Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 5
1. Микроэлементы в питании животных 5
1.1. Роль железа, меди, марганца, цинка в питании сельскохозяйственных животных 6
1.1.1. Железо 7
1.1.2. Медь 10
1.1.3. Марганец 13
1.1.4. Цинк 16
1.2. Использование микроэлементов в животноводстве 19
2. Высокодисперсные порошки 29
Глава 2, Методика, схема и условия проведения экспериментов 38
Глава 3. Результаты исследований 45
1. Сохранность цыплят-бройлеров 45
2. Живая масса и среднесуточный прирост живой массы 45
3. Затраты корма, сырого протеина и обменной энергии на 1 кг живой массы 52
4. Переваримость и использование питательных веществ 56
5. Качество мяса и продуктивность цыплят - бройлеров 74
6. Содержание микроэлементов в тканях цыплят-бройлеров 84
Производственная проверка результатов научно-хозяйственного опыта 97
Выводы 101
Сп исок литературы 103
- Микроэлементы в питании животных
- Марганец
- Сохранность цыплят-бройлеров
- Затраты корма, сырого протеина и обменной энергии на 1 кг живой массы
Введение к работе
В настоящее время потребление продовольствия, в том числе и продуктов животноводства сильно возрастает во всех странах мира. Решающим фактором в увеличении производства животноводческой продукции, продуктов питания для населения и сырья для разных промышленных отраслей является интенсификация производства. Птицеводство - первая отрасль в сельском хозяйстве встала на интенсивный путь развития. Это позволило вывести его в число наиболее высокорентабельных отраслей и решить в основном проблему обеспечения населения яйцом и значительно увеличить производство мяса птицы. По данным FAO (Food and agriculture organization of the United Nations -международная продовольственная и сельскохозяйственная организация), производство мяса птиц во всех странах в 2002 году увеличилось на 1,53 млн. тонн по сравнению с 2000 годом.
Промышленное птицеводство в настоящее время располагает мощной промышленной базой. Коренным образом изменились производство кормов, племенная работа и условия производства.
Большую роль в повышении продуктивности и снижении себестоимости продукта птицы играет производство корма. Генетический потенциал пород и кроссов сельскохозяйственных животных, высокая интенсивность физиологических и биологических процессов достигается только при использовании полноценных рационов. Решающим значением в повышении экономической эффективности бройлерного производства являются корма, потому что, главные материальные затраты в производстве птицеводческой продукции - корма, в структуре себестоимости они занимают большой процент. Поэтому уровень расхода кормов на единицу продукции определяет экономику отрасли. Одним из важных условий для выращивания бройлеров является кормление их высококачественными, биологически полноценными комбикормами, которые должны обеспечить высокие приросты мясной птицы. За последние годы принят ряд постановлений по развитию комбикормовой промышленности, увеличению производства комбикормов и улучшению их качества, что оказало положительное влияние на развитие бройлерной промышленности. Однако и при этом проблема эффективного использования и экономного расходования кормов не утратила своей остроты.
В натуральных кормах бывает недостаток некоторых биологически активных веществ, таких как витамины и микроэлементы, поэтому добавление этих биологически активных веществ в рационы животных необходимо. В настоящее время источником микроэлементов в премиксах животных являются сернокислые и карбонатные соли, которые быстро выделяются из организма животных, трудно распределяются по всей массе корма.
Высоко дисперсные порошки (ВДП) были разработаны конденсационным методом. Эти металлы в электронейтральной форме обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с элементами в виде соли. При парэнтеральном введении в организм лабораторных животных высоко дисперсных порошков положительно влияли на многие биохимические процессы организма. Изучение возможности использования высокодисперсных порошков в качестве микроэлементов в премиксы цыплят-бройлеров является актуальной работой.
Микроэлементы в питании животных
Все живые организмы содержат органические и неорганические вещества. Неорганические элементы составляют золу, которая остается после сжигания. Они существуют в золе главным образом как окиси, карбонаты и сульфаты. Животные организмы содержат 20-30 минеральных веществ. Их количество и содержание зависит от вида животных, пола, возраста, режима кормления и других условий. В животных организмах их концентрация небольшая, но они играют большую роль в обеспечение функционирования различных биологических систем, как в норме, так и в этиологии ряда патологических состояний. Никакие жизненные функции организма не проходят без их участия [2, 4, 5, 6, 11, 13, 37, 52, 53, 54, 76, 111, 114, 127].
В середине 19-ого века, знаний о функциях минеральных веществ в тканях растений и животных было недостаточно. В 1791 году Fordyce G. указал на значение минеральных веществ в кормлении животных. Он установил, что необходимо добавлять известняк канарейке в рацион для поддержания здоровья и производства яиц [88]. В 1847 году Boussmgault J.B. указал на потребность рогатого скота в поваренной соли[81], затем, в 1850-1854 гг. Chatin А. показал о дефиците йода в окружающей среде и возникновении базедовой болезни людей и животных [84].
В 20-ом веке, благодаря научным исследованиям, знания о биологической роли минеральных веществ стали более глубокими и всесторонними. В течение второй четверти 20-ого века, исследования проводили в разных районах на лабораторных животных, полученные результаты свидетельствовали, что минеральные вещества играют важную роль в кормлении животных. В третью четверть 20-ого века, исследователи определили минеральные вещества, которые влияют на жизнедеятельность животных[127]. Заключительная четверть этого столетия была посвящена изучению метаболизма минеральных веществ. В результате были установлены механизмы транспорта минеральных веществ через клеточные мембраны[110].
Можно отметить четыре функции минеральных веществ: структурная, физиологическая, каталитическая и регулирующая[127].
Роль железа, меди, марганца, цинка в питании сельскохозяйственных животных
В физиологии животных к макроэлементам принято относить любой элемент, который содержится у животных или требуются им в количествах больших, чем железо, а к микроэлементам - если он обычно содержится или требуется в количествах меньших, чем железо[1].
Высокая продуктивность животных достигается только при использовании полноценных рационов, обеспечивающих поступление в их организм наряду с протеином, жиром и углеводами, необходимого количества витаминов, макро - и микроэлементов[66].
Микроэлементы в кормлении животных играют важную роль. Для нормальной жизнедеятельности, прежде всего, необходимы: железо, медь, марганец, цинк, йод, кобальт, селен..., которые играют важную роль не только в минеральном и водном обменах, но и в обмене всех органических веществ[73].
Одно из важнейших значений микроэлементов заключается в каталитической функции. Они входят в состав гормонов, ферментов, витаминов, определяют их активность и оказывают непосредственное влияние на интенсивность процессов обмена веществ и энергии, на состояние естественной резистенности, иммунобиологической реактивности, на воспроизводительную способность, мясную, молочную и шерстную продуктивность, жизнеспособность взрослого поголовья, рождающегося молодняка и их сохранность [8, 20, 21, 61, 103]. Микроэлементы улучшают аппетит и использование питательных веществ из рационов[19].
Кроме этого, микроэлементы имеют связи с действием и активностью иммунной системы животных [38].
Неполноценность кормов и рационов по микроэлементам вызывает снижение молочной, мясной и шерстной продуктивности животных; ухудшает яйценоскость птицы и появление таких заболеваний, как анемия, рахит, токсикозы и другие. Все эти нарушения ослабляют организм животных и в некоторых случаях приводят к значительному отходу поголовья скота и птицы[14, 50].
Оптимизация обеспеченности в микроэлементах организма сельскохозяйственных животных позволяет увеличить их воспроизводительную способность, сохранность, рост и развитие молодняка, полнее использовать их генетический потенциал, к биосинтезу высокого качества продуктов животноводства, что важно для полноценного в том числе и по микроэлементам питания человека[61].
Железо - тяжелый металл, находится в VIII группе периодической системы, порядковый номер 26, масса атома 55,85. Он один из распространенных элементов в земной коре (более 5 весовых процентов). В организме высших животных, концентрация железа составляет 4-5.10 3% живой массы (60-70 м.г/1 кг свежей обезжиренной массы тела)[23]. По данным другого автора количество железа в теле млекопитающих животных варьирует в пределах от 10" до 10"2 % (на сухое вещество)[44].
Связь между количествами железа в корме и составом крови была установлена в 16-ом веке, но его физиологическая роль не была определена. В 1886 году Зиноффски О. (Zinoffsky О.) открыл, что гемоглобин лошади содержат 0,335 % железа[131], потом железо обнаружилось в крови многих видов животных. Затем, в 1893 году Стокман P. (Stockman R.) сообщил, что дополнение железа в виде солей быстро увеличило концентрацию гемоглобина в крови анемичных больных[120].
В пищеварительном канале комплексные соединения железа под влиянием пепсина и соляной кислоты желудочного сока расщепляются, и трехвалентное железо, восстанавливаясь, переходит в двухвалентное железо. Образующееся при участии минеральных или органических анионов двухвалентное железо в отличие от трехвалентного железа хорошо ионизируется и легко абсорбируется. Небольшое количество железа может всасываться в желудке, но в основном абсорбция происходит в двенадцатиперстной кишке (приблизительно 75%). В дистальных отделах кишечника абсорбция железа прогрессивно снижается. Благоприятное влияние на абсорбцию железа оказывают восстановители или антиоксид анты, аскорбиновая кислота, токоферол, сульфгидр ильные группы серосодержащих аминокислоту и глютатиона, способствующие переходу железа в растворимую форму. Ингибируют всасывание железа органические кислоты, образующие нерастворимые соли железа (лактаты, цитраты, оксалаты), а также фосфаты, сероводород и сахара.
Марганец
Марганец - химический элемент группы VII группы периодической системы. Порядковый номер 25, атомная масса - 54,938. По химическим свойствам марганец является метал ло-металлои дом с изменяющейся валентностью от +2 до +7. С увеличением валентности марганца возрастают кислотные свойства его окислов. Содержание марганца в почвах колеблется от 0,01 до 0,4%, в воде - 10 6-10"5%. В организме марганец находится в виде двух- и трехвалентных соединений. В организме птицы концентрация марганца составляет 0,5-0,65 мг/ кг свежей обезжиренной тканей или 0,4-0,55 мг/ кг живой массы[23,63].
Всасывание марганца происходит в кишечнике, из того он поступает в кровь. Из крови марганец переходит в органы, главным образом, печень, кости и перо, которые являются основными резервными источниками марганца в организме. Методом кинетического анализа было установлено, что между двумя обменными фондами марганца в организме - марганцем крови и марганцем митохондрий печени быстро устанавливается динамическое равновесие. Выведение марганца из организма происходит главным образом через желудочно-кишечный канал (частично через стенку кишечника, но главным образом с желчью и с поджелудочным соком)[23].
В 1931 году, ученые впервые открыли, что марганец является существенным элементом для роста и плодовитости мышей[102]и крыс[112].
Марганец играет важную роль в формировании и развитии кости животных. Он активизирует гликозилтрансферазьг іусозукгапзґегазез), участвующие в процессе синтеза мукополисахаридов - структурные компоненты хряща. Дефекты скелета наблюдаются у птиц, получавших корма с дефицитом маргаіща, так как он имеет большое значение для предотвращения перозиса - неправильного формирования костей конечностей. Кроме того, по мнению профессора В. И. Георгиевского еще действие марганца на костную ткань, вероятно, обусловлено его активирующим влиянием на щелочную фосфатазу, поэтому недостаток марганца приводит к снижению активности этого фермента в крови и костях цыплят[23,45,47, 101,104,105, 129].
Установлено, что кормовая хондродистрофия эмбрионов цыплят, приводящая обычно к высокой эмбриональной смертности в конце инкубации, является следствием дефицита марганца в рационах несушек. Добавление соответствующих количеств марганца к рациону восстанавливает нормальную выводимость[107].
Недостаток марганца может тормозить синтез холестерина и пре-холестерина, что приводит к задержке синтеза половых гормонов и других стероидов. Последствие- бесплодие [86]. Марганец оказывает влияние на метаболизм липидов и углеводов, Пируваткарбоксилаза - марганецсодержащий фермент - поддерживает метаболизм липидов и глюкозы[12б, 127].
Марганец входит в состав фермента супероксиддисмутазы (СОД-Superoxide dismutases), защищающего клетки от окисления. Дефицит марганца понижает активность МпСОДа в сердце и увеличивает процесс окисления, вызывающего высоким уровнем ненасыщенных жирных кислот. Снижение активности МпСОДа связано с изменением структур митохондрии в печени и мембран клеток[79,108,127].
Марганец регулирует и активизирует ряд ферментативных окислительно-восстановительных процессов, тканевого дыхания, процессов оссификации, оказывает влияние на рост, размножение, кроветворение, функцию желез внутренней секреции в организме[23], связанных с обменом белков, жиров и углеводов. Марганец - компонент ферментов аргиназы, энолазы, различных дегидрогеназ, декарбоксилаз, пептидаз, фосфомоноэстераз, аденозинтрифосфатазы, гексокиназы и другие[8,55].
Марганец участвует в реакциях дыхания в митохондриях клеток, усиливает эффект инсулина и витаминов[51].
Более высокий уровень метаболизма у птиц позволяет предполагать, что наиболее важная функция марганца в их организме связана с его участием в окислительно-восстановительных процессах, в первую очередь в процессах окислительного фосфорилирования. Это подтверждается быстрым аккумулированием Мп52"54 в митохондриях печеночных клеток. Высокие дозировки марганца в рационе ускоряют возрастное снижение интенсивности газообмена величины дыхательного коэффициента у цыплят. Марганец играет ведущую роль в гликолитическом цикле, катализует цикл лимонной кислоты и процессы декарбоксилирования, связанные с превращением ди- и трикарбоновых кислот[ 18,23,47].
Сохранность цыплят-бройлеров
С целью изучения влияния высокодисперсных порошков железа, меди, марганца и цинка на живую массу цыплят еженедельно проводили взвешивание. До 4-недельного возраста живую массу цыплят-бройлеров определяли методом группового взвешивания, а с 4 недельного возраста — индивидуально. Данные по живой массе приведены в таблицах 3.2, 3.3 и 3.4. Результаты взвешиваний показали, что за 1 неделю жизни отмечены различия по живой массе цыплят между группами. Так, живая масса цыплят 3 и 4 групп, получавших микроэлементы в виде высокодисперсных порошков соответственно 75% и 50% от нормы, превосходила контроль. Наблюдалось снижение живой массы цыплят во второй группе, которые получили выше указанные микроэлементы в виде высокодисперсных порошков (Fe, Си, Zn, Мп) по существующим нормам, по сравнению с контрольной группой (179 г против 183 г у цыплят контрольной группы). Живая масса цыплят 4 группы была выше, чем во 2 группе на 10 г (5,59%) с достоверной разностью при р 0,99.
За 2-ю неделю выращивания, живая масса цыплят во всех опытных группах, получавших микроэлементы в виде высоко дисперсных порошков, превосходила контроль на 8-12 г (1,83 - 2,75%) с достоверной разностью соответственно при р 0,95, р 0,99, р 0,999.
За 3-ю неделю жизни живая масса цыплят опытных групп продолжала превосходить контрольную группу, но достоверная разность отмечена только в 3 и 4 группах (соответственно на 22г и 19 с достоверной разностью при р 0,99).
В 4 недельном возрасте живая масса цыплят 3 и 4 группы была больше, чем контрольной соответственно на 39 г (3,07%) и 20 г (1,57%), но достоверная разность лишь отмечена между контрольной и третей группами (р 0,95). Наблюдалось незначительное снижение живой массы цыплят 2 группы, получавших микроэлементы в виде высоко дисперсных порошков 100% от нормы, по сравнению с контрольной группой (1270 г против 1272 г у контроля).
За 5-ю неделю жизни, полная замена сернокислых солей на высокодисперсные порошки в премиксе не влияла на живую массу цыплят 2 группы. Разница живой массы между цыплятами 2 и контрольной групп была 1 г (1736 г против 1737 г в контроле). Живая масса цыплят 3 и 4 групп была больше, чем в контроле, но достоверных различий не наблюдалось.
В 6 недельном возрасте наблюдалось снижение живой массы цыплят 2 и 4 групп по сравнению с контрольной (соответственно 2126 г и 2111 г против 2143 г).
В 7 недельном возрасте цыплята опытных групп имели практически одинаковую живую массу (колебание от 2584 до 2587 г). Живая масса цыплят контрольной группы была меньше, чем опытных групп на 22-24 г, но эти различия не были статистически достоверными.
Наибольшую живую массу имели курочки 3 группы, получавшей премикс с микроэлементами в виде высокодисперсных порошков 75% от нормы. Достоверная разность (р 0,95) по сравнению с контрольной группой отмечена только в 5-недельном возрасте, а в остальных возрастах различий не наблюдались. Между опытными группами, достоверных отличий по живой массе курочек не было отмечено.
Следовательно, введение микроэлементов в виде высокодисперсных порошков Fe, Си, Мп и Zn в премиксы цыплят-бройлеров положительно влияло на их живую массу в течение первых 4 недель выращивания.
В таблице 3.5 приведены данные по среднесуточному приросту живой массы цыплят-бройлеров, из которых видно, что в течение всего периода выращивания среднесуточный прирост цыплят 3 группы, получавших микроэлементы в виде высокодисперсных порошков 75% от нормы был выше, чем контрольной. Изменение среднесуточного прироста цыплят 2 группы (получали микроэлементы в виде высокодисперсных порошков 100% от действующей нормы) по сравнению с контрольной не установлено закономерности. Так, в 1, 4 и 6 недельном возрасте их прирост был ниже, а в 2, 3, 7 недельном возрасте выше, чем в контроле. В 4-ой группе наблюдали, что среднесуточный прирост живой массы цыплят превосходил контрольную группу за исключением 6-недельного возраста, где он был меньше, чем в контроле. В опытных группах за период выращивания среднесуточные приросты существенно не различались и колебались от 51,8 до 51,9 г.
Среднесуточный прирост живой массы курочек с 5 недельного возраста до конца периода выращивания приведен в таблице 3.7, из которой видно, что в опытных группах среднесуточный прирост живой массы курочек был выше, чем в контроле. Наибольший среднесуточный прирост живой массы имели курочки 3 группы, получавшие премикс с микроэлементами железа, меди, марганца и цинка в виде высокодисперсных порошков 75% от нормы, и составил за 7 недель выращивания 47,9 г против 46,7 г в контрольной группе.
Следовательно, при использовании высокодисперсных порошков в премиксах цыплят-бройлеров наблюдалась тенденция увеличения среднесуточного прироста курочек по сравнению с контролем.
Затраты корма, сырого протеина и обменной энергии на 1 кг живой массы
С целью изучения влияния различных доз высокодисперсных порошков железа, меди, марганца и цинка на переваримость, использование питательных веществ кормов и усвоение минеральных веществ цыплятами-бройлерами при включении в их премиксы, было проведено два балансовых опыта, для которых отбирали по 10 голов из каждой группы. Первый балансовый опыт проводили с 11-ого до 15-суточного возраста, а второй - с 35-ого до 39-суточного возраста. Данные по переваримости и использованию сырого протеина цыплят в опытах проведены в таблице 3.11, из которых видно, что в первом балансовом опыте коэффициент переваримости сырого протеина цыплят всех групп был высокий и варьировал в пределах 89,63-91,01%. Наибольшую переваримость сырого протеина (91,01%) имели цыплята 3 группы, получавшие микроэлементы в виде ВДП 75% от нормы. Различия коэффициентов переваримости сырого протеина цыплят контрольной, 2 и 4 групп были незначительными и составили соответственно 89,72%, 89,89% и 89,63%.
Из результатов эксперимента видно, что в первом балансовом опыте коэффициент использования сырого протеина цыплятами опытных групп, получавших микроэлементы в виде высоко дисперсных порошков в премиксе, был больше чем в контроле и составил соответственно 53,87, 53,32 и 52,26 % против 49,38 % в контроле. Установлено, что снижение уровня высоко дисперсных металлов в премиксе сопровождалось тенденцией снижения коэффициента использования сырого протеина цыплятами опытных групп. Сравнение показателя биологической ценности сырого протеина цыплят опытных групп с контролем показало, что закономерность была аналогичной с показателем коэффициента использования сырого протеина, то есть биологическая ценность сырого протеина у цыплят опытных групп (соответственно 59,92%, 58,58% и 58,31%) превосходила показатель контрольной группы (55,04%) и была тенденция снижения при уменьшении дозы высокодисперсных порошков в премиксе.
Во втором балансовом опыте коэффициент переваримости сырого протеина во всех группах был высоким и равнялся 90,35 - 90,88%. Различия в переваримости сырого протеина между контрольной и опытными группами были незначительными. Таким образом, введение различных доз высокодисперсных порошков в премиксы цыплят не влияло на переваримость сырого протеина во втором периоде выращивания.
В этом балансовом опыте наблюдалось снижение коэффициента использования сырого протеина цыплятами 2 группы (46,29%), получавшими микроэлементы в виде ВДП 100% от нормы, по сравнению с контролем (48,77%). Коэффициент использования сырого протеина цыплятами 3 и 4 групп (53,70 и 52,19 %), получавшими микроэлементы в виде ВДП 75% и 50% от нормы, был выше, чем в контрольной группе. Биологическая ценность сырого протеина у цыплят 2 группы (51,23%) была ниже контроля (53,72%), а биологическая ценность сырого протеина у цыплят 3 и 4 групп была выше на 3,70 - 5,37%.
Следовательно, во втором балансовом опыте использование 75 и 50% от нормы высокодисперсных порошков в премиксах цыплят улучшало использование сырого протеина и биологическую ценность сырого протеина. жира была отмечена у цыплят 3 группы (77,53% против 65,87% у цыплят контрольной группы), получавших 75% от нормы высоко дисперсных порошков. В этом опыте баланс сырого жира всех групп был положительным. Баланс сырого жира опытных групп (3,04-3,14 г/гол./ сут.) превосходил контрольную группу (2,74 г/голУ сут.). Больше всего усвоено сырого жира цыплятами 3 группы, получавших 75% от нормы высокодисперсных порошков. Цыплята 2 и 4 опытных групп несколько в меньших размерах усваивали сырой жир, эти показатели соответственно составили 3,04 и 3,07 г/гол ./сут.
Во втором балансовом опыте переваримость сырого жира цыплятами опытных групп превосходила контрольную группу, но эти различия были небольшими (0,78-1,59%). Цыплята 4 группы имели наибольшую переваримость сырого жира (86,71%). Наблюдалась тенденция повышения переваримости сырого жира при снижении дозы высокодисперсных порошков в премиксе цыплят опытных групп. Так, переваримость сырого жира цыплятами 2, 3, 4 групп, получавших ВДП 100, 75 и 50% от нормы, соответственно составила 85,90%, 86,23% и 86,71%.
Баланс сырого жира всех групп был положительным во втором балансовом опыте. Этот показатель цыплят опытных групп соответственно составил +11,03, +10,96 и +11,16 г/гол./сут. против +10,87 г/гол./сут. в контроле.
Следовательно, использование микроэлементов железа, меди, марганца и цинка в виде ВДП в премиксах цыплят положительно влияло на переваримость сырого жира в обоих балансовых опытах, лучшие показатели получены при использовании 75% от нормы высоко дисперсных порошков.
