Биодоступность зольных элементов из экструдсодержащих рационов

Холодилина Т.Н., Мирошников С.А., Гречушкин А.И., Дроздова Е.А., Зинюхин Г.Б.

Оренбургский государственный университет

БИОДОСТУПНОСТЬ ЗОЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ЭКСТРУДСОДЕРЖАЩИХ РАЦИОНОВ

В работе изучена эффективность использования экструдатов, содержащих лузгу гречихи и фуз-отстой, в кормлении жвачных животных. Проведена оценка переваримости органической и зольной части корма. Выявлено влияние горячей экструзии на биодоступность химических элементов.

Экструзия применяется с целью рационального использования вторичных ресурсов, ддя создания безотходных технологий, увеличения объемов и получения новых кормовых продуктов повышенной пищевой и биологической ценности (Гуменюк Г.Д., 1997).

Широкое применение данной технологии обусловлено тем, что продукты, полученные методом экструзии, обладают наилучшими характеристиками по питательности и являются неприхотливыми в хранении. Кроме того, данная технология отличается своей универсальностью по видам перерабатываемого сырья (Карабуля Б.В., 1989).

В соответствии с имеющимися данными в ходе экструзии в растительном сырье происходит целый ряд изменений, включающих клейстеризацию крахмала, расщепление молекулярных цепей целлюлозы и других некрахмальных полисахаридов, денатурацию белка и т. д. (Черняев Н.П., 1985). В конечном итоге все эти трансформации сопряжены с повышением биодоступности органической части корма (Acker L., Ernst G., 1954). Однако в ходе экструзии белково-углеводный комплекс претерпевает сложные изменения, связанные с увеличением удельной поверхности и усилением сорбционных свойств (Соколова О.Я., 2006). В соответствии с этим видимая переваримость компонентов золы из экструдатсодержащих рационов должна закономерно снижаться. Подтверждением этого являются следующие экспериментальные данные.

Материалы и методы

В процессе лабораторных исследований изучено влияние экструзионной обработки на питательную ценность различных кормов (лузга гречихи, фуз-отстой и т. д.) путем оценки химического состава, переваримости.

В качестве базового оборудования для получения кормосмеси использовали пресс-экструдер ПЭШ-30/1. Процесс прессования увлажненных образцов проводился на пресс-экструдере с установленной фильерой d =10 мм и длиной 60 мм, при частоте вращения шнека п = 160 об/мин. Для нормального протекания процесса экструдирования создавали давление 10 МПа и температуру 110-1200С при влажности смеси 18-20%.

Экспериментальная часть работы на животных выполнена на модели молодняка крупного рогатого скота и курах. В общей сложности было выполнено три эксперимента, в I и II опытах исследовали биодоступность вещества экструдатов в организме жвачных.

Для чего методом пар-аналогов формировали однородные группы (п = 3) бычков красной степной породы с последующей оценкой переваримости рационов, содержащих экструдаты лузги гречихи и фуза-отстоя.

Методикой исследований на птице предполагалось формирование методом аналогов двух групп четырехнедельных цыплят бройлеров кросса «Смена 4» (п = 20). Особи контрольной группы на протяжении всего учетного периода получали рацион, не содержащий экструдатов. Опытной группе заменяли в составе рациона 10% нативных отрубей на экструдированные с 28 по 47 сутки и 18% с 42 по 69 сутки жизни.

По окончанию эксперимента в 70-дневном возрасте был проведен убой подопытной птицы с последующей оценкой биосубстратов цыплят-бройлеров на содержание химических элементов. Исследования осуществлялись методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии, в аккредитованной лаборатории АНО «Центр биотической медицины» (аттестат аккредитации ГСЭН. Яи. ЦОА. 311, регистр. номер в Гос. Реестре РОСС Яи. 0001.513118 от 29.05.03).

Переваримость питательных веществ рациона на молодняке КРС изучалась по общепринятой методике проведения балансовых опытов (Овсянников А.И., 1976), в исследованиях на птице по ВНИТИПу (1992).

Полученные результаты были статистически обработаны по Г.Ф. Лакину (1991).

Результаты и обсуждение

В ходе первого опыта изучена эффективность использования экструдатов с лузгой гречихи в кормлении жвачных животных, для чего животным опытных групп 30% основного рациона заменяли на экструдированные смеси, состоящие из 80% отрубей и 20% лузги. Животные ! опытной группы получали экструдированный продукт с лузгой, не подвергавшейся предварительной обработке. В рацион П опытной группы включали экструдат с лузгой, прошедшей предварительную химическую обработку (5% NaOH).

Как следует из полученных результатов, использование в кормлении животных экструдированного продукта привело к повышению переваримости питательных веществ. Так переваримость сырой клетчатки рациона увеличилась на 0,3% в I опытной группе. Предварительная химическая обработка лузги повысила этот показатель на 2,2% во II опытной группе относительно контроля (табл. 1).

Экструдирование благоприятно воздействует на переваримость испытуемого корма, это в первую очередь связано с преобразованием углеводного комплекса в более доступную форму для организма животного. Применение предварительной химической обработки повышает переваримость клетчатки на 8,76% (Р<0,05) по сравнению с группой, получавшей необработанную лузгу (табл. 2).

Как следует из полученных данных, эк-струдирование оказало непосредственное влияние на биодоступность зольных элементов из корма. В частности, если в контрольной группе видимая переваримость совокупной массы золы составила 22,4%, то в I опытной данный показатель оказался на 2,5% ниже. А во II опытной и вовсе составила только 1,7%. Столь значительные различия косвенно свидетельствуют об особой

«роли» удельной поверхности растительных биосубстратов в биодоступности химических элементов. Как известно, обработка щелочью растительного сырья сопровождается разрывом клеточных стенок и образованием сложной микропористой структуры продукта (Дудкин М.С., 1998).

В ходе II опыта оценивали переваримость фуза, который скармливали животным опытных групп в кормосмеси, состоящей на 88% из зерна, 10% фуза и 2% минеральной добавки. Соответственно животные ! опытной группы получали неэкструдиро-ванную композицию, особи П опытной группы получали ее после экструзии.

Исследования по оценке переваримости фузсодержащих смесей производились на фоне рациона, включавшего клеверное сено, силос кукурузный, пивную дробину, патоку кормовую, шрот соевый, жмых подсолнечный и зерно пшеницы. Средневзвешенная концентрация обменной энергии в рационе составила 10,0 МДж/кг СВ, доля жира в сухом веществе не превышала 2,3%, содержание сырого протеина - 2,2-2,3 кг.

Использование в кормлении животных фуза, как и предполагалось, привело к значительному, на 5,14% (Р<0,05), снижению переваримости сырой клетчатки. В то время как предварительная экструзия фузсодержа-щей смеси, напротив, сопровождалось некоторым повышением значений данного показателя в среднем на 4,22% относительно контроля (табл. 3).

В целом экструзия способствовала достоверному повышению переваримости органического вещества рациона с 69,47% в контроле до 72,20%, или на 2,73% (Р<0,05). В то же время было отмечено снижение степени использования зольных элементов. Как следует из полученных данных, видимая переваримость золы при скармливании животным I опытной группы неэкструдированно-го продукта составила 31,4%, тогда как аналогичный показатель для экструдсодержа-щего рациона составлял 9,9%, или на 21,5% (Р<0,05) меньше.

Столь же выраженным действие экстру-датов на обмен минеральных веществ было и в исследованиях на птице. Влияние экст-

Таблица 1. Коэффициенты переваримости питательных веществ рациона, %

Группа Сухое вещество Органическое вещество Сырой протеин Сырой жир Сырая клетчатка БЭВ

Контрольная 65,93±0,21 68,22±0,23 61,33±1,84 66,82±0,82 47,15±0,86 77,48±0,47

I опытная 64,77±1,15 67,13±1,37 63,44±0,34 69,15±0,75 47,43±0,58 75,74±0,97

II опытная 65,18±1,45 68,52±0,85 64,19±1,31 69,20±1,47 49,34±0,91 79,39±0,84*

Примечание: *—Р<0,05

Таблица 2. Коэффициенты переваримости питательных веществ испытуемого корма,%

Испытуемая смесь Сухое вещество Органическое вещество Сырой протеин Сырой жир Сырая клетчатка БЭВ

Экструдированные отруби с необработанной лузгой 64,11±1,63 67,04±0,95 63,41±5,81 65,30±2,83 39,35±1,24 76,07±0,55

Экструдированные отруби с обработанной лузгой 69,81±3,58 72,37±1,57* 65,74±6,21 63,41±1,74 48,11±2,74* 79,09±1,03*

Примечание: *—Р<0,05

Таблица 3. Коэффициенты переваримости питательных веществ корма подопытными животными,%

Показатель Группа

контрольная I опытная II опытная

Сухое вещество 68,29±0,69 68,55±0,71 70,33±0,84

Органическое вещество 69,47±0,57 69,70±0,58 72,20±0,71*

Сырой протеин 68,38±0,86 70,27±0,67 70,92±1,77

Сырой жир 64,42±2,54 75,43±1,26** 74,57±0,57***

Сырая клетчатка 56,59±1,01 51,40±1,27 * 60,81 ±1,24

БЭВ 75,24±0,45 76,42±0,70 77,05±0,75

рудатов на элементный статус подопытной птицы выражалось в достоверном снижении содержания в тканях тела целого ряда химических элементов. В частности, к концу опыта имело место достоверное снижение в теле содержания калия на 32%, натрия на 37% (Р<0,05).

Содержание эссенциальных и условно эссенциальных элементов в теле опытной птицы достоверно снижалось по кобальту на 37% (Р<0,05), хрому на 6,1% (Р<0,001), ванадию - на 92% (Р<0,001).

При этом эффективность использования химических элементов птицей опытных групп из корма также снизилась: по селену на 17,1%, цинку на 26,6%, фосфору на 25,1%, кальцию на 19,6% и т. д.

Полученные экспериментальные данные хорошо согласуются с результатами Соколовой О.Я. (2006) по оценке сорбционных свойств экструдатов в рационах кур-несушек.

Снижение содержания в теле птицы опытных групп оцениваемых нами элемен-

тов связано, по всей видимости, с выраженным воздействием непереваримой части корма (целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин) на всасывание, накопление и выведение ионов металлов из организма птицы. Наши исследования подтверждают гипотезу о выраженных сорбционных свойствах корма, подвергнутого горячей экструзии. Известно, что под действием технологических факторов процесса экструдирования (высокая температура, механическое истирание, давление) продукт получается с высокоразвитой микропористой структурой. При этом белково-углеводный комплекс претерпевает сложные необратимые изменения, связанные с деструкцией, денатурацией биополимеров, цепь мак-ронутриента видоизменяется, вследствие чего молекула биополимера приобретает хорошо выраженные сорбционные свойства.

Таим образом, экструзия растительного сырья сопряжена с изменением биодоступности химических элементов, что необходимо учитывать при формировании рационов животных.

Список использованной литературы:

1. Acker L., Ernst G. Uber das Vorcomeneins phoshhatdspaltenden Fements in Cerilien Bioch. Ztchs., Bd. 325, 1954.-253 p.

2. ВНИТИП. Методические рекомендации по проведению научных исследований по кормлению с.-х. птицы. - Сергиев Посад, 1992, 25 с.

3. Гуменюк Г.Д. Получение новых видов сырья способом экструдирования // Комбикормовая промышленность. — 1997. - №2. - С. 27-28.

4. Дудкин М. С. Новые продукты питания. - К.: Урожай, 1998. - 378 с.

5. Карабуля Б.В. Экструзионная технология - перспективный способ создания новых пищевых продуктов. - Кишинев: МолдНИИНТИ. - 1989. - 25 с.

6. Овсянников А.И. Основы опытного дела в животноводстве. - М.: Колос, 1976. - 302 с.

7. Соколова О.Я., Стряпков А.В. Влияние технологических факторов на сорбционную способность зернопродуктов // Вестник ОГУ. - 2005, №10. С. 158-164.

8. Черняев Н.П. Технология комбикормового производства М.: Агропромиздат, 1985. - 256 с.