КОРМОВАЯ ДОБАВКА
FEED SUPPLEMENT

Изобретение относится к области удовлетворения жизненных потребностей человека и может быть использовано при производстве биологически активной кормовой добавки для животноводства.
Применение биологически активных веществ (БАВ) в кормлении животных и птицы приводит к увеличению их продуктивности, повышению устойчивости к заболеваниям, общей стимуляции организма, что, в целом, улучшает технико-экономические показатели производства за счет сокращения сроков достижения товарного вида и улучшения качества производимой продукции.
Известно, что в весенне-летний период времени при использовании в кормах зеленой травы и травяной муки, потребности во введении других БАВ снижаются, что обусловлено высокой эффективностью воздействия на организм сочетания хлорофилла, каротина и других природных стимуляторов зеленой массы растений [Валдман А.Р. и др. Мука из зеленых кормов. - М., 1971, с.155].
В связи с низкой стабильностью БАВ в сухой травяной муке для зимнего кормления вынуждены изыскивать другие источники БАВ, воздействующие с эффективностью, аналогичной или большей, чем зеленая масса растений.
Известно применение для этих целей измельченной хвойной зелени [Репях С.Н. и др. Кормовые добавки из древесной зелени, Лесная промышленность, 1988], недостатком которой является ограниченный срок хранения (пригодность в течение 3 суток после заготовки), низкие дозы скармливания из-за высокой концентрации дубильных веществ, горьких гликозидов и смол.
Более приемлемыми для использования в животноводстве являются концентрированные продукты глубокой переработки хвойной зелени: хлорофилло-каротиновая паста или провитаминный концентрат [Хлорофилло-каротиновая паста. Технические условия. ГОСТ 21802; Провитаминный концентрат. Технические условия. ОСТ 56-32], имеющие длительный срок хранения и частично освобожденные от потенциально токсичных веществ для животных.
Эти продукты имеют смолообразную консистенцию, плохо растворяются в воде, вследствие чего возникают трудности дозирования этих БАВ в корма. При этом точность дозирования важна, так как БАВ имеют горький вкус, сильный хвойный запах. Превышение дозировок или неравномерность внесения в корма могут приводить к отказам животных от корма или появлению хвойного запаха в молоке или мясе.
По результатам анализа технического уровня выявлена микрокапсулированная кормовая добавка (МИК), состоящая из ядра с БАВ (БАВ-продукт переработки хвойной зелени) и оболочки (желатин и дубитель) при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: продукт переработки хвойной зелени - 75-92; желатин - 5-20; дубитель - 0,5-20.
В качестве продукта переработки хвойной зелени рекомендуют концентраты, полученные из древесной зелени: биологически активный концентрат (БАК) следующего состава, мг/100 г: хлорофилла - 200-1200, каротиноидов - 30-300, витамина Е- 40-400; провитаминный концентрат (ПК) следующего состава, мг/100 г: каротиноидов - 200-500, витамина Е - 300-600, - при необходимости продукты переработки хвойной зелени дополняют витаминами, например А, Д3, Е, группы В [Патент RU №2021736, дата публ. 10.10.1994].
Микрокапсулирование увеличивает биодоступность, сохранность БАВ, облегчает процесс введения в корма, однако использование в кормовой добавке 75-92 мас.% концентрированных препаратов хвойной зелени, химических соединений, сопутствующих технологии микрокапсулирования (растительные дубители, глутаровый альдегид), может приводить к интоксикации животного и повреждению печени.
Необходимость введения 5-20 мас.% желатина, дубителя, других вспомогательных веществ, требующих последующей утилизации, а также применение сложной технологии микрокапсулирования приводит к удорожанию кормовой добавки и ее ограничениям по доступности.
Производство микрокапсулированных форм препаратов относится к высокотехнологичным и требует соответствующего оборудования: оснащения теплоносителями, распылительными или лиофилизироваиными сушилками, гомогенизаторами, сложным лабораторным оборудованием, наличия высокоэффективных систем очистки и утилизации стоков, что также сказывается на возрастании себестоимости конечного продукта.
МИК в рекомендуемых дозировках не покрывает дефицита животных в каротине [В.К.Менькин. Кормление сельскохозяйственных животных. Москва, 1977]. При желании возместить такую потребность у цыплят-бройлеров (1-2 мг каротина в сутки) с помощью МИК-БАК дозировку пришлось бы увеличить до 10,02% относительных, что обязательно сказалось бы на органолептических характеристиках корма и возникновении специфического запаха впоследствии у товарного мяса.
Потребности молочных коров в каротине наиболее высоки среди животных (300-500 мг каротина в сутки). Использование МИК-БАК как источника каротина для молочных коров привело бы к введению более 15 мас.% кормовой добавки, что также неприемлемо по органолептическим характеристикам корма.
Биоэффективность МИК обусловлена не только физиологическим воздействием каротина, но и сочетающимся с ним биологическим эффектом хлорофилла.
Важность хлорофилла как компонента кормовой добавки известна из литературы, а также видна из примера практического применения МИК-ПВК: положительное влияние на рост цыплят в отсутствие хлорофилла было менее выражено.
Из анализа технического уровня также следует, что повышение стабильности и сохранности БАВ возможно в результате их внедрения в поры нейтральных сорбентов с большой активной поверхностью [Продукты для фармацевтической и пищевой промышленности. Техническая информация BASF, 2005, с.205].
Дополнительной защитой БАВ служат антиоксиданты, в качестве которых чаще всего применяют продукты химического синтеза: бутилокситолуол, бутилоксианизол, сантохин или физиологически активные вещества типа витамина Е, аскорбиновой кислоты или ее солей.
Задачей изобретения является расширение ассортимента кормовых добавок с использованием продуктов переработки хвойной зелени.
Техническими результатами, которые могут быть получены при осуществлении заявляемого изобретения, являются:
- реализация назначения;
- расширение сферы применения;
- повышение биоэффективности;
- снижение себестоимости производства.
Решение поставленной задачи и достижение поставленных технических результатов стали возможны вследствие создания кормовой добавки, характеризующейся содержанием биологически активных веществ в виде продуктов переработки хвойной зелени до концентрации хлорофилла 2000-3000 мг/кг и дополнительного концентрированного источника бета-каротина в виде или 30 мас.% суспензии бета-каротина, или 10 мас.% сухой формы бета-каротина до концентрации 2000-3000 мг/кг, адсорбированных в порах нейтрального сорбента с большой активной поверхностью, а также защитной антиоксидантной оболочки в виде биофлавоноидного комплекса лиственницы в концентрации 5000-10000 мг/кг при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
продукт переработки хвойной зелени
20-30
концентрированный источник бета-каротина
0,67-3
биофлавоноидный комплекс лиственницы
0,72-3,4
нейтральный сорбент
остальное
В частном примере биологически активная часть кормовой добавки может быть дополнена жиро- и/или водорастворимыми витаминами.
Изобретательским шагом является создание новой кормовой добавки с использованием биологически активных веществ в виде продуктов переработки хвойной зелени, позволяющей устранить такие недостатки предшествующих препаратов, как специфический вкус, наличие значительных концентраций вспомогательных токсических веществ. Для этого концентрированные продукты переработки хвойной зелени используют в ограниченном количестве, в основном, в качестве источника хлорофилла.
Из концентрированных продуктов переработки хвойной зелени применяют хвойную хлорофилло-каротиновую пасту, содержащую не менее 10000 мг/кг хлорофилла наряду с другими биологически активными составляющими, причем хлорофилло-каротиновая паста составляет от 20 до 30 мас.% кормовой добавки.
Вследствие ограничения содержания концентрированных продуктов хвойной зелени и введения концентрированных источников каротина иного происхождения, новую кормовую добавку можно применять не только как стимулятор роста, но и для ликвидации каротинового дефицита у всех групп животных без риска ухудшения органолептических характеристик корма или товарных продуктов в виде молока или мяса.
В качестве концентрированных источников каротина используют или 30 мас.% масляную суспензию бета-каротина, или застабилизированные 10% мас. сухие, порошкообразные формы бета-каротина. Бета-каротин в чистом виде относится к крайне неустойчивым веществам, наибольшая стабильность во времени в присутствии кислорода воздуха отмечена лишь для его концентрированных суспензий в масле и для специальных сухих форм, которые, в свою очередь, являются продуктами адсорбции масляных суспензий на высокоактивных сорбентах с защитой антиоксидантами.
Характерным свойством хлорофилло-каротиновой пасты является высокая стабильность БАВ, входящих в ее состав. Это обусловлено ее богатым составом, включающим как природные антиоксиданты типа терпенов, флавоноидов, так и наличием пленкообразующих материалов типа восков.
Сочетая высокозащищенные концентрированные источники хлорофилла с концентрированными защищенными источниками бета-каротина в БАВ новой кормовой добавки, достигают увеличения стойкости БАВ во времени хранения и в составе кормов.
Дополнительную антиоксидантную защиту осуществляют путем применения БФК.
Эффективность антиоксидантной защиты существенно возрастает при использовании не одного антиоксиданта, а ряда природных соединений, близкой химической структуры, естественным образом вписывающихся в сферу ферментативных процессов, происходящих с защищаемыми БАВ. В отношении кормовой добавки, включающей хлорофилл и каротин, используют антиоксидант на основе биофлавоноидного комплекса лиственницы (БФК), основным компонентом которого является дигидроквертицин, обладающий не только антиоксидантной функцией, но и собственной биологической активностью.
БФК выпускается серийно под названием «Биофлавоноидный комплекс лиственницы» ТУ 9199-045-54651030-2009 и содержит от 30 до 70% БФК, сухие вещества которого состоят на 30 мас.%. из дигидроквертицина, остальное - экстрактивные вещества лиственницы: олигомеры дигидроквертицина, нарингенин, дигидрокемпферол и другие растительные биофлавоноиды.
Помимо антиоксидантной способности БФК обладает собственным спектром биологической активности - это известный капилляропротектор, оказывает положительное влияние на функциональное состояние практически всех внутренних органов.
Отдельное использование хлорофилло-каротиновых кормовых добавок стимулирует рост и развитие животных, обеспечивая привесы около 20% относительно контрольных.
Аналогичным образом проявляют себя кормовые добавки на основе применения только БФК. При этом не наблюдают явных гепатопротективных, детоксифицирующих свойств добавки. Лишь применение хлорофилло-каротиновых составов, включающих БФК, обнаруживает синергизм в свойствах: увеличивает привесы более чем на 50% относительно контроля с обеспечением процесса регенерации гепатоцитов в печени и детоксификации при случайных отравлениях животных.
Свой вклад в усиление биоэффективности кормовой добавки вносит используемый адсорбент с большой активной поверхностью. Алкалоиды ядовитых растений типа чернокорня или гулявника, которые могут присутствовать в сенаже в большем или меньшем количестве, выводят из организма животного с помощью высокоактивных сорбентов.
Для производства новой кормовой добавки не нужно дорогостоящего оборудования: достаточно высокоэффективного перемешивающего устройства. На первой стадии перемешивания БАВ в виде смеси хлорофилло-каротиновой пасты с концентрированным источником бета-каротина внедряют в поры нейтрального сорбента. В качестве сорбента применяют аэросил, окись алюминия, цеолит и другие. На второй стадии - БФК распределяют по поверхности полученного продукта и гомогенизируют путем интенсивного перемешивания. В связи с незначительностью энерго- и трудозатрат себестоимость производства фактически складывается из стоимости составляющих частей кормовой добавки. В производстве отсутствуют стоки и выбросы в атмосферу, требующие утилизации.
Погрешность приготовления кормовой добавки складывается из погрешности усреднения, погрешности химического анализа и составляет максимум ±500 мг/кг по хлорофиллу и ±500 мг/кг по каротину.
Содержание БФК в кормовой добавке зависит от концентрации хлорофилла и каротина: при введении их в количестве 2000 мг/кг установлено, что концентрация БФК 5000 мг/кг обеспечивает отсутствие изменений в концентрациях хлорофилла и каротина, превышающих 10% относительно исходного содержания, в течение года хранения. При увеличении содержания хлорофилла и каротина до 3000 мг/кг для обеспечения показателей стабильности концентрацию БФК необходимо увеличить до 10000 мг/кг.
Возможности применения новой кормовой добавки иллюстрируются следующими примерами применения и таблицей.
Пример 1
Изучение влияния кормовых добавок на рост и развитие бройлеров проводили на цыплятах бройлерах кросса ROSS с близкой массой тела в течение 20 дней. Контрольное взвешивание проводили через 20 дней. Во всех опытах вводили 0,5% кормовых добавок по отношению к среднестатистической потребности цыпленка в корме в период выращивания - 100 г/сутки с ориентацией на физиологическую потребность птицы в каротине (1-2 мг в сутки на голову). Для определения содержания витамина А в печени отбирали в конце опыта по одному цыпленку от каждой группы.
Цыплята контрольной группы в примере 1 получали корм без внесения кормовой добавки.
Среднесуточные привесы составили 27 г/в сутки. Содержание витамина А в печени - 11 мкг/г - ниже нормы.
Пример 2
Испытания проводили как в примере 1 с введением кормовой добавки, содержащей 2000 мг/кг хлорофилла и имеющей состав:
- продукт переработки хвойной зелени (хлорофилло-каротиновой пасты с содержанием хлорофилла 10000 мг/кг)
20 мас.%
- концентрированный источник бета-каротина
отсутствует
- БФК
отсутствует
- нейтральный сорбент
отсутствует.
Среднесуточные привесы составили 30 г/сутки.
Содержание витамина А в печени - 13 мкг/г - ниже нормы.
Пример 3
Испытания проводили как в примере 1 с введением кормовой добавки (1 мг каротина на голову), содержащей 2000 мг/кг хлорофилла, 2000 мг/кг каротина и имеющей состав:
- продукт переработки хвойной зелени (хлорофилло-каротиновой пасты с содержанием хлорофилла 10000 мг/кг)
20 мас.%
- концентрированный источник бета-каротина
0,67 мас.% 30 мас.% масляной суспензии бета-каротина
- БФК
отсутствует
- нейтральный сорбент
отсутствует.
Среднесуточные привесы составили 33 г/сутки.
Содержание витамина А в печени - 25 мкг/г - ниже нормы.
Пример 4
Испытания проводили как в примере 1 с введением кормовой добавки, содержащей 10000 мг/кг БФК лиственницы и имеющей состав:
- продукт переработки хвойной зелени
отсутствует
- концентрированный источник бета-каротина
отсутствует
- БФК
2 мас.% 50% раствора БФК в глицерине
- нейтральный сорбент
отсутствует
Среднесуточные привесы составили 34 г/сутки. Содержание витамина А в печени - 11 мкг/сутки - ниже нормы.
Пример 5
Испытания проводили как в примере 1 с введением новой кормовой добавки (1 мг каротина на голову), содержащей 2000 мг/кг хлорофилла, 2000 мг/кг каротина и 5000 мг/кг БФК, нанесенных на аэросил и включающих компоненты, соответствующие нижним значениям заявляемого диапазона концентраций:
- продукт переработки хвойной зелени (хлорофилло-каротиновой пасты с содержанием хлорофилла 10000 мг/кг)
20 мас.%
- концентрированный источник бета-каротина
0,67 мас.% 30 мас.% масляной суспензии бета-каротина
- БФК
0,72 мас.% 70 мас.% раствора БФК в глицерине
- нейтральный сорбент аэросил
остальное
Среднесуточные привесы составили 42 г/сутки.
Содержание витамина А в печени - 31 мкг/г - в норме.
Пример 6
Испытания проводили как в примере 5 с введением новой кормовой добавки (0,5 мг каротина на голову), содержащей 1000 мг/кг хлорофилла, 1000 мг/кг каротина и 3000 мг/кг БФК, нанесенных на аэросил и включающих компоненты, соответствующие значениям ниже заявляемого диапазона концентраций:
- продукт переработки хвойной зелени (хлорофилло-каротиновой пасты с содержанием хлорофилла 10000 мг/кг)
20 мас.%
- концентрированный источник бета-каротина
0,34 мас.% 30 мас.% масляной суспензии бета-каротина
- БФК
0,43 мас.% 70 мас.% раствора БФК в глицерине
- нейтральный сорбент аэросил
остальное
Среднесуточные привесы составили 38 г/сутки.
Содержание витамина А в печени - 28 мкг/г - ниже нормы.
Пример 7
Испытания проводили как в примере 5 с введением новой кормовой добавки (1,5 мг каротина на голову), содержащей 3000 мг/кг хлорофилла, 3000 мг/кг каротина и 10000 мг/кг БФК, нанесенных на аэросил и включающих компоненты, соответствующие верхним значениям заявляемого диапазона концентраций:
- продукт переработки хвойной зелени (хлорофилло-каротиновой пасты с содержанием хлорофилла 10000 мг/кг)
30 мас.%
- концентрированный источник бета-каротина
3,0 мас.% 10 мас.% сухой формы бета-каротина
- БФК
3,4 мас.% 30 мас.% раствора БФК в глицерине
- нейтральный сорбент аэросил
остальное
Среднесуточные привесы составили 49 г/сутки.
Содержание витамина А в печени - 58 мкг/г - в норме.
Пример 8
Испытания проводили как в примере 5 с введением новой кормовой добавки (1,25 мг каротина на голову), содержащей 2500 мг/кг хлорофилла, 2500 мг/кг каротина и 7500 мг/кг БФК, нанесенных на окись алюминия и включающих компоненты, соответствующие средним значениям заявляемого диапазона концентраций:
- продукт переработки хвойной зелени (хлорофилло-каротиновой пасты с содержанием хлорофилла 10000 мг/кг)
25 мас.%
- концентрированный источник бета-каротина
2,5 мас.% 10 мас.% сухой формы бета-каротина
- БФК
2,14 мас.% 35 мас.% раствора БФК в глицерине
- нейтральный сорбент окись алюминия
остальное
Среднесуточные привесы составили 49 г/сутки, содержание витамина А в печени 40 мкг/г - в норме.
Пример 9
Испытания проводили как в примере 5 с введением новой кормовой добавки (2,0 мг каротина на голову), содержащей 4000 мг/кг хлорофилла, 4000 мг/кг каротина и 20000 мг/кг БФК, нанесенных на аэросил и включающих компоненты, соответствующие значениям, превышающим заявляемый диапазон концентраций:
- продукт переработки хвойной зелени (хлорофилло-каротиновой пасты с содержанием хлорофилла 10000мг/кг)
- 40 мас.%
- концентрированный источник бета-каротина
- 4,0 мас.% 10 мас.% сухой формы бета-каротина
- БФК
- 4,0 мас.% 50% раствора БФК в глицерине
- нейтральный сорбент аэросил
остальное
Среднесуточные привесы составили 51 г/сутки. Содержание витамина А в печени - 56 кг/г - в норме.
Пример 10
Испытания проводили как в примере 5 с введением новой кормовой добавки (1,0 мг каротина на голову), содержащей 4000 мг/кг хлорофилла, 2000 мг/кг каротина и 10000 мг/кг БФК, нанесенных на окись алюминия и включающих компоненты, соответствующие увеличению концентрации хлорофилла относительно концентрации каротина в 2 раза:
- продукт переработки хвойной зелени (хлорофилло-каротиновой пасты с содержанием хлорофилла 10000 мг/кг)
40 мас.%
- концентрированный источник бета-каротина
2,0 мас.% 10 мас.% сухой формы бета-каротина
- БФК
2,0 мас.% 50 мас.% раствора БФК в глицерине
- нейтральный сорбент окись алюминия
остальное
Среднесуточные привесы составили 45 г/сутки, содержание витамина А в печени 34 мкг/г - в норме.
Пример 11
Испытания проводили как в примере 5 с введением новой кормовой добавки (2,0 мг каротина на голову), содержащей 2000 мг/кг хлорофилла, 4000 мг/кг каротина и 10000 мг/кг БФК, нанесенных на окись алюминия и включающих компоненты, соответствующие уменьшению концентрации хлорофилла относительно концентрации каротина в 2 раза:
- продукт переработки хвойной зелени (хлорофилло-каротиновой пасты с содержанием хлорофилла 10000 мг/кг)
20 мас.%
- концентрированный источник бета-каротина
4,0 мас.% 10 мас.% сухой формы бета-каротина
- БФК
2,0 мас.% 50 мас.% раствора БФК в глицерине
- нейтральный сорбент окись алюминия
остальное
Среднесуточные привесы составили 49 г/сутки, содержание витамина А в печени - 55 мкг/г - в норме.
Пример 12
Испытания проводили как в примере 5 с введением новой кормовой добавки (1,0 мг каротина на голову), содержащей 2000 мг/кг хлорофилла, 2000 мг/кг каротина и 5000 мг/кг БФК, нанесенных на цеолит и включающих дополнительно жирорастворимые витамины А, Д3, Е:
- продукт переработки хвойной зелени (хлорофилло-каротиновой пасты с содержанием хлорофилла 10000 мг/кг)
20 мас.%
- концентрированный источник бета-каротина
0,67 мас.% 30 мас.% масляной суспензии бета-каротина
- БФК
1,0 мас.% 50 мас.% раствора БФК в глицерине
- витамин А
500 МЕ
- витамин ДЗ
250 ME
- витамин Е
0,2 мг/г
- нейтральный сорбент цеолит
остальное
Среднесуточные привесы составили 80 г/сутки, содержание витамина А в печени - 49 мкг/г - в норме.
Пример 13
Испытания проводили как в примере 1 с введением кормовой добавки, содержащей витамина А - 550 МЕ/г, витамина Д3 - 250 МЕ/г, витамина Е - 0,2 мг/г.
Среднесуточные привесы составили 30 г/сутки, содержание витамина А в печени - 25 мкг/г- ниже нормы.
Приведенные примеры обобщены в таблице.
Примеры показали, что заявляемая кормовая добавка реализует назначение с положительными результатами, а именно:
- расширяет сферу применения за счет положительного влияния на органолептические характеристики корма, что позволяет применять ее как для продуктивных, так и для непродуктивных животных в качестве не только стимулятора роста, но и источника необходимых витаминов и провитаминов;
- обладает повышенной биоэффективностью, обусловленной синергизмом воздействия компонентов: хлорофилла, каротина, БФК лиственницы и нейтрального сорбента с большой активной поверхностью;
- при высокой биоэффективности является доступной для применения в животноводстве вследствие низкой себестоимости и простой технологии получения.
Как видно из примеров, отдельное применение хлорофилло-каротиновой пасты (пример 2) и с введением концентрированного источника бета-каротина (пример 3) без применения БФК и сорбента с большой активной поверхностью обеспечивает приросты массы цыплят от 10 до 22% относительно контроля, при этом наблюдают некоторое возрастание витамина А в печени в соответствии с введенной массой каротина.
Отдельно примененный БФК (пример 4) действует как стимулятор роста, обеспечивая привесы около 25% относительно контроля, но не оказывает влияния на содержание витамина А в печени.
Употребление кормовой добавки с концентрацией действующих веществ в заявляемом диапазоне привело к приростам массы животных от 51 до 81% относительно контроля и нормируемым содержаниям витамина А в печени.
Снижение концентрации хлорофилла и каротина за пределы заявляемого диапазона при употребляемых дозировках 0,5% в корме не позволяло достичь нормируемых показателей содержания витамина А в печени и уменьшало суточные привесы.
Увеличение концентрации хлорофилла и каротина за пределы заявляемого диапазона приводило к росту привесов и содержанию витамина А в печени, но этот рост был незначительным и не оправдывал затрат на кормовую добавку.
При сопоставимых содержаниях хлорофилла и каротина были достигнуты оптимальные суточные привесы и содержание витамина А в печени в пределах нормы. Рост концентрации хлорофилла относительно концентрации каротина и наоборот приводят к непроизводительным затратам: привесы и содержания витамина А в печени увеличиваются незначительно.
Как видно из примера 1- контроля, цыплята, взятые для опытов, испытывали глубокий дефицит по витамину А, в связи с чем в примере 12 новая кормовая добавка была дополнительно обогащена жирорастворимыми витаминами А, Д3, Е. Такое сочетание привело к резкому увеличению привесов в 2 раза относительно контроля и преодолению дефицита витамина А.
Комплекс витаминов, использованный отдельно от кормовой добавки (пример 13), оказался менее эффективным: привесы возросли на 11% относительно контроля, содержание витамина А в печени лишь приблизилось к норме.