Способ увеличения доступности белковых рационов в пищеварительном тракте крупного рогатого скота
METHOD FOR INCREASING THE AVAILABILITY OF PROTEIN DIETS IN THE DIGESTIVE TRACT OF CATTLE

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в отрасли животноводства мясного направления для увеличения продуктивности сельскохозяйственных животных (в частности молодняка крупного рогатого скота).
Нанотехнологии являются одной из ключевых технологий XXI века, и она может предложить многочисленные преимущества для человека, а также животных для разработки различных конкурентоспособных устройств в широком спектре секторов, которые непосредственно помогут благосостоянию человека [1].
В настоящее время перспективным является использование наночастиц металлов в составе биопрепаратов и лекарственных средств. Вследствие оказания специфического действия на органы и ткани с различными последствиями для организма. Уровень продуктивности крупного рогатого скота и полноценность продуктов сельскохозяйственной отрасли зависит во многом от сбалансированности рациона, наличия в нем минеральных веществ, ферментных препаратов и других биологически активных веществ [1, 2].
Введение в рацион молодняку крупного рогатого скота нанокристаллического железа способствовало увеличению живой массы. В начале опыта существенной разницы по живой массе не наблюдалось. Но уже к 8-месячному возрасту молодняк опытной группы превосходил контрольных аналогов по живой массе на 3,2 %, в 10, 11 и 12 месячном возрасте это превосходство составило 7,6, 9,0 и 10,2 % соответственно [3].
Введение в рацион телок нанопорошка железа способствовало повышению их живой массы на 23,4 % по отношению контролю. Произошло существенное изменение морфологических и биохимических показателей крови у нетелей: увеличилось содержание гемоглобина на 17,1 %, эритроцитов - на 9 %, АЛТ - на 7,9 %, АСТ - на 7,6 %, что позволяет надеяться на более высокие продуктивные качества опытных животных. Основанием для этого служит тот факт, что в их организме на более высоком уровне происходят процессы метаболизма [4].
Скармливание молодняку крупного рогатого скота препаратов ультрадисперсных частиц (УДЧ) сопровождается изменениями в рубцовом пищеварении. Причем наиболее значительно - при использовании наночастиц латуни и железа, что приводит к увеличению концентрации летучих жирных кислот (ЛЖК) и аммиака в рубцовом содержимым на 11,9-13,9 % и 20,2-25,3 % соответственно. Число инфузорий в рубце также возрастает на 8,9-11,9 % [5].
Под действием УДЧ железа в организме опытных животных происходит изменение аминокислотного обмена, повышается синтез незаменимых и заменимых аминокислот, повышается белковый, углеводный обмены в организме животных. Все это повышает пищевую ценность мяса [6].
УДЧ железа благоприятно воздействует на процессы пищеварения, увеличивает переваримость питательных веществ корма. В итоге повышает среднесуточные приросты бычков. Благоприятно воздействует и на морфологический и биохимический состав крови. Вследствие этого, оксид железа может использоваться как биологически активная добавка в рацион молодняка крупного рогатого скота [7].
Известен способ приготовления кормовой добавки для молодняка крупного рогатого скота, включающий введение в основной рацион УДЧ железа в дозировке 2,2 мг на голову один раз в сутки в течение 7 дней. Изобретение позволяет повысить уровень активности пищеварительных ферментов панкреатического сока [8]
Основная суть предлагаемого нами способа - повышение переваримости питательных компонентов корма белковых рационов для телят путем введения в рацион УДЧ железа, что способствует лучшему усвоению веществ и увеличению продуктивности.
Норма кормления телят в 8-9 месячном возрасте рассчитана из питательности рациона по сухому веществу в 5,4-5,6 кг [9].
Поставленная задача достигается тем, что в комбикорм, содержащий питательный белковый компонент, а именно в соевый шрот, телятам в возрасте 8-9 месяцев дополнительно вводят УДЧ Fe размером 90 нм в количестве 2,4 мг на голову в сутки ежедневно в течении 14 учетных дней.
Объектом исследования служили телята в возрасте 8-9 месяцев. Они по принципу пар-аналогов были сформированы в четыре группы по 4 головы в каждой. Однородность животных подопытных групп проводилась путем подбора аналогов по таким показателям, как физическое состояние, живая масса, возраст. Все животные имели среднюю упитанность и были клинически здоровыми. Во время эксперимента телята находились в одинаковых условиях кормления и содержания. Кормление подопытных животных было организовано с учетом рекомендаций А.П. Калашникова и др. [9, 10].
Все группы с телятами в течении первых 7 дней находились на подготовительном периоде и получали основной рацион, который по питательности на 1 кг сухого вещества составлял 5,5 кг/гол [9].
Для исследования были использованы ультрадисперсные частицы железа, полученные методом электрического взрыва проводника в атмосфере аргона («Передовые порошковые технологии», г. Томск). Препараты УДЧ Fe (d=90 нм, Z-потенциал 7,7±0,5 мВ), содержали 99,8 % Fe. Перед включением в рацион ультрадисперсные частицы железа диспергировали в физиологическом растворе с помощью УЗДН-2Т («НПП Академприбор», Россия) (35 кГц, 300 Вт, 10 мкА, 30 мин). В комбикорм УДЧ Fe вводили методом ступенчатого замешивания : I опытной группе в дозировке 1,2 мг на голову в сутки, II опытной группе в дозировке 1,8 мг на голову в сутки и III опытной группе соответственно 2,4 мг/гол, контрольная группа получала основной рацион [11].
Эксперимент выполняли в соответствии с протоколами Женевской конвенции и принципами надлежащей практики (Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 534342009), а также с инструкциями «The Guide for the Care and Use of Laboratory Animals (National Academy Press Washington, D.C. 1996)».
Лабораторные исследования проводились в лаборатории «Нанотехнологии в сельском хозяйстве» и Испытательном центре (ФНЦ «Биологических систем и агротехнологий РАН», аттестат аккредитации RA.RU.21ПФ59 от 02.12.15).
Переваримость корма оценивали в течение 14 дней в процессе проведения балансовых опытов и учитывали количество потребленного животными корма, несъеденные остатки, количество выделенного кала. Коэффициент переваримости (КП) рассчитывали в % как отношение переваренных питательных веществ к принятым питательным веществам. В кале и кормах после замораживания, сушки, гомогенизирования анализировали содержание питательных веществ: сухое вещество, сырой протеин, сырой жир и содержание золы в соответствии с рекомендациями AOAC (1995). Переваримость оценивали согласно Hashemi S.R. et. al. [12].
Учет изменения живой массы животных проводили в период с 8 до 12 месячного возраста один раз в месяц путем индивидуального взвешивания.
Полученные в ходе эксперимента результаты были статистически обработаны с использованием программного пакета Statistica 10.0. Достоверность различий сравниваемых показателей определяли по t-критерию Стьюдента. Уровень значимой разницы был установлен на р≤0,05.
Анализируя полученные результаты установлено, что введение УДЧ железа в приготовленный комбикорм телятам способствует повышению переваримости сухого вещества на 8,7 % в I группе, на 10,2 % во II группе и 10,6 % в III группе относительно контроля. Также во всех опытных группах относительно контроля отмечено повышение переваримости органического вещества, сырого жира и БЭВ, в большей степени данные показатели увеличивались в III группе, получавшей УДЧ железа в дозировке 2,4 мг/гол/сут, и были выше чем в контроле на 34,8 % (р≤0,05), 29,5 % (р≤0,05), 19,9 % (р≤0,05) соответственно (табл. 1).
При постановке на эксперимент животные контрольной и опытных групп имели примерно одинаковую живую массу, которая составила 223,6-224,0 кг. Дополнительное включение в рацион телят УДЧ Fe способствовало повышению роста живой массы у животных опытных групп. Так к 12 месячному возрасту живая масса телят опытных групп относительно контроля была выше: в I группе на 1,1 %, во II группе на 1,4 % и в III на 1,9 % (фиг. 1).
Прирост живой массы за 5 месяцев исследования (с 8 до 12 месячного возраста) был выше в III опытной группе и составил 117,6 кг/гол, в I и II группах прирост составил 114,3 кг/гол и 115,6 кг/гол соответственно. При этом данный показатель в контроле был 110,8 кг/гол (фиг. 2).
Таким образом, в приготовленный комбикорм телят крупного рогатого скота УДЧ железа способствует повышению переваримости питательных компонентов корма и увеличению роста живой массы животных, поэтому может использоваться как эффективный способ для повышения усвоения питательных веществ и продуктивности растущего молодняка.
Источники информации:
1. Huang S. Effects of nano calcium carbonate and nano calcium citrate on toxicity in ICR mice and on bone mineral density in an ovariectomized mice model / S. Huang, J.C. Chen, C.W. Hsu, W.H. Chang // Nanotechnology. - 2009. 20:375102.
2. Мирошников И.С. Влияние препаратов наночастиц металлов-микроэлементов на рубцовое пищеварение и метаболизм химических элементов в системе «бактерии-простейшие» рубца / И.С. Мирошников // Животноводство и кормопроизводство. 2017. - № 1. - С. 68-77.
3. Зенова Н. Влияние ультрадисперсного железа на рост и развитие крупного рогатого скота / Н. Зенова, А. Назарова, С. Полищук // Молочное и мясное скотоводство. - 2010. - № 1. - С. 30-32.
4. Сизова Е.А. Влияние сульфата и наночастиц железа на особенности обмена химических элементов в мышечной ткани / Е.А. Сизова, С.В. Лебедев, О.Ю. Сипайлова, Д.В. Нестеров // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. - 2014. - С. 251-255.
3
4
5. Sen H. FeO nanoparticles loading on cow dung based activated carbon as an efficient catalyst for catalytic microbubble ozonation of biologically pretreated coal gasification wastewater / H. Sen, J. Shengyong, J. Jinjin, H. Zhengguang, L. Guirong, Z. Qiting, Z. Haifeng // J Environ Manage. - 2020. Aug. 267:110615.
6. Wiogo T.R. Stabilization of magnetic iron oxide nanoparticles in biological media by fetal bovine serum (FBS) / T.R. Wiogo, M. Lim, V. Bulmus, J. Yun, R. Amal // Langmuir. - 2011. - 27(2):843-50.
7. Zaheer K. Green synthesis of zero-valent Fe-nanoparticles: Catalytic degradation of rhodamine B, interactions with bovine serum albumin and their enhanced antimicrobial activities / K. Zaheer, A.AT. Shaeel // J Photochem Photobiol B. - 2018. - Mar. - 180:259-267.
8. Патент на изобретение RU № 2744196 Способ приготовления кормовой добавки для молодняка крупного рогатого скота / Е.В. Шейда, С.В. Лебедев, В.А. Рязанов, Ш.Г. Рахматуллин, И.З. Губайдуллина, И.А. Вершинина : опубл. 03.03.2021, Бюл. № 7.
9. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных / А.П. КалашниковБ В.И. Фисинин и др. Справочное пособие 3-е издание переработанное и дополненное. - Москва, 2003. - 456 с.
10. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных / А.П. Калашников, В.В. Щеглов, Н.И. Клейменов. - Москва, 2003. - 422 с.
11. Синещеков А.Д. Процессы питания и нервная регуляция их у сельскохозяйственных животных / А.Д. Синещеков // Тезисы докладов VIII Всесоюзного съезда физиологов, биохимиков, фармакологов. - 1955. - 736 с.
12. Hashemi S. Small intestine morphology, growth performance and nutrient digestibility of young broilers affected by different levels of dietary putrescine / S. Hashemi, T. Loh, H. Foo, I. Zulkifli, M. Bejo // J Anim Poult Sci. - 2014, 3(3): 95-104.