Комбикорм для телят с экструдатом семян рыжика
COMPOUND FEED FOR CALVES WITH CAMELINA SEED EXTRUDATE

Изобретение относится к комбикормовой промышленности, а именно к кормам для телят. Комбикорма в рационах телят молочного и переходного периодов выполняют задачу поставщиков энергии, минеральных и биологически активных веществ, раннего становления рубцового пищеварения. В составе комбикормов используются различные виды высокобелковых и высокоэнергетических кормовых средств, с помощью которых регулируется общая питательность рационов животных.
Проблема протеиновой питательности рационов крупного рогатого скота решается путем использования культур, содержащих значительное количество белка. Для оптимизации энергетической составляющей в рационы включают различные источники жира, как растительного, так и животного происхождения.
В настоящее время проводятся интенсивные научные исследования по определению потребности в незаменимых жирных кислотах, также являющихся энергетическим субстратом [1, 2]. К незаменимым жирным кислотам относится ряд полиненасыщенных жирных кислот, участвующих в метаболизме животных. Кислоты одного класса легко преобразовываются в другой. При этом организм животного не способен синтезировать оба класса из более простых веществ, поэтому все они должны обязательно присутствовать в кормах, подобно микроэлементам. Наиболее распространенными жирными кислотами в кормовых культурах являются линоленовая, линолевая и олеиновая [3]. В рубце жвачных эти ненасыщенные кислоты под воздействием микрофлоры превращаются в насыщенные (стеариновую и пальмитиновую), которые в дальнейшем включаются в обменные процессы.
В этом плане представляет интерес малоиспользуемая в кормопроизводстве масличная культура - рыжик посевной (Camelina sativa (L.) Crantz) из семейства Крестоцветных {Brassicaceae), поскольку она при выращивании малозатратна, а содержание жирных кислот в семенах разнообразно. Культура устойчива к засухе, низким температурам, не требовательна к питательным веществам, поэтому дает хороший урожай без орошения, с меньшим уровнем удобрений. Рыжик более устойчив ко многим вредителям и болезням, чем другие растений из семейства Brassicaceae и, следовательно, его производство экологически безопасно за счет снижения использования гербицидов и пестицидов. Кроме того, белковые соединения семян рыжика обладают высокой биологической ценностью, обусловленной их аминокислотным составом, включающим все незаменимые аминокислоты, в том числе значительные количества лизина и лейцина, превосходящие их содержание в других масличных и зерновых культурах [4].
Семена рыжика содержат от 26 до 46% масла, которое отличается высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот, в том числе гондоиновой, линоленовой и линолевой кислот [5]. Содержание эруковой кислоты при этом низкое и составляет 1,5-3,0%. Эруковая кислота, так же, как и глюкозинолаты (соединения серы) в различной концентрации содержатся в семенах масличных культур семейства Крестоцветных и являются антипитательными веществами, поскольку оказывают токсическое действие на внутренние органы (сердце, щитовидную железу, органы пищеварения, почки, печень). По содержанию эруковой кислоты масло рыжика отвечает требованиям для пищевых растительных масел (не более 5%) [6].
Известна кормовая добавка для животных и птицы, в составе которой используется шрот из семян рыжика, полученный способом экстракции [7]. Указанную добавку вводят в рацион жвачных животных в количестве до 25% от питательности корма.
Известна кормовая добавка для лактирующих коров, включающая рыжиковый жмых в количестве 92%, которая влияет на повышение продуктивности и улучшение питательных характеристик молока [8].
Известен способ кормления первотелок в период раздоя, включающий скармливание животным рыжикового жмыха в составе комбикорма в количестве 22% от его массы [9].
Известно использование пророщенного зерна рыжика в составе витаминной добавки для подкормки сельскохозяйственных животных и птицы, которое предварительно замачивают в электроактивированной воде [10].
Однако во всех вышеприведенных добавках не используются экструдированные семена рыжика посевного. Известно, что при экструдировании подавляются антипитательные соединения, содержащиеся в семенах рыжика [5]. Установлено, что масло, полученное из семян масличных культур после предварительного экструдирования, в сравнении с маслом, получаемом по традиционной технологии, содержит больше токоферолов (группа биологически активных веществ, обозначаемых как витамин Е), меньше фосфолипидов, свободных жирных кислот и перекисей, что обеспечивает более длительный срок хранения продукта.
Наиболее близким по совокупности признаков к заявленному изобретению является комбикорм для молодняка крупного рогатого скота, в рецептурный состав которого входят традиционные компоненты, составляющие основу стандартных концентрированных кормов (комбикормов), используемых в кормлении телят [11], взятых в следующих соотношениях, мас.%: ячмень - 29,0; пшеница - 15,0; кукуруза - 25,0; овес -15,0; жмых подсолнечниковый - 15,0; минеральный источник кальция и фосфора - 0,5; соль поваренная - 0,5. Недостаток данного состава -присутствие жмыха подсолнечникового в качестве белково-энергетического компонента, так как для достижения необходимого уровня питательности корма в соответствии с рекомендованными нормами [11] данный компонент необходимо вводить в количестве в 3 раза большем, чем семена рыжика посевного, что существенно влияет на экономические показатели производства.
Задачей изобретения является расширение ассортимента комбикормов для телят из высококалорийного растительного сырья, приготавливаемых, в том числе, в условиях хозяйственных кормоцехов.
Технический результат достигается включением экструдата семян рыжика в состав комбикормов, предназначенных для оптимизации рационов по концентрации обменной энергии и питательных веществ.
Для решения поставленной задачи предлагается комбикорм для телят, включающий отдельное экструдирование зерна ячменя, пшеницы, овса, кукурузы, а затем совместное экструдирование семян рыжика посевного в смеси с экструдированным зерном ячменя, пшеницы, овса и кукурузы, смешивание компонентов и добавление кормового преципитата и поваренной соли при следующем соотношении компонентов в мас.%: ячмень - 29,0; пшеница-25,0; кукуруза-25,0; овес-15,0; семена рыжика посевного - 5,0; кормовой преципитат - 0,5; соль поваренная - 0,5.
Для нормирования рационов животных по содержанию кальция и фосфора применяют мел, костную муку, различные минеральные соли - монокальцийфосфат, дикальцийфосфат, трикальцийфосфат, динатрийфосфат и др. Кормовые фосфаты отличаются от удобрительных отсутствием вредных примесей - соединений фтора, мышьяка и др.
Зерносмесь с семенами рыжика предварительно подвергается влаготепловой обработке в пресс-экструдере. В основе экструдирования лежит процесс температурной обработки до +200°С под давлением до 40 атмосфер и механохимическое деформирование [12]. В результате из пресс- экструдера выходит вспученный, пористый продукт (экструдат) в виде жгута диаметром 20-30 мм, с объемной массой 100-120 г/дм и влажностью 7-9%. В результате экструдирования в сырье образуются различные ароматические вещества, обеспечивающие приятный запах, повышается содержание cахаров, скорость гидролиза крахмала, нейтрализуются некоторые токсины и их продуценты, что улучшает санитарное состояние корма.
Семена рыжика экструдируются в смеси с зерном (ячмень, пшеница, кукуруза, овес) в соотношении 1:4. Также каждый вид зерна экструдируется отдельно (кроме семян рыжика), затем экструдаты и другие компоненты комбикормов в необходимой по рецепту пропорции смешиваются и одновременно измельчаются в кормосмесителе.
Пример
Опыт проведен на двух группах телят черно-пестрой породы (1 и 2) аналогичных по происхождению, живой массе, состоянию здоровья и генетическому потенциалу продуктивности. Кормление животных осуществлялось по детализированным нормам кормления и схеме выпойки молочных кормов, принятой в хозяйстве. Телятам скармливали в составе рационов комбикорма, приготовленные по рецептам, представленным в таблице 1.
Процесс экструдирования компонентов комбикормов осуществляли в экструдере КМ3-2У. Для приготовления 80 кг комбикорма для телят 2-й группы было осуществлено экструдирование смеси семян рыжика и зерна ячменя в соотношении 1:4 (в сумме 16 кг) и отдельно каждого вида зерновой культуры (ячмень - 11,2 кг, пшеница - 20 кг, кукуруза - 20 кг, овес - 12 кг).
К экструдированной смеси зерна и семян рыжика были добавлены минеральные компоненты: преципитат кормовой - 0,4 кг; соль поваренная - 0,4 кг. Смешивание и измельчение компонентов комбикормов производилось на комбикормовой установке «Доза», состоящей из молотковой дробилки с приемным бункером, вертикального шнекового смесителя, электропривода и пульта управления. Время смешивания всех компонентов в смесителе - до 15 минут. Выгрузка готового комбикорма осуществляется через люк в мешки с использованием шнекового транспортера.
Для телят 1-й группы было приготовлено по стандартной рецептуре 80 кг комбикорма, состоящего из смеси экструдированного зерна (ячмень - 23,2 кг, пшеница - 12 кг, кукуруза - 20 кг, овес - 12 кг), жмыха подсолнечникового - 12 кг, минерального источника кальция и фосфора - 0,4 кг, соли поваренной - 0,4 кг.
4
2
В качестве минерального источника в обеих вариантах комбикормов использован кормовой преципитат (дикальцийфосфат, CaHPO ⋅ 2НО).
В течение двух месяцев за телятами вели клинические наблюдения, регистрировали потребление кормов, динамику изменений живой массы и среднесуточного прироста. Кровь для анализа была взята в последний день экспериментального скармливания. Исследования проводили на биохимическом анализаторе (Mindray ВА-88А).
Изменение живой массы подопытных телят учитывали путем индивидуального взвешивания один раз в 30 дней. На основании этих данных рассчитывали абсолютный и среднесуточный приросты (таблица 2).
Анализируя динамику изменения живой массы телят обеих групп, следует отметить, что введение экструдированных семян рыжика в комбикорм для телят 2-й группы способствовало интенсификации их роста.
Так, среднесуточный прирост живой массы телят 2-й группы за период от 20 до 50 суток от рождения был больше на 30 г, что составляет 5,0% (р>0,05) от показателя 1-й группы животных. В период от 50 до 80 суток различие между группами составило 9,4% (р≤0,01).
В целом за период опыта среднесуточный прирост телят 2-й группы был выше на 9,4% (р≤0,01), валовой прирост живой массы - выше на 2,7 кг, или на 7,3% (р≤0,01) по отношению к показателю 1-й группы. При этом статистически значимое различие в живой массе отмечено через два месяца скармливания предлагаемого комбикорма (в возрасте 80 суток), которое составило 3,1 кг, или 3,9% (р≤0,01), тогда как через месяц экспериментального кормления (в возрасте 50 суток) различие составляло 1,3 кг, или 2,2% (р>0,05).
Скармливание молодняку 2-й группы экструдата семян рыжика в составе комбикорма позволило снизить затраты энергии, сухого вещества и сырого протеина соответственно на 0,21 ЭКЕ, 0,12 кг и 35 г в расчете на 1 кг прироста по сравнению с аналогичными показателями в 1-й группе.
На повышение потребления кормов телятами 2-й группы, особенно концентратов после тепловой обработки, кроме улучшения вкусовых качеств, повлияли образующиеся ароматические вещества семян рыжика.
В таблице 4 представлены биохимические показатели крови, показывающие, что обмен веществ у телят обеих групп протекал в соответствии с возрастными особенностями.
Все изучаемые показатели крови животных обеих групп находились в пределах физиологической нормы, в том числе при добавлении 5% экструдата семян рыжика в состав концентрированного корма.
Содержание общего белка в сыворотке крови является важным показателем, характеризующим уровень метаболизма в организме животного. Белки являются строительным материалом для клеток тканей организма, активно участвуют в образовании различных видов продукции. Сравнительный анализ показал, что в крови телят 2-й группы концентрация общего белка была выше на 6,7% (р≤0,05) за счет повышения, как глобулиновой фракции (на 16,3%, р≤0,05), так и альбуминовой (на 1,7%, р>0,05), что свидетельствует об интенсивном белковом обмене в их организме. При этом белковый и в целом азотистый обмен у животных происходил без нарушений, на что указывают адекватные уровни мочевины и креатинина в их крови, а также глюкозы, как показателя энергетической обеспеченности организма (табл.4).
Введение дополнительного источника кормового жира в рацион животных сопровождается усилением активности ряда ферментов, в первую очередь, щелочной фосфатазы. Активность данного фермента у молодняка повышается, как правило, за счет интенсивного развития скелета и костной ткани. Так у телят 2-й группы показатель активности щелочной фосфатазы был выше на 17,8% (р≤0,01), амилазы - на 68,4% (р≤0,05), гамма-глутамилтрансферазы - фермента, участвующего в обмене аминокислот - на 29,7% (р≤0,05).
При этом следует отметить, что повышение активности вышеуказанных ферментов не связано с нарушением органов пищеварительной системы, в том числе печени. Так количество общего билирубина в крови животных 2-й группы было ниже на 63,6% (р>0,05). Известно, что повышение этого показателя связано с нарушением функции печени [13], синтетическую способность которой оценивают также по показателям активности ферментов АлАТ и АсАТ, участвующих в реакциях синтеза и распада определенных аминокислот в организме. При гепатитах активность АлАТ в сыворотке крови увеличивается в 8-10 раз по сравнению с нормой (6,9-35 Ед/л), а АсАТ - в 2-4 раза (45-110 Ед/л) [13]. Согласно указанных референсных значений активность ферментов переаминирования в крови телят обеих групп указывала на отсутствие физиологической напряженности в печени и других органах и тканях организма (табл.4). При этом увеличение активности фермента АсАТ на 36,6% (р≤0,05) у телят 2-й группы относительно аналогичного показателя у животных 1-й группы связано было, очевидно, с усилением белкового синтеза в результате скармливания дополнительного источника энергии в виде семян рыжика посевного.
Таким образом, результаты исследований доказывают, что добавление в рацион телят экструдата семян рыжика стимулировало обменные процессы в их организме, но не вызывало функциональных нарушений и физиологического напряжения в органах пищеварения.
Практическая значимость использования комбикорма, включающего экструдат семян рыжика посевного, заключается в возможности оптимизации рационов животных по содержанию обменной энергии и питательных веществ.
Предлагаемый комбикорм для телят обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него наличием экструдированных семян рыжика посевного в количестве 5%.
Заявителю неизвестны технические решения, в которых с таким же эффектом использовались бы в таких же количествах семена рыжика, поэтому он считает, что заявляемый им комбикорм соответствует критерию «изобретательский уровень».
Заявляемый комбикорм для телят может широко использоваться в животноводстве, комбикормовой промышленности, и потому соответствует критерию «промышленная применимость».
Источники информации
1. Effect of a whey protein and rapeseed oil gel feed supplement on milk fatty acid composition of Holstein cows / К. E. Kliem, D. J. Humphries, A. S. Grandison [et al.] // Journal of Dairy Science. - 2019. - Vol.102. - Iss. 1. - P. 288-300 (doi.org/10.3168/ids.2018-15247).
2. Effects of feeding unprocessed oilseeds on methane emission, nitrogen utilization efficiency and milk fatty acid profile of lactating dairy cows/ C. Munoz, R. Sanchez, A. M. T. Peralta [et al.] // Animal Feed Science and Technology. - 2019. - Vol. 249. - P. 18-30. (doi.org/10.1016/i.anifeedsci.2019.01.015).
3. Харитонов Е.Л. Физиология и биохимия молочного скота. - Боровск: Изд-во «Оптима Пресс», 2011. - 372 с.
4. Качество и жирнокислотный состав рыжикового масла // Т.В. Рензяева, О.П. Рензяев, В.И. Кривовяз, А.А. Проскурин, И.В. Пикулева, Т.М. Чикунова // Масложировая промышленность. - 2003. - №3. - С. 62-63.
5. Изучение закономерностей предварительной экструзионной подготовки масличных культур к процессу прессования / Л.Н. Фролова, В.Н. Василенко, И.В. Драган, Н.А. Михайлова // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. - 2015. - №2. - С. 27-29.
6. Изменчивость хозяйственно ценных признаков масличных культур при эколого-географических испытаниях / В.А. Гаврилова, А.Г. Дубовская, Н.Г. Конькова [и др.] // Сельскохозяйственная биология. - 2007. - №5. - С. 26-41.
7. Кормовая добавка и способ кормления животных и птиц (варианты) А23К1/00; заявка на изобретение №2012103435/13, 01.02.2012; опубл.: 10.08.2013. Бюл. №22.
8. Патент РФ 2514413. Комбинированная кормовая добавка для лактирующих коров А23К 1/18; заявка: 201214457/13, 27.09.2012; опубл.: 27.04.2014. Бюл. №12.
9. Патент РФ 2428048. Способ кормления первотелок в период раздоя А23К 1/00; заявка: 2009127281/13, 15.07.2009; опубл.: 10.09.2011. Бюл. №25.
10. Патент РФ 2614075. Способ получения витаминной кормовой добавки из зерна рыжика А23К 10/00; заявка: 2016101836, 20.01.2016; опубл.: 22.03.2017. Бюл. №9.
11. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных. Справочное пособие. 3-е издание перер. и дополн. / под ред. А.П. Калашникова, В.И. Фисинина, В.В. Щеглова, Н.И. Клейменова. - Москва. 2003. - 456 с.
12. Бахчевников О.Н., Брагинец С.В. Экструдирование растительного сырья для продуктов питания (Обзор) // Техника и технология пищевых производств. - 2020. - №4. - С. 690-706.
13. Методы ветеринарной клинической лабораторной диагностики: Справочник / Под. ред. проф. И.П. Кондрахина. - М.: КолосС, 2004. - 520 с.