СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В РУБЦЕ ЖВАЧНЫХ ЖИВОТНЫХ
METHOD FOR CONTROLLING DIGESTIVE PROCESSES IN RUMINANT'S RUMEN

Изобретение относится к отрасли животноводства и может быть использовано для увеличения продуктивности сельскохозяйственных животных.
Известен способ регулирования ферментации в рубце жвачных животных (прототип), включающий введение в состав комбикормов буферной смеси (солей), направленные на поддержание оптимального уровня рН рубцовой среды, а также способы скармливания кормов с высоким содержанием органических кислот, направленные на раскисление силоса щелочными препаратами, удаление масляной кислоты из силоса дрожжеванием и водяным паром. Недостатком способов являются высокая стоимость компонентов буферной смеси и высокие энергозатраты при обработке корма и смешивании. Кроме того, при скармливании крупному рогатому скоту не учитывается его непосредственное влияние на микрофлору рубца и наличие в структуре рациона кормов, активно сбраживаемых микроорганизмами (концентрированные корма) [1, 2].
Щелочной характер кислотно-щелочного баланса, свойственный жвачным, наблюдается только у взрослых коров, о чем свидетельствуют высокие значения рН крови и мочи. Эти особенности становления кислотно-щелочных отношений у животных необходимо учитывать в зоотехнической практике, так как у жвачных баланс этих отношений в большей степени зависит от физиологического состояния животных, условий содержания и кормления, чем у других видов сельскохозяйственных животных [3].
Выявлена взаимосвязь между условиями кормления, метаболизмом рубца и ионным равновесием у жвачных [4]. Показано, что при увеличении доли концентрированных кормов в рационе изменяются физико-химические показатели содержимого рубца и наблюдается метаболический ацидоз, даже у животных, адаптированных к концентратам [5]. Сдвиги кислотно-щелочного баланса могут возникать при использовании в рационах кислых кормов, острых расстройствах пищеварения, при беременности, лактации, а также в случае высокой продуктивности [6, 7].
Высокое содержание в силосованном корме органических кислот оказывает влияние на уровень кислотности в рубце жвачных животных. При значительном потреблении силоса рН может снизиться до предела, при котором происходит нарушение необходимых условий для жизнедеятельности микроорганизмов, а именно снижение переваримости питательных веществ, а в случае скармливания животным силоса в особенно больших количествах быстро развивается ацидоз, приобретающий стойкую форму. Известны способы лечения ацидоза рубца [8, 9], предусматривающие пероральное применение натрия ацетата и кальция ацетата два раза в сутки, предварительно растворенных в теплой воде, и сокращающие сроки выздоровления животных. Данные способы направлены на лечение уже заболевших животных.
Задача изобретения - регулирование пищеварительных процессов в рубце жвачных животных и повышение продуктивности крупного рогатого скота за счет регуляции гидролиза составных веществ рациона.
Сущность предлагаемого способа регулирования пищеварительных процессов в рубце жвачных животных заключается в том, что в его основе лежит процесс инкубирования навесок нейтрально-детергентной клетчатки грубого корма путем помещения их в рубец жвачного животного, предварительно переведенного на опытный рацион, который задается с учетом скармливания силосованных и концентрированных кормов, с высоким содержанием органических кислот и крахмала. Определяется оптимальный уровень гидролиза компонентов корма, позволяющий повысить целлюлозолитическую активность бактерий рубца на 4-5%, среднесуточный прирост животных на 6-8%, рентабельность производства на 4-7%.
Предлагаемый способ заключается в экспериментальном инкубировании нейлоновых мешочков с навеской нейтрально-детергентной клетчатки в рубце животных с последующим определением переваримости через каждый час в течение 9 часов. Полученный результат используется при регуляции пищеварительных процессов с помощью поддержания оптимальной концентрации водородных ионов на основе различного гидролиза составных веществ рациона.
Таким образом, заявленный способ соответствует условию патентоспособности изобретения «новизна». Анализ прототипа и других способов в данной области зоотехнии не выявил в них признаки, сходные с заявленным решением, что позволяет сделать вывод о соответствии условию «изобретательский уровень». Изобретение является промышленно применимым, так как оно может использоваться в скотоводстве для повышения продуктивности молодняка крупного рогатого скота.
Пример конкретного исполнения.
Для проверки эффективности данного способа был проведен эксперимент in vivo (на трех фистулированных бычках казахской белоголовой породы) на базе Испытательного центра ГНУ Всероссийский НИИ мясного скотоводства Россельхозакадемии и ООО «Экспериментальное» Оренбургского района Оренбургской области. В качестве опытных образцов были отобраны пробы грубого корма (сено житняковое), из которых методом нейтральных детергентов получена нейтрально-детергентная клетчатка (НДК). Переваримость определяли в сухих пробах кормов. Перед взятием навески образцы кормов высушивали при 65°С до постоянного веса, сухие образцы размалывали до величины частиц 1 мм. Навеска корма составляла 0,5 г и помещалась в нейлоновые мешочки (высушенные до постоянного веса при 65°С).
В хозяйстве использовался силосно-концентратно-сенной тип кормления, соответственно было подготовлено девять навесок по 0,5 г. Далее происходило инкубирование навесок НДК путем помещения их в рубец жвачного животного, предварительно переведенного на аналогичный рацион, который, в свою очередь, задается с учетом режима скармливания кормов с высоким содержанием органических кислот и крахмала. Каждый час в течение 9 часов изымался один мешочек, с последующим высушиванием до постоянного веса и определением переваримости НДК и рН рубцовой жидкости. Переваримость НДК корма определялась по разности массы мешочка с пробой корма до и после переваривания и выражена в процентах.
В течение трех дней было проинкубировано 27 образцов на силосно-концентратно-сенном типе кормления при условии двукратного скармливания (табл.1), трехкратного (табл.2) и пятикратного (табл.3).
При проведении эксперимента учитывалось то, что двукратное кормление является традиционным при выращивании молодняка крупного рогатого скота в данном хозяйстве в стойловый период. При этом практиковалось совместное скармливание кормов с высоким содержанием органических кислот и крахмалсодержащих веществ. Как показали исследования, это приводит к значительному и продолжительному снижению рН рубцовой жидкости со второго по пятый час и с восьмого часа после скармливания рациона. Снижение рН, в свою очередь, снижает активность целлюлозолитической микрофлоры рубца (наиболее чувствительной к изменению концентрации водородных ионов), что выражается в снижении переваримости НДК: через 3, 4, 5 и 9 часов после кормления.
Предложенные нами способы скармливания кормов, содержащих высокое количество органических кислот и крахмала (при трехкратном кормлении - суточную норму данных кормов разделить на две части и скармливать совместно через 6-8 часов; при пятикратном - скармливать отдельно друг от друга, в течение дня), позволили выявить следующие изменения.
В результате установлено, что раздельное скармливание кормов с высоким содержанием органических кислот и крахмалсодержащих веществ в течение дня позволяет наиболее эффективно использовать потенциал микрофлоры рубца (переваримость НДК на уровне 23-28%, при рН рубцовой жидкости - 6,2-6,7 единиц, целлюлозолитическая активность бактерий рубца на 4-5%). В свою очередь, совместное их скармливание в половинной дозе снижает переваримость НДК (на 3-4%).
Полученный результат позволил определить оптимальный уровень гидролиза питательных веществ при скармливании кормов с высоким содержанием органических кислот и крахмалсодержащих веществ жвачным животным.
Схема научно-производственного эксперимента предусматривала формирование методом аналогов трех групп 11-месячных бычков герефордской породы (n=10). Исследования состояли из подготовительного периода - 30 дней и основного - 120 дней. Согласно схеме исследований корма подопытным животным задавались в течение дня согласно традиционной схеме кормления (I группа) и предложенным вариантам на основании результатов экспериментальных исследований (II группа - трехкратное кормление, III - четырехкратное) (табл.4):
схема скармливания №1 (двухкратное кормление) - корм с высоким содержанием органических кислот (суточная норма) + корм с высоким содержанием крахмала (суточная норма) - первое кормление, грубый корм (суточная норма) - второе кормление;
схема скармливания №2 (трехкратное кормление) - корм с высоким содержанием органических кислот (50% от суточной нормы)+корм с высоким содержанием крахмала (50% от суточной нормы) - первое кормление, грубый корм (суточная норма) - второе кормление, корм с высоким содержанием органических кислот (50% от суточной нормы)+корм с высоким содержанием крахмала (50% от суточной нормы) - третье кормление;
схема скармливания №3 (пятикратное кормление) - корм с высоким содержанием органических кислот (50% от суточной нормы) - первое кормление, грубый корм (50% от суточной нормы) - второе кормление, корм с высоким содержанием крахмала (суточная норма) - третье кормление, корм с высоким содержанием органических кислот (50% от суточной нормы) - четвертое кормление, грубый корм (50% от суточной нормы) - пятое кормление.
Как показали исследования, разница по потреблению кормов между группами зависела от схемы скармливания. Больше всего корма поедали животные III группы, меньше - I группы. Различие между ними по потреблению сена составило 13,9%, силоса - 9,9%. За период научно-хозяйственного опыта наибольшее количество питательных веществ потребили с кормом бычки III группы. Так, по потреблению сухого вещества они превосходили сверстников из I группы на 8,2%, переваримого протеина - на 7,3%>, сырой клетчатки - на 11,0%. Концентрация обменной энергии в рационах опытных групп составляла 9,6-9,7 МДж/кг СВ. Разница в потреблении сухого вещества, обменной энергии, сырого и переваримого протеина, сырой клетчатки в пользу молодняка III группы обусловлена лучшей адаптацией микрофлоры рубца к поступлению веществ корма и оптимальной средой, созданной для развития микроорганизмов в результате направленного гидролиза легкосбраживаемых веществ.
Как показали данные, полученные в результате ежемесячного взвешивания животных, увеличение кратности скармливания кормов с высоким содержанием органических и крахмалсодержащих веществ бычкам во II и III группах повлияло на интенсивность увеличения их живой массы.
Животные, подобранные для проведения научно-хозяйственного опыта, имели приблизительно одинаковую живую массу, которая на начало опыта составила в среднем по группам 317,5-319,1 кг. Однако, как видно из полученных данных, дальнейшее изменение живой массы бычков разных групп проходило неодинаково (табл.5).
Молодняк III группы проявил тенденцию к превосходству над сверстниками из других опытных групп. К 14-месячному возрасту его живая масса в среднем по группе была выше, чем у животных I и II групп соответственно на 5,6 и 3,6 кг. В последующие 2 месяца разница по данному показателю между группами увеличивалась, и в возрасте 16 месяцев превосходство бычков III группы над сверстниками из I и II групп составило 9,0 (Р<0,05) и 5,4 кг.
Таким образом, к концу опыта, наибольшей живой массы достигли животные III группы. По сравнению с молодняком I и II групп превосходство по указанному показателю составило 1,3 и 2,1%.
Абсолютный прирост, полученный за весь период опыта, в III группе был выше аналогичного показателя в I и II группах соответственно на 7,3 (Р<0,05) и 3,4%. Наблюдалось некоторое увеличение прироста живой массы с возрастом животных. Так, в I группе показатель абсолютного прироста за период с 12- до 16-месячного возраста увеличился на 7,8% (Р<0,05), во II группе увеличение составило 5,5%, в III - 6,1%. Что было обусловлено адаптацией пищеварительной системы у растущего молодняка к потреблению кормов по исследуемым схемам и более продуктивному использованию питательных веществ. Аналогичная закономерность наблюдалась и в отношении величины среднесуточных приростов. Относительная скорость роста животных III группы на протяжении всего опытного периода была выше по сравнению со сверстниками I и II групп. За период с 12- до 16-месячного возраста преимущество составило 1,7 и 0,7% соответственно.
Исходя из полученных результатов, можно заключить, что применение схемы скармливания кормов, предусмотренной для третьей группы, способствует повышению приростов бычков (на 6-8%), достижению ими к концу опытного периода большей живой массы и относительной скорости роста.
Как показали расчеты, показатели экономической эффективности выращивания бычков опытных групп были неодинаковы (табл.6).
Производственные затраты на выращивание в III группе были незначительно выше, чем в I и II группах - разница между I и III группами составила чуть более 1%. Так как рационы во всех опытных группах были одинаковыми, различаясь только схемой скармливания, на величину производственных затрат повлияла только зарплата, начисляемая за полученный прирост.
Себестоимость одного центнера прироста у бычков III группы, благодаря большему абсолютному приросту живой массы оказалась ниже, чем у сверстников I и II групп на 5,9 и 2,8%. При реализации полученного прироста сумма выручки и прибыль в III группе оказались выше, чем в I и II на 238,9 и 114,9 руб. и 209,4 и 100,7 руб. соответственно. Уровень рентабельности в III группе составил 22,8%, что 4-7% превысило аналогичный показатель в I и II опытных группах.
Таким образом, наилучший результат, с точки зрения экономической эффективности, в опытах был достигнут в III опытной группе с применением способа раздельного скармливания кормов с высоким содержанием органических кислот и крахмалсодержащих веществ.
Источники информации
1. Патент на изобретение «Способ регулирования ферментации в рубце жвачных животных» №2192143 от 27.12.2000 (прототип).
2. Галкина Т.П. Улучшение качества основных кормов перед скармливанием /Т.П.Галкина, М.А.Крахотин// http://www.yariks.info/arhive.php?c=33&pc=49&m=120.
3. Бусловская Л.К. Кислотно-щелочной баланс в организме особей крупного рогатого скота в зависимости от возраста животных / Л.К.Бусловская // Сельскохозяйственная биология. - 2002. - №2. - С.82-85.
4. Кочанов Н.Е. Роль кормления в регуляции ионного равновесия в организме жвачных животных / Н.Е.Кочанов // Эколого-физиологические адаптации с.-х. животных. - Сыктывкар, 1985. - С.10-16.
5. Marcilland S. L-lactique et les acidoses D-lactiques chez J homme et les animaux domestiques / S.Marcilland, F.Schelcher, J.P.Braun // Pev. Med. Vet. - 1999. - V. 150, N3. - P. 233-240.
6. Романов Д.В. Некоторые показатели рубцового пищеварения у валушков при концентратном типе кормления / Д.В.Романов, Л.С.Илясова, Н.Т.Винников // Проблемы с.-х. производства в изменяющихся экономических и экологических условиях. - Смоленск, 1999. - С.25-26.
7. Васильева Е.А. Влияние силоса из козлятника восточного на рубцовое пищеварение у коров / Е.А.Васильева, А.Д.Кансамун, А.А.Ходырев, Г.М.Володькина // Зоотехния. - 2006. - №8. - С.23-24.
8. Заявка на изобретение «Способ лечения ацидоза рубца» №2417782 С1 от 10.05.2011 г.
9. Заявка на изобретение «Способ лечения ацидоза рубца» №2419423 С1 от 27.05.2011 г.
Таблица 1
Изменение показателей при двукратном кормлении
Время инкубации образца, ч
Показатель
Переваримость НДК, %
pH
1
22±0,12
6,4±0,05
2
20±0,22
6,1±0,02
3
19±0,14
5,8±0,10
4
18±0,12
5,9±0,08
5
18±0,25
6,1±0,09
6
19±0,21
6,3±0,05
7
22±0,23
6,5±0,06
8
21±0,15
6,1±0,03
9
19±0,11
5,9±0,11
Таблица 2
Изменение показателей при трехкратном кормлении
Время инкубации образца, ч
Показатель
Переваримость НДК, %
pH
1
24±0,12
6,6±0,03
2
23±0,21
6,5±0,05
3
19±0,14
6,1±0,08
4
20±0,11
6,1±0,08
5
21±0,21
6,2±0,09
6
22±0,13
6,4±0,03
7
19±0,12
6,1±0,05
8
18±0,15
6,3±0,06
9
20±0,21
6,5±0,05
Таблица 3
Изменение показателей при пятикратном кормлении
Время инкубации образца, ч
Показатель
Переваримость НДК, %
рН
1
27±0,13
6,7±0,06
2
25±0,22
6,5±0,03
3
23±0,012
6,2±0,07
4
28±0,021
6,7±0,06
5
25±0,16
6,5±0,08
6
23±0,014
6,3±0,04
7
24±0,18
6,5±0,05
8
27±0,22
6,6±0,08
9
25±0,12
6,7±0,06
Таблица 4
Схема физиологического опыта
Группа
Количество животных
Возраст постановки на опыт, мес.
Продолжительность периода, сут
подготовительный - 30
основной - 30
I
3
12
ОР
Схема скармливания №1
II
3
12
ОР
Схема скармливания №2
III
3
12
ОР
Схема скармливания №3
Таблица 5
Динамика живой массы подопытных животных, кг
Возраст, мес.
Группа
I
II
III
12
318,0±2,76
317,5±2,67
319,1±2,81
13
343,8±2,79
344,7±2,70
347,1±2,82
14
370,7±2,83
372,7±2,72
376,3±2,89
15
397,8±2,82
400,5±2,72
404,9±2,95
16
425,6±2,88
429,2±2,76
434,6±2,99*
Примечание * Р<0,05
Таблица 6
Экономическая эффективность выращивания молодняка, руб./гол.
Группа
Показатель
I
II
III
Абсолютный прирост, кг
107,6
111,7
115,5
Общие затраты,
2814,8
2830,1
2844,3
в том числе на корма
1342,8
1342,8
1342,8
Себестоимость 1 ц прироста
2616,0
2533,7
2462,6
Выручка
3253,8
3377,8
3492,7
Прибыль
439,0
547,7
648,4
Уровень рентабельности, %
15,6
19,4
22,8