Введение к работе
Актуальность темы. В последнее время возрастает интерес исследователей к изучению липидного обмена у животных. Среди органических соединений долгое время основное внимание уделялось только белку и нуклеиновым кислотам, хотя в настоящее время уже известно, что липидам принадлежит немаловажная роль в возникновении жизни и развитии органических форм.
Долгое время в физиологии господствовала теория Х. Фойта, согласно которой жир в организме животных мог синтезироваться только из жира и белка кормов. Н.П. Чирвинский (1880) на основе своих опытов на поросятах впервые доказал возможность образования жира из углеводов и в одной из первых работ в России «Об образовании жира в животном организме», он сообщал: «Жир - главный продукт откармливания. Знать источник его образования чрезвычайно важно для практических целей, так как лишь при этом знании явится возможность так составить кормовые рационы, чтобы они наиболее благоприятствовали образованию и отложению жира в теле... ». После его работ в теории вопроса о жирообразовании появилась новая крайность - полное отрицание возможного участия пищевого белка при синтезе жира в организме. В опытах, поставленных на поросятах, Г.А. Богданов (1990) бесспорно доказал, что синтез жира из белка пищи - обычно протекающий процесс. П.П. Авроров в 1900 г., впервые установил, что разложение жира в организме является основным источником энергии при голодании, во время которого животное расходует из своих запасов до 97-98 % жира и менее половины (44,3 %) белка. Таким образом, фундаментальными исследованиями, проведенными в нашей стране П.П. Авроровым, а позже в Германии в 1938 г. и в США в 1959 г., убедительно была доказана несостоятельность утверждений о возможности полной замены жира углеводами. Животные, выращенные на рационах богатых углеводами, но с малым содержанием жира характеризовались менее продолжительным сроком продуктивной службы, пониженной резистентностью и погибали чаще и быстрее от инфекционных заболеваний, причем с более выраженными болезненными явлениями, чем животные выращенные на рационах богатых жиром. Л. Боар и Л. Файлер (1959) установили, что уровень жирового питания оказывает влияние на продолжительность жизни особи в последующих неблагоприятных условиях. В 1937 г. С.М. Лейтес, позже И.С. Афонский (1961), затем К.Л. Ковальский (1965) определили зависимость между содержанием жира в крови и функциональной деятельностью ретикуло-эндотелиальной системы, появлением иммунных глобулинов. На важную антиинфекционную роль жира обращали внимание А.М. Кирхенштейн (1954) и Л.М. Сюзюмова (1958). Еще в работах А.Ф. Миддендорфа (1867), П.Н. Кулешова (1879), Н.П. Чирвинского (1894) и в последующих исследованиях доказано, что уровень и тип питания животных в молодом возрасте являются сильнодействующими факторами при формировании животных желаемого типа с нужными продуктивными и племенными качествами, а добавление жира в рационы способствует ускорению роста животных, повышает эффективность кормления и качество продукции, улучшает усвоение жирорастворимых витаминов. В.М. Крылов (1957) и А.П. Дмитроченко, М.И. Олейникова (1958) показали, что жир оказывает влияние на синтез витаминов микробами пищеварительного тракта и на их всасывание в кишечнике. Недостаток жира снижает использование белка, кальция и витаминов, замедляет рост животных, понижает их иммунореактивность в ответ на вакцинацию против паратифа и колибациллеза.
Некоторыми аспектами липидного питания животных в нашей стране занимались А.А. Алиев (1959-1997), В.И. Скороход (1970-1990), З.М. Алиева (1972-1976), М.М. Клинская (1974-1983), Р.П. Кавка (1984), В.Г. Янович и П.З. Лагодюк (1991), С.А. Лапшин (1994-2003), В.И. Матяев (1990-2009), Мунгин В.В. (1990-2009) и другие ученые. Но, несмотря на очевидную теоретическую и практическую обоснованность и целесообразность применения жира в рационах животных, эффективность его использования в организации полноценного кормления высокопродуктивного крупного рогатого скота пока до настоящего времени не изучена. Не исследовано влияние различной концентрации жира в сухом веществе их рационов на показатели рубцового пищеварения, обмен веществ, переваримость и использование питательных веществ, биохимические показатели крови, на продуктивность и качество продукции.
В свете изложенного, научно-практические аспекты диссертационной работы направлены на решение проблемы повышения уровня реализации генетического потенциала высокопродуктивного крупного рогатого скота, улучшения процессов пищеварения, роста и развития молодняка, обмена веществ, качества и технологических свойств получаемой молочной и мясной продукции, посредством оптимизации в их рационах уровня жира. Решение данных вопросов согласуется с «Концепцией государственной политики в области здорового питания населения в РФ», предъявляющей высокие требования к сбалансированности рационов, обусловливающих качество пищевой продукции а, следовательно, и здоровье нации. В этой связи, в Государственной Программе развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013-2020 годы, отмечено, что основной прирост производства животноводческой продукции планируется на основе увеличения продуктивности животных, создания сбалансированной кормовой базы и перехода к новым технологиям их содержания и кормления. Диссертационная работа выполнялась по гранту Президента Республики Марий Эл на разработку проекта «Липиды в питании коров и их влияние на продукцию» (распоряжение № 1440-РП от 29.10.1999 г.) и является разделом НИР «Липидный обмен у полигастричных животных под воздействием растительных жиров», регистрационный номер 1.2.06., проведенной по заданию Федерального агенства по образованию (2006-2008 г.г.) и общей тематической программы ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университет», выполненной в рамках государственного задания (2009 - 2011 г.г.) (номер государственной регистрации 01201152232) и в период обучения в очной докторантуре при ФГБОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина» (2010-2012 г.г.).
Цель и задачи исследований. Цель исследований – научно - производственное и экономическое обоснование нормирования уровня жира в сухом веществе рационов крупного рогатого скота с высоким потенциалом молочной и мясной продуктивности в зависимости от их пола, возраста и производственного назначения. Для достижения указанной цели поставлены следующие, отражающие комплексный подход к решению проблемы, задачи:
- определить концентрацию сырого жира в хозяйственных рационах различных половозрастных групп крупного рогатого скота;
- изучить влияние разных уровней жира в рационах крупного рогатого скота на процессы рубцового пищеварения: кислотность (рН) содержимого рубца, содержание летучих жирных кислот (ЛЖК), целлюлозолитическая и аммиаксвязывающая активность симбиотных микроорганизмов;
- установить влияние разных уровней жира в рационах на интенсивность роста и развития молодняка крупного рогатого скота, его мясную продуктивность и химический состав мяса, на физико-химические показатели мышечной и жировой тканей, на функционально-технологические показатели говядины;
- определить действие разных уровней жира в рационах на формирование вымени у нетелей, молочную продуктивность коров, химический состав и технологические свойства молока;
- выявить степень видимой переваримости питательных веществ, усвоения азота, использования кальция, фосфора и магния кормов животными с учетом их пола, возраста и физиологического состояния;
- изучить влияние разных уровней жира на биохимические показатели крови животных;
- провести производственную апробацию эффективности кормления крупного рогатого скота по установленным нормам жира;
- определить экономическую эффективность оптимизации липидного питания крупного рогатого скота;
- разработать практические рекомендации по использованию установленных норм жира в рационах крупного рогатого скота.
Научная новизна. В представленной работе решена крупная научная проблема, имеющая важное народно-хозяйственное значение. Впервые, в условиях Республики Марий Эл и зоны Среднего Поволжья, проведены комплексные исследования и дано научное обоснование оптимизации липидного питания крупного рогатого скота, с высоким потенциалом молочной и мясной продуктивности, посредством нормирования в их рационах уровня жира и определено его влияние на рост и развитие молодняка, на активацию всей пищеварительной системы, обмен веществ, молочную, мясную продуктивность животных, на качество и технологические свойства полученной продукции.
Оптимизация уровня жира в рационах крупного рогатого скота, с учетом пола, возраста, производственного назначения и физиологического состояния, положительно влияет на показатели рубцового пищеварения, обмена веществ, переваримости и использования питательных веществ, биохимические показатели крови, способствуя увеличению продуктивности, улучшению качества продукции и повышению экономической эффективности ведения отрасли скотоводства.
Полученные результаты являются теоретической основой при разработке рационов с целью повышения полноценности кормления крупного рогатого скота и более полного проявления генетического потенциала их высокой продуктивности.
Теоретическая и практическая значимость проведенных исследований позволили выявить резервы увеличения молочной и мясной продуктивности крупного рогатого скота, которые могут быть использованы для дальнейшего повышения рентабельности ведения отрасли.
Полученные результаты по повышению уровня жира в рационах рекомендуются к применению сельскохозяйственным товаропроизводителям в качестве справочного материала при организации полноценного кормления крупного рогатого скота, по рациональному расходованию кормов и более полной реализации, на этой основе, потенциальных возможностей повышения продуктивности животных.
Оптимизация параметров липидного питания крупного рогатого скота способствует увеличению прироста живой массы молодняка на 9,52-15,75 %, лучшему формированию вымени у нетелей, росту молочной продуктивности коров - на 6,78 % и жирномолочности на 0,13 %, обеспечивает снижение себестоимости прироста на 1,97-10,42 %, производства молока - на 9,25 % и повышение рентабельности производства продукции животноводства.
Разработанные и рекомендуемые оптимальные уровни жира в рационах крупного рогатого скота – это активная мера в подъеме скотоводства, на современном этапе развития отрасли в стране, на новый качественный уровень.
Реализация результатов исследований. Разработанные оптимальные уровни жира в рационах апробированы и внедрены в кормлении крупного рогатого скота в ФГУП Племзавод «Азановский» Медведевского района Республики Марий Эл и использованы Министерством экономического развития, промышленности и торговли республики при разработке стратегии долгосрочного социально-экономического развития Республики Марий Эл на 2009-2012 годы и на период до 2016 года, а так же Министерством сельского хозяйства и продовольствия Республики Марий Эл для комплексной программы по развитию скотоводства.
Результаты исследований используются в учебном процессе в аграрно-технологическом институте ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университет», на биотехнологическом факультете и факультете ветеринарной медицины ФГБОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина».
Основные положения, выносимые на защиту:
- анализ хозяйственных рационов крупного рогатого скота, с высоким потенциалом молочной и мясной продуктивности, показал необходимость их оптимизации по содержанию сырого жира в связи с выявленным несоответствием детализированным нормам кормления РАСХН (1994, 2003), даже с расчетом на среднюю продуктивность животных;
установленные нормы жира в рационах крупного рогатого скота повышают уровень рубцового пищеварения, ферментативную и аммиаксвязывающую активность симбиотной микрофлоры рубца, что выражается в изменении рН за счет образования ЛЖК и других метаболитов;
- содержание жира на оптимальном уровне обусловливает повышение КПД рационов, что положительно сказывается на росте и развитии молодняка, на формировании вымени нетелей, проявляется в повышении мясной продуктивности бычков на откорме, выходе продуктов убоя, улучшении физико-химических показателей мышечной и жировой тканей, функционально-технологических свойств и калорийности говядины;
- скармливание высокопродуктивным коровам рационов, содержащих оптимальный уровень жира, обеспечивает улучшение показателей молочной продуктивности, химического состава и технологических свойств молока;
- оптимизация уровня жира в рационах крупного рогатого скота с высоким потенциалом продуктивности способствует улучшению переваримости питательных веществ, усвоения азота, использования фосфора и магния кормов животными;
- при обеспечении высокопродуктивных животных оптимальной концентрацией жира в сухом веществе рационов, отмечается его положительное влияние на биохимические показатели крови, характеризующие состояние липидного обмена в организме и повышение активности ферментов;
- результаты эффективности кормления высокопродуктивного крупного рогатого скота по установленным нормам жира, подтверждают в производственных условиях обоснованность и экономическую целесообразность оптимизации их липидного питания;
- оптимизация уровня жира в рационах крупного рогатого скота с высоким потенциалом молочной и мясной продуктивности наиболее целесообразна за счет введения растительных жиров путем включения их в состав комбикормов.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на ежегодных региональных и международных научно-практических конференциях: на Всероссийской междициплинарной научной конференции «Диалог наук на рубеже XX-XXI веков и проблемы современного общественного развития» (Вавиловские чтения) (Йошкар-Ола 1997 и 1999); на Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы повышения продуктивности с.-х. животных» (Саранск, 1998); на II Всероссийском популяционном семинаре «Жизнь популяций в гетерогенной среде» (Йошкар-Ола, 1998); «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства» (Мосоловские чтения) аграрно-технологического института ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университет» (Йошкар-Ола, 2000-2013); на I Всероссийской научно-производственной конференции молодых ученых «Фундаментальные разработки, исследования и новые технологии в сельском хозяйстве на пороге III тысячелетия» (Пенза, 2000); на научной конференции «XXX Огаревские чтения» (Саранск, 2001); на международной научно - практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных в изменившихся условиях системы хозяйствования и экологии» (Ульяновск, 2005); на V международной научно-практической конференции «Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии получения сельскохозяйственной продукции» (Лапшинские чтения) (Саранск, 2009); на научно-техническом совете (Ульяновск, 2011), заседании кафедры кормления сельскохозяйственных животных и зоогигиены ФГБОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина» (Ульяновск, 2012).
Публикация результатов исследований. Основные материалы диссертации опубликованы, в отраслевых журналах, сборниках научных трудов, докладов научных конференций, в монографии (13,72 п.л.). Всего по диссертации опубликованы 62 научные работы, в том числе 13 - в рецензируемых изданиях рекомендуемых ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 300 страницах компьютерной верстки и состоит: из введения, обзора литературы, материала и методики, результатов исследований и их обсуждений, выводов, предложений производству, списка используемой литературы и приложений. Список использованной литературы включает 255 наименований, в том числе 103 - на иностранных языках.
