Введение к работе
Актуальность проблемы. Актуальной проблемой в ветеринарии остается заболеваемость и падеж молодняка сельскохозяйственных животных и птиц от незаразных болезней в результате кормления их недоброкачественными кормами, а также неудовлетворительных условий содержания.
Результаты многочисленных исследований свидетельствуют, что экологическая ситуация в различных регионах остается напряженной и оказывает отрицательное влияние на организм разных популяций животных, реализацию их генетического потенциала роста и развития. В почве, воде, кормах установлено высокое содержание тяжелых металлов, нитратов и других экотоксикантов, являющееся следствием неблагоприятных антропогенных и техногенных воздействий на природную среду (И.М. Донник, П.Н. Смирнов, 2001; А.С. Кашин, 2002; А.Г. Шахов, М.Н. Аргунов, В.С. Бузлама, 2003; А.М. Гертман, К.Х. Папуниди, 2004; Ю.А. Макаров с соавт., 2005; Ю.А. Макаров с соавт., 2006).
По данным продовольственной организации ООН, более 30% мирового сбора урожая продовольственных и кормовых культур содержит микотоксины (А.К. Чулков, М.Я. Тремасов, А.В. Иванов, 2007). Микотоксины – природные загрязнители кормов и продуктов питания. Это вторичные метаболиты микроскопических грибов – фузарий, аспергилл, мукоровых, альтернариум, имеющих широкое распространение и способных нанести существенный вред здоровью человека и ущерб сельскому хозяйству (Б.Н. Хмелевский с соавт., 1985; А.Ф. Кузнецов, 2001; А.Е. Гогин, 2006).
Микотоксины присутствуют во многих кормах и продуктах питания, поражая их на всех этапах хранения. Болезни, связанные с микроскопическими грибами, фузариозы – известны более 200 лет (Л.С. Малиновская, 1965). По данным Е.А. Пирязевой (2001), в Западно-Сибирском регионе уровень поражения зерновых культур фузариями чрезвычайно высок и составляет в Алтайском крае 74,7%, в Тюменской области – 43,1, Кемеровской – 40,7, Новосибирской – 39,5, Омской – 43,4, Томской – 43,1%. Острые формы токсикозов в настоящее время встречаются редко, наиболее часто микотоксикозы принимают характер хронического течения, без видимых симптомов отравлений. Животные и птицы при субклинических микотоксикозах наиболее часто подвержены другим заболеваниям вследствие снижения резистентности и иммунитета (А.Е. Гогин, 2006). Существенным является тот факт, что организм не вырабатывает на микотоксины антитела (Л.С. Малиновская, 1965). Потери от микотоксикозов в животноводстве и птицеводстве значительны и определяются высокой летальностью и вынужденным убоем, заметным снижением продуктивности, нарушением воспроизводительных функций, затратами на лечение и выбраковкой большого количества кормов, в результате чего животноводству наносится существенный экономический ущерб (Л.С. Малиновская, 1965; Б.Н. Хмелевский, 1985). Биологической наукой доказано, что адаптационные возможности организма каждого вида строго предопределены. В сложившейся ситуации назрела необходимость разработки нового поколения экологически безопасных препаратов и лечебно-профилактических средств при токсикозах. Особую роль в решении этого актуального вопроса играет внедрение в практику естественного природного материала цеолита, использование которого в значительной степени будет способствовать обеспечению биологической защиты и повышению продуктивности животных. Контактно-адсорбционная иммобилизация химически и биологически активных веществ на природном цеолите увеличивает поддержку уровня активности их в зоне аппликации. Механизм действия этих сочетаний имеет многоплановый и многофакторный характер за счет композиционного состава и влияния на микробиоценоз и системы гомеостаза макроорганизма. Открытие месторождений природных цеолитов в Сибири: Пегасского в Кемеровской области (пегасин), Хонгуруу в Республике Саха (хонгурин), Сахаптинского в Красноярском крае (сахаптин), Холинского (цеохол) и Шивыртуйского (шивыртуин) в Читинской области, изучение их свойств послужили основанием для использования их при конструировании новых кормовых добавок.
Создание безвредных, но эффективных средств, способных влиять на уровень адаптационных возможностей организма, – одна из ключевых проблем как современной медицины, так и ветеринарии. Поэтому задача создания кормовых добавок и препаратов на основе природных цеолитов весьма актуальна.
В настоящее время для профилактики и лечения токсикозов, незаразных болезней животных, в том числе и птицы, применяют природные цеолиты.
Актуальность настоящих исследований, их цель и задачи обусловлены тем, что ранее проводимые эксперименты по изучению физико-химических и токсикологических свойств цеолитов недостаточны и требуют продолжения, а их использование в животноводстве и ветеринарии нуждается в дальнейшем развитии. Отсутствие единого представления о характере, химизме, токсикологическом влиянии и механизме действия цеолитов на живой организм указывает на необходимость продолжить комплексные исследования токсикологических свойств, как самих цеолитов, так и их модифицированных форм различных месторождений, их научно обоснованного использования в качестве лечебно-профилактических средств в ветеринарной медицине.
Цель исследований. Разработать кормовые добавки на основе природных цеолитов, научно обосновать схемы и способы их применения для профилактики токсикозов животных (микотоксикозы, болезни обмена веществ, кормовые стрессы).
Задачи исследований:
1. Теоретически и экспериментально обосновать подход к созданию комплексных профилактических кормовых добавок на основе природных цеолитов при токсикозах животных.
2. Определить оптимальный состав кормовых добавок на основе природных цеолитов и изучить их токсикологические свойства.
3. Изучить эффективность оптимальных доз кормовых добавок для профилактики микотоксикозов у животных и их влияние, в сравнении с коммерческими кормовыми добавками, на интенсивность роста, гематологические, биохимические показатели крови и состояние внутренних органов цыплят и поросят.
4. Разработать нормативно-техническую документацию и практические рекомендации по использованию кормовых добавок на основе природных цеолитов в животноводстве.
Научная новизна работы. Экспериментально и теоретически обоснована необходимость разработки комплексных кормовых добавок на основе природных цеолитов для профилактики микотоксикозов уживотных.
Разработаны кормовые добавки (цеодо, цеопивд, цеогумит, цеотон) с использованием природных цеолитов различных месторождений Сибири, изучены их химический состав и токсикологические свойства, установлено их положительное действие на организм и отдельные функции различных органов и систем животных. Изучены влияние кормовых добавок на переваримость и использование питательных веществ рационов, гематологические, биохимические показатели крови, морфофункциональное состояние внутренних органов. Установлено, что кормовые добавки (цеодо, цеопивд, цеогумит, цеотон) снижают отрицательное действие на организм токсичных метаболитов грибов Fusarium sporotrichiella, увеличивают прирост живой массы животных и их сохранность.
Дано научное обоснование использования кормовых добавок в рационах животных и птиц. Доказана эффективность их применения для оптимизации обменных процессов в организме и, как следствие, повышения сохранности и продуктивности животных.
Установлен высокий уровень биологической активности и профилактической эффективности при микотоксикозах, болезнях обмена веществ, кормовых стрессах. Доказана перспективность использования цеолитов Сахаптинского, Пегасского, Холинского месторождений и их модификаций для решения ветеринарно-экологических проблем в животноводстве. Разработаны технические условия и рекомендации по практическому применению на четыре комплексные кормовые добавки на основе цеолитов, обладающих эффективностью при микотоксикозах.
Результаты исследований, представленные в работе, существенно дополняют и расширяют имеющиеся сведения о биологическом влиянии природных цеолитов на организм животных и птицы.
Полученные экспериментальные данные позволяют проводить исследования с целью дальнейшего изучения цеолитов и создания новых комплексных лечебных и кормовых средств на их основе.
Получены 3 патента РФ: «Кормовая добавка для профилактики микотоксикозов птицы «Цеотон» и способ ее скармливания» (№ 2262863 от 27.10.2005), «Кормовая добавка и способ ее скармливания» (№ 2368235 от 27.09.2009) и «Способ кормления цыплят» (№ 2422038 от 27.06.2011 г.).
Практическая значимость работы и внедрение результатов исследований. Результаты исследований вносят существенный теоретический и практический вклад в усовершенствование профилактических мероприятий при токсикозах животных. Разработаны и научно обоснованы технологии использования цеолитов и их модификаций для стимуляции продуктивности и нормализации обменных процессов, коррекции минерального обмена и повышения устойчивости животных к заболеваниям, а также в качестве средств, обладающих выраженной профилактической эффективностью при ряде патологий крупного рогатого скота, свиней и птицы. Ветеринарной практике предложены эффективные средства из местного сырья – природного цеолита, торфа, древесных опилок, пивной дробины – в качестве добавки к основному рациону животных с целью снижения отрицательного воздействия факторов внешней среды, детоксикации организма и увеличения их продуктивности, сохранности и снижения затрат корма на единицу продукции.
Практическая ценность работы подтверждается положительными результатами широких производственных экспериментов, на основании которых разработана нормативно-техническая документация, определяющая условия производства и применения, требования к качеству и методам контроля и утвержденная в установленном порядке: «Концентрат кормовой для животных и птицы Цеодо» (ТУ 9296-016-05095732-2010), «Концентрат кормовой для животных и птицы Цеопивд» (ТУ 9296-015-05095732-2010), «Добавка кормовая гуминовая из торфа Гумитон» (ТУ 9365-021-00493929-04), «Кормовая добавка природного происхождения к кормам для сельскохозяйственных животных и птиц Цеогумит» (ТУ 9325-002-05095732-2005), «Профилактическая кормовая добавка Цеотон» (ТУ 2163-009-05095732-05).
На основании собственных результатов исследований, а также обобщенных данных литературы, в соавторстве разработаны рекомендации:
– «Профилактика нарушений пренатального развития при нитратно-нитритных отравлениях крупного рогатого скота» (утверждены Ученым советом ИЭВСиДВ СО РАСХН, протокол № 8 от 12.11.1997 г.);
– «Микотоксикозы животных и птиц Западно-Сибирского региона РФ и их диагностика» (утверждены подсекцией «Инфекционная патология животных в регионе Сибири и Дальнего Востока» отделения ветеринарной медицины РАСХН, протокол № 5 от 21.06.2005 г.);
– «Профилактика субклинических микотоксикозов и кормовых стрессов у поросят и цыплят кормовой добавкой цеогумит» (утверждены подсекцией «Инфекционная патология животных в регионе Сибири и Дальнего Востока» отделения ветеринарной медицины РАСХН, протокол № 1 от 12.03.2007 г.);
– «Кормовая добавка цеодо для профилактики микотоксикозов у цыплят и незаразных болезней у поросят» (утверждены подсекцией «Инфекционная патология животных в регионе Сибири и Дальнего Востока» отделения ветеринарной медицины Росельхозакадемии, протокол № 6 от 29.04.2011 г.).
Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе НГАУ при подготовке и переподготовке ветеринарных врачей.
Основные положения, выносимые на защиту.
1.Теоретическое и экспериментальное обоснование подхода к созданию комплексных профилактических кормовых добавок на основе природных цеолитов при токсикозах животных.
2. Результаты разработки, изучения оптимального состава и токсикологических свойств кормовых добавок цеодо, цеопивд, цеогумит, цеотон и их составляющих.
3. Профилактическая эффективность и влияние оптимальных доз кормовых добавок при токсикозах животных. Результаты изучения их влияния, в сравнении с коммерческими кормовыми добавками, на интенсивность роста, гематологические, биохимические показатели крови и состояние внутренних органов цыплят и поросят.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на заседаниях Ученого совета ГНУ ИЭВСиДВ (1997 – 2010), российских и международных конференциях, в том числе на: научно-практической конференции «Научное обеспечение ветеринарных проблем в животноводстве» (Новосибирск, 1999); научно-практической конференции факультета ветеринарной медицины НГАУ (Новосибирск, 2000 и 2001); международной научно-практической конференции (Якутск, 2002); научно-практической конференции «Актуальные проблемы биологии и ветеринарной медицины» (Тюмень, 2002); 5-й международной научно-практической конференции «Научное обеспечение АПК Сибири, Монголии, Казахстана, Беларуси и Башкортостана» (Абакан, 2002); научно-практической конференции «Новые фармакологические средства для животноводства и ветеринарии» (Краснодар, 2001); межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы диагностики, профилактики и терапии болезней животных в современных экологических условиях» (Барнаул, 2001); 7-й международной научно-практической конференции «Сельскохозяйственная наука АПК Сибири, Монголии, Казахстана и Кыргызстана (Улан-Батор, 2004); научно-практической конференции, посвященной 65-летию со дня основания ГНУ ИЭВСиДВ СО РАСХН (Новосибирск, 2005); международной научно-производственной конференции «Актуальные проблемы ветеринарной патологии и морфологии животных» (Воронеж, 2006); Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы ветеринарии в современных условиях» (Краснодар, 2006); III международной научно-практической конференции «Аграрная наука – сельскому хозяйству» (Барнаул, 2008); международной научно-практической конференции, посвященной 70-летию со дня образования ИЭВСиДВ (Новосибирск, 2010).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 39 научных работ, в том числе 11 – в журналах, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ («Ветеринария», «Сибирский вестник сельскохозяйственной науки», «Свиноводство», «Ветеринария и кормление», «Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук», «Химия растительного сырья»). Получено 3 патента РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 303 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических предложений, списка литературы и приложения, иллюстрирована 3 графиками, 98 таблицами. Библиографический список включает 405 источников, из них 344 отечественных и 59 зарубежных авторов.
Автор выражает искреннюю признательность и благодарность научному консультанту, д-ру ветеринар. наук, заслуженному ветеринарному врачу РФ А.М. Шадрину за всестороннюю помощь и поддержку в работе, а также благодарит коллектив ИЭВСиДВ и других научно-исследовательских и практических учреждений за методическую и практическую помощь в проведении исследований.
