Содержание к диссертации
Введение
Обзор литературы 16
Из истории развития учения о ферментах 16
Научное обоснование применения и механизм действия ферментных препаратов 18
Перспектива использования ферментных препаратов в свино водстве 28
Кормовые достоинства ржи и перспектива ее использования в рационах свиней 35
Материалы и методики исследований 40
Схема экспериментальных исследований 40
Показатели, учитываемые в опытах, и методы исследований 51
Результаты собственных исследований и их обсуждение 56
Фармако-токсикологическая оценка полифермептного препарата «Универсал» 56
3.1.1. Определение острой пероральной токсичности на крысах ... 56
3.1.2. Определение острой пероральной токсичности на мышах... 58
3.1.3. Изучение подострой пероральной токсичности на крысах... 59
3.1.4. Изучение подострой пероральной токсичности на кроликах.. 61
3.1.5. Определение раздражающего действия на кожу и слизистые оболочки кроликов 63
3.1.6. Определение сенсибилизирующего, аллергизирующего действия на крысах 64
3.1.7. Влияние на воспроизводительные способности крыс 67
3.1.8. Оценка эмбриотоксических и тератогенных свойств 68
3.1.9. Влияние на секреторную активность кишечника крыс 70
3.1.10. Морфофункциональное состояние печени и поджелудочной железы крыс, получавших в рационах полифермептный препарат «Универсал» 73
.2. Совершенствование технологии приготовления влажного фер
ментированного корма 85
3.2.1. Влияние различных доз полиферментного препарата «Универсал» на фракционный состав углеводов и биологическую ценность зерносмеси 88
3.2.2. Влияние влажности среды на процесс ферментации 92
3.2.3. Влияние температуры на процесс ферментации 96
3.2.4. Качество ферментации в зависішости от времени выдержки 99
3.2.5. Качество ферментации в зависимости от реакции среды 103
3.2.6. Изучение амшюлитической активности ферментированной зерносмеси. 107
3.2.7. Определение относительной биологической ценности кор мов с рожью на Tetrachimena periformis 109
3.2.8. Изучение секреторной активности химуса свиней 113
.3. Производство и технология скармливания комбикормов на осно ве ржи и полиферментного препарата «Универсал» 116
3.3.1. Производство комбикормов на основе ржи с использованием полиферментного препарата «Универсал» и технология их скармливания в сухом виде 120
3.3.1.1. Составы комбикормов для выращиваемого молодняка 120
3.3.1.2. Составы комбикормов для свиней на откорме 122
3.3.1.3. Технология производства комбикормов 126
3.3.1.4. Технология скармливания комбикормов 128
3.3.2.Приготовление комбикормов па основе ферментированной злаковой зерносмеси с использованием ржи, БВМД и полифер-ментиого препарата «Универсал» и технология их скармливания во влажном виде 130
3.3.2.1. Составы комбикормов для выращиваемого молодняка 131
3.3.2.2. Составы комбикормов для свиней на откорме 133
3.3.2.3.Технология производства влажного ферментированного комбикорма 137
3.3.2.4.Технология скармливания влажного ферментированного комбикорма 140
Технология производства свинины с использованием полиферментного препарата «Универсал» при сухом способе кормления 142
3.4.1. Сухой способ кормления поросят при выращивании 142
3.4.1.1. Условия содержания и кормления 142
3.4.1.2. Динамика роста животных и затраты кормов 142
3.4.1.3. Морфологические и биохимические показатели крови 145
3.4.2. Сухой способ кормления откармливаемого молодняка 151
3.4.2.1. Условия содержания и кормления 151
3.4.2.2. Динамика роста животных и затраты кормов 151
3.4.2.3. Переваримость и использование питательных веществ 154
3.4.2.4. Морфологические и биохимические показатели крови 159
3.4.2.5. Убойные качества, морфологический и химический состав туш и внутренних органов 163
Технология производства свинины с использованием полиферментного препарата «Универсал» при влажном способе кормления 168
3.5.1.Влажный способ кормления поросят при выращивании 168
3.5.1.1. Условия содержании и кормления 168
3.5.1.2. Динамика роста эюивотных и затраты кормов 169
3.5.1.3 .Морфологические и биохимические показатели крови 172
3.5.2.Влажный способ кормления кормления откармливаемого молодняка 176
3.5.2.1. Условия содержания и кормления 176
3.5.2.2. Динамика роста животных и затраты кормов 176
3.5.2.3. Переваримость и использование питательных веществ 178
комбикорма
3.5.2.4. Морфологические и биохимические показатели крови 182
3.5.2.5. Убойные качества, морфологический и химический состав туш и внутренних органов 186
3.6. Технология производства свинины с использованием полиферментного препарата «Универсал» при смешанном способе кормления 191
3.6.1. Смешанный способ кормления поросят при выращивании 191
3.6.1.1. Условия содержания и кормления 191
3.6.1.2. Динамика роста животных и затраты кормов 194
3.6.1.3. Морфологические и биохимические показатели крови 196
3.6.2. Смешанный способ кормления откармливаемого молодняка. 198
3.6.2.1. Условия содерлсания и кормления 198
3.6.2.2. Динамика роста э/сивотных и затраты кормов 201
3.6.2.3. Переваримость и использование питательных веществ комбикорма 203
3.6.2.4. Морфологические и биохимические показатели крови 207
3.6.2.5. Убойные качества, морфологический и химический состав туш и внутренних органов 210
3.6.2.6.Морфологические исследования некоторых органов и тканей свиней 214
3.7. Сравнительная экономическая эффективность использования различных технологий приготовления комбикормов 223
3.8. Производственная проверка и результаты внедрения 225
3.8.1. Результаты производственного испытания смешанного способа кормления при выращивании поросят 225
3.8.2. Результаты производственного испытания смешанного способа кормления при откорме свиней 227
4. Заключение 229
5. Выводы 246
6. Предложения производству 252
Список сокращений 253
Список использованной литературы
- Научное обоснование применения и механизм действия ферментных препаратов
- Схема экспериментальных исследований
- Определение острой пероральной токсичности на крысах
- Влияние различных доз полиферментного препарата «Универсал» на фракционный состав углеводов и биологическую ценность зерносмеси
Введение к работе
Актуальность исследований. Основной целью концепции устойчивого и поступательного развития отечественного животноводства является получение высококачественной продукции при минимальных затратах. В связи с этим, современное свиноводство нельзя представить без научно-обоснованного подхода в кормлении, содержании и селекции животных, так как от них зависит реализация генетического потенциала животных. Приоритетным направлением решения данной задачи является производство высококачественных комбикормов с соблюдением основных принципов детализированных норм кормления высокопродуктивных животных и учетом физиологической потребности их организма и зональных особенностей региона (А. П. Дмитроченко и др., 1954; К. Неринг, 1959; П. Д. Пшеничный, 1964; М.Ф. Томмэ и др., 1973; Е. 3. Ткачев, 1981; А. П. Калашников и др., 2003).
В настоящее время для решения проблемы повышения питательности злаковых концентрированных кормов используются различные методы и способы обработки: термические (нагрев, поджаривание, кондуктивно-конвективный, микронизация), гидротермические (холодное и горячее кондиционирование, пропаривание), термомеханические (гранулирование, экструди-рование, экспандирование), которые требуют значительных затрат на приобретение оборудования, его обслуживание и электроэнергию. В связи с этим, наукой изыскиваются альтернативные и более ресурсосберегающие способы повышения питательности кормов для свиней и, в первую очередь, использование различных биологически активных веществ и ферментных препаратов. При этом, обработка злаковых зерновых концентратов с помощью ферментных препаратов характеризуется минимальными затратами и позволяет использовать в производстве комбикормов местные доступные кормовые ресурсы, такие как озимая рожь. Она, в отличие от других злаковых культур, отличается высокой зимостойкостью и легче переносит засуху, то есть менее требовательна к условиям произрастания. Кроме того, озимая рожь характеризуется стабильными высокими урожаями. Республика Татарстан (РТ) является традиционным и
стабильным производителем озимой ржи, на долю которой в последние 10 лет приходится 1,5-2,0 млн. тонн в общем валовом сборе зерна 4,5-5,0 млн. тонн. Кроме того, ее возделывание является прибыльным и из-за себестоимости зерна, которая по сравнению с другими злаковыми концентратами дешевле на 30-50%. Несмотря на это и то, что рожь, как и ячмень улучшает качество свинины, использование ее в кормлении свиней в хозяйствах РТ не находит широкого применения из-за высокого содержания в озимой ржи алколоидных производных резорцинов, ингибиторов трипсина, некрахмалистых полисахаридов (до 17,5%) и специфичной структуры крахмальных зерен, которые набухают в желудочно-кишечном тракте моногастричных животных и образуют трудно переваримые сгустки (С. Зимин, 1993; М. Кирилов, В. Крохгша, 2001; О. В. Кислухи-иа, 2002).
Исходя из вышеизложенного, возникла острая необходимость разработать технологию, которая бы инактивировала антипитательные свойства ржи и улучшала ее кормовые качества, с целью включения в состав комбикормов для свиней наравне с ячменем.
Таким образом, теоретические и экспериментальные концепции диссертационной работы направлены на решение проблемы повышения производства конкурентоспособной продукции свиноводства в РТ на основе изыскания ресурсосберегающей технологии максимального использования озимой ржи в сочетании с универсальным ферментным препаратом для изготовления и скармливания комбикормов в сухом и влажном виде, что является актуальной проблемой, имеющей важное народнохозяйственное значение не только для хозяйств РТ. Работа выполнена комплексно в соответствии с отраслевой темой «Изучить влияние добавок агроминералов и ферментных препаратов в системе оптимизации и кормления» (№ гос. регистрации 012.0030628).
Цель и задачи исследований. Цель исследования - разработка и внедрение ресурсосберегающих технологий производства свинины с использованием ржи и полиферментного препарата (ПФП) «Универсал» при выращивании и откорме свиней. Поставленная цель решалась следующими задачами:
-изучить острую и подострую токсичность разработанного нами ПФП «Универсал», его аллергизирующие, сенсибилизирующие, эмбриотоксические и тератогенные свойства, а так же влияние на секреторную активность пищеварительного тракта и морфофункциональное состояние некоторых внутренних органов лабораторных животных;
-изучить влияние различных доз ПФП «Универсал» на фракционный состав углеводов и биологическую ценность ферментированной зерносмеси, изготовленной на основе ржи при различных условиях обработки с учетом, температуры, времени экспозиции и реакции среды и определить оптимальную норму ввода ржи и ПФП в комбикорма для выращиваемых и откармливаемых свиней;
-разработать с учетом требований детализированных норм кормления составы комбикормов с использованием БВМД, ржи и ПФП для выращиваемого и откармливаемого молодняка свиней, изучить химический состав и питательные свойства комбикормов, а так же дать обоснование их производства и применения при сухой и влажной технологии кормления;
-изучить технологию производства свинины с использованием комбикормов с рожью в сочетании с ПФП как в сухом виде, так и виде влажной ферментированной зерносмеси и установить влияние такого скармливания на изменение некоторых морфо-биохимических показателей крови, динамику роста, конверсию корма, переваримость питательных веществ, состояние внутренних органов, выход и качество мясо-сальной продукции молодняка свиней;
-разработать и дать обоснование производства свинины при смешанной технологии кормления и установить ее влияние на морфо-биохимические показатели крови, продуктивность и затраты корма, переваримость и использование питательных веществ, морфофункциональное состояние внутренних органов, убойные показатели и качество продуктов убоя свиней;
-дать экономическое обоснование эффективности производства свинины при скармливании молодняку свиней ферментированных комбикормов с раз-
личным уровнем ржи при сухой, влажной и смешанной технологиях кормления;
-на основании результатов научно-хозяйственных опытов провести производственную их апробацию на выращиваемом и откармливаемом молодняке свиней, а так же разработать техническую документацию на использование полиферментного препарата «Универсал» при различных технологиях кормления.
Научная повита. В представленной работе решена крупная научная проблема, имеющая важное народнохозяйственное значение. Впервые разработан ПФП «Универсал» для обработки комбикормов с различным компонентным составом при сухой, влажной и смешанной технологиях кормления. Проведена фармако-токсикологическая оценка ПФП «Универсал» и установлена норма скармливания его для свиней. Разработана и экспериментально обоснована технология кормоприготовления с использованием полиферментного препарата в составе комбикормов с повышенным содержанием ржи и показаны способы повышения их качества. Показано, что использование в кормлении свиней комбикормов с преобладанием ржи, подвергнутых ферментной обработке при различных технологиях позволяет уменьшить расход концентратов на 2,8 - 5,9%, при этом они не оказывают отрицательного воздействия на показатели пищеварения, обмена и использования питательных веществ, а, наоборот, способствуют повышению продуктивности на 3,9-6,2%. Получен новый экспериментальный материал о степени влияния, обработанных ферментами комбикормов на обмен веществ и зоотехнические показатели выращиваемого молодняка свиней. Доказана эффективность разработанных нами комбикормов при откорме свиней. Показано их влияние на физиологические, клинико-морфо-биохимические показатели крови, переваримость и использование питательных веществ, выход и качество мясо-сальной продукции, экономическая эффективность их использования.
Дано научное обоснование перспективным направлениям в совершенствовании технологии ферментативной обработки зерновой части комбикормов и кормлении молодняка свиней в условиях промышленных комплексов.
Указанные разработки являются важным вкладом в проблему совершенствования теории и практики кормления выращиваемого и откармливаемого молодняка свиней в условиях кормоприготовления РТ и Российской Федерации.
Практическая ценность работы. Производству предложены дополнительные резервы увеличения производства свинины путем разработки и совершенствования технологии изготовления комбикормов с использованием доступных местных кормовых ресурсов (ржи) и полиферментного препарата «Универсал» (впервые установлены оптимальные дозы введения ПФП, ржи и сочетанного их применения в составе комбикормов), а также технологии их скармливания (сухое, влажное и смешанное кормление), которые повышают продуктивность свиней и снижают себестоимость продукции. Так, использование в сухом виде комбикормов, изготовленных с использованием ржи в количестве до 10% при выращивании и до 30% при откорме свиней, позволяет повысить продуктивность соответственно на 5,5 и 3,0% и снизить затраты кормов на 4,6 и 2,9%. Применение технологии влажного кормления с использованием полиферментного препарата позволяет включать в комбикорма для выращиваемого молодняка до 30%, а на откорме до 60% ржи при увеличении энергии роста на 6,1 и 3,7% и снижении затрат кормов на 5,9 и 3,0%. Впервые на основании проведенных исследований научно обоснована и предложена производству технология смешанного кормления, которая повышает мясную продуктивность молодняка свиней - на 6,2 и 6,0%) и снижает затраты корма - на 5,8 и 5,6%. Результаты исследований нашли широкое применение при производстве комбикормов на комбикормовых заводах города Казани, Набережных Челнов, Чистополя, а предложенные технологии кормления молодняка свиней в ряде хозяйств Республики Татарстан.
По результатам научных исследований разработаны и используются следующие нормативные документы: ТУ 9291-010-278227667-2004 препарат полиферментный универсал, временное наставление от 07.04.06 г., экспертное заключение №058/173-189-06; ветеринарное удостоверение № 66-50006880.
Основные положения, выносимые на защиту:
-фармако-токсикологическая оценка ПФП «Универсал» показывает, что он не обладает острой токсичностью, аллергизирующими, сенсебилизирующи-ми, тератогенными и эмбриотоксическими свойствами и не вызывает отрицательного сдвига в активности желез пищеварительного тракта и патологических изменений в печени и поджелудочной железе лабораторных животных;
-технология ферментации зерносмеси с рожью при различных условиях ее обработки полиферментным препаратом с учетом температуры, времени экспозиции и реакции среды повышает гидролиз крахмала и клетчатки до мальтозы и глюкозы, увеличивает ее биологическую ценность и позволяет определить оптимальную норму ввода ржи и ПФП в комбикорма при выращивании и откорме свиней;
-результаты анализа комбикормов с рожью для выращиваемого и откармливаемого молодняка свиней показывают, что они отвечают требованиям питательности и соответствуют ГОСТ, что свидетельствует о перспективности их применения при сухой и влажной технологиях кормления;
- использование в технологии производства свинины комбикормов с рожью в сочетании с ПФП в сухом виде свидетельствует, что ферментный препарат нейтрализует антипитательные свойства ржи и положительно влияет на фи-зиолого-биохимический статус, интенсивность роста, затраты корма, усвоение некоторых питательных веществ, не вызывает изменений параметров внутренних органов, а так же способствует получению качественных продуктов убоя;
-технология производства свинины при использовании комбикормов, изготовленных на основе влажной ферментированной злаковой зерносмеси с использованием ржи и ПФП, оказывает благоприятное влияние на морфо-биохимические показатели крови, не проявляет негативного действия на мор-фофункциональное состояние внутренних органов, способствует повышению переваримости протеина, жира, клетчатки и БЭВ, увеличению использование азота, кальция и фосфора, а так же повышению производственных и убойных качеств;
-использование комбикормов с рожью и ПФП при смешанной технологии кормления молодняка свиней улучшает гематологический статус, энергию роста и конверсию корма, переваримость и использование питательных веществ, убойные качества и не оказывает отрицательного воздействия на структурно-функциональное состояния внутренних органов;
- производство свинины при скармливании молодняку свиней комбикормов с одновременным использованием ржи и ПФП при сухой, влажной и смешанной технологиях кормления экономически целесообразно;
-производственная апробация подтверждает достоверность и объективность результатов, полученных в ходе научно-хозяйственных опытов, об эффективности производства свинины при скармливании комбикормов с рожью на фоне использования ПФП по смешанной технологии.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на республиканских научно-практических конференциях Казанского ветеринарного института (Казань, 1983-1989); научно-практической конференции «Вопросы химизации сельского хозяйства в Татарской АССР» (Казань, 1985); научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития прикладных исследований и пути повышения их эффективности в сельскохозяйственном производстве» (Казань 2001); научно-практической конференции по актуальным проблемам ветеринарии и зоотехнии (Казань, 2002); 1-м Международном конгрессе «Биотехнология - состояние и перспективы развития» (Москва, 2002); всероссийской научно-методической конференции по патологической анатомии животных «Современные проблемы патологической анатомии, патогенеза и диагностики болезней животных» (Москва, 2003); всероссийской научно-методической конференции «Современные проблемы патологической анатомии, патогенеза и диагностики болезней животных» (Уфа, 2003); международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы кормления сельскохозяйственных животных и технология кормов» (Киев, 2003); научно-производственной конференции по актуальным проблемам Агропромышленного комплекса (Казань, 2003); научно-
практической конференции «Перспективные направления в производстве и использовании комбикормов и балансирующих добавок» (Дубровицы, 2003); II Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы зоотехнической науки и практики» (Ставрополь, 2003); Всероссийской международной научно-практической конференции по актуальным проблемам Агропромышленного комплекса (Казань, 2004); международной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных в изменившихся условиях системы хозяйствования и экологии» (Ульяновск, 2005); международной научно-практической конференции Всероссийского института животноводства (Москва, 2005); опубликованы в ученых трудах Казанского государственного ветеринарного института им. Н.Э. Баумана (Казань, 1981) и рекомендациях по повышению использования питательных веществ кормов животными при включении в их рационы ферментных препаратов и проведению ферментативного гидролиза кормов в колхозах и совхозах Татарской АССР (Казань, 1988); межвузовском сборнике научных трудов «Рациональное использование кормов в промышленном животноводстве» (Казань, 1990); рекомендациях по содержанию и кормлению животных в зимний стойловый период (Казань, 2001); рекомендациях по содержанию и кормлению животных в летний период (Казань, 2001); практических рекомендациях «Рациональное использование ферментов в животноводстве» (Казань, 2003); расширенном заседании республиканского научно-исследовательского центра «Корма» (Казань, 2006); в виде монографий «Ферментные препараты в животноводстве» (Казань, 2002) и «Регулировка и настройка машин для обработки кормов» (Казань, 2003); ученых записках Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Ы. Э. Баумана (Казань, 2004, 2005, 2006); в журнале «Нива Татарстана» (№5, 2001); «Животноводство России» (№5, 2003); «Зоотехния» (№4, 2004); «Комбикорма» (№4, 2006).
Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликована 41 работа, в том числе в 5 статьях в изданиях, рекомендованных
ВАК, ТУ, двух монографиях, сборниках материалов республиканских и международных научных конференций.
Реализация результатов исследования. Основные положения работы внедрены в ряде хозяйств РТ: ООО Племенной завод «Сосновоборский» Тука-евского района (поголовье 67 тыс. свиней), 000 «Сарсазы» Чистопольского района (15 тыс. свиней), КП «Коммуна» (3 тыс. свиней) и используются в учебном процессе Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. ПФП «Универсал» используется при производстве комбикормов на комбикормовых заводах и линиях в гг. Казани, Набережных Челнах, Бугульме.
Российской агропромышленной выставкой «Золотая осень» авторский коллектив награжден Золотой медалью и Дипломом I степени: 10-14 октября 2003 года - «За разработку и производство высокоэффективных кормовых добавок для животных» и 8-12 октября 2004 года - «За достижение высоких показателей в производстве кормов и кормовых добавок»; Министерством сельского хозяйства и продовольствия РТ, ГУВ Кабинета Министров РТ, Ассоциацией крестьянских (фермерских) хозяйств России, Администрацией г. Казани и выставочным центром «Казанская ярмарка» авторский коллектив награжден дипломом за участие: в 8-й специализированной выставке «Агрокомплекс: Инте-рагро. Анимед. Фермер Поволжья» (2004 год) и медалью №109 в номинации «Кормовые добавки». Указом Президента РТ диссертанту в составе авторского коллектива присуждена Государственная премия РТ в области науки и техники (2003).
Объем и структура диссертации. Диссертация включает следующие разделы: введение, обзор литературы, материал и методики исследований, результаты собственных исследований и их обсуждение, заключение, выводы, предложения производству, список использованной литературы, который содержит 252 источника, в том числе - 38 иностранного автора, приложения. Работа изложена на 292 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 65 таблицами, 59 рисунком.
Научное обоснование применения и механизм действия ферментных препаратов
Мировой опыт развития животноводства показывает, что достигнутый за последние 20-25 лет прогресс в повышении продуктивности и снижении себестоимости животноводческой продукции примерно на 30-35% определяется достижениями в генетике и на 50-60% за счет научно обоснованного кормления. Поскольку затраты на корма составляют главную статью расходов на получение животноводческой продукции, прогресс в области питания является главным фактором повышения эффективности животноводства. Приоритетность исследований по питанию связана с ростом генетического потенциала животных, внедрением новых технологий, перспективой и необходимостью повышения конверсии питательных веществ корма в продукцию и общей эффективности отрасли (Б. Д. Калъницкий, Е. Л. Харитонов, 2001).
В данном аспекте в кормлении сельскохозяйственных животных на первый план выходят технологии, основанные на использовании ферментных препаратов.
Поскольку основным источником энергии для животных являются зерновые корма, следует учитывать, что углеводы в них неоднородны. Эта группа объединяет в различных количественных соотношениях крахмал, декстриты, целлюлозу, гемицеллюлозу, лигнин и т. д. Сдерживающим фактором для применения таких культур как ячмень, овес и рожь является наличие в них относительно большого количества пентозанов (включающих ксиланы и арабинаиы), гексозанов (целлюлоза, Р - глюканы, маннаны, галактаны), пектинов и лигнина (10. Марков, 2000; С. Г. Кузнецов и др., 2000).
Некрахмальные полисахариды (НПС) относятся к структурным или остовым, и являются наиболее важными компонентами всех растительных клеточных стенок. Содержание их в пшенице достигает 11, ячмене - 17, овсе - 30, тритикале - 10, подсолнечном шроте - 28, рапсовом шроте - 19 и отрубях пшеничных - 34%.
Содержание трудногидролизуемых полисахаридов в зерне во многом зависит от степени его зрелости. Наибольшее количество НПС находится в све-жеубранном зерне, причем процесс послеуборочного дозревания зерна длится в течении нескольких месяцев (10. Марков, 2000).
Моногастричные животные (свиньи, птица) особенно остро реагируют на повышенные уровни некрахмальных полисахаридов в рационах, так как их пищеварительные железы не вырабатывают ферменты, способные гидролизовать НПС, а роль микрофлоры желудочно-кишечного тракта в этом процессе незначительна. НПС образуют комплексы с питательными веществами (белков с ксиланами и пектином, липидов с пектинами), что затрудняет гидролиз последних. В тонком кишечнике сильно набухающие полисахариды создают вязкую, гелеобразную структуру, в которой затруднены гидролиз питательных компонентов и их всасывание. Замедленное неправильное пищеварение и высокая обводненность содержимого кишечника способствуют развитию инфицирующей микрофлоры, вызывают поносы (О. Р. Кислухина, 2002). Так, например, целлюлоза у кур практически не переваривается, а переваримость сырой клетчатки (смесь 65 -80% целлюлозы, 5 - 10% пентозанов, 16 - 32% лигнина и 2 -3% кутана) не превышает у несушек 8 - 10%, у молодняка - 3- 6%.
Использование в рационах ингредиентов содержащих трудноперевари-мые компоненты, приводит к затруднению использования других питательных веществ, так как оболочки клеток эндосперма зерна состоят в основном из составляющих клетчатки. Только после их разрушения внутриклеточные питательные вещества (белки, крахмал, жиры) становятся доступными для воздействия пищеварительных ферментов. Необходимо учитывать, что структура стенок эндоспермы у разных культур различна, благодаря чему они имеют различную степень переваримости (Т. Н. Ленкова, А. Л. Лющин, 2001).
Известно, что НПС приводят к увеличению массы кишечника, изменению его структуры и функции. Набухая и обволакивая корм, некрахмальные полисахариды уменьшают скорость его прохождения по пищеварительному тракту, снижают доступность эндогенных ферментов к корму и тем самым его переваримость, а также всасывание питательных веществ (Т. Околелова и др., 2001).
Исходя из вышеизложенного, объективными предпосылками для использования ферментных препаратов в кормлении животных являются: специфика кормовой базы в большинстве регионов страны и типичные рационы (концентратного типа), характеризующиеся в целом низкой концентрацией и доступностью питательных веществ и энергии; отсутствие в пищеварительном тракте моногастричных животных свиней и птицы ферментов, расщепляющих сложные некрахмальные полисахариды типа целлюлозы, гемицеллюлозы, пектиновых веществ и др.; несовершенство ферментной системы животных, особенно у молодняка; содержащиеся в кормах ингибиторы пищеварительных ферментов, «антипитательные» и прочие факторы (С. Г. Кузнецов, 2000).
Схема экспериментальных исследований
Исследования проводились с 1984 по 2006 гг. в условиях агрофирмы «Сосновоборская» Тукаевского района Республики Татарстан, Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана, Всероссийского научно - исследовательского ветеринарного института (г. Казань), Республиканской ветеринарной лаборатории, ООО «Научно-исследовательский центр «Корма».
Объектом исследования служили мыши (42 головы), крысы (254), кролики (25 голов породы советская шиншилла) и свиньи (11712 голов крупной белой породы). Экспериментальная часть включала 26 опытов, в том числе 18 лабораторных, 3 физиологических опыта на свиньях, 3 научно-хозяйственных и 2 производственные апробации.
При токсикологической оценке полиферментного препарата были изучены его острая и подострая токсичность, раздражающие, сенсибилизирующие, аллергизирующие, эмбриоток-сические и тератогенные свойства в соответствии с: «Методическими указаниями к постановке исследований для обоснования санитарных стандартов вредных веществ в воздухе рабочей зоны» «2163-80, утв. МЗ СССР, 11.08.80., «Методическими рекомендациями по постановке исследований по гигиеническому нормированию промышленных аллергенов в воздухе рабочей зоны» утв. МЗ РФ, 1997, «1.1. 578-76., «Методическими указаниями по определению токсических свойств препаратов, применяемых в ветеринарии и животноводстве» утв. МЗ СССР, ВАСХНИЛ, ГУВ Госагропрома СССР., «Методическими рекомендациями по исследованию канцерогенных свойств фармакологических и лекарственных средств» утв. МЗ СССР, М., 1988.
Живая масса. Изменения живой массы свиней контролировали ежемесячно группами утром до кормления.
Мясная продуктивность. Для изучения мясной продуктивности подопытных животных убивали по 3 головы из каждой группы в каждом опыте. Убойные качества изучали по методике М. Ф. Томмэ и др. (1956). По каждому животному учитывали предубойную живую массу, параметры туловища (длина, обхват груди и пясти, высота в холке) и убойный выход. По результатам контрольного убоя определяли выход туши, мяса, сала, костей, весовые показатели сердца, легких, печени, селезенки и почек, линейные размеры полутушек -длину бедра, туловища, туши, а также длину тонкого отдела кишечника. В мясе определяли содержание воды и сухого вещества, золы и органического вещества, жира, азота, кальция и фосфора по методике, разработанной ВИЖом.
Анализ печени. В печени определяли содержание сухого вещества и воды, концентрацию азота (по Кьельдалю), белка (по Лоури), меди и кобальта (по Д.П. Малюге в модификации А.Т. Усовича, 1965), витамина А (методом, основанным на цветной реакции с треххлористой сурьмой), активность лактатдегидрогеназы и сукцинатдегидрогеназы теми же методами, что и в крови.
Анализ химуса тонкого кишечника. Химус брали из фистул через три часа после утреннего кормления: в контрольный период - ежедневно, в учетный -один раз в три дня. Активность амилазы и протеазы выражали в мг расщепленного субстрата за 1 минуту инкубации, щелочной фосфатазы - в ммоль. (ч.л.), инвертазы - в мг% прироста редуцирующих Сахаров (ммоль/л).
Активность альфа-амилазы определяли методом Смит-Роя-Уголева, про-теолитическую активность - методом Ц.Ж. Батоева, активность инвертазы -методом Нельсона в модификации A.M. Углева и Н.И. Иезуитовой, активность щелочной фосфотазы - методом Л. С. Фоминой и др.
Анализ кала и мочи. Кал и мочу анализировали теми же методами, что и корма. Содержание сахара в моче определяли поляриметрически и качественным методом Попова и др. (1952).
Гистологические исследования. Образцы органов и тканей фиксировали в ценкер-формоле или нейтральном формалине с последующей заливкой после отмывания и обезвоживания в парафиновые блоки. Срезы гистопрепаратов во всех случаях красили гематоксилин-эозином и азур-эозином по следующей схеме: парафиновые срезы - ксилол 1-2 мин. - спирт 96% этиловый 1-2 мин.-вода 1-2 мин. - гематоксилин 5-20 мин.-вода 3-5 мин. - 1% НС1 на 70% этиловом спирте 5-30 сек. - вода водопроводная до посинения - эозин 1-2 мин. -вода 1-2 мин. - спирт 96% этиловый 1-2 мин.- карбол-ксилол 40 мин. -ксилол 1 мин. - бальзам - покровное стекло. При анализе гистопрепаратов для микрофотографий использовали особо контрастную фотопленку микрат-300.
Переваримость питательных веществ рациона. С целью определения переваримости питательных веществ рациона был проведен опыт по переваримости, дополненный сбором мочи для установления усвоения азота, кальция и фосфора. Для проведения балансового опыта из каждой группы было выделено по три животных. Балансовый опыт проводили по методике ВИЖа в специальных обменных клетках. Он состоял из 2-х периодов: подготовительного - дней и учетного - 8 дней. В начале подготовительного периода был составлен рацион, который поедался животными полностью. В начале подготовительного, в начале и конце учетного периодов животных взвешивали утром до кормления. Сбор кала и мочи осуществлялся круглосуточно в течение всего опыта. Суточное количество кала взвешивали и отбирали среднюю пробу, которую консервировали ксилолом и хлороформом. В среднюю пробу мочи для связывания аммиака добавляли 10%-й раствор соляной кислоты. Собранный материал хранили в холодильнике. В ходе опыта в кормах определяли: сухое вещество - путем высушивания в сушильном шкафу до постоянной массы при температуре 105 (Н. А. Лукашик, В. А. Тащилин, 1965; П. Т. Лебедев, А. Т. Усович (1969); Е. А. Петухова, Р. Ф. Бессарабова и др. (1981); общий азот определяли по Кьелъдалю; протеин - путем умножения общего азота на коэффициент 6,25; жир определяли методом СВ. Рушковского; клетчатку определяли методом Геннеберга и Штомана; содержание безазотистых экстрактивных веществ рассчитывали по разнице между органическим веществом и суммой сырых протеина, жира и клетчатки; золу определяли озолением навески в муфельной печи при 500С до получения однородной светлой золы; кальций определяли трило-нометрическим способом с индикатором флуорексоном по Вячеву-Каракашеву в модификации А.С. Жостаустас и М.А. Абрамас (1971); фосфор определяли фотоколориметрическим методом Левицкого в модификации А.Т. Усовича (1965).
Определение острой пероральной токсичности на крысах
С целью установления влияния ферментного препарата «Универсал» на кожу и слизистые оболочки, нами проведены опыты на 16 кроликах разного пола. Для проведения исследований животные были разделены на две группы по 8 голов. На кроликах первой группы исследовали кожно-раздражающее действие, на животных второй группы - влияние ферментного препарата на слизистую оболочку глаз.
Для определения кожно-раздражающего действия на спине слева и справа от позвоночника за день до эксперимента был удален волосяной (5x5 см). Во избежание слизывания препарата на шею кроликов надевали пластиковые во-ротнички. Препарат на кожу наносили в нативном виде, из расчета 20 мл/см , контролем служила дистиллированная вода (20 мл/см ), время экспозиции - 4 часа. Реакцию кожи регистрировали через 1 и 18 часов и сравнивали с симметричным участком кожи того же животного, где была нанесена дистиллированная вода. Наблюдение за кроликами вели в течение 7 дней. Так, изучение кожно-раздражающего действия показало, что в период наблюдения функциональных и морфологических нарушений кожи: эритем, отеков, трещин, изъязвлений, изменения местной температуры отмечено не было.
На втором этапе наших исследований было проведено определение влияния ферментного препарата на слизистую оболочку глаз. Для этого в конъюнк-тивальный мешок левого глаза вносили препарат в количестве 50 мг, правый глаз служил контролем. После внесения препарата слезноносовой канал на 1 минуту прижимали у внутреннего угла глаза. Наблюдение за состоянием слизистой оболочки и прозрачностью роговицы проводили в течение недели. В первые 3 часа после нанесения препарата отмечалось слезотечение, небольшая гиперемия сосудов. В дальнейшем гиперемия и отек слизистой оболочки глаз не наблюдались, выделений из глаз не было.
Исходя из вышесказанного, можно заключить, что полиферментный пре-парат «Универсал» в дозе 20мл/см не обладает выраженным раздражающим действием на кожу и не вызывает изменений поверхностных структур кожного покрова кроликов, а так же патологических сдвигов в функциональном состоянии слизистой оболочки глаз.
Исследование сенсибилизирующих свойств проводили на белых крысах массой 150-160 г. Перед проведением опытов оценивали первично-раздражающее действие полиферментного препарата на крысах путем кожных аппликаций в виде водной суспензии в концентрациях 0,25; 0,5; 1,0; 1,5; и 5,0%. С этой целью у животных предварительно выстригали шерстный покров на спины размером 2x2 см. Аппликацию делали в направлении от задней трети спины к голове, кроликам в направлении от шеи к хвосту. Подопытных крыс делили в равных количествах на 6 групп по 10 голов. Животным со II по VI группу (опытным) на поверхность наносили и втирали однократно соответственно 0,25; 0,5; 1,0, 1,5 и 5,0 % суспензии в течение 15 дней, крысам I группы (контрольной) -дистиллированную воду. Всего животным на один и тот же участок кожи нанесли 10-30 аппликаций. Через 10 дней после нанесения последней аппликации на кожу свежевыстриженного участка спины нанесли разрешающие дозы препарата (1 мл) в тех же концентрациях. Результаты исследований представлены в таблице 7.
Результаты клинического исследования крыс и анализ полученного материала показали, что в ходе определения аллергизирующих свойств полиферментный препарат «Универсал» не вызывал появления контактного дерматита у крыс.
Одним из основных показателей силы аллергенного действия, кроме местной реакции кожи, является общая реакция организма, проявляющаяся в увеличении числа эозинофилов в периферической крови (таблица 8). Так, определение лейкоцитарного профиля крови опытных крыс показало, что препарат не вызывал повышения количества эозинофилов, которые составили в первой
группе - 1,80, во второй - 1,75, в третьей - 1,7 и в четвертой - 1,65, т. е. показатели количества эозинофилов в опытных группах оставались на уровне кон трольных показателей, а их изменения носили недостоверный характер. 7.
Влияние различных доз полиферментного препарата «Универсал» на фракционный состав углеводов и биологическую ценность зерносмеси
С целью изучения эффективности использования ПФП «Универсал», нами проведены комплексные исследования по установлению оптимальных условий действия его на зерносмесь. В ходе эксперимента было изучено влияние полиферментного препарата на фракционный состав углеводов и биологическую ценность ферментированной смеси (ржано-ячменная смесь (1:1) с крупностью помола 0,6-0,8 мм, залитой водой при t= 80-90 С в соотношении 1:2).
В соответствии со схемой исследования субстрат был разделен на 4 образца: первый- зерносмесь без ПФП (контроль), второй - зерносмесь, обработанная ферментным препаратом в дозе - 1,0 г/кг, третий - 1,5 г/кг и четвертый -2,0 г/кг.
Результаты исследований (таблица 14) показали, что увеличение концентрации полиферментной композиции достоверно повышало интенсивность гидролиза крахмала и клетчатки и образование значительно большего количества низкомолекулярных фракций.
Одновременно с этим в образцах увеличилась концентрация олигосаха-ридов - мальтозы и глюкозы (рис. 9-Ю). Так, в пробе с ферментным препаратом в дозе 1,0г/кг субстрата содержание мальтозы составило - 90,1 ±3,8 и глюкозы - 51,0+3,7 г/кг сухого вещества, что значительно превысило контрольные показатели (р 0,001). Аналогичная тенденция сохранилась и при дальнейшем увеличении дозы ПФП.
Так, при использовании полиферментного препарата в дозе 1,5г/кг злаковой зерносмеси данные показатели составили соответственно 126,5+6,1 и 73,7±4,2 г/кг сухого вещества (р 0,001), в дозе 2 г/кг содержание мальтозы и глюкозы было максимальным -129,0±7,7 и 76,2±4,9 г/кг сухого вещества (р 0,001).
Подобная же закономерность прослеживалась по показателям переваримости, водорастворимого белка по Лоури и относительной биологической ценности (ОБЦ).
Таким образом, нам удалось установить, что оптимальной дозой введения изучаемого ПФП является 1,5 г на 1 кг зерносмеси, так как введение фермента в дозе 2,0 г/кг не приводит к значительным изменениям, а сопровождается дополнительными затратами.
В предыдущем лабораторном опыте нами было установлено, что оптимальной с биологической и экономической точки зрения дозой полиферментного препарата «Универсал» является 1,5 г/кг злаковой зерносмеси. Однако известно, что ход ферментативных реакций зависит от множества факторов. При этом одним из непременных условий, снижающих или увеличивающих течение ферментативных процессов в субстрате, является вода. В связи с этим нами было изучено влияние ПФП в дозе 1,5 г/кг субстрата в течение 4 часов. Для этого было взято 4 опытных образца субстрата, где первый был без ПФП с влажностью 75% (контроль), второй с ПФП в дозе 1,5/г кг и влажностью 70%, третий соответственно 1,5 г/кг и 75%о и четвертый - 1,5г/кг и 80% .
Результаты исследований показали, что по мере увеличения влажности среды на фоне использования полиферментного препарата, происходило увеличение скорости гидролиза крахмала и клетчатки. Так, в контрольной пробе при влажности 75% без ПФП количество крахмала было максимальным (рис.11). Воздействие на субстрат ПФП при 70% влажности привело к снижению количества крахмала на 32,1% (Р 0,001).
Похожие диссертации на Ресурсосберегающая технология производства свинины с использованием ржи и полиферментного препарата "Универсал"
