СРЕДСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ, ПОВЫШЕНИЯ КОРМОВОЙ ЦЕННОСТИ ПИВНОЙ ДРОБИНЫ
AGENT FOR BREWER GRAINS TOXICITY REDUCTION AND FOOD VALUE IMPROVEMENT

Изобретение относится к кормопроизводству, в частности к кормлению сельскохозяйственных животных и птиц с использованием пивной дробины.
Пивная дробина образуется как остаток после отделения жидкой фазы - пивного сусла. Состав дробины зависит от качества солода, количества несоложеного сырья, а также сорта изготавливаемого пива. Она содержит в среднем более 20% сухих веществ с высоким уровнем протеина (12-15%), превышающим почти в 3 раза его содержание в ячмене [1].
Пивная дробина в сыром виде используется животноводами для скармливания домашним животным как молокогонный высокобелковый корм и птице [2-5]. Пивную дробину без обработки используют как корм для жвачных животных, а после специальных методов обработки и для других видов животных и птиц [6]. Использование сырой дробины ограничено из-за короткого срока хранения. При температуре 15-30°C и доступе кислорода дробина обсеменяется микроорганизмами и прокисает с образованием сивушных масел и других токсичных веществ, вызывающих у животных поражение печени [12]. Срок хранения дробины при комнатной температуре не превышает 48 часов.
Из пивной дробины изготавливают малотоксичные кормовые добавки для различных сельскохозяйственных животных - поросят, коров, овец, лошадей, кроликов, а также птиц-бройлеров, кур-несушек, гусей, уток, пушных зверей и даже собак [7-11, 13], патенты РФ №2046141, №2125381, №2159047, №2115330, №2115331, №2156580, №2167538, №2191522, №2127065, №2075297, №2336724, №2292157, №2004134373, №2259781, №2259782, №2004107110, №2003131939, №2243678, №2238660, №2236149, №2001132165, №2214723, №2191522, №2140166, №2134994, №2127065, №2125381, №2086144, №94041717. При этом низкая токсичность достигается быстрой термической обработкой дробины, что требует наличие дорогостоящего, энергоемкого и объемного оборудования непосредственно на месте производства дробины (пивоваренный завод) для предотвращения микробного обсеменения сырья и накопления в нем токсичных веществ.
В Российских патентах описано использование пивной дробины в производстве кормов для сельскохозяйственных и домашних животных и птицы в виде сухой смеси с растительными, минеральными, животными (сухое молоко, сыворотка, мясокостная мука) и рыбными (мясокостная мука) компонентами, витаминами и микроорганизмами. При этом сама дробина также подвергается термической обработке при сушке.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является патент РФ №2284703, где пивную дробину смешивают с пробиотиком Bacillus subtilis и в сухом виде используют в корм поросятам.
Недостатком всех известных способов использования пивной дробины в кормовых целях, включая наиболее близкий прототип, является либо отсутствие внимания к ее возможному токсическому действию на животных и птиц, либо использование дорогостоящей, энергоемкой и длительной термообработки в процессе сушки для предотвращения прорастания микрофлоры и накопления токсичных веществ.
Задачей, решаемой в предлагаемой заявке, является снижение токсичности и повышение кормовой ценности пивной дробины.
Задача решается посредством внесения в пивную дробину во влажном или сухом виде либо в продукты ее переработки или разложения предлагаемого средства, содержащего одну янтарную кислоту или ее приемлемые для использования в кормах соли и/или полифенолсодержащие компоненты (природные и/или синтетические), и/или сополимер гидрохлорида, фосфата и натрий дигидрофосфата гексаметиленгуанидина. Состав вносится в весовом процентном соотношении к массе дробины от 0,001/99,999 до 70/30.
В качестве продукта переработки может быть использована отжатая либо сухая пивная дробина, либо дробина, подвергнутая обработке добавленными ферментами или микроорганизмами.
В качестве продуктов разложения могут быть использованы полученные различными физическими (измельчение, нагревание, замораживание-растаивание, ультразвуковая обработка, кавитация вследствие изменения давления и так далее), химическими (кислотный гидролиз, ферментативная обработка и т.д.) либо биотехнологическими (обработка микроорганизмами, ферментативными комплексами или другими природными соединениями) способами продукты из пивной дробины.
Может быть использована пивная дробина, к которой янтарная кислота отдельно либо в смеси с полифенольными соединениями и/или растительным экстрактом, содержащим флавоноиды, а также и/или сополимером гидрохлорида, фосфата и натрий дигидрофосфата гексаметиленгуанидина добавлялась до этапа сушки или другой переработки. Кормовая добавка может содержать дополнительно яблочную, или глутаминовую, или изолимонную кислоту или их биологически приемлемые соли. Растительный экстракт может содержать такие флавоноиды, как рутин, кверцетин, бергенин, дигидрокверцетин, байкалин и/или другие содержащие флавоноиды компоненты растительного происхождения (растительное сырье или шроты).
Предлагаемая кормовая добавка может использоваться либо непосредственно для кормления животных и птиц, либо в качестве кормового премикса. Использование кормовой добавки разработанного состава позволяет исключить возможное токсическое воздействие компонентов пивной дробины, а также повышает ее кормовую ценность. Примеры осуществления изобретения.
Пример 1.
В примере продемонстрирован расчет количества вносимого в пивную дробину состава, снижающего ее токсичность и повышающего пищевую ценность. Так, при непосредственном употреблении влажной дробины в пищу крупным рогатым скотом (коровы весом 500 кг получают от 1 до 15 кг в сутки дробины на животное) и допустимой дозе янтарной кислоты от 0,3 до 200 мг/кг веса животного, содержание янтарной кислоты во влажной дробине будет варьировать от 0,001% (в 15 кг дробины суточная доза янтарной кислоты 0,15 г) до 10% (в 1 кг дробины суточная доза янтарной кислоты 100 г). Для птицы несушки весом 2 кг, поедающей в сутки в среднем 100 г сухого корма, и средней дозе янтарной кислоты 10 мг/кг (доза может значительно варьировать в зависимости от требуемого эффекта - повышение стрессоустойчивости животных либо антитоксическое действие) и внесении в корм 5% влажной дробины концентрация янтарной кислоты в дробине будет 0,67%. Использование в таком же количестве (5% от веса корма) сухой дробины (во влажной дробине до 80%, а в сухой - около 8% воды) позволит снизить в ней содержание янтарной кислоты до 0,067%. Для животных и птиц разных возрастных групп содержание янтарной кислоты или ее солей в дробине будет варьировать в соответствии с видовой и возрастной биологически активной дозой, а также содержанием влаги в дробине. Количество водно-спиртового экстракта бадана толстолистного (75% полифенольных соединений) для приготовления сухой дробины на корм птице рассчитывается исходя из следующих предпосылок:
- вес курицы-несушки 2 кг,
- количество поедаемого в сутки корма 100 г,
- суточная доза экстракта бадана 0,01 г/кг,
- количество вносимой в корм сухой дробины 5%,
- влажность исходной дробины 80%,
- влажность сухой дробины 8%,
- экстракт бадана вносится в сырую дробину после ее получения.
Расчет показывает, что содержание экстракта бадана в сухой дробине будет составлять 0,4%, а в сырой - 0,04%.
Если природные полифенольные соединения будут вноситься в виде шрота, содержащего их остаточные после экстракции количества (около 1% полифенолов для шрота листа бадана толстолистного), то необходимое для достижения эффекта количество шрота в дробине будет составлять 30% в сухой и 3% в сырой в расчете на сухой шрот. При меньшем содержании полифенольных соединений в шроте его количество, привносимое к пивной дробине, будет возрастать. Так, при 0,5% остаточных полифенольных соединений в растительном шроте или смеси шротов его необходимо внести в сырую дробину в количестве 6%, что будет соответствовать 60% в сухой дробине и так далее.
Известно применение сополимера гидрохлорида, фосфата и натрий дигидрофосфата гексаметиленгуанидина в качестве дезинфицирующего и антисептического средства для обработки помещений и инвентаря (http://anavidin.ru). Нами показано, что в антисептических концентрациях 0,001%-0,1% данное соединение предотвращает накопление токсических соединений в сырой пивной дробине и повышает ее кормовые свойства. Действие сополимера гидрохлорида, фосфата и натрий дигидрофосфата гексаметиленгуанидина усиливается при совместном применении с янтарной кислотой или ее солями либо с природными полифенолсодержащими соединениями.
Пример 2.
Оценку действия предлагаемого средства проводили на поросятах в возрасте от 10 до 100 дней откорма, разделенных на контрольную и 4 опытные группы. Все группы получали в качестве добавки в корм сухую пивную дробину (5% от общего количества корма). Контрольная группа получала дробину, высушенную через 3 суток после завершения варки сусла и не подвергавшуюся дополнительной обработке. Опытные группы получали дробину, высушенную через 3 суток после завершения варки сусла, в которую после варки добавляли: янтарную кислоту (0,01%, опыт - 1), экстракт бадана толстолистного с 75% содержанием полифенольных соединений (0,05%, опыт 2), сополимер гидрохлорида, фосфата и натрий дигидрофосфата гексаметиленгуанидина (0,01%, опыт 3) и смесь первого, второго и третьего компонентов в тех же количествах (опыт 4).
У поросят оценивали привес, поедаемость корма, среднесуточный привес, сохранность поголовья. Во всех группах к концу эксперимента определили в крови активность аланин- и аспартатаминотрансфераз (АЛТ и ACT) - маркеров состояния клеток печени.
Установлено снижение поедаемости корма в контрольной группе; оно сопровождалось меньшим средним привесом и сохранностью поголовья, а также повышенным уровнем аминотрансфераз периферической крови. У некоторых животных контрольной группы отмечалось общее угнетение, слабость, уменьшение аппетита, а иногда и диспептические явления. Печень у некоторых поросят была умеренно увеличена, но с гладкой поверхностью, иногда болезненная при пальпации и перкуссии. Желтушность слизистых оболочек отсутствовала, температура тела была нормальная.
Вскрытие животных контрольной группы, погибших в последние дни эксперимента, при осмотре печени показало наличие признаков хронического гепатоза. Так, наблюдалось увеличение размеров органа, закругленность краев; печень имела пестрый мозаичный рисунок (коричнево-красные участки чередовались с серыми или желтыми). Детальный осмотр позволял выявить участки жировой дистрофии, характеризующиеся окрашиванием паренхимы в глинистый или охряный цвет. При гистологическом исследовании обнаружены признаки дистрофии гепатоцитов, преимущественно в центральных частях долей, наблюдалась дезорганизация в строении долей печени, снижение балочной структуры. В отдельных случаях обнаружены признаки некроза и лизиса гепатоцитов и других клеток.
В таблицах 1 и 2 приведены данные, свидетельствующие о развитии у поросят контрольной группы токсического гепатоза и об антитоксическом, защитном действии вариантов предлагаемого средства. Полученные результаты обработаны статистически с использованием подходов вариационной статистики, а также непараметрического критерия Вилкоксона-Манна-Уитни. Видно, что наибольшую эффективность проявляла смесь используемых компонентов.
Таблица 1
Влияние вариантов предлагаемого средства на физиологические показатели животных в начале и в конце эксперимента (X±sd, n=30)
Группа
Поедаемость корма, %
Средняя масса животных, кг
Среднесуточный прирост веса, г
Сохранность, %
начало опыта
конец опыта
Контроль
81
3,2±0,20
30,3±0,95
301,3±10,4
72,0
Опыт 1
96*
3,2±0,18
39,6±1,14*
404,4±12,7*
90,4*
Опыт 2
95*
3,2±0,18
35,2±0,97*
355,5±11,6*
81,4*
Опыт 3
95*
3,2±0,18
37,9±1,34*
386,2±12,0*
84,4*
Опыт 4
100*
3,2±0,25
40,1±1,45*
410,0±10,9*
98,0*
Примечание: * - в таблицах 1 и 3 различия с соответствующим показателем контрольной группы достоверны при P<0,05.
Таблица 2
Влияние вариантов предлагаемого средства на активность аминотрансфераз периферической крови животных (X±sd, n=5)
Группа
АЛТ, МЕ/л
ACT, МЕ/л
начало опыта
конец опыта
начало опыта
конец опыта
Контроль
48,6±3,5
65,4±5,0
45,7±3,5
59,8±4,2
Опыт 1
47,4±3,2
52,3±5,1*
45,2±3,8
47,4±4,1*
Опыт 2
48,0±4,1
55,7±4,6*
46,0±4,0
49,3±3,3*
Опыт 3
45,6±4,5
53,8±3,9*
45,8±3,6
48,7±3,9*
Опыт 4
47,3±3,8
48,1±3,6*
47,0±3,7
46,2±3,5*
Пример 3.
Оценку действия предлагаемого средства проводили на цыплятах-бройлерах в возрасте от 1 до 40 дней откорма, разделенных на 5 групп по 30 цыплят - контрольную и 4 опытные. Все группы получали в качестве добавки в корм сухую пивную дробину (5% от общего количества корма). Контрольная группа получала дробину, высушенную через 3 суток после завершения варки сусла и не подвергавшуюся дополнительной обработке. Опытные группы получали дробину, высушенную через 3 суток после завершения варки сусла, в которую после варки добавляли: янтарную кислоту (0,7%, опыт 1), экстракт бадана толстолистного с 75% содержанием полифенольных соединений (0,1%, опыт 2), сополимер гидрохлорида, фосфата и натрий дигидрофосфата гексаметиленгуанидина (0,02%, опыт 3) и смесь первого, второго и третьего компонентов в половинной концентрации (опыт 4).
Условия содержания птиц (световой режим, температура, плотность посадки и др.) соответствовали рекомендациям ВНИТИП 2004 г. Бройлеров кормили без ограничения полнорационными рассыпными комбикормами, соответствующими возрастным группам птицы, с добавлением рыбной муки; питательность корма соответствовала нормам ВНИТИП 2006 г. Полученные результаты обработаны статистически с использованием подходов вариационной статистики, а также непараметрического критерия Вилкоксона-Манна-Уитни.
В таблице 3 приведены зоотехнические показатели, свидетельствующие о токсическом влиянии на цыплят-бройлеров стоявшей 3 суток пивной дробины и антитоксическом действии вариантов предлагаемого средства; наиболее эффективной оказалась смесь компонентов, несмотря на то, что в ней каждый компонент использован в половинной концентрации. Так, у птиц контрольной группы к концу опыта сохранность поголовья и среднесуточный привес были снижены, а варианты предлагаемого средства повышали данные показатели.
Таблица 3
Влияние вариантов предлагаемого средства на физиологические показатели птиц в начале и в конце эксперимента (X±sd, n=30)
Группа
Затраты корма на кг привеса, %
Средняя масса птиц, г
Среднесуточный прирост веса, г
Сохранность, %
начало опыта
конец опыта
Контроль
115*
45,4±0,18
1656,1±39,1
41,3
72,3
Опыт 1
98*
45,4±0,18
1886,2±37,6*
47,2*
92,3*
Опыт 2
97
45,4±0,18
1831,6±38,0*
45,8*
90,1*
Опыт 3
97
45,4±0,18
1882,3±34,2*
47,1*
90,8*
Опыт 4
100
45,4±0,18
1983,7±36,8
49,7*
97,5*
Вскрытие птиц контрольной группы, погибших в последние дни эксперимента, показало наличие признаков хронического гепатоза с соответствующим изменением внешнего вида печени и гистологическим подтверждением. У птиц опытных групп, забитых после эксперимента, признаков токсического поражения печени не наблюдалось.
Таким образом, предлагаемое средство предупреждает токсическое поражение птиц некачественной пивной дробиной, нормализует зоотехнические показатели, характеризующие качество кур-бройлеров при промышленном разведении.
Источники информации
1. ОСТ 10-1-86 «Дробина пивная. Технические условия».
2. А.И.Сницарь. О перспективах использования пивной дробины. / ВНИИ мясной промышленности имени В.М.Горбатова.
3. Пазизина К.В. Кормовая ценность пивной дробины. // Корма и кормопроизводство. - 1984. - Т.18. - С.56-58.
4. Pettersson D/. Hesselman К/. Aman Р/ Nutritional value for chickens of dried distillers-spent-grain barley and dehulled barley. // Anim.Fedd.Sc.Technol. - 1987. - V. 17. - #2. - P.145-156.
5. Фисинин В.И., Егоров И.А., Сницарь А.И., Мурачев Д.А. Белково-минеральная добавка на основе пивной дробины в рационе бройлеров. //Мясн. индустрия. - 2000. - №8. - С.45-47.
6. А.Я.Яхин, О.В.Соковых, А.Р.Абдрафиков, Б.А.Чернуха, Н.А.Ушакова, М.И.Бабурина. Комплексная кормовая добавка «Пробиоцел». // Ж. «Мясная индустрия». - 2003. - №1.
7. Яхин А., Кирилов М., Боголюбов А., Суменкова Н., Абдрафиков А., Чернуха Б., Ушакова Н., Бабурина М. Кормовая добавка для откорма свиней. // Комбикорма. - 2003. - №2. - С.59.
8. Risk J.Е., Hendrix K.S., Perry T.W., Lemenager R.P. Brewers wet grains and distillers wet grains for beef cattle. // Res. Developm. in Agr. - 1986. - V.3. - #3. - P.147-152.
9. Maertens L., Salifou E. Feeding value of brewer's grains for fattening rabbits. // World Rabbit Sc. - 1997. - V.5. - #4. - P.161-165.
10. Korhonen H., Harri M. Growth, body composition and fur quality of farmed minks and polecats on brewers mash and basal diets. // J.Anim. Physiol. Anim. Nutrit. - 1988. - V.59. - #2. - P.107-112.
11. Joidan E.R. Commodity feeding takes extra management, equipment. // Feedstuffs. - 1990. - V.62. - #8. - P.14-15.
12. Лисицын А.Б., Сницарь А.И., Хвыля С.И., Тимошенко Н.В. Биологическая ценность новых белково-минеральных добавок. // Мясная индустрия. - 1998. - №5.
13. Ермичев Г.Ю., Арьков А.А. Пищевая дробина в кормлении гусят. // Научный вестник. - Выпуск 1 (зоотехника). - Волгоградская государственная академия, 1997.