Элементный статус организма кур при введении в рацион ферментных, пробиотических и антибиотических препаратов

УДК 636.52/.58.085.16

Элементный статус организма кур при введении в рацион ферментных, пробиотических и

антибиотических препаратов

С.В.Лебедев

Институт биоэлементологии ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет»

Аннотация. В статье рассматриваются биологическое действие пробиотических, ферментных и антибиотических препаратов на обмен веществ, продуктивность и элементный статус кур.

Summary: Biological action of probiotic, enzymatic and antibiotic preparations on metabolism, productivity and elemental status of hens are considered in the article.

Ключевые слова: элементный статус, пробиотик, фермент, антибиотик, продуктивность, обмен веществ.

Key words: element status, probiotic preparation, enzyme, antibiotic preparation, productivity, metabolism.

Введение.

Экологически обусловленные изменения в среде обитания, необходимость коррекции микроэкологического статуса животных и целый ряд других обстоятельств стали объективными предпосылками к широкому использованию живых культур симбионтных микроорганизмов и продуктов их ферментации в животноводстве [6, 7]. Между тем, не менее выраженным является действие микроорганизмов на обмен минеральных веществ.

Любые изменения в микробной экологии организма тотчас отражаются на всех процессах минерального обмена, это необходимо учитывать при составлении рационов. В ранее проведенных исследованиях была установлена тесная зависимость между нутриентной обеспеченностью и обменом химических элементов в организме [3] и его морфофункциональным состоянием [4].

В этой связи нам представлялось необходимым изучить специфические особенности влияния про-биотических ферментных и антибиотических препаратов на обмен отдельных элементов, что, по-нашему мнению, в перспективе должно обеспечить эффективную коррекцию энзимсодержащий диет по комплексу макро- и микроэлементов.

Цель исследования - Установить влияние пробиотического, ферментного и анабиотического препаратов в различных сочетаниях на обмен веществ и элементный статус кур-несушек.

Материалы и методы

В процессе исследований куры-несушки находились в одинаковых условиях содержания и кормления. Комбикорм, состоявший из ячменно-пшеничной кормосмеси, содержал обменной энергии 9,8 МДж/кг СВ, и 172,3 сырого протеина. При достижении 21-недельного возраста кур-несушек перевели на основной (учетный) период опыта, в течение которого птица контрольной группы содержалась на основном рационе. В рацион курочек I опытной группы включали ферментный препарат Целловиридин Г20х, в рацион II опытной группы - Целловиридин Г20х и пробиотический препарат Бифидумбактерин («Соя-бифидум»); III группа содержалась на основном рационе с включением препарата Биовит - 80; IV группа - Целловиридина Г20х и Биовита-80; V группа - потребляла основной рацион с добавлением Бифидумбактерина. В рацион VI опытной группы добавляли препарат Споробактерин.

Целловиридин Г20х - ферментный препарат (одобрен на расширенном заседании научно-проблемных комиссий по контролю и стандартизации витаминных препаратов, кормов и кормовых добавок, химиотерапии и др. препаратов, применяемых в животноводстве и ветеринарии от 3 июля 2003 года (протокол № 1) производства ФГУП «Бердинский завод биологических препаратов»: активное начало представлено целлюлазой - 2000 ед/г, бета-глюканазой - 3101 ед/г, арабиноксилазой - 74510 ед/г и т.д., в количестве 60 г/т корма. В состав «Соя-бифидум» (гос. регистрация МЗ РФ № 77.99.11.3.У.5249.10.04 и № 77.99.11.3.У.5246.10.04 с включением в Федеральный реест БАД), входят бактерии рода Bifidobacterium longum, содержание микробных клеток не менее 107 в 1 г, в количестве 0,7 мл/кг корма.

Биовит-80 (регистрация № GDH 2/05/0079-95, одобрено фармакологическим советом) применялся в дозировке 10 г/кг корма. В состав препарата входит хлортетрациклин - 8%, от 8 до 20 мг/кг витамина В12. Пробиотик Споробактерин (культура Bacillus subtilis штамм 534) с содержанием в 1мл препарата 109 микробных тел (гос. регистрация МЗ РФ № 000792/01-2001 от 01.11.2001 г.), дозировка в соответствии с данными.

Кормление и содержание подопытных животных осуществлялось в соответствии с рекомендациями [2].

Оценка элементного состава биосубстратов крыс осуществлялась методом спектрального анализа на «Спектрографе СТЭ-1» в ООО «Центральной лаборатории» г. Оренбурга (ФГУ «Оренбургский Центр стандартизации, метрологии и сертификации», свидетельство об оценке состояния измерений в лаборатории №676, от 18 апреля 2003). Оценка биосубстратов кур-несушек на содержание химических элементов осуществлялась в лаборатории АНО «Центр биотической медицины» г. Москвы (ISO 9001:2000, Certificate number 4017) методами ИСП-АЭС и ИСП-МС (МУК4.1.1482-03).

Полученные результаты были статистически обработаны с помощью РС («Excel», «Statistica 6.0») определением средней арифметической величины, ошибки средней арифметической и стандартного отклонения. Для выявления статистически значимых (достоверных) различий использовали критерий Стьюдента-Фишера по [5].

Результаты и их обсуждение

Включение используемых препаратов в рацион кур-несушек не оказало достоверного влияния на количество потребляемого корма.

Переваримость питательных веществ корма во всех опытных группах была выше аналогичного показателя в контрольной группе. Коэффициент переваримости сырого протеина корма оказался самым высоким во II (84,27%) и IV (85,37%) опытных группах, получавших совместно ферментный и пробиотический, ферментный и антибиотический препарат, соответственно.

В опытных группах данный показатель превышал таковой в контрольной группе более чем на 5%. В I, III, V и VI-ой группах, получавших с кормом один из препаратов, переваримость составила 81,94; 83,21, 80,24 и 79,2%, соответственно. На фоне повышения степени использования жира во всех группах, получавших препараты, наибольшая величина относительно контроля имела место в группе, получавшей с кормом Споробактерин. Переваримость углеводов корма также была самой высокой в II и VI опытных группах, где она достигла 85,91 и 86,5%, соответственно.

Установлено, что применявшиеся препараты, в целом, не оказывали влияние на величину живой массы подопытной птицы.

Учет количества яиц, снесенных птицей опытных групп показал, что во всех группах, получавших препараты, наблюдалось повышение яйценоскости.

Однако, наибольший положительный эффект наблюдался в четвертой и второй группах. В данном случае имело место увеличение количества яиц, относительно контроля, в среднем, на 13,1 и 12,0%, соответственно. Эта тенденция отмечалась на фоне незначительного снижения средней массы яйца - 56,0 и 57,0 г, относительно 58,2 г - в контроле. Совместное применение препаратов во II и IV группах привело также и к увеличению выхода яичной массы, относительно контроля, в среднем, на 9,8 и 9,0%, соответственно. В I, IV и V группах также наблюдалась тенденция к увеличению интенсивности яйцекладки, но она носила менее интенсивный характер.

В группе, получавшей с кормом Целловиридин, увеличение среднего количества снесенных яиц за период опыта на курицу-несушку составило 7,7%. Данная тенденция отмечалась на фоне повышения средней массы яйца, относительно этого показателя в контроле на 5,3%, и повышения выхода яичной массы на 13,6%. Включение препарата, содержащего антибиотик, привело к увеличению яйценоскости на 8,4% и выхода яичной массы на 1,8%, относительно контрольных показателей. Средняя масса яйца и количество энергии, выделившейся с яичной массой, при этом были снижены на 6,2% (Р<0,01) и 0,15%. Принципиально увеличение яйценоскости опытной птицы можно объяснить дефицитом доступной для обмена энергии в рационе.

Включение в рацион кур-несушек антибиотических и пробиотических препаратов на фоне энзимсо-держащих диет сопровождалось изменением конверсии кормового протеина и валовой энергии корма (табл. 1).

Таблица 1. Коэффициенты конверсии энергии и протеина корма в продукцию, %

Группа Коэффициент конверсии

валовой энергии сырого протеина

Контрольная 23,3 25,7

I опытная 24,0 31,1

II опытная 26,1 30,8

III опытная 24,3 29,0

IV опытная 26,3 31,9

V опытная 22,9 27,8

VI опытная 20,5 32,7

В частности, наибольший эффект наблюдался в II и IV опытных группах, они превосходили контрольных по конверсии валовой энергии на 2,8 и 3,0% соответственно. В остальных группах эффект был относительно ниже.

Рассматривая конверсию сырого протеина в продукцию, установлено, что наибольшими показателями характеризовалась IV и VI опытные группы, при включении в рацион ферментного и антибиотического препарата (31,9%) и Споробактерина (32,7%), они превосходили аналогов из контроля на 6,2 и 7,0% соответственно. В I, II и III эффективность трансформации составила 31,3; 30,8 и 29,0%, соответственно.

В ходе опыта было установлено, что применение указанных препаратов способствует значительному изменению элементного статуса организма кур-несушек (табл. 2, 3).

Таблица 2. Содержание макроэлементов в теле подопытной птицы, г/кг массы

Группа Химический элемент

Са К Mg Р

Контрольная 11,0±0,32 1,45±0,03 0,53±0,01 1,29±0,03 6,90±0,19

I опытная 7,93±0,23* 1,65±0,04 0,48±0,01 1,20±0,03 5,3 3±0,15*

II опытная 8,76±0,70 1,63±0,07 0,54±0,01 1,33±0,03 6,12±0,28

III опытная 13,8±0,82 1,82±0,01* 0,65±0,02* 1,51±0,03* 8,79±0,43

IV опытная 10,5±0,29 1,45±0,03 0,59±0,01* 1,36±0,02 6,99±0,13

V опытная 7,68±0,49* 1,59±0,05 0,53±0,01 1,25±0,02 5,73±0,21

VI опытная 11,1±0,02 1,39±0,02 0,56±0,01 1,28±0,02 6,30±0,02*

Примечание: при * Р < 0,05

Таблица 3. Содержание токсичных микроэлементов в теле подопытной птицы, мкг/кг массы тела

Химический элемент

Группа

Ag Al Cd Pb Sr

Контрольная 7,18±0,15 5023±102 22,8±0,48 46,7±1,00 3357±91,9

I опытная 10,4±0,25* 2216±51,8* 22,8±0,54 26,1±0,64* 2672±74,7*

II опытная 16,1±0,76* 4036±251 22,5±1,23 42,1±1,89 2812±158

III опытная 14,5±0,02* 5491±119 17,3±0,11 27,3±0,26* 3530±192

IV опытная 20,4±0,49* 2645±71,2* 60,1±1,58* 19,2±0,30* 3600±50,6

V опытная 6,99±0,28 8755±402* 16,3±0,57* 23,4±0,62* 2687±132*

VI опытная 10,2±0,17 16765±304* 16,9±0,27* 21,6±0,32* 3680±24,6

Примечание: при * Р < 0,05

В частности, в конце эксперимента в тканях тела птицы I и V опытных групп среднестатистическое содержание кальция оказалось ниже уровня контроля на 28,1 и 30,4% (Р<0,05). Аналогичная закономерность имела место и для фосфора.

Проведенные исследования показали, что включение в корм курам-несушкам ферментного препарата приводило к снижению содержания большого количества химических элементов, независимо от того, к

Т ^

какой группе они относятся (Р<0,05): I = -.-

I Ып, Со, Си, Fe, №, Pb, V, Sr, Л1, Ca, P

В частности, следует отметить снижение, относительно контроля, таких эссенциальных и условно эссенциальных элементов как марганец (21,6%), кобальт (14,6%), медь (16,3%), железо (24,5%), никель (23,9%), макроэлементов - кальция (28,0%), фосфора (22,8%), а также токсичных элементов - свинца (44,1%), ванадия (15,5%), стронция (20,4%) и алюминия (55,9%). На фоне массового снижения количества данных элементов наблюдалось увеличение содержания серебра в тканях тела на 44,9%, относительно контроля.

Совместное скармливание ферментного и пробиотического препаратов приводило к повышению содержания в тканях тела подопытной птицы эссенциальных марганца (20,3%), кобальта (18,4%) и токсичного серебра (в 2,3 раза). На этом фоне снижалось количество железа на 17,3% и никеля - на 15,6%.

тт Т Ып, Со, Лg

II =-|-;-. Выраженное влияние на минеральный статус организма оказывал антибиотик. Так, у

птицы VI группы отмечалось выраженное изменение количеств целого ряда элементов. В частности, наблюдалось увеличение содержания селена (10,8%), кобальта (26,8%), хрома (26,4%), серебра (в 2,0 раза), калия

ттт Т Бе, Со, Сг, Лg, К, Ыg, Ш

(25,4%), магния (23,6%) и натрия (16,9%). III =-г---—-——-.

I Си, Fe, N1, РЬ, Cd

На медь, железо, никель, свинец и кадмий Биовит-80 оказывал депрессивное влияние (Р<0,05). Так, снижение содержания вышеприведенных элементов, относительно показателей в контрольной группе, составило 18,4; 23,5; 20,2; 41,5 и 24,2%, соответственно.

Совместное скармливание подопытной птице антибиотика и пробиотического препарата также приводило к изменению элементного статуса организма (Р<0,05). Так, на фоне дачи препаратов отмечалось увеличение количества кобальта (29,7%), хрома (24,2%), кадмия (2,6 раза), серебра (в 2,8 раза) и магния (10,9

Т Со, Сг, Cd, Лg,Ыg

%). IV = -.--—--——.

I Си, Fe, J, Ля, РЬ, Л1

Содержание в тканях тела некоторых элементов достоверно снижалось (Р<0,05). Для меди - 31,7%, железа - 20,9%, йода - 18,9%, мышьяка - 26,2%, свинца - 58,8%, алюминия - 47,3%.

Включение в корм подопытной птице пробиотического препарата «Соя-бифидум» приводило к увеличению содержания (Р<0,05) в теле хрома и алюминия на 25,2 и 74,3%, соответственно.

V __t Cr, Al_

" I Cu, Fe, Ni, As, Pb, Sr, Cd, Ca

Противоположное влияние препарата отмечалось в отношении меди, железа, никеля, мышьяка, свинца, стронция, кадмия и кальция (Р<0,05). Снижение количества данных элементов, относительно контроля, составило 25,4; 26,5; 12,5; 21,6; 49,9; 20,0; 28,7 и 30,4%, соответственно.

Добавление пробиотика споробактерина в корм подопытной птицы VII группы также оказывало

тгт t As, Co, I, Al,V

значительное влияние на содержание минеральных веществ в теле. VI _ -

I Se, Fe, Cd, P, Pb

Например, действие препарата выражалось в достоверном (Р<0,05) повышении эссенциальных и условно эссенциальных кобальта (23,2%), йода (в 2,1 раза), ванадия (13,0%) и мышьяка (в 2,3 раза), токсичного алюминия (в 3,3 раза). На фоне повышения содержания данных элементов происходило достоверное снижение большого количества элементов, относящихся к разным группам. Так, количество селена снижалось, относительно контроля, на 13,0%, железа - 10,8%, фосфора - 8,7%, кадмия - 25,5%, свинца - 53,6%.

Таким образом, с позиции концепции [1], о функциональной нагрузке желудочно-кишечного тракта как аппарата по приведению в соответствие состава всасываемых метаболитов с генетически запрограммированными потребностями организма и с учетом фактического материала, об оптимизации состава дефицитной экзогенной составляющей энтеральной среды за счет минеральных веществ эндогенного происхождения. Вполне очевидно, что гомеостатирование энтерального обмена является одним из механизмов, приводящих к потере минеральных веществ из организма.

Пероральный прием Bifidobacterium longum, являющийся одним из основных компонентов нормального кишечного микробиоценоза, способен свести к минимуму эндогенные потери минеральных веществ из организма, что может объясняться влиянием данного микроорганизма на значения внутрикишечного рН и тем самым на степень растворимости катионов.

Выводы:

1. Совместное скармливание ферментного (целлюлазно-глюконазная активность) и пробиотического (Bifidobacterium longum) препаратов курам-несушкам с 21 до 34-недельного возраста, на фоне рациона с дефицитом энергии 5-7%, обеспечивает повышение интенсивности яйценоскости на 10,1%, конверсии валовой энергии - на 2,8 и протеина - на 5,1%, а также способствует снижению содержания токсичных элементов в теле кур: свинца - на 9,8%, стронция - на 16,2 и алюминия - на 19,6%, тогда как скармливание фермент - и антибиотиксодержащих препаратов приводит к увеличению содержания стронция и кадмия на 7,2 и 77,6%, соответственно.

2. Введение в рацион антибиотического и пробиотических препаратов в разных сочетаниях, на фоне энзимсодержащих диет, сопровождается уменьшением накопления в продукции (прирост+яйцо) кур-несушек эссенциальных (Fe, Zn, Cu, Mn, Co, Cr, Se, I) и условно эссенциальных микроэлементов (Si, Ni, V, As, Li) от 16,4 до 33,5 мкмоль/гол/нед, соответственно, в частности, железа - от 9,5 до 21,8 мкмоль/гол/нед и цинка - от 2,2 и 10,9, а также снижения уровня токсичных элементов (Ag, Al, Cd, Pb, Sr) - от 4,1 до 14,1 мкмоль/гол/нед. Введение антибиотического (Биовит-80) и пробиотических (Bifidobacterium longum, Bacillus subtilis) препаратов в рацион кур-несушек обуславливает снижение выхода с продукцией макроэлементов (Са, K, Mg, Na, P) на 0,06 моль/гол/нед и 0,020-0,023 моль/гол/нед, соответственно, а также увеличение количества токсичных элементов на 14,1 и 55,2 мкмоль/гол/нед, соответственно.

3. Совместное включение в пшенично-ячменный рацион кур-несушек ферментного препарата (цел-люлазно-глюконазная активность) и пробиотического (Bifidobacterium longum) повышает рентабельность производства яйца на 6-7%.

Литература

1. Алиев А.А. Современные концепции пищеварения. Энтеральный гомеостаз и плазмоформирую-щая функция пищеварительной системы. // Роль ЖКТ в межуточном обмене веществ. Сб. науч. тр. ВНИИФБиП. Т. XXX. Боровск, 1985. С. 3-10.

2. Методика проведения научных и производственных исследований по кормлению сельскохозяйственной птицы : рекомендации / Ш. А. Имангулов, И. А. Егоров, Т. М. Околелова [и др.] ; Всерос. науч.-исслед. и технол. ин-т птицеводства. Сергиев Посад : ВНИТИП, 2004. 43 с.

3. Лебедев С.В., Рахматуллин Ш.Г., Гречушкин А.И., Сизова Е.А. Минеральный статус организма животных на фоне различной нутриентной обеспеченности // Вестник Оренбургского государственного университета. 2009. № 6. С. 201- 203.

4. Лебедев С.В., Сизова Е.А. Морфофункциональное состояние печени животных при разной обеспеченности рациона микроэлементами // Сельскохозяйственная биология. серия: биология животных. 2008. № 2. С. 115-119.

5. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: изд-во «Высшая школа», 1990. 352 с.

6. Первова А.М. Эффективность использования пробиотиков в промышленном птицеводстве // Сельскохозяйственная биология. 2003. №4. С. 26-29.

7. Сидоров М.А., Субботин В.В. Нормальная активность микрофлора животных и ее коррекция про-биотиками // Ветеринария. 2001. №11. С. 17-22.

Работа выполнена в рамках Государственного задания Министерства образования и науки Российской Федерации на проведение научно-исследовательских работ (Шифр заявки № 4.2979.2011 г.).

Лебедев Святослав Валерьевич, доктор биологических наук, заведующий лабораторией Института биоэлементологии Оренбургского государственного университета