Введение к работе
Актуальность проблемы. Обеспечение высокой продуктивности животных и птицы подразумевает, прежде всего, генетическую способность организма эффективно трансформировать питательные вещества кормов в состав органов и тканей, используемые как биологический ресурс для формирования их мясной продуктивности. Для проявления генетического потенциала необходимо с учетом экологического фактора создать условия кормления и содержания, обеспечивающие наиболее оптимальные процессы обмена веществ в организме (В.Х. Темираев, 2005; С.И. Кононенко, 2008).
РСО – Алания относится к наиболее загрязненным тяжелыми металлами территориям в России вследствие высокой концентрации в городе Владикавказе предприятий цветной металлургии ОАО «Электроцинк», «Победит» и др. (Т.К. Тезиев и др., 1998). Тяжелые металлы оказывают негативное политропное действие на организм, приводя к сдвигу состава и количества микрофлоры и угнетению процессов ферментации кормов в желудочно-кишечном тракте. Тем самым, у сельскохозяйственных животных и птицы снижается скорость роста и качество продукции (В.Р. Каиров, 2001; З.Т. Баева, 2009).
Особое внимание уделяется проблеме повышения эффективности использования питательных веществ рационов молодняка животных и птицы, так как в первые недели жизни эти возможности сильно ограничены из-за функциональной незрелости пищеварительного аппарата и отсутствия стабильности соотношения между различными группами микроорганизмов в желудочно-кишечном тракте (Р.Б. Темираев и др., 2005; А.Е. Чиков и др., 2010).
Исходя из этого, предпосылкой для использования в качестве лечебно-профилактических препаратов пробиотиков явились успехи, достигнутые в области изучения роли микрофлоры кишечника в гидролизе сложных органических соединений кормов и в формировании ферментативного звена пищеварительной системы. Для усиления функциональной активности пробиотиков целесообразно включение в препараты одновременно представителей нескольких различных видов нормальной микрофлоры. К настоящему времени разработано достаточно большое количество комплексных пробиотических препаратов (А.Ф. Доронин и Б.А. Шендеров, 2002; Б.Г. Цугкиев, 2007; И.Д. Тменов и др., 2008).
Подбор физиологически совместимых штаммов при соблюдении условий оптимизации соотношений чистых культур бифидо- и пропионовокислых бактерий является базой для создания активных симбиозов на основе этих бактерий. При скармливании в составе пробиотика комбинации этих бактерий в просвет желудочно-кишечного тракта интенсивно выделяются витамины группы В и С, незаменимые аминокислоты триптофан, треонин и др., молочная, уксусная и пропионовая кислоты, а также углекислота (А.В. Молокеев, 2001).
Одним из наиболее перспективных видов сырья для культивирования бифидо- и пропионовокислых бактерий является соевое молоко. При этом важное значение имеет уровень инактивации антипитательных веществ, химический состав и питательность соевого молока, которые зависят от технологии его производства. С учетом этого, следует добиться снижения в соевом молоке антипитательных веществ уреазы, ингибитора трипсина и др. (А.Е. Чиков и др., 1979; И.Д. Тменов и др., 1997; Р.Б. Темираев и др., 2003).
Однако, при сквашивании соевого молока различными штаммами бифидо- и пропионовокислых бактерий в готовом продукте может происходить расслоение на жидкую и твердую фракции. Поэтому в готовый пробиотический продукт добавляют различные стабилизаторы, в т.ч. пектины, что позволяет снизить возможность конкурентной борьбы подобранных полезных микроорганизмов между собой (А.Ф. Доронин и Б.А. Шендеров, 2002).
Исходя из вышесказанного, актуальной проблемой представлялось изучение особенностей формирования продуктивности и качества продукции сельскохозяйственных животных и птицы путем повышения биологической полноценности рационов за счет скармливания образцов пробиотического препарата на основе соевого молока (ППСМ), приготовленных с использованием бифидо- и пропионовокислых бактерий, как в отдельности, так и в комбинации.
Проведенные исследования являются разделом научных исследований ФГБОУ ВПО «Горский ГАУ» (Госрегистрация № 01.98.000.31.64).
Цель и задачи исследований. Целью проведенных исследований являлось изучение особенностей формирования продуктивности, качества продукции и обмена веществ у сельскохозяйственных животных и птицы при повышении переваримости и усвояемости питательных веществ рационов путем рационального использования образцов ППСМ, приготовленных с применением заквасок, содержащих живые бифидо- и пропионовокислые бактерии, как в отдельности, так и в комбинации.
Для достижения поставленной цели следовало решить следующие задачи:
- разработать технологию производства соевого молока путем ферментации соевых бобов в активированной воде и приготовления образцов ППСМ, сквашенных бифидо- и пропионовокислыми бактериями, как в отдельности, так и в комбинации;
- изучить продуктивность и оплату корма продукцией у сельскохозяйственных животных и птицы при обогащении их рационов сравниваемыми образцами ППСМ;
- определить влияние образцов пробиотического препарата на морфологический и биохимический состав крови подопытных животных и птицы;
- установить действие указанных образцов ППСМ на состав микрофлоры желудочно-кишечного тракта, ферментативную активность его содержимого, а также на переваримость и использование питательных веществ рациона;
- охарактеризовать влияние сравниваемых образцов пробиотического препарата на убойные и мясные показатели цыплят-бройлеров, раноотнятых поросят, молодняка свиней на откорме и телят, а также на молочную продуктивность коров до наступления доминанты лактации;
- дать оценку детоксикационных свойств испытуемых препаратов ППСМ на основании санитарно-гигиенической экспертизы продукции подопытных животных и птицы;
- рассчитать экономическую эффективность использования сравниваемых образцов пробиотического препарата в рационах подопытных животных и птицы.
Научная новизна исследований состоит в том, что впервые в условиях Центрального Предкавказья теоретически обоснована целесообразность применения способа увеличения продуктивности и улучшения качества продукции цыплят-бройлеров, раноотнятых поросят, молодняка свиней на откорме, телят и лактирующих коров путем обогащения рационов образцом ППСМ с добавками детоксиканта природного происхождения яблочного пектина.
В ходе научно-хозяйственных опытов были установлены оптимальные дозы скармливания сельскохозяйственным животным и птице образца ППСМ, сквашенного штаммами Bifidobacterium bifidum и Propionibacterium shermanii и стабилизированного яблочным пектином. При приготовлении пробиотического препарата следует использовать закваску, в состав которой входит смесь этих культур в соотношении 1:1. Получен патент на изобретение № 2385565 «Способ получения пробиотического кисломолочного продукта на основе соевого молока» (2010).
Получены новые данные, свидетельствующие об эффективности производства пробиотического препарата на основе соевого молока с предварительной ферментацией соевых бобов в активированной воде с помощью ферментного препарата протосубтилина Г3х. Получен патент на изобретение №2262239 «Способ приготовления соевого молока» (2005).
На основании анализа экспериментальных данных установлено, что при обогащении рационов подопытных животных и птицы образцом ППСМ, стабилизированным яблочным пектином, обеспечивается лучшее приживление бифидо- и пропионовокислых бактерий в желудочно-кишечном тракте, сопровождаемое улучшением состава его микрофлоры, увеличением ферментативной активности химуса, следствием чего явилось повышение переваримости и использования питательных веществ рационов.
Теоретически обосновано повышение эколого-пищевой и биологической ценности мяса цыплят-бройлеров, молодняка свиней, телят и молочной продуктивности лактирующих коров под действием рекомендуемого образца ППСМ.
Дано научно-экономическое обоснование по эффективности использования сравниваемых образцов ППСМ в составе рационов сельскохозяйственных животных и птицы с избыточным содержанием тяжелых металлов.
Практическая значимость работы заключается в разработке рекомендаций по формированию продуктивности и качества продукции сельскохозяйственных животных и птицы в желательном направлении путем рационального использования образца ППСМ, сквашенного смесью бифидо- и пропионовокислых бактерий и стабилизированного яблочным пектином, в кормлении цыплят-бройлеров в дозе 2% по массе корма; в рационах раноотнятых поросят, молодняка свиней на откорме, телят и лактирующих коров – в количестве 2% от нормы сухого вещества.
Для производства пробиотического препарата целесообразно проводить ферментацию соевых бобов в активированной воде с помощью МЭК протосубтилина Г3х, что обеспечивает повышение уровня инактивации антипитательных веществ, улучшение химического состава и питательности соевого молока с одновременным увеличением его выхода из 1 кг сырья.
Использование пробиотического препарата в указанных дозах обеспечивает оптимизацию состава микрофлоры, интенсификацию ферментолиза питательных веществ в желудочно-кишечном тракте, тем самым, улучшая конверсию питательных веществ рационов в продукцию и снижение расхода корма на единицу прироста.
Для повышения эколого-пищевой и биологической полноценности продукции сельскохозяйственных животных и птицы даны практические рекомендации по использованию в рационах с избыточным содержанием тяжелых металлов образца ППСМ, стабилизированного яблочным пектином, который обладает протекторными свойствами.
Разработанные рекомендации по использованию пробиотического препарата в указанных дозах в рационах молодняка сельскохозяйственных животных и птицы утверждены на заседании коллегии Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Северная Осетия – Алания (протокол № 1 от 15.02.2007 г.) и предложены к внедрению на сельскохозяйственных предприятиях региона.
Основные научные положения диссертации, выносимые на защиту:
- эффективность применения способа получения соевого молока путем ферментации соевых бобов в активированной воде с использованием МЭК протосубтилина Г3х;
- сравнительная оценка физико-химического состава, функциональных и детоксикационных свойств образцов ППСМ;
- оценка изменений продуктивности и оплаты корма продукцией у подопытных животных и птицы под действием испытуемых доз сравниваемых образцов ППСМ;
- характеристика влияния сравниваемых образцов ППСМ на морфологический и биохимический состав крови подопытных животных и птицы;
- обоснование действия указанных образцов ППСМ на состав микрофлоры желудочно-кишечного тракта, ферментативную активность его содержимого, а также переваримость и использование питательных веществ рациона;
- особенности изменений убойных и мясных показателей цыплят-бройлеров, раноотнятых поросят, молодняка свиней на откорме и телят, а также молочной продуктивности коров до наступления доминанты лактации;
- санитарно-гигиеническая экспертиза продукции подопытных животных и птицы для оценки детоксикационных свойств испытуемых образцов ППСМ;
- экономическая эффективность использования сравниваемых образцов пробиотического препарата в рационах сельскохозяйственных животных и птицы.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на научно-практических конференциях ФГБОУ ВПО «Горский ГАУ» (Владикавказ, 2002-2010); научно-практической конференции «Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» (Воронеж, 2003); международной научной конференции-выставке «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» (Москва, 2003); международной научной конференции «Устойчивое развитие горных территорий: проблемы и перспективы интеграции науки и образования» (Владикавказ, 2004); V международной научной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2004); международной научно-практической конференции «Проблемы рационального использования растительных ресурсов» (Владикавказ, 2004); международной научно-производственной конференции «Актуальные вопросы зоотехнической науки и практики как основа повышения продуктивности и производства чистой продукции животноводства» (Владикавказ, 2004); І международной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки» (Владикавказ, 2004); всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы экологии и сохранения биоразнообразия России» (Владикавказ, 2005); международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы экологии и природопользования» (Ставрополь, 2005); региональной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Актуальные вопросы экологии и природопользования» (Владикавказ, 2005); IV международной научной конференции «Актуальные проблемы биологии в животноводстве» (Боровск, 2006); 3 международной научно-практической конференции «Прогрессивные технологии и развития» (Тамбов, 2006); международной научно-практической конференции «Современные достижения зоотехнической науки и практики – основа повышения продуктивности сельскохозяйственных животных» (Краснодар, 2007); международной научно-практической конференции «Рациональное использование биоресурсов в АПК» (Владикавказ, 2007); международной научно-практической конференции «Безопасность и качество товаров» (Саратов, 2007); международной научно-практической конференции «Научное обеспечение устойчивого развития агропромышленного комплекса горных и предгорных территорий» (Владикавказ, 2008); всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы АПК» (Майкоп, 2008); международной научно-практической конференции «Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных» (Краснодар, 2009, 2010); VII международной конференции «Устойчивое развитие горных территорий в условиях глобальных изменений» (Владикавказ, 2010); всероссийской научной конференции «Новые направления в решении проблем АПК на основе современных ресурсосберегающих инновационных технологий» (Владикавказ, 2010); на совместном заседании кафедр биологии; технологии производства и переработки продуктов животноводства; кормления, разведения и генетики сельскохозяйственных животных ФГБОУ ВПО «Горский ГАУ» (Владикавказ, 2011).
Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 43 научные работы, в том числе в изданиях, рекомендованных ВАК РФ – 11, монографий – 3, патентов на изобретения РФ – 2, рекомендаций, одобренные коллегией Министерства сельского хозяйства и продовольствия РСО – Алания – 1.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 304 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследований, результатов исследований и их обсуждения, выводов и предложений производству, библиографии и приложений. Работа включает 94 таблицы, 1 рисунок и 22 приложения. Список использованной литературы состоит из 534 наименований, из них 95 на иностранных языках.
