Содержание к диссертации
Введение
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 10
1.1 . Морфология кишечника птиц 10
1.2. Роль слепых отростков в пищеварении у птиц 13
1.2.1 .Ферменты слепых отростков и роль микрофлоры кишечника 13
1.2.2. Переваривание азотистых веществ 21
1.2.3. Переваривание углеводов 25
1.2.4. Всасывание в слепых отростках 32
1.3. Влияние протеина корма на пищеварение 35
1.4. Использование пробиотиков в кормлении
сельскохозяйственной птицы 38
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 44
3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 51
3.1. Переваривание в слепых отростках при разном уровне протеина 51
3.1.1. Переваривание азотистых веществ 51
3.1.2. Переваривание углеводов 66
3.2. Баланс азота 77
3.3. Рост, развитие ремонтного молодняка и степень использования ими корма при разном уровне протеина 80
3.4. Переваримость и усвояемость азотистых веществ и углеводов при удалении слепых отростков 89
3.5. Влияние пробиотиков на пищеварение в слепых отростках 101
ВЫВОДЫ 113
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 115
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 116
ПРИЛОЖЕНИЯ 143
- Морфология кишечника птиц
- МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
- Переваривание в слепых отростках при разном уровне протеина
Введение к работе
Актуальность. Птицеводство является одним из основных поставщиков животных белков для человека. Реализация всех возможностей промышленного птицеводства находится в большой зависимости от кормовых условий. Поэтому важнейшей составной частью промышленной технологии производства продукции птицеводства было и остается полноценное кормление птицы [11].
Питание - сложный процесс взаимодействия между организмом и поступающими в него кормовыми средствами. Основной показатель полноценности кормов - это сбалансированность в соответствии с потребностями животных [122].
У птицы наблюдается напряженный обмен веществ, поэтому для удовлетворения ее потребностей в питательных и биологически активных веществах особое внимание уделяют подбору компонентов рациона [2].
Основное место в кормлении птицы отводится кормовому протеину -незаменимому компоненту рационов. Для обеспечения нормальной жизнедеятельности и высокой продуктивности птица должна потреблять необходимое количество протеина, продукты гидролиза которого всасываются из кишечника в кровь и используются организмом для пластических целей. Вновь синтезируемые белки идут на построение новых тканей растущего организма. При дефиците кормов животного происхождения актуально использование в птицеводстве чисто растительных кормов [6, 5, 46].
По данным Рядчикова В.Г. [104], во многих развитых странах большой удельный вес в структуре кормопроизводства составила соя. В настоящее время в некоторых регионах, в том числе и в Краснодарском крае, широко применяются соевые шроты, которые по питательности, по мнению Супру-нова О.В. [119], не уступают дорогостоящим кормам животного происхож-
дения.
У птиц пищеварительная система по своей структуре и функции приспособлена к приему и перевариванию корма растительного происхождения. Большая роль в этом отводится слепым отросткам. Значительная величина их свидетельствует о том, что этот отдел пищеварительного тракта имеет особое значение в пищеварении. Слепые отростки вовлечены во многие гомеостати-ческие механизмы, такие как осморегуляция, иммунная реакция. В результате содержания микрофлоры, а здесь содержится наибольшее ее количество по сравнению с другими отделами пищеварительной системы, слепые отростки являются основным местом разрушения клетчатки и образования летучих жирных кислот, здесь протекают различные ферментативные процессы.
До последнего времени крайне недостаточно изучены процессы пищеварения в толстом отделе кишечника у птиц. В этом направлении известны работы только отдельных авторов, которые занимались изучением пищеварения в слепой и прямой кишках птиц. Влияние разного содержания протеина за счет добавления соевого жмыха в рацион на процессы пищеварения в слепых кишках нами в литературе не обнаружено. Отсутствуют такие сведения и о возрастных изменениях этих процессов у ремонтного молодняка мясных кур. Более глубокие знания процессов пищеварения в слепых отростках необходимы для понимания их возможностей влиять на переваримость отдельных кормов.
Очень важно, чтобы потребность птицы в кормовом белке удовлетворялась в период роста и становления организма. Период с постэмбрионального развития до полового созревания птицы сопровождается сложными Фи-зиолого-биохимическими процессами, направленными на установление работы внутренних органов, наращивание массы тела для подготовки организма к периоду яйцекладки [26].
Анализ причин замедленного роста значительного количества молодых животных показывает, что чаще всего это происходит при нарушении корм-
ления, когда не учитываются особенности обмена веществ у молодняка [12].
Известно, что дача кормов с недостатком или с избытком протеина может оказывать влияние на рост птицы и экономичное расходование кормов. Уровень протеина должен быть достаточным для обеспечения всей потребности в аминокислотах.
Любые изменения в нормах азотистых веществ должны иметь достаточное биолого- биохимическое обоснование. Пока же в исследованиях протеинового питания птицы таких показателей недостаточно, определяются, как правило, показатели роста, продуктивность и использование корма [120].
В основе синтеза мышечного белка лежит обмен азотистых веществ. В связи с этим становится крайне необходимым проследить судьбу протеина корма в толстом отделе кишечника у цыплят разного возраста.
Организм птиц утилизирует азот при помощи системы ферментов -высоко специфичных биохимических катализаторов. Но не исключена возможность существования и других путей связывания аммиака в организме птиц, в частности, усвоение его микроорганизмами слепых отростков. Исследованиями, проводимыми ранее, показано, что нормальная кишечная микрофлора у моногастричных животных и птицы играет важную роль, может определенным образом воздействовать на общий обмен веществ, а, следовательно, и на продуктивность организма хозяина [82].
Питание животных - это всегда одновременно питание кишечной микрофлоры, поэтому все методы кормления имеют прямое и косвенное влияние на кишечную микрофлору, которая живет в пищеварительной пульпе и подвержена ее влиянию. Выдача протеина в непропорциональных количествах и с нарушением баланса аминокислот существенно влияет на рост и развитие птицы и многие обменные процессы.
Факторы, влияющие на изменение в составе микрофлоры птиц, полностью не изучены, но все же некоторыми работами показано, что количество ее зависит от возраста, продуктивности, условий содержания и кормления
птицы. Огромное влияние оказывает, в частности, уровень протеина.
Из огромного числа микроорганизмов, поступающих в пищеварительный тракт, только определенные виды находят благоприятные условия и составляют облигатную микрофлору, выполняющую важные физиологические функции (ферментативную, витаминообразующую, иммунную, антибиотическую и др.). Использование некачественного корма, антибиотиков, а также наличие различных неблагоприятных факторов приводит к угнетению нормальной микрофлоры и, как следствие, к появлению в кишечнике посторонних микроорганизмов, вызывающих патологию. Поэтому для коррекции микрофлоры и профилактики различных расстройств, ведущих к падежу животных и птицы, снижению их продуктивности применяются микробные препараты - пробиотики (биорегуляторы) - препараты, создаваемые с использованием методов биотехнологии на основе жизнеспособных симбиотных микроорганизмов пищеварительного тракта.
Используемые на ранних стадиях биорегуляторы способны заселять (колонизировать) в достаточном количестве толстую кишку. Они помогают животному лучше справляться с неблагоприятными ситуациями, стимулируют продуктивность. Поэтому возможность создания благоприятного микробного фона в слепых отростках с помощью пробиотиков является важной для пищеварительных процессов, протекающих здесь, и для организма птицы в целом.
Эффективность применения различных пробиотиков в кормлении цыплят варьируется в широких пределах, и поэтому разработка новых препаратов и их изучение продолжает оставаться актуальной темой.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы являлось изучение особенностей пищеварения в слепых отростках, продуктивности ремонтного молодняка мясных кур и цыплят-бройлеров в зависимости от возраста, разного уровня протеина, и использования в рационе пробиотиков.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
изучить в динамике концентрацию основных групп микроорганизмов, протеолитическую, амилолитическую, целлюлозолитическую активности ферментов, концентрацию летучих жирных кислот в подвздошной кишке и слепых отростках в зависимости от уровня протеина у растущего молодняка мясных кур;
определить роль слепых отростков в пищеварении при их удалении;
изучить влияние препаратов "Бифилакта" и "Целлобактерина" для стимуляции процессов пищеварения в слепых отростках;
изучить влияние процессов пищеварения, происходящих в слепых отростках, на рост и развитие ремонтного молодняка в зависимости от уровня протеинового питания и использования в рационе пробиотиков.
Научная новизна работы. Впервые установлено положительное действие пробиотического препарата "Бифилакт", приготовленного из коровьего молока с добавлением штаммов микроорганизмов Bifidumbacterium siccum №791 и Lactobacterium siccum (planctarum), даваемого с небольшим количеством корма с 4-х до 38-дневного возраста в дозе 4 мл на голову в сутки, на развитие микрофлоры, ферментативную активность в слепых отростках и продуктивность птиц. На использование бифилакта в птицеводстве получен патент № 99106686/13 от 23 марта 2000г. Изучены возрастные изменения в развитии микрофлоры и ферментативной активности химуса в слепых отростках ремонтного молодняка мясных кур при скармливании им рационов с разным уровнем протеина. Проведен сравнительный анализ пищеварения у цыплят с наличием слепых отростков и их отсутствием после хирургического удаления.
На защиту выносятся следующие положения:
увеличение уровня протеина в корме благоприятно действует на развитие в слепых отростках ремонтного молодняка мясных кур облигатной микрофлоры, ферментативной активности химуса;
удаление слепых отростков не оказывает значительного влияния на
рост цыплят, но при этом наблюдается снижение переваримости протеина и клетчатки корма;
- использование бифилакта и целлобактерина благоприятно сказывается на ферментативной активности, развитии микрофлоры в слепых отростках и продуктивности цыплят.
Практическая значимость работы. Предложено использовать про-биотик "Бифилакт" в кормлении цыплят раннего возраста для коррекции микрофлоры и улучшения процессов пищеварения, способствующих повышению продуктивности и экономии кормового белка.
Результаты исследований могут быть использованы при составлении практических рекомендаций по протеиновому питанию ремонтного молодняка мясных кур.
Проведенные исследования позволили расширить знания о процессах, происходящих в слепых отростках, как в возрастном аспекте, так и под воздействием состава корма. Эти результаты могут быть использованы в учебном процессе по физиологии сельскохозяйственной птицы.
Апробация результатов исследований. Материалы диссертации обсуждались на XVII Съезде Всероссийского физиологического общества (Ростов, 1998); на научно-практической конференции "Экология. Наука. Образование" (Краснодар, 1998); на международной научной конференции по кормлению сельскохозяйственных животных и птицы (Краснодар, 1998); на региональной научно-практической конференции молодых ученых (Краснодар, 1999); на IV международной научно-производственной конференции, посвященной 25-летию Белгородской ГСХА (Белгород, 2000); на научных конференциях профессорско-преподавательского состава зооинженерного и ветеринарного факультетов КГАУ (Краснодар, 1998-2000).
Морфология кишечника птиц
Первые исследования, касающиеся слепой кишки птиц, относятся к началу прошлого столетия и принадлежат Рудольфи К. и Кювьер P. [Rudol-phi К. и Cuvier R., 1810]. Исследования касались анатомического строения этого отдела кишечника птиц. Рудольфи К. и Кювьер Р. приводят данные о длине слепых кишок у различных видов птиц.
Большинство птиц, обычно, имеют парные слепые кишки за исключением цапель; бекас имеет еще и третью слепую кишку, в то время как у попугаев они совершенно отсутствуют [3].
Из анатомии толстого отдела кишечника кур известно, что слепые отростки кишки расположены под углом 25-30 к поверхности кишечника по направлению к желудку, в области перехода подвздошной кишки в прямую. Отростки сужены у основания, расширены в середине и снова сужены. Длина их у молодняка 5-7 см, у взрослых кур - 18-30 см. В местах ответвления слепых кишок имеются мышечные клапаны, открывающиеся в кишечник. Слепые отростки устроены так же, как и весь кишечник, только в местах сужения их нет складок слизистой оболочки. В слизистой оболочке слепых кишок заложены лимфоидные скопления, которые играют важную роль в лимфопо-эзе и иммуногенезе [106].
Развитие кишечника у птицы зависит от разных факторов. Многими авторами указывается, что скорость роста внутренних органов зависит от состава потребляемой пищи. Так, например, Шварц С.С, Крампе Р. и Ансе-ров Н.И. на основании своих работ делают заключение, что длина кишечника зависит от характера питания, размера животного и интенсивности обмена веществ, причем, размеры кишечника в значительной мере определяются характером питания [4, 146, 190].
Опытами Бабака К. и Дымана К. было установлено, что при добавлении к рациону растительного белка наблюдалось увеличение длины кишечника [170, 33]. Рудков М., признавая влияние растительной пищи на относительную и абсолютную длину кишечника, считает, что на этот показатель может оказывать влияние образ жизни животного, климат и ряд других факторов [102]. Поляков А.А., изучавший гистологическое строение кишечника свиньи в процессе развития и в экспериментальных условиях, установил, что строение кишечника в значительной мере определяется характером пищи [92]. Эти выводы нашли подтверждение в работе Халилова Ф. и Касаткиной СИ. [141, 48]. По данным Кривошеиной Н.А., замена части основного рациона кормами, содержащими большое количество углеводов, ведет к отставанию роста кишечника у кур [57].
Знаменский Д.В., изучавший вопрос о зависимости длины кишечника от рода пищи на птицах с различным характером питания, приходит к выводу, противоположному вышесказанному, что длина кишечника вообще не находится в зависимости от рода пищи птиц [35]. Бюрги О. также связывает степень развития слепой кишки у позвоночных животных с характером пищи [177]. По Элленбергеру В. увеличению слепых кишок способствует объемистый труднопереваримый корм [199]. Большое значение пище придает Гадов Г., указывая, что у птиц, питающихся растительной пищей, прямая и слепые кишки сильно развиты. Автор делает предположение и о том, что сильно развитые слепые кишки, очевидно, играют большую роль в процессах пищеварения, увеличивая поверхность слизистой оболочки кишечника [206].
На зависимость, существующую между величиной слепых кишок и характером пищи у птиц, обращал внимание в своих руководствах Брандт Э.К., Дементьев Г.П. [13, 28]. По форме и строению слепую кишку у птиц принято делить на три части: шейную, среднюю и верхушечную.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследования выполнены в 1998 году (опыты № 1 и 2), в 1999 году (опыт № 3) на птицефабрике "Родина" Кореновского района, в лаборатории кафедры физиологии сельскохозяйственных животных по плану и методике, рассмотренным и утвержденным Ученым Советом зооинженерного факультета Кубанского государственного аграрного университета, номер государственной регистрации 01960009006.
Опыты проводили на ремонтном молодняке мясных кур кросса "СК Русь" и цыплятах-бройлерах. Птиц содержали в типовых клеточных батареях КБУ-3. Условия содержания соответствовали современным рекомендациям [25,137,138].
В опыте № I на 330 суточных цыплятах, разделенных по принципу аналогов на три группы по 110 голов, проведены исследования по изучению пищеварения в толстом отделе кишечника молодняка мясных кур в связи с возрастом и уровнем протеина в рационе.
Алгоритм исследований представлен на рисунке 1. Кормление птицы в 1, 2, 3 опытах осуществлялось комбикормом, сбалансированным по основным питательным и биологически активным веществам в соответствии с действующими рекомендациями [101].
Кормление осуществлялось по схеме (таб.1)., где различия были только в уровне протеина. По всем остальным показателям рационы не отличались и соответствовали существующим нормам [101].
Вторая группа в опыте была контрольная, кормление в ней осуществлялось согласно существующим нормам. Первая группа - опытная, содержание протеина в кормах этой группы было на 2% меньше, а в третьей опытной группе - на 2% больше, чем в корме второй группы цыплят.
Для изучения физиологической роли слепых кишок в пищеварении у сельскохозяйственных птиц был проведен опыт №2. Для этого исследования производились на неоперированной (контрольной) птице, а также оперированной птице. Оперированная птица содержалась на рационе 2-й группы.
У 6-ти цыплят в 25-дневном возрасте оперативным путем удалялись обе слепые кишки. За 12 часов до операции цыплятам не давали корм. Для анестезии внутримышечно вводили I мл аминазина. Для подготовки операционного поля брюшную часть очистили от перьев и дезинфицировали йодным раствором. Лапаратомия была выполнена надрезом слева от периферического конца грудины до середины брюшной полости. Отыскивались слепые кишки и, идя вдоль слепых кишок от верхушки к ее шейке, перевязывали все сосуды, расположенные в брыжейке и идущие к слепым кишкам. Перевязав все сосуды, мы на шейку слепой кишки накладывали две лигатуры, между. ними перерезали кишку. Накладывали по диаметру кишки кисетный шов и, погрузив завязанный конец кишки вглубь, затягивали кисетный шов.
В опыте №3 на 600 цыплятах-бройлерах, разделенных по принципу аналогов на три группы по 200 голов, проведены исследования с 10 по 56 день жизни по применению пробиотиков бифилакта и целлобактерина в кормлении цыплят.
Состав и питательность всех рационов приведены в приложениях 1,2,3.
Схема опыта представлена в таблице 2.
Переваривание в слепых отростках при разном уровне протеина
О состоянии переваривания протеина в разных отделах пищеварительного тракта мы судили по количеству азота в химусе и по соотношению отдельных его фракций в пищевой массе анатомического участка кишечника.
Прежде всего, хотелось бы отметить следующее: материалы таблиц 3, 4 свидетельствуют о том, что в химусе у цыплят 3-й группы количество общего и белкового азота почти во всех периодах в трех исследуемых отделах желудочно-кишечного тракта было выше, чем в кошрольной и 1-й (опытной) группе.
Если сравнивать результаты исследований содержания фракций азота в химусе с общим количеством микроорганизмов в пищеварительном тракте цыплят (таб.3, 4, 5), то можно заметить прямую зависимость между показателями общего и белкового азота, численностью бактерий в содержимом кишечника, особенно кишечной палочки и молочнокислых бактерий, и уровнем протеина в рационе.
Увеличение количества микроорганизмов сопровождалось повышением общего и белкового азота. В слепых отростках количество микроорганизмов было наибольшим и, следовательно, содержание общего и белкового азота увеличивалось.
В подвздошной кишке заметно снижен уровень всех фракций азота, особенно белкового.
В 3-й группе почти во всех возрастах остаточный азот преобладал над белковым. Так, например, в 14 дней содержание белкового азота в 3-й группе составило 1,12 (Р 0,001), в 56 дней - 1,52 (Р 0,001), в 84 дня - 1,50, в 149 дней - 1,50, в 154 дня - 1,47 (Р 0,001), а содержание остаточного азота в этих же возрастах составляло соответственно: 1,49 (Р 0,001); 1,67; 3,56; 3,83 (Р 0,01); 4,51 (Р 05001). Это свидетельствует о довольно активном действии пищеварительных ферментов на протеин корма и говорит о меньшем содержании здесь непереваренного белка корма. Доля белкового азота в общем азоте химуса этого участка кишки у цыплят 1 и 2-й групп составляет, например, в 14 дней 52,1 и 59,2% соответственно, тогда как у цыплят 3-й группы -43,1% (таб.3).
С возрастом содержание азота в подвздошной кишке увеличивалось. Прослеживая динамику содержания общего азота химуса по ходу исследуемого отрезка кишечника, в подвздошной кишке наблюдалось наименьшее его содержание по сравнению со слепыми отростками и прямой кишкой (таб.3,4).
В слепых отростках наблюдается увеличение, как общего, так и белкового азота по сравнению с вышележащим участком пищеварительного тракта. Такое возрастание общего азота в химусе слепых отростков, возможно, объясняется попаданием в них мочевой кислоты из клоаки, в результате задержки химуса и концентрацией азотистых веществ, а также увеличением микробной массы. С возрастом количество общего и белкового азота в слепых отростках увеличивается. Развитие микроорганизмов (численность их здесь достигает в 154-дневном возрасте 81,29-89,59 млрд/г) и приводит к увеличению белкового азота в содержимом кишок.
Общее количество микроорганизмов в слепых отростках больше было в 3-й группе, поэтому и увеличение белкового азота наблюдали в 3-й группе в 14, 56,140,154 дня (Р 0,001) (таб.3, 4).
По мере прохождения химуса происходит переваривание и всасывание азотистых веществ, что наглядно видно по процентному содержанию азота химуса исследуемых отделов кишечника. Все формы азота в слепых отростках имеют более высокий процент содержания, чем в тонком кишечнике, можно предположить, что всасывание небелкового азота здесь происходит за счет деятельности микрофлоры.
В 14 дней в 1-й группе и в 84 дня во 2-й группе остаточного азота было больше (таб.3, 4). Это говорит о том, что в слепых отростках продолжается ферментативное расщепление белка. В подтверждение этому получены результаты протеолитической активности ферментов в содержимом слепых отростков (таб.8). Протеолитическая активность была выше в 3-й группе и 2-й в 84 дня, чем в 1-й группе, где количество протеина с кормом поступало наименьшее.
