О восполнении дефицита легкоусвояемых углеводов в рационе жвачных животных с применением биотехнологий (обзор)

Теория и практика кормления 123

УДК 636.088.31:636.085

О восполнении дефицита легкоусвояемых углеводов в рационе жвачных животных

с применением биотехнологий

Н.М. Ширнина1, Б.Х Галиев1, А.В. Быков2

1ФГБНУ«Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук»

2 ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет»

Аннотация. Организация рентабельного ведения животноводства требует значительных вложений в подготовку высококачественных кормов, в том числе и на базе применения инновационных биотехнологических приёмов.

Установлено, что дефицит легкоусвояемых углеводов имеет устойчивый характер в большинстве животноводческих хозяйств России и фиксируется от установленных норм на уровне 4050 %.

В животноводстве назрела необходимость в технологии, позволяющей переработку имеющихся в хозяйстве фуражного зерна, грубых и сочных кормов низкого качества в кормовой продукт с содержанием значительного количества сахаров. Известно о недостаточной эффективности использования питательных веществ кормов, которые находятся внутри клеточных стенок, состоящих из сложной клетчатки других, не крахмалистых полисахаридов.

Одним из вариантов такой технологии может быть процесс кавитационного воздействия. Эффект данной технологии заключается в том, что от энергии ударных волн схлопывающихся пузырьков, которые образовались в результате кавитации, происходит разрушение клеточных стенок и структур растительного сырья, а разогрев определённой температуры способствует гидролизу крахмала, который превращается в легкоусвояемые вещества: моносахариды, дисахариды, три са-хариды.

Происходит получение кормового продукта направленного действия для жвачных животных, путём биотехнологической конверсии углеводсодержащего сырья.

Проанализировав подборку научной литературы, освещающей проблему восполнения дефицита сахаров в рационе жвачных животных, мы предполагаем, что она в условиях Южного Урала может быть преодолена за счёт переработки исходного сырья по ресурсосберегающей экологически целесообразной технологии.

Ключевые слова: жвачные животные, корма, кормопроизводство, легкоусвояемые углеводы, кавитация, биотехнология кормопроизводства, питательность корма.

Введение.

В настоящее время по ряду причин, в том числе и неполноценному питанию крупного рогатого скота, обеспечивающему значительный рост животноводческой продукции, отечественное животноводство остаётся на низком уровне эффективности, повышение его рентабельности является одной из приоритетных задач агропромышленного комплекса.

В Российской Федерации, в среднем по стране, по стоимости затрат на производство продукции животноводства приходится 65-70 % на корма. В связи с таким положением для повышения эффективности производства особую актуальность приобретает рациональное использование имеющихся кормовых ресурсов. Одним из важных компонентов увеличения продуктивности жвачных животных является полноценное сбалансированное питание [1-14].

Для получения высокой продуктивности жвачных животных в соответствии с их возможностями генетического потенциала необходимо потребление максимально большого количество сухого вещества с рационом [15].

Главной составляющей частью сухого вещества кормов растительного генезиса являются углеводы, которые при зоотехническом анализе принято делить на две группы - сырую клетчатку и безазотистые экстрактивные вещества, к последним относятся сахара и крахмал, а также другие питательные вещества.

124 Теория и практика кормления

Помимо того, что сахара и крахмал являясь одними из основных питательных веществ животного организма, служат пищей для микроорганизмов, населяющих преджелудки, и используются для синтеза их бактериального белка.

Клетчатка, которая попадает с кормами в пищеварительный тракт жвачного животного, ферментами не разрушается, и та её часть, которая не была подвергнута воздействию микроорганизмов, не используется и выделяется с каловыми массами [16].

В кормлении жвачных животных все компоненты питания в рационе значимы, однако особая роль принадлежит белкам (протеинам) и сахарам. Соотношение в рационах животных (сахар: протеин) может колебаться в широких пределах - 1,1-1,7:1,0 по молекулярной массе. Так, например, по данным Ф.Г. Кадырова, Р.Ш. Жаркова, увеличение сахаропротеинового отношения до 1:1 путём введения в рацион молодняка крупного рогатого скота кормовой патоки позволяет сократить расход концентратов на 20-25 % [17].

Если потребность в протеине в большинстве животноводческих предприятий удовлетворяется почти полностью, то дефицит легкоусвояемых углеводов носит устойчивый характер и во многих хозяйствах животноводческих ферм России в рационах крупного рогатого скота неизменно фиксируется в границах 40-50 % от нормы. Что негативно сказывается на физиологических процессах организма, приводящих к понижению продуктивности животных и качественных характеристик говядины. Источниками восполнения дефицита кормовых сахаров в рационах крупного рогатого скота являются - корнеклубнеплоды, сахарная меласса, гидролизные патоки, которые не в полной мере приносят достаточную возможность устранения недостатка, а также не всегда отвечают экономической целесообразности их использования.

Годовая потребность в сахарах рационов крупного рогатого скота в целом по Российской Федерации, по мнению экспертов, превышает 1 млн т и будет возрастать с увеличением поголовья и продуктивности животных.

В наборе кормов рациона сахара представлены глюкозой, фруктозой, мальтозой, сахарозой и др. [18].

В.Н Чюгаева, А.В Шишкин, Н.П. Шкилёв пишут, сбалансированное питание крупного рогатого скота возможно организовать только введением специфически приготовленных кормов и добавок, но это достаточно затратно при их производстве или покупке на рынке. Например, трудно сбалансировать рацион лактирующих коров по сахарам при суточной его норме около 500 г/гол. натуральными объёмистыми кормами, которые в хозяйстве в основном производятся в достаточном количестве, необходимое приобретение в большом объёме патоки для большинства хозяйств РФ является довольно затратным моментом. К тому же в неконтролируемом строго количестве введения в рацион патоки может расстроить процесс пищеварения животных. Восполнение дефицита сахаров считают авторы более целесообразно выращиванием моркови и сахарной свёклы, нежели приобретением патоки или синтетического препарата каротина [19].

Если говорить о концентрированных кормах, то к основным углеводистым зернофуражным культурам, используемым в кормлении сельскохозяйственных животных, относятся: ячмень, пшеница, кукуруза, овёс, просо, сорго, по содержанию основных питательных веществ в которых преобладают углеводы. При этом около двух третей от массы зерна приходится на содержание крахмала, по сырой клетчатке различается в зависимости от вида культуры и варьирует от 2,2 % в кукурузе и до 10 % - в овсе, а в среднем этот показатель равен 6 %. Известно, что чем выше содержание клетчатки в зерне, тем ниже усвояемая энергия. При этом надлежит также отметить недостаточную эффективность использования питательных веществ, заключённых внутри клеточных стенок, из-за наличия относительно высокого содержания в них клетчатки и других специфических углеводов, которые причисляются к группе некрахмалистых полисахаридов [20].

В животноводческой отрасли назрела необходимость в таких технологиях, которые позволяли бы перерабатывать имеющееся в хозяйствах кормовые средства в продукт, содержащий значительные количества сахаров, и делать это мало затратным и экологически безопасным способом, указывают К.Я. Мотовилов и др. Необходимы решения вопросов диететики питания, а это - повышение вкусовых качеств кормов рациона, через искусство их приготовления, использование кормовых добавок [21].

Теория и практика кормления 125

Рассматривая биотехнологию кавитирования кормов в сельском хозяйстве, поясним, что кавитационный процесс, это образование разрывов сплошной жидкости в результате понижения давления, кавитация бывает гидродинамическая и акустическая или ультразвуковая. Первый вариант, когда понижение давления случается в результате возникновения высоких местных скоростей в движущемся потоке капельной жидкой среды, второй - это следствие прохождения в жидкости ультразвуковых волн.

Весьма значимая особенность обозначенных технологий состоит в том, что в обрабатываемом корме в результате воздействия эффекта кавитации происходит разрушение оболочки клетки, состоящей из сложной клетчатки и лигнина, освобождая при этом её содержимое. При этом полученный кормовой продукт приобретает влажную форму (60-70 %) гомогенной консистенции, что является наиболее удобоваримой для пищеварения животного [21-27].

Положительный опыт применения явления кавитации при подготовки кормов с использованием кавитационного диспергатора УЖК-1000 отмечен в крестьянском фермерском хозяйстве «Щепилова С.В.» (Республика Хакасия, Алтайский район, село Белый Яр).

Указанный кавитационный диспергатор является одним из новых видов оборудования, достижением физико-химической механики. Кавитационное поле создаётся при помощи гидродинамических эффектов, что позволяет такого рода технике получать заданную среду в любой жидкости, с определёнными частотами и физическими характеристиками [28].

Улучшение кормовой базы для сельскохозяйственных животных частично возможно осуществить и за счёт новых видов кормовых продуктов, получаемых на основе использования инновационных биотехнологических приёмов, на это указывают отечественные и зарубежные учёные [29-36].

Разработаны и запатентованы новые технологии переработки зерновых фуражных кормов в кормовые сахара, продукты с содержанием легкоусвояемых углеводов от 16-32 %. Предложены и обоснованы фундаментальные позиции с использованием элементов нанотехнологий, направленные способы биоконверсии крахмалосодержащего сырья в условиях физических воздействий с получением углеводов заданного состава [37, 38].

Установлено, при кавитационном воздействии на зерно злаковых и бобовых культур, которым свойственна определённая загрязнённость семенами сорняков, гнилостными и патогенными микроорганизмами, микотоксинами, происходит губительное на них воздействие благодаря предоставленной технологии [19].

Из зерна, используемого на фураж, побочных продуктов перерабатывающих производств, применение технологии кавитационного приготовления на животноводческих фермах даёт возможность готовить легко усвояемые гомогенизированные, обеззараженные корма.

В предлагаемой технологии используются инновационные технические решения с элементами нанобиотехнологий (кавитация, ионизация и ферментация).

Введение в рацион лактирующих коров зерновой кормовой добавки, подверженной кавита-ционному воздействию, способствовало повышению молочной продуктивности на 8.11 %, увеличению содержания жира с 2,96 до 3,20-3,29 %, лактозы - с 2,84 до 3,24 %, снижению затрат корма на производство молочной продукции на 8,1 %.

У животных, в рационы которых вносили зерновую патоку, значительно улучшились биохимические показатели сыворотки крови. Использование технологических комплексов по переработке собственного зернового сырья на кормовые патоки ведёт к повышению рентабельности животноводческой отрасли [39].

Результаты исследований, проведённых отечественными учёными, подтверждают, что ка-витационная технология может быть использована при подготовки кормовых средств из отходов пищевых производств и зернопереработки - отруби, полова, шелуха, жмых, шрот и прочие. В результате рассматриваемой биотехнологии готовится корм кашеобразной консистенции, который можно включать в состав рационов молодняка крупного рогатого скота при его выращивании и откорме, а также маточному поголовью.

126 Теория и практика кормления

Авторами также отмечено, что переход телят после молочного периода на традиционные корма будет наиболее оптимальным для физиологии пищеварения и создания благоприятных условий метаболистических процессов организма с добавлением в рацион кормления животных кормового продукта в кашеобразном состоянии [40, 41].

Имеющиеся источники кормовых сахаров не дают возможность полностью ликвидировать дефицит углеводов в рационах животных и не отвечают современным требованиям, предъявляемым к технологиям кормления сельскохозяйственных животных. Так, например, на одну корову в год необходимо от 1 до 7 т свёклы с содержанием сахаров 14-16 % в зависимости от продуктивности животного. Выращивание этой культуры связано с высокими энергетическими и трудовыми затратами. Кроме того, в процессе хранения содержание сахаров в ней ежедневно снижается на 0,1 %.

Сахарная меласса - отход сахар перерабатывающей промышленности, предприятия которой сосредоточены главным образом в Европейской части России. За Уралом они практически отсутствуют. Доставка мелассы связана со значительными транспортными расходами и другими издержками. В 1 кг сахарной мелассы содержится 1,7-8,6 г нитратов, что неблагоприятно сказывается на здоровье животных [42, 43].

Гидролизные сахара - побочный продукт целлюлоз перерабатывающей промышленности. Их практически не используют сегодня, а производство приближено к крупным ЦБК. Иногда в развитых странах практикуют использование кристаллических сахаров. Так, в Израиле на одну лактирующую корову (годовой надой - 12 000 кг) дают ежедневно до 3 кг кристаллической глюкозы. В Российской Федерации собственное производство кристаллической глюкозы пищевого и кормового назначения отсутствует [44, 45].

Полученный нами в 2017 г. результат лабораторных испытаний зоотехнического анализа грубых и концентрированных кормов до и после кавитационной обработки показывает частичный переход трудно гидролизуемых полисахаридов в легкоусвояемые сахара, который демонстрирует положительный эффект подготовки кормов с применением технических решений элементов нано-биотехнологий.

Так, было установлено, что количество сахара в изучаемых кормовых средствах повысилось после 5- и 20-минутного времени воздействия в среднем: в грубых кормах - на 130,4-324,8 %; концентрированных - на 25,4-44,1 %, при снижении сырой клетчатки - на 17,9-39,0 %; 18,0-21,0 % соответственно. Переваримость сухого вещества «in vitro» зерна ржи и пшеницы превышала показатель натуральных кормов на 2,5-6,3 %, жмыха подсолнечного - на 3,6-5,8 % и кормовых дрожжей - на 2,2-5,4 % [46-48].

Скармливание животным перечисленных нетрадиционных кормов и рационов на основе различных отходов позволяет обеспечивать животных веществами пластического характера, используемыми для построения клеток, тканей и органов тела животных, доступной для обмена энергией [49, 50].

Зерно злаковых культур является концентрированным высокоэнергетическим кормом и основным источником легкоперевариваемых и ферментируемых углеводов. Остовые структурные углеводы образуют клеточные стенки растений. Они состоят из нерастворимых полисахаридов (целлюлозы, гемицеллюлоз, пектиновых веществ) и связанных с ними лигнина и глюкопротеина. Эти углеводные фракции составляют большую комплексную группу остовых углеводов - «целлю-лозно-лигниновый комплекс», объединяемый под термином «сырая клетчатка», который имеет большое значение в процессах переваривания и использования корма. Современные технологии переработки отходов зерноперерабатывающей промышленности наиболее часто основываются на реализации гетерогенных процессов, протекающих между двумя или несколькими неоднородными средами в системах жидкость-жидкость и жидкость-твёрдое тело. Реализация новых принципов распространяется на деструкцию целлюлозосодержащих отходов при подготовке их к скармливанию животным. В настоящее время всё более широкое распространение получают технологические процессы, использующие ультразвуковые колебания. Воздействие колебаний высокой интенсивности вызывает необратимые физико-химические процессы в обрабатываемой среде. В связи с этим определённый интерес вызывает технология обработки кормов ультразвуковым воздействием [51-54].

Теория и практика кормления 127

Настоящий обзор наглядно иллюстрирует современное состояние научных исследований в рассматриваемой области. Практически во всех проведённых сферах переработки растительного сырья показана эффективность использования кавитационного воздействия. Несмотря на то, что работы такого рода начаты сравнительно недавно, к настоящему времени достигнуты значительные успехи. К сожалению, эти исследования пока не получили должного распространения в сельскохозяйственном производстве.

Если говорить о рассматриваемой проблеме восполнения дефицита сахаров в рационе жвачных животных в условиях Южного Урала, то можно резюмировать, что эта проблема может решаться хотя бы частично за счёт кавитационной обработки растительного сырья.

Развитие дальнейшего направления исследований по разработки технологии подготовки кормов к скармливанию обеспечит повышение продуктивного действия и конверсии корма крупным рогатым скотом.

Нами изучено научное и практическое обоснование использования кавитационной обработки растительного сырья с целью повышения питательной её ценности, отражённое в различных исследованиях учёных.

Исследования выполнены в соответствии с планом НИР на 2018-2020 гг. ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН

Литература

1. Эффективность использования новых кормовых добавок в рационах бычков мясной породы / И.Ф. Горлов, Е.А. Кузнецова, З.Б. Комаров, А.С. Коломейцева // Инновации в формировании конкурентоспособного сельскохозяйственного производства: материалы междунар. науч.-практ. конф. / под ред. чл.-корр. РАСХН В.И. Левахина. Оренбург, 2011. С. 42-44.

2. Ибатова Г.Г., Вагапов Ф.Ф., Юсупов Р.С. Особенности роста и развития бычков чёрно-пёстрой породы при применение биостимулятора «Нуклеопептид» // Вестник мясного скотоводства. 2015. № 1(89). С. 70-73.

3. Петрунина Ю.Ю., Левахин В.И. Влияние кормовой добавки на обмен энергии в организме и интенсивность роста молодняка крупного рогатого скота // Вестник мясного скотоводства. 2015. № 1(89). С. 83-86.

4. Beef cattle feeding and nutrition / edited by Tilden Wayne Perry, Michael Cecava. 2nd ed. USA, 1995. 389 p.

5. Boros D., Mades L. Perspertives of selertion for Better numbritive quality of ruel / Viscosity of grain water extract as an index of nutritive of nye for broiler chicks // Plant Breeding and Seed Science. 1997, 41.

6. Doreau M., Demeyer D.J. Van Nevel C.J. Transformations and effects of unsaturated fatty acids in the rumen. Consequences on milr fat secretion. // Composition, production and biotechnology / Eds.: R.A.S.Welch, D.J.W. Burns, DR. Davis, A.I. Popay, C.G. Prosser. CAB International, Wallingsford, U.K., 1997: 73-92.

7. Kalasinska J., Maluszynska E. Natural infection of male sterile lines or rye by Claviceps purpurea (Fr) // Tul Proceeding of the EUCARPIA Rye Meeting. 2001. Jule 4-7. Radzikow, Poland.

8. Molleken H., Theimer R. Survey of minor fatty acids in Cannabis sativa L fruits of various // Journal International Hemp Association. 1997. V. 4. № 1. P. 13-17.

9. Nutrient and lignan content, dough properties and baking performance of rye samples used in Scandinavia / M. Nilsson, P. Aman, H. Harkonen, G. Hallmans, K.E. Knudsen, W. Mazur, H. Adlercreutz // Acta Agriculturae Scandinavica, Section B-Soil & Plant Science. 1997. V. 47. P. 26-34.

10. Orawel M.Y. Dietary protein levels can effect weight gain, carcass composition // Feedstuffs. 1990. Vol. 62. № 41. P. 12-27.

128 Теория и практика кормления

11. Rakowska M, Raezynska K, Kupies R. Studies on the antinutritive compounds in rye grain. V.Effect of polysfccharides complex on protein digestibility and feed untilization // Polish Journal of Food and Nutrition Sciences. 1992. 1. 42.

12. Stutzer D.E.C. Stebt gemeinsame Sicher - heistnormen fur Landmaschinen an / Fortschz Landwirt. 1990. 68, 10. S. 4-6.

13. Copper nanoparticles as modulators of apoptosis and structural changes in some organs / E.A. Sizova, S.A. Miroshnikov, V.S. Poliakova, S.V. Lebedev, N.N. Glushchenko // Morfologiia. 2013. № 144(4). P. 47-52.

14. The antimicrobial sensitivity of Streptococcus mutans and Streptococcus sangius to colloidal solutions of different nanoparticles applied as mouthwashes / F. Ahrari, N. Eslami, O. Rajabi, K. Glazvini,

S. Barati // Dental Research Journal (Isfhan). 2015. Jan-Feb; 12(1) Р. 44-49.

15. Эрнст Л.К., Самохин В.Т., Виноградов В.Н. Проблемы долголетнего использования высокопродуктивных коров. Изд. 2-е. доп. Дубровицы: ВИЖ, 2009. 205 с.

16. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных: справ. пособие / А.П. Калашников, В.И. Фисинин, В.В. Щеглов, Н.И. Клейменов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиз-дат, 2003. 456 с.

17. Кадыров Ф.Г., Жарков Р.Ш. Сравнительная эффективность разных условий кормления бычков в период выращивания и откорма на комплексе «Таджикский» // Селекция, кормление и технология скотоводства в Таджикистане. 1986. № 3. С. 17-21.

18. Аксёнов В.В. Системный подход к интенсификации процессов биоконверсии нативных крахмалов и крахмалосодержащего сырья // Вестник КрасГАУ. 2008. № 5. С. 315-320.

19. Чюгаева В.Н., Шишкин А.В., Шкилёв Н.П. Организация полноценного кормления крупного рогатого скота в условиях племзавода «Пушкинское» // Зоотехния. 2010. № 7. С. 24-26.

20. Мотовилов К.Я. Переработка зерна на кормовые сахара для животных // Достижения науки и техники АПК. 2012. № 10. С. 43-45.

21. Натынчик Т.М., Лемешевский В.О. Новые технологии в кормлении крупного рогатого скота // Весшк Палескага дзяржаунага ушверсггэта. Серыя прыродазнаучых навук. 2014. № 1. С. 34-37.

22. Изменение свойств кормосмеси при включении кавитированного жира / Г.И. Левахин, Г.К. Дускаев, Б.С. Нуржанов, В.А. Рязанов, И.С. Мирошников, А.Ф. Рысаев // Вестник мясного скотоводства. 2015. № 2(90). С. 102-105.

23. Мирошников С.А., Муслюмова Д.М. Новые подходы к созданию кормовых продуктов на основе поликомпонентных растительно-минеральных смесей, подвергнутых кавитированной обработке // Вестник мясного скотоводства. 2012. № 3(77). С. 7-11.

24. Сравнительные показатели поступления и переваримости питательных веществ рациона бычков в зависимости от доступности введённого кальция / Н.М. Ширнина, Б.Х. Галиев, И.С. Мирошников, В.В. Ваншин, В.А. Сечин // Вестник мясного скотоводства. 2016. № 3(95). С. 120-125.

25. Шестаков С.Д. Управляемая гидратация биополемеров - безопасный, эффективный и универсальный способ увеличения объёма производимого сельхозсырья и продовольственных продуктов // Ефективш корми та годiвля. 2007. № 5. С. 36-38.

26. Радчиков В.Ф. Приёмы повышения продуктивности молодняка крупного рогатого скота. Жодино: РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по животноводству», 2010. 244 с.

27. Леонов А.В. Инновационные технологии выращивания телят с использованием стар-терных комбикормов и новых биологически активных веществ: метод. рекомендации. Тамбов, 2016. 67 с.

28. Щепилова К.А., Ковальчук А.Н. Инновационная технология и оборудование для приготовления кормов в крестьянском фермерском хозяйстве «Щепилова С.В.» // Студенческая наука -взгляд в будущее: материалы Всерос. студ. науч. конф., посвящ. 60-летию КрасГАУ. Ч. 4. Красноярск, 2012. С. 275-277.

Теория и практика кормления 129

29. Мирошников И.С., Васильченко А.С., Яушева Е.В. Физико-химические и биологические характеристики минеральной добавки, подвергнутой кавитационной обработке // Вестник мясного скотоводства. 2015. № 4(92). С. 109-115.

30. Мирошников И.С., Холодилина Т.Н., Дускаев Г.К. Физико-химические свойства и переваримость кормовых добавок, подвергнутых кавитационной обработке // Вестник мясного скотоводства. 2016. № 4(96). С. 131-135.

31. Инновационные подходы при подготовке кормовых средств с применением кавитаци-онной обработки / Б.Х. Галиев, Н.М. Ширнина, К.Ш. Картекенов, Г.К. Дускаев // Вестник мясного скотоводства. 2015. № 4(92). С. 153.

32. Способ подготовки корма к скармливанию для молодняка крупного рогатого скота: пат. 2617344 Рос. Федерация / С.А. Мирошников, И.С. Мирошников, Б.Х. Галиев, Н.М. Ширнина, К.Ш. Картекенов, Т.Н. Холодилина, Б.Г. Рогачёв, А.В. Быков. Заявл. 14.12.15; опубл. 24.04.17, Бюл. № 12.

33. Способ приготовления корма для сельскохозяйственных животных и птиц: пат. 2477613 Рос. Федерация / А.В. Быков, Л.В. Межуева, С.А. Мирошников, Ш.Г. Рахматуллин, Т.Н. Холодилина, М.Я. Курилкина, Д.М. Муслюмова, Л.А. Быкова. Заявл. 14.04.11; опубл. 20.03.13, Бюл. № 8.

34. Oberleas D. Mechanism of zinc homeostasis // Journal Of Inorganic Biochemistry. 1996. 62(4). 231-241.

35. The study of safe introduction of copper nanoparticles with different physical-chemical characteristics into organisms of animals / О.А. Bogoslovskaya, E.A. Sizova, V.S. Polyakova et al // Bulletin of OSU. 2009. 2. 124-127.

36. Cortés R.N.F., Guzmán I.V., Martínez-Bustos F. Effects of Some Extrusion Variables on Physicochemical Characteristics of Extruded Corn Starch-passion Fruit Pulp (Passiflora edulis) Snacks // Plant Foods for Human Nutrition. 2014. Dec. 69(4). P. 365-371.

37. Способ получения сахаристых продуктов из зернового сырья: пат. 2285725 Рос. Федерация / В.В. Аксёнов, Е.Г. Порсев, В.М. Незамутдинов, К.Я. Мотовилов. Заявл. 10.05.06; опубл. 20.10.06, Бюл. № 13.

38. Способ получения сахаристых продуктов из ржаной и пшеничной муки: пат. 2340681 Рос. Федерация / В.В. Аксёнов, Е.Г. Порсев, К.Я. Мотовилов. Заявл. 27.01.06; опубл. 10.12.08, Бюл. № 3.

39. Влияние кавитированной минеральной добавки на обмен веществ в организме молодняка крупного рогатого скота / Б.Х. Галиев, Н.М. Ширнина, И.С. Мирошников, К.Ш. Картекенов,

A.Ж. Балмугамбетова // Вестник мясного скотоводства. 2016. № 2(94). С. 75-79.

40. Мирошников С.А., Муслюмова Д.М., Быков А.В. Влияние кавитации на биологическую доступность жирных кислот из отходов масложировой промышленности // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2012. № 3. С. 53-54.

41. Эффективность производства продукции животноводства при использовании жиросодержащей добавки в составе рационов бычков, приготовленной по разной технологии / С.А. Мирошников, Ю.И. Левахин, Б.С. Нуржанов, В.А. Рязанов // Вестник мясного скотоводства. 2014. № 4(87). С. 79-82.

42. Никитина А. Кавитационная технология приготовления кормов // Свиноводство. 2011. № 3. С. 64.

43. Способ получения глюкозо-мальтозо-аминокислотной кормовой добавки из зерна злаковых культур пшеницы и ржи: пат. 2346461 Рос. Федерация / К.Я. Мотовилов, О.К. Мотовилов,

B.В. Аксёнов. Заявл. 20.11.07; опубл. 20.02.09, Бюл. № 32.

44. Аксёнов В.В. Системный подход к интенсификации процессов биоконверсии нативных крахмалов и крахмалосодержащего сырья // Вестник КрасГАУ. 2008. № 5. С. 315-320.

45. Кердяшов Н.Н. Эколого-зоотехнические аспекты применения отходов сахарного и кондитерского производств в питании молодняка животных в составе новых кормовых добавок // Нива Поволжья. 2011. № 3(20). С. 84-89.

130 Теория и практика кормления

46. Влияние кавитационного воздействия на химический состав и переваримость сухого вещества грубых кормов используемых в животноводстве / Н.М. Ширнина, Б.Х. Галиев, К.Ш. Кар-текенов, И.С. Мирошников, А.Ж. Балмугамбетова // Вестник мясного скотоводства. 2017. № 3(99). С. 134-139.

47. Влияние кавитационной обработки на химический состав, питательность и переваримость сухого вещества концентрированных кормов / Б.Х. Галиев, Н.М. Ширнина, А.С. Байков, И.С. Мирошников, В.И. Корнейченко, В.А. Сечин // Вестник мясного скотоводства. 2017. № 4(100). С. 190-196.

48. Влияние ультразвуковой кавитационной обработки на химический состав кормов используемых при кормлении жвачных животных / А.С. Байков, И.А. Рахимжанова, Н.М. Ширнина, Б.Х. Галиев // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 5(61). С. 101-102.

49. Olukosi O.A., Adeola O. Metabolizable Energy Content of Meat and Bone Meal in Corn-Soybean Meal or Corn, Wheat and Soybean Meal Diets for Broilers // The Journal of Poultry Science, 2010. Vol. 47. N 3. P. 244-249.

50. Fadel J.G., DePeters E.J., Arosemena A. Composition and digestibility of beet pulp with and without molasses and dried using three methods // Animal Feed Science and Technology. 2000. Vol. 85. N 1-2. P. 121-129.

51. Intake of nutrients and ruminal parameters of cows fed different energy levels in the diet / S.R. Gou-larte, L.C.V. Itavo, M.G. Morais, C.C.B.F. Itavo, G.T. Santos, A.M. Dias, F.S. Bezerra, Junior N.P. Aze-vedo, D.S. Calvis // Arquivo Brasileiro De Medicina Veterinaria E Zootecnia. 2010. Vol. 62. № 2. P. 357-364.

52. Composizione chimico-bromatologica e digeribilita «in vivo» della paglia di medica trattata con urea / A. Bonomi, A. Sabbioni, P. Superchi, I. Mazzali // Avvenire agr. 1994. An. 102. N 1. P. 12-17.

53. The Effect of Koji-feed (Fermented Distillery By-Product) on the Growth Performance and Nutrient Metabolizability in Broiler / Masahiro Yamamoto, Fuad Saleh, Muhammad Tahir, Akira Ohtsu-ka, Kunioki Hayashi // The Journal of Poultry Science. 2007. Vol. 44. № 3. P. 291-296.

54. Wildman C.D., West J.W., Bernard J.K. Effect of dietary cation-anion difference and dietary crude protein on performance of lactating dairy cows during hot weather // Journal of Dairy Science. 2007. Vol. 90. Issue 4. P. 1842-1850.

Ширнина Надежда Михайловна, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник отдела кормления сельскохозяйственных животных и технологии кормов им. С.Г. Леу-шина ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-79, е-mail: vniims.or@mail.ru

Галиев Булат Хабулеевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, главный научный сотрудник отдела кормления сельскохозяйственных животных и технологии кормов им. С.Г. Леу-шина ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-79, е-mail: vniims.or@mail.ru

Быков Артём Владимирович, кандидат технических наук, доцент, начальник отдела научно-технической информации и патентоведения ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет», 460018, г. Оренбург, просп. Победы, д. 13, тел.: 8(3532)37-24-59, е-mail: artem19782@yandex.ru

Поступила в редакцию 16 марта 2018 года

UDC 636.088.31:636.085

Shirnina Nadezhda Mikhailovna1, Galiev Bulat Khabuleevich1, Bykov Artem Vladimirovich2

1FSBSI «Federal Scientific Center of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences», e-mаil: vniims.or@mail.ru

Теория и практика кормления 131

2 FSBEIHE «Orenburg State University», e-mail: artem19782@yandex.ru

On deficit supplementation of digestible carbohydrates in the diet of ruminants using biotechnology

Summary. The organization of profitable livestock management requires significant investments in the preparation of high-quality feed, including the use of innovative biotechnological methods. It has been established that the deficit of highly digestible carbohydrates has a stable character in most livestock farms in Russia and is fixed from the established norms at the level of 40-50 %. In animal husbandry, there is a need for a technology that allows the processing of forage grains, rough and succulent feeds of poor quality available on the farm into a fodder product containing a significant amount of sugars. It is known about the inadequate efficiency of using nutrients of feeds that are inside cell walls, consisting of the complex cellulose of other non-starchy polysaccharides. One of the variants of such a technology may be the process of cavitation impact. The effect of this technology is that the destruction of cell walls and structures of plant raw materials occurs from the energy of shock waves of collapsing bubbles that are formed as a result of cavitation, and the heating up to a certain temperature promotes the hydrolysis of starch, which turns into easily assimilable substances: monosac-charides, disaccharides, trisaccharides.

Feed product for ruminant animals is received by biotechnological conversion of carbohydrate-containing raw materials.

Analyzing the selection of scientific literature on the problem of replenishing sugar deficiency in the ruminant diet, we assume that it can be overcome in the conditions of the Southern Urals by recycling raw materials for a resource-saving environmentally appropriate technology.

Key words: ruminant animals, feed, fodder production, digestible carbohydrates, cavitation, biotechnology of forage production, feed nutrition.