рубце 278
3.15.3. Действие нитратблокирующих добавок и биостимулятора на процессы гидролиза крахмала в рубце 281
3.15.4. Амилолитическая активность рубцовых микроорганизмов 283
3.15.5. Молочнокислые бактерии в рубце коров 284
3.15.6. Денитрифицирующие бактерии и содержание нитрат-ионов в рубце коров 288
3.15.7. Протеолитические микроорганизмы, рН и содержание аммиака в рубце коров 289
3.15.8. Бактерии группы кишечной палочки (БГКП) в рубце коров 293
3.15.9. Бактерии рода Salmonella в рубцовой жидкости коров 296
3.15.10. Влияние нитратблокирующих добавок на синтез ЛЖК 297
3.15.11. Биохимические показатели крови, молока и продуктивность коров 301
3.15.12. Эффективность использования нитратблокирующих и биостимулирующих добавок 309
3.16. Результаты производственных испытаний 311
3.17. Обсуждение результатов исследований 317
Выводы 332
Предложения производству 336
Библиографический список 337
Приложения 388
- Влияние нитратов и нитритов на организм жвачных
- Использование разного уровня тиосульфата натрия, аскорбиновой кислоты в рационах нетелей и коров-первотелок с допустимым и повышенным уровнем нитратов
- Влияние повышенного уровня селена и цинка на биохимические показатели крови и продуктивность коров
- Обсуждение результатов исследований
Введение к работе
Актуальность темы. Мировой опыт успешного ведения животноводства убедительно свидетельствует о необходимости решения проблемы кормов. Только полноценное питание полностью реализует генетический потенциал продуктивности животных. По данным академика РАСХН Л.К.Эрнста потери от недостаточной реализации генетического потенциала в стадах крупного рогатого скота за 1998-2001 гг. составили: при выращивании животных - 65-67%, а по молочной продуктивности - до 60%.
Возделывание сельскохозяйственных культур в неблагоприятных агроклиматических условиях, чрезмерное употребление азотных удобрений, пестицидов и других агрохимикатов, нарушают баланс поступающих питательных элементов в растениях, что может привести к накоплению в них значительного количества нитратов и ксенобиотиков. Нитраты, попадая в организм вместе с пищей и водой, могут превращаться в токсичные соединения - нитриты. Поступая в кровь, нитриты связывают гемоглобин, превращая его в метгемоглобин, таким образом вызывая гипоксию. Высокий уровень нитратов в кормах дестабилизирует процесс их трансформации в преджелудках жвачных, изменяет численность и соотношение популяции микроорганизмов, нарушая тем самым рубцовое пищеварение. Нитратный азот и продукты его восстановления, накапливаясь, интенсивно всасываются в кровь, аккумулируются в организме и продукции животных, обусловливают возможность канцерогенеза, вызывают нарушение обмена веществ и функции важнейших органов и систем.
Поскольку 60-80% количества нитратов поступает в животный организм с продуктами растительного происхождения, наиболее рациональный путь снижения их отрицательного действия заключается в получении кормов с безопасным уровнем нитратов.
Максимальная реализация генетического потенциала продуктивности сельскохозяйственных животных путем интенсификации обменных процессов открывает возможности для увеличения выхода продукции без дополнительных затрат питательных веществ корма. Поэтому наряду с улучшением качества кормов и рационов, оптимизацией условий содержания животных широкое применение получают различные кормовые добавки (нитратблокирующие и биостимулирующие) - регуляторы обмена веществ у животных. Как положительный эффект таких добавок - повышение продуктивности животных, обусловлен их регулирующим влиянием на интенсивность и направленность процессов переваривания и усвоения питательных веществ корма. Благодаря этому создается возможность целенаправленного управления обменом веществ в организме животного. Все выше изложенное определяет важность и
актуальность проведенных исследований, направленных на изыскание способов нейтрализации нитратов в рационах крупного рогатого скота.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является: Изыскание способов безопасного и эффективного использования кормов с повышенным уровнем нитратов в рационах крупного рогатого скота. Задачи:
определить содержание нитратов в растительном сырье и их химическое превращение в процессе силосования;
изучить влияние различных уровней нитратов в рационе на клинико-гематологические показатели животных, процессы пищеварения, состав и активность рубцовой микрофлоры, восстановление нитратов в рубце; выявить основные функциональные группы микроорганизмов наиболее отзьшчивые на присутствие соответствующей кормовой добавки;
изучить переваримость питательных веществ, баланс азота, каротина, накопление нитратов во внутренних органах и мышечной ткани, молоке;
исследовать состояние обмена каротина и витамина А, определить концентрацию нитратного азота, мочевины в крови и молоке коров в зависимости от их физиологического состояния;
определить влияние добавок в рационы молочного скота тиосульфата натрия, цинка, селена, аскорбината натрия, витамина С, Биомоса-ВЖ и повышенного уровня витаминов A, D, Е на нейтрализацию нитратов, пищеварение, активность микрофлоры желудочно-кишечного тракта, здоровье, репродуктивную функцию, продуктивность и качество продукции животных;
изучить показатели качества и оценить технологические свойства молока коров;
определить экономическую эффективность применения нитратблокирующих и биостимулирующих кормовых добавок в рационах молочного скота с повышенным уровнем нитратов.
Научная новизна. Впервые проведены комплексные физиолого-биохимические и зоотехнические исследования на животных при скармливании им рационов с разным содержанием нитратов.
Впервые было установлено влияние добавок тиосульфата натрия, витамина С и аскорбината натрия при повышенном уровне нитрата калия (0,75% в сухом веществе рациона) в рационах крупного рогатого скота на переваримость питательных веществ, обмен азота, продуктивность и качество молока, воспроизводительные функции и качество потомства
Изучено влияние лигносульфоната цинка на фоне повышенного A, D, Е -витаминного питания, в сочетании с тиосульфатом натрия и без него на переваримость питательных веществ, динамику видового состава микрофлоры
рубца, образования ЛЖК, на показатели азотистого обмена, молочную продуктивность, физико-химические показатели качества молока и воспроизводительные функции у нетелей и коров-первотелок.
Впервые изучено влияние кормовых добавок в нитратсодержащих
рационах коров тиосульфата натрия, селенита натрия, Биомоса-ВЖ на развитие
микроорганизмов рубца (целлюлозолитические, молочнокислые,
денитрифицирующие бактерии, энтеро бактерии- колиформы бактерий, обладающие протеолизом, сальмонеллы, группы кишечной палочки, синтез ЛЖК, биохимические показатели крови, на молочную продуктивность и качество молока.
По результатам исследований получено авторское свидетельство на изобретение: «Способ приготовления корма для крупного рогатого скота» №4689151/15 от 27.02.1990».
Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы для организации и контроля полноценного кормления крупного рогатого скота на предприятиях АПК с интенсивно развитым кормопроизводством, а также в целях профилактики А-гиповитаминозов у животных.
Определены кормовые добавки в рационы животных, способствующие предотвращению субклинических отравлений нитратами кормов, выращенных при интенсивном применении азотных удобрений.
Результаты исследований использованы при разработке «Методических указаний по диагностике, профилактике и лечению отравлений сельскохозяйственных животных нитратами и нитритами» (ГУ ветеринарии с государственной инспекцией, Москва, 1991, «Практических рекомендаций по контролю и повышению качества молока», М., 2006) и внедрены в хозяйствах Московской области. Материалы используются в учебном процессе при преподавании дисциплины «Кормление животных».
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на 29 научных конференциях:
- международные - Москва (1995), Боровск (1995), Смоленск (1996),
Черновцы (1996), Элиста (1996), Владикавказ (2000), Санкт-Петербург (2006);
всесоюзные - Москва (1981, 1982), Ереван (1986), Рига (1986);
всероссийские- Дубровипы (1993),Чебоксары (1984), Москва(1996);
республиканские- Волгоград (1990), Киев (1990);
- научно-практические - Тюмень (1984), Ставрополь (1986), Ярославль
(1988, 1991, 1994) Каменец-Подольский (1990), Санкт-Петербург (1991),
Максимовка (Молдова, 1995), Киров (1995), Уфа (1995);
на расширенном межкафедральном заседании зооинженерного факультета РГАУ - МСХА имени К. А. Тимирязева (2010);
- на научной конференции отдела кормления сельскохозяйственных
животных и технологии кормов ГНУ «Всероссийский научно-
исследовательский институт животноводства Российской академии
сельскохозяйственных наук (2010)».
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов исследований, обсуждения результатов исследований, выводов, предложений производству. Список литературы включает 464 источника, в том числе 162 на иностранных языках. Работа изложена на 416 стр. компьютерного текста, включает 23 рисунка, 153 таблицы и 13 приложений.
Влияние нитратов и нитритов на организм жвачных
В нормальных условиях в рубце жвачных нитраты последовательно восстанавливаются микрофлорой рубца до нитритов и аммиака. При наличии легкогидролизуемых углеводов аммиак используется бактериями для синтеза белка. Токсичность нитратов определяется скоростью превращения их в нитриты. При скармливании животным кормов с повышенным содержанием нитратов последние восстанавливаются до нитритов быстрее, чем нитриты до аммиака и на этой промежуточной стадии восстановления нитриты оказывают негативное и токсическое действие. Снижение скорости восстановления нитратов до аммиака на стадии нитритов обусловлено типом кормления животных. Увеличение количества нитритов наблюдается при недостатке в рационе легкопереваримых углеводов (сахара, крахмала). Для полного восстановления нитратов до аммиака в рубце жвачных необходимо, чтобы в рационе было достаточное количество легкодоступной для микроорганизмов энергии [17, 59, 63, 86, 88, 133, 162, 169, 187, 196, 198, 201, 214,237,260].
Только при полноценном и сбалансированном кормлении жвачных животных, поступившие в рубец, нитраты восстанавливаются до аммиака и не причиняют вреда животному, так как организм своевременно освобождается от образовавшегося аммиака [40, 263, 280, 286, 295, 300, 331, 347, 353]. В ином случае, как показали исследования, нитраты корма могут быть причиной отравления, вызывать метгемоглобинемию как у взрослых животных, так и у молодняка и накапливаться в разных отделах желудочно-кишечного тракта животных [10, 34, 36, 49, 62, 80, 83, 106, 133, 134, 140, 161, 189, 217, 233,244, 269, 306, 319, 331, 334, 359, 399, 400, 411, 417, 427, 433]. Нитриты, всосавшись в кровь, окисляют двухвалентное железо гемоглобина в неактивную форму. В этом случае 1 г нитрита окисляет 21 г гемоглобина, для окисления всего гемоглобина крови коровы массой 500 кг необходимо 1,5-2 г нитрита — это прямой путь образования метгемоглобина. Существует и косвенный путь, при окислении нитрита образуются нитрат и перекись водорода. При этом 1 г нитрита окисляет 740 г гемоглобина, т.е. для окисления всего гемоглобина коровы требуется около 5 г нитрита [442, 446, 448].
Известно два способа окисления гемоглобина HbFe . При прямом окислении нитрит-анионы выполняют роль окислителя
Опасным для животного является накопление в крови 20% и более метгемоглобина (HbFe ).
Опасность повышенного содержания нитратов в организме заключается в способности нитрит-иона участвовать в реакции нитрозирования аминов и амидов, в результате которой образуются нитрозосоединения, обладающие как канцерогенным так и мутагенным действием. Синтез нитрозосоединений происходит при взаимодействии азотистой кислоты с вторичными аминами [220, 219]:
Их можно разделить на два класса с различными свойствами: нитрозамины, где R] и R2 — алкильные или арильные группы, и нитрозамиды, где Ri—алкильная и арильная группа, R2 — ацильная группа.
Принято контролировать наличие в продуктах растениеводства и животноводства N-нитрозодиметиламина (НДМА), N-нитрозодиэтиламина (НДЭА) [45, 225, 268, 414, 444].
Опыты на животных показали, что N-нитрозосоединения провоцируют образование опухолей во всех органах, кроме костей [32, 33, 64, 116, 143, 180,220,413].
До настоящего времени недостаточно изучены механизм и место всасывания нитратов в организме животного. Исследователи отмечают, что при оральном введении нитраты легко всасываются через слизистые оболочки ротовой полости, верхние отделы желудочно-кишечного тракта, попадают в кровяное русло и затем по системе воротной вены, поступают в печень. Значительная часть нитратов переносится в организме к другим органам и тканям [14, 17, 18, 19, 26, 34, 37, 39, 62, 106, 144, 148, 157, 159, 175, 177, 217, 226, 262, 264, 298, 317, 322, 342, 356, 367, 374, 379, 395, 412, 434].
Быстрое всасывание нитратов и нитритов в кровяное русло приводит к накоплению метгемоглобина, т.е. к развитию в организме кислородного голодания [179, 186, 189, 197, 275, 278, 293, 367, 381]. Токсическое действие нитритов вызывает подавление сосудисто-двигательного центра, ослабляет работу сердца и приводит к падению кровяного давления. Увеличение концентрации азота аммиака в крови вызывает возбуждение, а затем паралич центральной нервной системы, что приводит к быстрому летальному исходу. Хроническая интоксикация животных нитратами приводит также к понижению обмена веществ, снижению воспроизводительной функции, жизнеспособности молодняка, возникновению дистрофических явлений, нарушению обмена РНК и ДНК, понижению иммунологического состояния жвачных животных [21, 57, 61, 80, 83, 88, 92, 104, 105, ПО, 111, 112, 119, 134, 138, 188, 338, 355, 357, 372, 391, 428, 431, 464].
Нитраты и нитриты в незначительных количествах действуют моче-гонно, окисляют каротин в пищеварительном тракте и препятствуют образованию витамина А [37, 154, 157, 159, 183, 320, 412, 415].
При использовании кормов, содержащих высокий уровень нитратов, нарушается мозговое кровообращение, расширяются сосуды, увеличивается уровень метгемоглобина, что и приводит к кислородному голоданию. При скрытых отравлениях в крови животных снижается количество сахара до 300-400 мг/л, каротина до 2-4 мг/л, кислотная емкость до 3000-4000 мг/л, кальция до 90-100 мг/л, а уровень фосфора повышается до 60-80 мг/л, количество мочевины до 300-500 мг/л, остаточного азота в сыворотке крови -до 450-550 мг/л, а общего белка - снижается до 70-75 г/л [ 27, 36, 48, 49, 59, 83, 117, 134, 148, 177, 198,232,357].
В организме жвачных животных при высоком содержании нитратов в рационах наблюдаются как острые, так и хронические отравления, при этом подавляется сбраживание глюкозы микроорганизмами рубца, снижается содержание летучих жирных кислот, синтез микробного белка, скорость трансформации каротина в витамин А, поглощение йода щитовидной железой, учащаются аборты, происходит жировая инфильтрация печени, падает молочная продуктивность.
В крови животных можно наблюдать образование нитрозогемоглобина. Признаки заболевания возникают при содержании 6-7% метгемоглобина. Легкую форму заболевания метгемоглобинемией наблюдают при содержании в крови 10-20% метгемоглобина, среднюю - 20-40, а тяжелую -более 40% от общего количества гемоглобина. В этом случае возможна гибель животного от асфиксии [142, 161, 189, 202, 222, 233, 271, 335, 433, 458].
Наиболее опасны нитраты и нитриты для молодняка, так как ферментная система телят еще не развита, а гемоглобин новорожденных телят более подвержен окислению, чем гемоглобин взрослых жвачных животных.
Симптомами отравления нитратами служат одышка, мышечные сокращения, в начальный период - снижение давления крови, затем его резкое повышение, конвульсии, цианоз слизистых оболочек, темный цвет крови. Нередко наблюдают гибель животных [67, 269, 278, 276, 334, 338, 359, 360, 399, 411, 427, 457, 458, 459].
Скармливание стельным сухостойным коровам рационов с уровнем нитрата калия в сухом веществе 0,52-0,78%) в крови животных отмечали появление антигенов печени, аутоантител, снижение количества иммуноглобулинов, что свидетельствует о возникновении дистрофических процессов в печени. У больных животных наблюдали гипоксию и изменения в печени. В крови уменьшалось содержание лейкоцитов, лимфоцитов и иммунноглобулинов. У переболевших телят в 12-15-дневном возрасте возникал приобретенный иммунный дефицит. При длительной нитратной нагрузке в организме жвачных возникает две формы патологии: гепатоз и иммунный гепатит [9, 140, 236, 301].
Одним из тестов на действие нитратов и нитритов является скорость распада эритроцитов. Установлено, что чем выше содержание нитратов и нитритов в крови, тем быстрее происходит гемолиз эритроцитов.
Динамику кроветворной функции организма отражают кислотные эритрограммы, которые характеризуют, что в крови, наблюдается усиление кроветворной эритробластической функции селезенки, печени, костного мозга, и в кровяное русло выбрасывается значительное количество молодых эритроцитов. При этом наблюдают увеличение гемоглобина, эритроцитов и мочевины в крови [48, 49, 110, 151, 152, 232, 296, 299, 301, 429, 436].
Использование разного уровня тиосульфата натрия, аскорбиновой кислоты в рационах нетелей и коров-первотелок с допустимым и повышенным уровнем нитратов
Цель настоящей работы - изучение влияния аскорбиновой кислоты, аскорбината натрия и тиосульфата натрия на возможность снижения негативного действия нитратов, содержащихся в кормовых средствах, на использование питательных веществ рационов, продуктивность и некоторые показатели репродуктивных функций животных.
Исследования проводили в колхозе имени М. Горького Ленинского района Московской области. Первый опыт был проведен с июля 1989 г. по май 1990 г., второй — с декабря 1989 г. по октябрь 1990 г.
Для опытов были сформированы 12 групп нетелей, на 4-5 мес. стельности, по принципу пар-аналогов с учетом возраста и живой массы (415-425 кг), по 5 голов в каждой. Все животные получены от матерей с удоем 5,5-6,0 тыс. кг молока за лактацию.
Нетелям контрольной группы в первом и втором опытах (табл. 41) скармливали хозяйственные рационы с естественным содержанием нитратов 0,24-0,71% в сухом веществе рациона. В первом опыте животным 2, 3, 4, 5 и 6 групп уровень нитратов в сухом веществе рациона доводили до 0,75%.
Животным 3 и 4 групп, кроме того, задавали соответственно по 5 и 10 г витамина С на голову в сутки. Животным 5 и 6 групп до отела (нетели) и первые 3 месяца после отела (первотелки) на повышенном (до 0,75%) нитратном фоне рационов скармливали тиосульфат натрия 25 и 50 г на голову в сутки соответственно. Аналогичные дозы тиосульфата натрия с рационами, содержащими естественный уровень нитрата калия — 0,24-0,71% от сухого вещества, получали животные 11 и 12 групп в опыте 2.
Во втором опыте, при скармливании рационов с естественным фоном нитратного азота, животным 8, 9, и 10 групп вводили в состав рациона соответственно по 5, 10 г витамина С и 10 г аскорбината натрия на голову в сутки. Витамин С, аскорбинат натрия и нитрат калия животным задавали в концентратной части рациона в два приема равными частями. Приучение животных к потреблению азотнокислого калия осуществляли постепенно, в течение 2 недель.
Питательность хозяйственного рациона (ОР) для нетелей составляла 9,29-9,42 ЭКЕ и 19,9-20,83 ЭКЕ - для коров-первотелок (табл. 42-45). Содержание нитрата калия в сухом веществе хозяйственного рациона в зависимости от сезона года была в пределах от 0,24 до 0,71%. Животные всех групп находились в одинаковых условиях стойлово-выгульного содержания как в зимний, так и в летний периоды. Кормление и доение животных — трехкратное, поение - из автопоилок. Во время проведения опытов регулярно определяли концентрацию нитратов в кормах.
Для определения переваримости питательных веществ рационов и баланса азота были проведены обменные опыты по методике ВИЖа на 3-х животных из каждой группы на 7-9 мес. стельности у нетелей и на 2-3 мес. лактации у коров-первотелок. Подготовительный период составил 10 суток, учетный - 7 суток.
Влияние повышенного уровня селена и цинка на биохимические показатели крови и продуктивность коров
Исследования проводили в АОЗТ «Подмосковное» Раменского района Московской области в летний период 1995 г.
Для проведения опыта были отобраны полновозрастные коровы черно-пестрой породы методом пар-аналогов, находящиеся на 1-4 месяцах лактации. При отборе учитывали следующие показатели: живую массу, породность (все животные были чистопородными), возраст, дату плодотворного осеменения (разница не превышала 3 недели), происхождение (все коровы являлись сестрами по отцу), продуктивность матерей. Животные были распределены на 3 группы по 10 голов в каждой. Опыт состоял из 4 периодов, в каждом из которых двум опытным группам давали повышенное содержание микроэлементов - селена и цинка (табл. 85).
Опыт проводили совместно с сотрудниками кафедры физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных.
Первый период опыта продолжался 31 сутки (с 15 мая по 14 июня). В это время все группы коров получали основной рацион, в состав которого входили: трава рапса - 20 кг, трава пастбища с преобладанием ежи сборной -27 кг, пивная дробина — 3,5 кг, отруби пшеничные — 2 кг, ячменная дерть - 2 кг, кормовой мел - 58 г, динатрийфосфат кормовой - 23 г (табл. 86).
На основании содержания нитратов в кормах и их суточного потребления рассчитали количество нитрата калия в сухом веществе рационов подопытных животных. Следует отметить, что количество нитрата калия и цинка в рационах животных было различным.
Рационы были сбалансированы по всем показателям (табл. 86-89). Питательность рациона составила 14,4 ЭКЕ с содержанием 1329 г переваримого протеина. В структуре рациона 64,02% приходилось на зеленые корма, 5,83% - на сочные, а 30,15% - на концентраты. Процент сырой клетчатки в сухом веществе рациона составил 25,49, а сахаро-протеиновое отношение - 0,60, отношение легкопереваримых углеводов к переваримому протеину равнялось 1,49.
Как видим из данных табл. 90, чем выше уровень цинка в рационе, тем ниже уровень нитрата калия. Так, при содержании цинка 30,7 мг/кг сухого вещества содержание нитрата калия составило 0,85%/кг сухого вещества, а при увеличении цинка на 2,73 мг/кг уменьшилось содержание нитрата калия на 0,36%/кг сухого вещества.
Второй период опыта длился 30 дней, с 15 июня по 14 июля 1995 г. Во второй период опыта животные получали основной рацион: трава пастбища с преобладанием ежи сборной - 33 кг, горохо-овсяной смесь - 13 кг, пивная дробина - 3,5 кг, отруби пшеничные - 2 кг, комбикорм К-60-7-89 - 3,4 кг.
Питательность рациона: 17,09 ЭКЕ, переваримого протеина — 1556 г. Структура рациона изменилась незначительно: зеленые корма — 61,52%, сочные - 5,02%, концентраты - 33,46%. Процент сырой клетчатки в сухом веществе рациона составил 26,38%, сахаро-протеиновое отношение - 0,71, отношение легкопереваримых углеводов к переваримому протеину - 1,59. Содержание нитрат-иона в кормах второго периода составило: трава пастбища - 1028 мг/кг, горохо-овсяная смесь - 1209 мг/кг, пивная дробина -390 мг/кг, отруби пшеничные - 287 мг/кг, комбикорм - 629 мг/кг.
В третьем периоде, с 15 июля по 14 августа, коровы получали в качестве основного рациона следующий набор кормов: трава культурного пастбища - 30 кг, зеленая масса кукурузы — 18 кг, пивная дробина - 3,5 кг, отруби пшеничные — 2 кг, ячмень (дерть) — 1,9 кг. Рацион сбалансирован по всем показателям. Питательность рациона составляла 17,8 ЭКЕ, содержание переваримого протеина - 1486,5 г. Структура рациона: зеленые корма -67,64%, сочные - 5,38%, концентраты - 26,98%. Сахаро-протеиновое отношение составляло 0,55, отношение легкопереваримых углеводов к переваримому протеину - 2,79, сырой клетчатки в сухом веществе - 24,67%.
Содержание нитрат-иона в кормах третьего периода следующее: трава пастбища - 1477 мг/кг, кукуруза в фазе цветения - 1693 мг/кг, пивная дробина - 413 мг/кг, отруби пшеничные - 394 мг/кг, ячмень - 729 мг/кг.
Заключительный, четвертый период длился 31 день, с 15 августа по 14 сентября. В этот период был применен следующий рацион: трава искусственного пастбища — 30 кг, зеленая масса кукурузы восковой спелости - 15 кг, пивная дробина - 3,5 кг, ячмень (дерть) - 2,4 кг.
Питательность рациона составляла 15,85 ЭКЕ, в структуре рациона 72,36% приходилось на зеленые корма, 5,81% — сочные, а 21,83% - на концентраты. Сырой клетчатки в сухом веществе данного рациона - 24,88%, сахаро-протеиновое отношение — 0,96, отношение легкопереваримых углеводов к переваримому протеину - 2,09.
Концентрация нитрат-иона в этом периоде самая высокая, а именно: трава пастбища - 1819 мг/кг, кукуруза молочно-восковой спелости - 1925 мг/кг, пивная дробина - 460 мг/кг, ячмень - 813 мг/кг.
Показатели молочной продуктивности животных и качества молока являются основными характеристиками племенной и хозяйственной ценности коров. В условиях спроса на продукцию молочного скотоводства эти показатели приобретают определенное значение.
В опыте продуктивность коров изучали в течение 4 месяцев лактации по результатам контрольных доек, которые проводили ежедекадно. Определенной тенденции в изменении молочной продуктивности коров не наблюдали.
Обсуждение результатов исследований
Повышенное содержание нитратов в кормовых средствах представляет определенную опасность для сельскохозяйственных животных. При этом большее значение имеет решение проблемы предотвращения отрицательного действия кормовых нитратов и нитритов на обмен веществ у жвачных, их физиологическое состояние, продуктивность и воспроизводительные функции, а также количество получаемой животноводческой продукции.
В научной литературе имеется достаточно информации по проблеме нитратов в животноводстве. Уточнены нормы азотного питания растений, сложились определенные представления о возможностях различных видов кормовых культур накапливать нитраты в процессе роста и развития. Разработаны некоторые способы приготовления кормов, при которых происходит частичное разрушение нитратов растения. Усовершенствованы рационы кормления животных с целью оптимизации процесса обмена нитратов в организме. Предложены и прошли испытание кормовые добавки, обладающие денитрифицирующим действием.
На практике далеко не всегда удается получить корма с допустимой концентрацией нитратов. Кроме того, практически не представляется возможным избежать резких колебаний поступления нитратов в организм в период стравливания пастбищной травы или использования в рационах животных свежескошенных кормовых растений. Среди веществ, обладающих денитрифицирующим действием, испытаны оксалаты, некоторые природные глины, соли ряда микроэлементов и др. Доказано положительное действие глюкозы, фруктозы, молочной кислоты, метиленовой сини, глутатиона, а также дериватов аскорбиновой кислоты на восстановление транспортных функций гемоглобина крови, частично утрачиваемых при острых нитратно-нитритных отравлениях организма. Вместе с тем практически отсутствует информация об использовании аскорбиновой кислоты и ее солей, тиосульфата натрия, селенита натрия, лигносульфоната цинка, Биомоса-ВЖ, повышенного уровня А D и Е витаминного питания для профилактики нитратных отравлений у молочного скота, а также уменьшения степени отрицательного воздействия нитратов на организм жвачных животных.
Исследованиями, проведенными в учхозе «Дружба» Ярославской области, установлено, что наиболее интенсивно нитратный азот накапливается в стеблях, и незначительно - в листьях растений, а при силосовании кормовых культур нитраты восстанавливались до аммиака на 62,8-79,6%.
Опыты показали, что при скармливании бычкам в летний период травяных рационов или при частичной замене зеленого конвейера ячменной дертью (35% по питательности), а в зимний период - силосно-концентратных рационов (при наличии ячменной дерти - 45%), количество нитратов в рационах не должно превышать 1,3% от сухого вещества.
На фистулированных бычках-кастратах определяли скорость восстановления нитратов в содержимом рубца. Установлено, что нитрат-ион быстрее восстанавливался при значении рН содержимого рубца, превышающем 6,5. Через 3 ч после кормления (по отношению к уровню до кормления) концентрация аммиака в рубцовой жидкости бычков, получавших рационы с уровнем нитрата калия 0,98% и 1,58%, возрастала соответственно на 47,2% и 57%. За девятичасовой интервал после кормления, нитраты всасывались в кровь и восстанавливались в рубце до исходного уровня их концентрации в рубцовой жидкости перед кормлением.
Исследования мышечной ткани и паренхиматозных органов бычков после убоя показали, что наибольшее количество нитрат-иона обнаружено в почках, печени и наименьшее в большом поясничном мускуле. Количество нитратного азота во внутренних органах возрастало пропорционально уровням нитрата калия в рационе. Концентрация каротина (на 14,28%) и витамина А (на 19,63%) в печени бычков опытной группы, получавших в сухом веществе рациона 1,28% нитрата калия, была ниже, чем у животных контрольной группы.
Необходимость включения тиосульфата натрия в нитратсодержащие рационы молочного скота была обусловлена его химическими и фармакологическими свойствами. Тиосульфату натрия принадлежит роль донора электронов в цепи восстановления нитратов до аммиака благодаря наличию атома серы в степени окисления -2, что способствует поддержанию оптимальных условий среды рубца (рН = 6,5-7,0) для нитрат-нитритредуктазной активности микроорганизмов. Он является источником неорганического сульфида для синтеза органических соединений серы микроорганизмов рубца, тем самым повышая эффективность использования большого количества аммиака в белок микробиального синтеза и приводит к оптимальному отношению в сыром протеине рациона общего азота и серы.
Тиосульфат натрия восстанавливает многие функции организма жвачного животного, нарушенные нитрат-нитритным токсикозом, в том числе положительно влияет на активность ферментных систем дыхательной цепи, содержание в крови гемоглобина и эритроцитов. Антиоксидантные свойства тиосульфата натрия проявляются в восстановлении глутатиона и сульфгидрильных групп ферментов, предотвращающих окисление гемоглобина в метгемоглобин, защищают образования неядовитых комплексов, а также в стимуляции клеточного дыхания ткани работу гормональных и ретикуло-эндотелиальных систем. Микроорганизмы рубца синтезируют серосодержащие аминокислоты, используя сульфатную серу по следующей схеме:
Сульфат — сульфит сульфоксилат тиосульфат - -цистеин— метионин.
Для превращения сульфатной серы (+6) в сульфидную (-2) необходимо две молекулы АТФ и восемь электронов. Для восстановления нитратного азота в аммиак также необходимы затраты энергии и источники электронов.
В связи с изложенным использование тиосульфата натрия в рационах молочного скота, содержащих высокий уровень нитратов, позволяет существенно сократить энергетические затраты рубцовой микрофлоры на превращение серосодержащих соединений. Он обеспечивает реакцию восстановления нитрат-иона электронами и дополнительным источником энергии.
Введение в состав нитратсодержащих рационов тиосульфата натрия в количестве 25 и 50 г на голову в сутки способствовало достоверному снижению в крови животных концентраций мочевины и нитрат-иона, защите каротина и гемоглобина от окисления, активизации гемопоэза, нормализации деятельности щитовидной железы. Наибольший эффект был получен при скармливании нетелям и коровам-первотелкам 25 г тиосульфата натрия на голову в сутки с рационами, концентрация нитрата калия в сухом веществе которых колебалась в пределах от 0,24 до 0,75%.
Рубец можно сравнить с высокоэффективной системой непрерывного культивирования анаэробных микроорганизмов. Секреция слюны и осмотическое давление, смешивание и поток непереваренных остатков и микроорганизмов относительно постоянны, рН поддерживается обычно в пределах 6,0-7,0 за счет буферной активности большого количества секретируемой слюны, содержащей бикарбонаты натрия, калия и мочевину, а также путем всасывания образующихся при брожении кислот и продукции аммиака.
Установлено, что тиосульфат натрия в количестве 25 г на голову в сутки на фоне нитратсодержащего рациона стимулирует численность и активность целлюлозолитичесьсих (Ruminococcus flavefaciens, Clostridium cellobioparum) и амилолитических микроорганизмов и развитие молочнокислых бактерий, снижая содержание сальмонелл и протеолитических микроорганизмов. В рубцовой жидкости при этом повышается концентрация ЛЖК и снижается содержание нитрат-ионов и аммиака, что способствует нормализации метаболических процессов в рубце.
Наибольшее количество азота с молоком было выделено коровами-первотелками, потреблявшими с сухим веществом рационов 0,54-0,57% нитрата калия и 25 г тиосульфата натрия на голову в сутки, - 150,04 г, что на 17,08 г выше, чем в контроле (Р 0,05). Максимальное влияние использования сырого протеина рационов, уровень нитрата калия в сухом веществе которых доводили до 0,75%, на образование молока и прирост живой массы отмечали у первотелок при скармливании тиосульфата натрия в количестве 25 г на голову в сутки - 33,40%, что на 3,87% превышало показатели животных, не получавших данного соединения (Р 0,05).
Биологическая полноценность молока определяет не только ценность его как продукта питания, но и в значительной степени качество приготовленных из него кисломолочных, творожных изделий, сыра, кислосливочного масла. Важнейшим критерием биологической полноценности молока как среды для развития применяемых в молочной промышленности молочнокислых бактерий является интенсивность размножения индикаторной культуры Streptococcus diacetilactis.
