Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы и постановка изучаемой проблемы 8
1.1. Общие закономерности становления пищеварительных функций поросят в постнатальную фазу 9
1.2. Пищеварительные функции поросят в послеотъемную фазу 16
1.3. Микрофлора пищеварительного аппарата 19
1.3.1. Формирование нормофлоры у поросят 22
1.3.2. Микроценоз поросят в послеотъемную фазу. Биологические приемы его стабилизации 24
1.4. Система кормления поросят в молочную и послеотъемную фазу 29
1.4.1. Комбикорма 30
1.4.2. Физиологическая форма комбикормов 37
1.4.3. Режим и программы кормления поросят 39
1.5. Заключение по обзору литературы 40
2. Собственные исследования 43
2.1. Цель и задачи исследований 43
2.2. Материалы и методы исследований 44
2.2.1. Зоотехнические исследования 47
2.2.2. Контрольный убой поросят 53
2.2.3. Аналитические исследования 53
2.2.4. Биохимические исследования 54
2.2.5. Микробиологические исследования 54
3. Результаты исследований 54
3.1. Концепция по разработке комбикормов нового поколения для поросят послеотъемной фазы 54
3.2. Разработка комбикорма нового поколения типа "Престартер" "Пребиокс-ЛП" 57
3.3. Потребление кормов 60
3.4. Микроценоз пищеварительного тракта поросят 68
3.5. Метаболиты (КМК) сахаролитической микрофлоры толстой кишки поросят 72
3.6. Азотистый и липидный обмен 78
3.7. Интенсивность роста, затраты корма на единицу прироста 81
3.8. Физиологическое состояние поросят 99
3.9. Экономическая эффективность использования комбикорма нового поколения "Пребиоке-ЛП" в кормлении поросят в послеотъемную профилактически-диетическую фазу 99
4. Заключение 104
5. Выводы 112
6. Предложения производству 115
7. Список литературы
- Пищеварительные функции поросят в послеотъемную фазу
- Микроценоз поросят в послеотъемную фазу. Биологические приемы его стабилизации
- Зоотехнические исследования
- Разработка комбикорма нового поколения типа "Престартер" "Пребиокс-ЛП"
Введение к работе
Актуальность. Интенсификация свиноводства в значительной степени зависит от правильной организации выращивания молодняка свиней которая обуславливает его дальнейший продуктивный потенциал и, как следствие, экономическую эффективность производства свинины.
Выращивание качественного молодняка свиней зависит от ряда основных факторов: генетической предрасположенности проявлять свой продуктивный потенциал, обеспеченности биологически полноценными комбикормами по уровню питательных веществ и элементов питания, отвечающих физиологическим потребностям животных в фазу интенсивного роста, охраны здоровья и высокой технологической дисциплины производственного процесса.
Основным звеном в ряду этих факторов, определяющих физиологический статус и продуктивный потенциал выращиваемого молодняка являются биологически полноценные комбикорма (25,27, 30,43, 51).
Особое значение биологически полноценные комбикорма имеют в системе кормления поросят раннего отъема в послеотъемную фазу.
Полноценность и физиологическая целесообразность питания молодняка этого возрастного периода выдвигает ряд принципиальных требований к ассортиментной компоновке биологически полноценных комбикормов, соответствующих функциональному состоянию поросят при лишении материнского молока (отъем) и переводе на твердый корм
4 (комбикорма) (64, 67, 68). Комбикорма для поросят этого периода должны содержать компоненты, обеспечивающие элементно-субстратную полноту функционального питания, при котором достигается блокировка внешних стрессовых ситуаций, минимизация перегрузки антигенами и снижения иммунитета, а также обеспечение оптимизированного соотношения собственного ферментативного и микробного пищеварения.
Питание поросят раннего отъема в послеотъемную фазу на промышленных предприятиях основывается на комбикормах типа "Престартер" и в представлении разработчиков является комфортным (60, 86а, 92).
Вместе с тем, практика промышленного свиноводства обусловила необходимость значительно шире, сегодняшних представлений, подойти к решению этой важнейшей проблемы индустриального производства свинины.
Довольно консервативная, не меняющаяся за 20-25 летний период эксплуатации промышленных предприятий России система кормления поросят в послеотъемную фазу наносит большой урон. Так, в 2004 г из 4 млн. полученных на промышленных предприятиях поросят, погибло 0,86 млн. (19), большая часть которых приходится на послеотъемную фазу (52).
По оценкам специалистов ежегодно только прямые потери от падежа составляют по России около 100 млн. руб., а с упущенной выгодой свыше 2 млрд. руб. (89).
Проводимые работы по разработке комбикормов и кормовых смесей для поросят послеотъемной фазы сводились главным образом к снижению в
5 них уровня протеина, отрицательно влияющего на физиологическое состояние, а также повышению количества растительных волокон, выполняющих, в первую очередь, функцию детоксиконта (64, 92, 101).
В последнее время на российском рынке появились комбикорма и суперсмеси для поросят раннего отъема "Delfi" Голландия (61), "Vittos" Дания (86), "Wean" Германия (13). Комбикорма этих фирм отличаются от обычного "Престартера" более сложной предварительной подготовкой всех зерновых компонентов, включают пробиотики, органические кислоты, ароматические вещества.
Однако такие комбикорма, как и широко используемые типа "Престартер", основываются на термодинамических и кинетических аспектах (биополимеры, нутритивы) и в не полной мере отвечают биологическим процессам, происходящим между микро- и макроценозом.
Кроме того, технология предварительной подготовки (эспандирование или экструдирование) всех зерновых компонентов комбикормов, способствует подавлению нормофлоры кишечника и созданию угрозы инфицирования макроорганизма (29, 82).
Однако из-за неадекватности цены и эффективности комбикормов для поросят послеотъемной фазы. Они дальше производственной апробации не получили широкого распространения в условиях промышленных комплексов (39, 84).
Учитывая большую практическую значимость специального комбикорма для поросят послеотъемной фазы, выращиваемых в условиях промышленных свиноводческих предприятий, обусловил очевидную целесообразность, на основе последних достижений физиологии, кинетики биологических процессов, молекулярной микроэкологии, сформировать концепцию и на ее основе разработать и апробировать комбикорм нового поколения "Пребиокс-ЛП" с профилактически-диетическим действием для раноотнятого молодняка.
Научная новизна. Впервые на основе достижений физиологической и биологической науки сформирована концепция по разработке комбикормов нового поколения для поросят послеотъемной фазы.
Разработан комбикорм "Пребиокс-ЛП", базирующийся не только на термодинамических и кинетических аспектах (биополимеры, нутритивы), но и на новых компонентах в заданной молекулярной форме, блокирующих техногенный прессинг (промышленное производство), не допускающих перегрузки антигенами алиментарного происхождения и истощения системы локального иммунитета, а также обеспечивающих оптимальное соотношение собственного ферментативного и микробного пищеварения.
Практическая ценность работы состоит в том, что использование в питании поросят послеотъемной профилактически-диетической фазы комбикорма нового поколения "Пребиокс ЛП" усиливает функциональную деятельность пищеварительной экосистемы, иммунитет животного и, как следствие, интенсивность роста с высокой трансформацией питательных веществ в прирост, позволяет за продуктивный цикл подсосная фаза ->
7 достижение товарной массы повысить на 12,90-14,85% рентабельность производства свинины
Комбикорм апробирован на 2134 гол. животных в условиях трех промышленных свиноводческих предприятий - "Кузнецовский комбинат", СХПК АПК "Надеево", ЗАО агрофирма "Красная Звезда"
Предметом защиты настоящей диссертационной работы является: концепция по разработке комбикормов нового поколения для поросят послеотъемной фазы; рецептурный дизайн комбикорма нового поколения "Пребиокс-ЛП"; продуктивное действие комбикорма "Пребиокс-ЛП" при выращивании поросят в послеотъемную профилактически-диетическую фазу, и в целом за цикл (поросенок —> товарное животное); - экономическая эффективность использования комбикорма нового поколения "Пребиокс-ЛП** при выращивании поросят раннего отъема.
Пищеварительные функции поросят в послеотъемную фазу
Фактор раннего отъема - лишения поросят материнского молока представляет критический период в их жизни. Поросята подвергаются воздействию таких стрессовых ситуаций как: лишение материнского молока; переход на кормление твердым кормом (комбикормом); участие в жизни новой группы; привыкание к новому месту обитания; борьба поросят за установление иерархической подчиненности. Все это приводит к ослаблению поросят и возникновению глубоких массметрических и физиологических изменений пищеварительных органов и желез.
D.Y.Hampson, D.E.Kidder (115), McCracker (130) обнаружили весьма заметные изменения структуры тонкой кишки. Снижалась масса слизистой, изменялась, как длина кишечных ворсинок на 27-59%, так и глубина крипт на 10-114% за счет утолщения микроворсинок клеток кишечных ворсинок. Форма ворсинок из пальце изменялась в языкоподобную (111). На стенках тонкого кишечника образовались складки для увеличения поверхности диффузии питательных веществ в кровяное русло, но это предрасполагало к развитию малабсорбции и диарее.
Поглощение микроворсинками витамин Bi2 связывающего белок снижалось. "Внутренний фактор" абсорбции цианкобаламина поросят обладал менее широким, по сравнению с фактором молока матери, физиологическим спектром (151). Отставание в развитии тонкого отдела кишечника составляет свыше 8%, в толстом отделе кишечника при массметрическом изменении (увеличение массы на 24%) повышалось накопление жидкости (115), снижался рН и численность колиформенных бактерий. У отнятых поросят скорость синтеза белка в мышцах и печени снизилась соответственно на 13 и 17% (90,137).
Реакция желудочных желез на отъем поросят от маток сопровождалось снижением на треть сокоотделения, с восстановлением его лишь через декаду.
Торможение секреции в 2,5 раза повышало кислотность желудочного сока с появлением в нем свободной соляной кислоты. Увеличение кислотности желудочного сока при одновременном снижении его уровня секреции, нарушало установленную ранее прямую зависимости между количеством желудочного сока и его кислотностью (82). Активность пепсина в соке была неустойчива и составляла лишь 50% уровня молочного периода (36, 109).
Активность лактазы в кишечнике поросят была на уровне 60% (ПО, 115, 129), амилазы снижалась на четверть, Мд AT фосфатазы в печени на 45,5%, в мышцах на 38,2% (55).
Lindemann М. D., Cornelius S.G., Kandelgy S.M. et.al. (109) отмечает снижение активности практически всех ферментов поджелудочной железы.
Отъем поросят резко повышал напряжение метаболизма азотистых и минеральных веществ между кровеносной и пищеварительной системами.
В печени и мышцах концентрация липидов, фосфолипидов и гликогена резко снижалась, что свидетельствовало о дефиците обменной энергии (10, 11). Наблюдаемые явления свидетельствовали о высокой напряженности углеводно-энергетического обмена и усилением катаболизма белков и интенсивности азотистого обмена, одной из первопричин которого является дефицит энергии, обусловленный исключением из рациона высокоэнергетических и легкодоступных источников энергии - молочного жира и лактозы. Возникающий при этом дисбаланс аминокислот способствовал дальнейшему развитию изменений аминокислотного обмена. В результате этих изменений обмена веществ поросята временно в первые недели после отъема отставали в росте. Вместе с тем, поросята раннего отъема мобилизуют свои материальные ресурсы с целью адаптации пищеварительного тракта к новым условиям питания, что морфологически проявляется почти полным исчезновением гликогена из паренхиматозных клеток печени и зимогенных гранул из аценарных клеток поджелудочной железы. В этот период адаптивного становления поросятам необходимо создать, в первую очередь, комфортные условия питания с тем, чтобы исключить или максимально ослабить отрицательное воздействие этих факторов. Только в этом случае, возможно, выращивать жизнеспособных поросят (3, 46, 54).
Микроценоз поросят в послеотъемную фазу. Биологические приемы его стабилизации
Ранний отъем поросят сопровождается комплексом стресс-факторов. Наиболее уязвимый из них являются эмоциональный, обусловленный
А прекращением контактов с матерью, новыми условиями содержания, а также алиментарный - лишение материнского молока, перевод на твердый корм, который не совсем адекватный молоку. Основные признаки стрессового состояния поросят - повышенная возбудимость и высокое содержание кортикостероидов в крови за счет белков связанной фракции (45).
Комплекс стресс факторов "травмирует" сложившуюся нормофлору микроценоза. Увеличивается число бактерий, которые в норме отсутствовали или встречались в незначительных количествах, утрачивается или наоборот усиливается ферментативная активность отдельных видов, что приводит к серьезным осложнениям.
В послеотъемную фазу в биоценозе желудочно-кишечного тракта уменьшается количество или исчезают вовсе молочнокислые и бифидобактерии, увеличивается число и миграция энтерококков, бактероидов и эшерихий в верхние отделы пищеварительного тракта. Появляются гемолитически активные микроорганизмы группы кишечной палочки или потеря ими свойства ферментировать лактозу, а также резкое нарастание количества условно-патогенных видов, таких как протей, клостридии, стафилококки и других бактерий во всех отделах пищеварительной системы (29,41,45, 62).
"Возмущение" трофического равновесия микроценоза приводит к переключению метаболизма с цикла Кребса и глюконеогенеза на анаэробный вариант гликолиза, активизацию гексизомонофосфатного шунта (ГМШ). Такое переключение приводит к выраженному изменению трофической базы колонцитов. Последние перерастают потреблять КМК и начинают использовать для своего дыхания эндогенный метаболит - глюкозу. Происходит автономизация эпителиальной подсистемы от микроценоза. Это порождает нарушение метаболических взаимосвязей внутри микроценоза. Развивается гинексическое состояние колоноцитов и снижение слизи -пищевой базы сахаролитических анаэробов. Блокировка цикла Кребса частично или полностью приводит к уменьшению бикарбонат ионов, активизация ГМШ приводит к тому, что колоноциты становятся продуктами токсических метаболитов - перекись водорода, супероксид - ион, синглетный кислород.
Эпителий "автономизирует" свой метаболизм, что способствует устранению микрофлоры. Эпителий слизистой оболочки толстой кишки полностью лишается экзогенного источника метаболитов - КМК, исчезают три основных канала их утилизации. Взаимная изоляция эпителиальной и бактериальной подсистемы усугубляется, что приводит к дисбактериозу и диарее (15, 16, 17).
Свиноводство несет значительные потери из-за падежа молодняка вызванных возмущением "биоценоза" и, как следствие, снижением защитных функций и естественной резистентности организма, ухудшением пищеварения и обмена веществ (2, 3, 4, 37, 88).
Современная система промышленного выращивания молодняка свиней требует поиска новых средств и препаратов, предупреждающих нарушение микроценоза и снижение иммунологической депрессии.
До недавнего времени для этих целей использовали препараты неатибиотической природы - хиноксалиндериваты - карбадокс (мекодокс) (5, 108, 116), элаквиндокс (99, 132), нитравин (гуадин) - производное гуадина (98, 136). Все препараты проявляли лечебный эффект, вызывали снижение штаммов Е.соН, оказывали нормализующее действие на ферментативное и микробное пищеварение.
Зоотехнические исследования
Зоотехнические исследования по биологическому тестированию комбикорма "Пребиокс ЛП" проведены на поросятах в первых трех сериях в послеотъемную профилактически-диетическую фазу, в комплексном научно-хозяйственном опыте в течение всего продуктивного цикла (Схема исследований).
Подбор молодняка в группы проводили согласно общепринятым методикам (50).
Молодняк в условиях промышленных свиноводческих предприятий выращивался согласно периодам продуктивного цикла, предусмотренным технологическими нормативами (80). Содержание и кормление подопытных животных групповое по гнездо - 10 голов в период профилактически-диетической фазы, 20 - в ростовую и по 50 голов в станке в откормочную фазу.
В первых трех сериях исследований в кормлении поросят контрольных групп использованы комбикорма типа "Престартер" СК-3 (Кузнецовский комбинат), КК-51 (СХПК АПК "Надеево"). Молодняку опытных групп скармливали комбикорм "Пребиокс ЛП" (табл. 1).
В четвертой серии исследований поросята-сосуны контрольной группы в подсосную (7-35 дн.) и послеотъемную (36-62 дн.) фазу скармливали комбикорм типа "Престартер" К-51-5. Молодняк первой опытной группы в первую половину молочной фазы (7-20 дн.) получал тот же комбикорм, что и поросята контрольной, во вторую - (21-35 дн.) комбикорм К-51-5а, в послеотъемную - (36-62 дн.) - "Пребиокс ЛП".
Поросята-сосуны второй опытной группы в первой половине подсосной фазы получали комбикорм типа "Престартер" К-62-55, во второй - К-62-55а, с 3 6-дневного послеотъемтгото возраста "Пребиокс ЛП . В послеотъемную ростовую фазу 63-дн. и откормочную 10-209 дн. возраст подопытные животные всех групп получали комбикорм соответственно "Гровер М" и "Финишер М". Комбикорма этого типа выработаны в условиях предприятия на основе злаковой группы зерна пшеница, ячмень и белково-витаминно-минерального концентрата (БВМК)
Магнитогорского комбината хлебопродуктов "Ситно". В 1 кг БВМК - содержались 12,1 МДж обменной энергии, 47% сырого протеина, 3,69 лизина, 1,62 метионина + цистина, 7,1 жира, 1,83% сырой клетчатки. В БВМК введены нутритивы, обеспечивающие необходимую их норму в составе комбикорма, а также обонятельные и вкусовые вещества. Уровень БВМК в составе комбикорм "Гровер М" составил 15%, в "Финишер М" -10,0%.
Контрольный убой поросят проведен после завершения послеотъемной фазы для определения клинической характеристики пищеварительного тракта и паранхиматозных органов. Зоотехнический анализ комбикормов и концентратов проведен в лабораториях Вологодского, Кузнецовского, Магнитогорского комбикормовых заводов поставщиков кормов на предприятиях, где проводились эксперименты.
Разработка комбикормов нового поколения типа "Пребиокс-ЛП" базируется на гармоничном сочетании определенных биополимеров, с заданными энергетическими и элементными характеристиками с функциональной возможностью их превращения собственной ферментативной системой организма в форму соответствующей данному периоду развития (натальный, постнатальный) поросят.
Важнейшую роль в кормлении молодняка свиней играют иммунологические факторы. Поскольку иммунная система у подсосного и послеотъемного поросенка только формируется, толерантность к пищевым антигенам крайне низко. Важно исключение перегрузки антигенами алиментарного происхождения и истощение системы локального иммунитета и эпителия.
В формировании иммунологического гомеостаза молодого животного участвуют кормящая матка, развивающийся собственный иммунитет и антигенные факторы приходящие не только из материнского молока, но и от подкормки. В этот период "прессинг" алиментарными, особенно белковыми антигенами должен быть минимизирован. В комбикорме должны доминировать моно- и олигомерные компоненты.
Другое принципиальное обстоятельство состоит в том, что в ранний период огромную поддержку (или, напротив, огромный ущерб) растущему организму оказывает собственная, еще также не вполне сформированная микробиота. В критические моменты, такие как период раннего отъема, когда собственное ферментативное пищеварение оказывается в значительной мере ослаблено, компенсаторную функцию берет на себя именно толстокишечная микрофлора. В этот период важно поддержать не столько поросенка, как таково сколь исчерпывающе обеспечить нормальное функционирование микрофлоры. В этом случае происходит: обмен энергией в форме прямого теплообмена и взаимного переноса трофических субстратов (особенно важно для сохранности молодняка в раннем постнатальном периоде);
Разработка комбикорма нового поколения типа "Престартер" "Пребиокс-ЛП"
Программы кормления поросят в послеотъемную фазу рассчитаны исходя из сроков отъема (30-35 дн.), которые применяются на промышленных предприятиях "Россвинопрома". Ж Программа кормления была функционально подвижна и зависела от потребления корма поросенком в подсосную фазу, его подготовки для перехода с молочного питания на твердый корм и самого корма, предусмотренного для послеотьемной фазы.
В начальный послеотъемный период подопытному молодняку обеих вариантов всех серий исследований скармливали одинаковое количество корма - 160-180 г на голову в сутки. В дальнейшем его потребление корма зависело от его качественных характеристик.
Так, комбикорм нового поколения "Пребиокс-ЛП", который получали поросята опытного варианта I и II серии (ЗАО "Кузнецовский комбинат") после четырех дней послеотъемной фазы потребляли его практически вволю. Специальный концентрат ПВМК основной компонент комбикорма Пребиокс ЛП, должным образом обеспечивал собственное ферментативное и микробное пищеварение и как следствие, хорошее физиологическое состояние ЖКТ.
Стандартный комбикорм СК-3 (контрольная группа), предусмотренный для поросят возрастного периода (7-42 дн.), не мог обеспечить нормального функционирования желудочно-кишечной экосистемы, в особенности второй серии исследований. У подопытных поросят с четвертого дня началась диарея и не прекращалась, на фоне профилактики, вплоть до окончания эксперимента.
Среднесуточное потребление поросятами контрольной группы комбикорма СК-3, опытной - "Пребиокс-ЛП" в первой серии исследований (продолжительность послеотъемной фазы - 7 дн.) составило соответственно 223 и 318 г, во второй (продолжительность послеотъемной фазы — 12 дн.) — 217 и 296 г. Превышение потребленного комбикорма поросятами опытной группы в первом случае составило 42,6, во втором - 36,4%.
В третьей серии исследований (СХПК АПК "Надеево") преследовалась цель выяснить биологически-продуктивное действие комбикорма нового поколения "Пребиокс ЛП" при нормативном уровне интенсивности роста поросят в послеотъемную фазу. Потребление корма поросятами контрольной группы осуществлялось по схеме, принятой на предприятии и было достаточно высоким. Молодняк опытной группы получал комбикорм "Пребиокс-ЛП" по программе обеспечивающей прирост на уровне 200 г. Среднесуточное потребление корма поросятами контрольной группы за послеотъемную фазу составило 510, опытной 210 г или в 2,4 раза меньше.
В четвертой серии исследований, проведенный в ЗАО "Красная Звезда" в течение всего продуктивного цикла: 7 дн. возраст — достижение товарной массы в 209 дн. возрасте фактическое потребление корма выращиваемым и откармливаемым молодняком представлено в табл. 3.
Молодняк контрольной группы с 7 дн. по 62 дн. возраст получал комбикорм одного рецепта К 51-5. В послеотъемную фазу в течение первой недели молодняку скармливали не более 100 г комбикорма в сутки (принято в хозяйстве), затем до перевода в ростовую фазу вволю.
Молодняк первой и второй опытных групп в подсосную фазу получал комбикорма соответственно рецептов К-51-5; К-51-5а и К-62-55; К-62-55а, в послеотъемную профилактически-диетическую переведен на кормление комбикормом "Пребиокс ЛП". Причем поросятам этих групп "Пребиоке ЛП" скармливали за 3 дня до отъема от матокг. В ростовую и откормочную фазу поросята всех групп получали комбикорма соответственно рецептов "Гровер М" и "Финишер М".
Среднесуточное потребление поросятами подкормки в подсосную фазу составило 85-107 г в опытных группах, 92 г в контрольной. В послеотъемную фазу, продолжительность которой составила 27 дней, среднесуточное потребление корма поросятами контрольной группы на 15,8-18,2% превышало опытные, в ростовую фазу эта разница сократилась до 10,3%, а в период откорма на 2,0% больше потребляли корма уже животные опытных групп.
