Способ получения корма для крупного рогатого скота на основе лузги подсолнечника
METHOD FOR OBTAINING FEED FOR CATTLE BASED ON SUNFLOWER HUSK

Изобретение относится к кормопроизводству, в частности к способу получения корма для животных на основе лузги подсолнечника.
В процессе производства масложировой продукции на различных стадиях образуются многочисленные отходы и побочная продукция (жмых, шрот, лузга, соапсток светлых масел, погоны дезодорации, фосфатиды, кальциевые соли жирных кислот). Лузга подсолнечника представляет собой плодовую оболочку, которая окружает масличные семена [1]. В лузге подсолнечника содержится 1,4 % богатого углеродом чрезвычайно устойчивого пигмента фитомелана. Средний размер частиц лузги колеблется в пределах: длина – 4,8 мм, ширина – от 1,5 до 3 мм, объемная масса 85-145 кг/м; гигроскопическая влажность лузги – около 16 % [2]. Традиционно лузга используется в качестве кормовой добавки в животноводстве, но процент ее использования невысок. Наиболее распространенный способ утилизации лузги – это ее сжигание, что наносит ущерб окружающей среде и свидетельствует о неэффективном расходовании отходов [3].
Предложен способ получения корма для животных на основе лузги подсолнечника (RU (11) 2 667 784). Он характеризуется тем, что лузгу подсолнечника измельчают до 1 мм и направляют в фильтровальный агрегат технологического процесса получения масла подсолнечного для получения фильтровальной массы нормативной степени насыщенности, затем массу извлекают из фильтра и загружают в реактор активации для деструкции строения лузги подсолнечника до степени легкоусваиваемой клечатки для животных [4].
Также известен способ утилизации отходов производства подсолнечного масла, который заключается в термообработке лузги с добавлением аммиака в количестве 1-2 % от массы лузги при 65-75°C в течение 18-20 ч. Кормовой продукт, полученный предлагаемым способом, содержит жира до 13 %, протеина до 20 %, питательность составляет 0,41-0,55 кормовых единиц в одном килограмме (RU (11) 2 120 765) [5].
Разработан способ получения меланинсодержащего антиоксиданта из лузги подсолнечника, который характеризуется низкими энергетическими затратами и позволяет получить меланиновый антиоксидант с выходом 8-10%. При данном способе лузгу подсолнечника промывают, сушат при 100°С до сыпучести и измельчают, в результате чего отмечается повышение антиоксидантной активности [6].
Использование корма, приготовленного из шелухи и лузги, в кормлении телят мясных пород, показали, что при ферментации увеличивается содержание кормовых единиц: в шелухе проса до 0,46 (в исходном сырье – 0,28), в шелухе гречихи до 0,23 (в исходном сырье – 0,18), в лузге подсолнечника до 0,37 (в исходном сырье – 0,24). Переваримость кормов увеличивается на 2,5-4,5 %. Использование гречишной шелухи после смешанной бактериальной ферментации для скармливания животным способствует сокращению расхода основных кормов на 16%. Преимущество конверсированных кормов заключается в ускоренном процессе ферментации [7], накоплении молочной кислоты, незначительной потере питательных веществ, улучшении органолептических свойств кормов, лучшей поедаемости, улучшении деятельности микрофлоры желудочно-кишечного тракта, отсутствии отрицательных воздействий на качество основного корма и на здоровье животных [8].
Внесение в рацион откормочных телят шелухи проса и гречихи, лузги подсолнечника, подвергнутых твердофазной ферментации целлюлолитическими, пентозосбраживающими молочнокислыми и пропионовокислыми бактериями, способствует получению высококачественного кормового продукта, содержащего в своем составе биологически активные вещества, способствующие повышению иммунного статуса животных [9].
Сущность предлагаемого нами способа – приготовление корма для жвачных животных на основе лузги подсолнечника с добавлением ультрадисперсных частиц (УДЧ) цинка (Zn) с целью повышения доступности питательных компонентов рациона в рубце жвачных животных методом предварительной механофизикохимической обработки.
Поставленная задача достигается тем, что в образец корма, представленный измельченной лузгой подсолнечника (механическое измельчение + молочная кислота до рН-4 + ультразвуковая обработка (УЗО) при 20°С, 15 минут, 27 кГц) вводят УДЧ Zn в дозировке 1,5; 3,0; 6,0 мг, в качестве контроля – подсолнечная лузга, подвергнутая механическому измельчению без обработки (таблица 1).
уд
2
Для изучения использовали УДЧ цинка (Zn – размер 90 нм, удельная поверхность 5,34 S, м/г, полученные методом электрического взрыва проводника в атмосфере аргона), содержали 90% Zn (ООО «Платина», г. Москва). Перед включением в рацион наночастицы диспергировали в физиологическом растворе с помощью ультразвукового диспергатора УЗДН-2 («НПП Академприбор», Россия) (35 кГц, 300 Вт, 10 мкА, 30 мин).
Объектом исследования является рубцовое содержимое, полученное от бычков казахской белоголовой породы с хронической фистулой рубца, средней массой 220-225 кг, в возрасте 9-10 месяцев.
Обслуживание животных и экспериментальные исследования были выполнены в соответствии с инструкциями и рекомендациями российских нормативных актов (1987 г.; Приказ Минздрава СССР № 755 от 12.08 1977 «О мерах по дальнейшему совершенствованию организационных форм работы с использованием экспериментальных животных») и «Guide for the Carre and Use of Laboratjry Animals» (National Academy Press, Washington, D.C., 1996). При проведении исследований были предприняты меры, чтобы свести к минимуму страдания животных и уменьшения количества исследованных опытных образцов.
in vitro
Исследования переваримости сухого вещества (СВ) производили методом  по специализированной методике. В качестве дисперсионной среды была выбрана дистиллированная вода.
После инкубирования производили отбор проб воздуха для определения уровня метана на приборе «Кристаллюкс-2000М» методом газовой хроматографии.
Лабораторные исследования проводили в Испытательном центре ЦКП ФНЦ БСТ РАН: уровень летучих жирных кислот (ЛЖК) в содержимом рубца определяли методом газовой хроматографии на хроматографе газовом «Кристаллюкс-4000М», определение форм азота по ГОСТ 26180-84.
Численные данные были обработаны с помощью программы SPSS «Statistics 20» («IBM», США), рассчитывали средние (М), среднеквадратичные отклонения (±σ), ошибки стандартного отклонения (±SE). Для сравнения вариантов использовали непараметрический метод анализа. Различия считали статистически значимыми при р≤0,05.
in vitro
В ходе исследований  в системе «искусственный рубец» установлено, что переваримость СВ 1 образца составила 21,2%, механофизикохимическая обработка способствовала увеличению переваримости СВ корма на 49,4 % относительно контроля. Дополнительное включение УДЧ цинка усиливало переваримость СВ на 50,4-52,6% относительно контрольного образца (таблица 2).
По интенсивности протекающих в рубце процессов можно судить о преобразовании кормов в преджелудках и их влиянии на обмен веществ и продуктивность животных.
В рубцовой жидкости конечным продуктом сбраживания углеводов являются ЛЖК. При высокой интенсивности бродильных процессов в рубце больший процент поступающих углеводов подвергается расщеплению, что приводит к количественному увеличению микробиоты рубца и, следовательно, повышению концентрации ЛЖК.
Уровень ЛЖК в опытных образцах был различным (таблица 3). В контрольном образце обнаружено наличие уксусной, валерьяновой и капроновой кислот, однако уровень их оказался достаточно невысоким. В образце 2 относительно контроля отмечено повышение на 72,4% (р≤0,05) концентрации уксусной кислоты и напротив снижение валерьяновой и капроновой. При дополнительном включении УДЧ Zn в дозировке 1,5 мг отмечено повышение уровня ЛЖК, причем как относительно контроля, так и других опытных образцов. В 3 образце зафиксировано увеличение относительно контроля уксусной кислоты на 66,3%, пропионовой более чем на 26,5%, масляной на 86% и валерьяновой на 53% (р≤0,05).
Содержание азотистых компонентов рубцовой жидкости является одним из показателей степени усвояемости азота корма, а также общей направленности процессов рубцового пищеварения. Концентрация общего азота в рубцовой жидкости во 2 опытном образце была выше относительно контроля на 4%, в 3 на 0,5%, в 4 и 5 образцах уровень общего азота снижался (рисунок 1). Между концентрацией общего и белкового азота выявлена прямая взаимосвязь. Повышение белкового азота отмечено во 2, 3 и 4 опытных образцах, причем в большей степени в образце с включением цинка 1,5 мг. Высокий уровень небелкового азота в рубцовой жидкости отмечали в 3 образце, а также 1 и 2 образцах. Относительно контроля в 3 образце уровень небелкового азота был выше на 6%.
Таким образом, включение УДЧ цинка при скармливании лузги подсолнечника, подвергнутого обработке (механическое измельчение + молочная кислота до рН - 4+ УЗО при 20 С, 15 минут, 27 кГц), способствует увеличению переваримости СВ рациона, повышению уровня ЛЖК и азота. Наилучший эффект изучаемых показателей отмечался в образце, с содержанием УДЧ Zn в дозировке 1,5 мг, поэтому использование данного кормового продукта при выращивании молодняка крупного рогатого скота является действенным способом повышения переваримости питательных компонентов корма, увеличению течения ферментативных процессов в рубце и позволит прогнозировать увеличение продуктивности.
Источники информации:
1. Nitschke M., Silva S.S.E. Recent food applications of microbial surfactants // Critical reviews in food science and nutrition. 2018. V. 58. №. 4. P. 631-638. doi: 10.1080/10408398.2016.1208635.
2. Farias C.B.B., Almeida F.C., Silva I.A., Souza T.C. et al. Production of green surfactants: Market prospects // Electronic Journal of Biotechnology. 2021. doi: 10.1016/j.ejbt.2021.02.002.
3. Тарасов В.Е., Коробко С.С. Использование вторичных ресурсов переработки семян подсолнечника для создания новых пав натурального происхождения / Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2021. Т. 83. № 2 (88). С. 108-115.
4. Патент на изобретение RU № 2667784 Корм для животных на основе лузги подсолнечника и способ его получения / О.В. Степанова, В.В. Степанов : опубликовано 24.09.2018, Бюл. № 27.
5. Патент на изобретение RU № 2120765 Способ утилизации подсолнечниковой лузги / Г.Г. Русакова, В.М. Дуборезов : опубликовано 27.10.1998.
6. Грачева Н.В., Желтобрюхов В.Ф. Способ получения меланина из лузги подсолнечника и исследование его антиоксидантной активности / Вестник Технологического университета. 2016. Т. 19. № 15. С. 154-157
7. Чмиль А.И. Технология биоконверсии сельскохозяйственных отходов в топливо, удобрения и корма //Экотехнол. И ресурсосбережение. 1995. №4
8. Карпова Г.В. Микробиологическая ферментация непищевых субстратов / Г.В. Карпова // Обеспечение продовольственной и экологической безопасности человечества – важнейшая задача ХХI века. – Оренбург, 2000
9. Карпова Г.В. Влияние шелухи проса и гречихи, лузги подсолнечника после бактериальной ферментации ЦЛБ, ПМБ И ПКБ на естественную резистентность телят и гусей / В сборнике: Инновационные технологии обеспечения безопасности питания и окружающей среды. Сборник материалов. Министерство образования Оренбургской области; Всемирный технологический университет филиал в г. Оренбурге; Оренбургский государственный университет. 2007. С. 155-157.