CC BY
110, Тематический номер «Корма и кормопроизводство»
www.agroyug.ru
Фомичев Ю.П доктор биологических наук, профессор ФГНБУ «Федеральный центр животноводства - ВИЖ им. Л.К.Эрнста»
флавоноид-дигидрокверцетин в питании человека и животных, сохранности продукции сельского хозяйства
В последние десятилетия, как отмечает Всемирная организация здравоохранения, растущую угрозу представляет проблема микробной резистентности, возникающей при необоснованным использованием антибиотиков в медицине и животноводстве. Ученые США, Великобритании и Китая призывают созвать сессию ОНН для обсуждения вопроса и принятия решения по борьбе с «супермикробами», резко сократить использование антибиотиков в медицине и животноводстве. В противном случае к 2050 г 10 миллионов людей в год будут умирать от инфекций, вызываемые антибиотико-устойчивыми бактериями.
В то же время в мире, включая и Россию, активно развивается экологическое сельское хозяйство. По прогнозам к 2020 году объем мирового рынка экологической продукции может достигнуть оборота в 200-250 млрд. долларов в год. Под экологически безопасной сельскохозяйственной продукцией понимают такую продукцию, которая в течение принятого для различных ее видов «жизненного цикла» (производство-переработка-потребление) соответствует установленным органолептическим, гигиеническим, технологическим и токсикологическим нормативам и не оказывает негативного влияния на здоровье человека, животных и состояние окружающей среды. В России подготовлен проект закона об органическом сельском хозяйстве, в котором впервые зафиксировано, что именно можно назвать органической продукцией. Это продукция, полученная от здоровых животных и растений, без применения агрохимикатов, пестицидов, антибиотиков, генно-модифицированных (генно-инженерных, трансгенных) организмов, не подвергнутая обработке с использованием ионизирующего излучения. Принят ГОСТ Р 56508-2015 «Продукция органического производства. Правила производства, хранения, транспортирования» со сроком введения 01.01.20l 7 г. В связи этим возникает необходимость поиска новых природных биорегуляторов жизнедеятельности организмов, обеспечивающих высокую резистентность животных к воздействию биотических и абиотических факторов окружающей среды, сохранность, высокую воспроизводительную способность и реализацию продуктивного потенциала животного.
Такими свойствами обладают природные вещества - биофлавоноиды, которые представляют разнообразную группу растительных полифенольных соединений, в основе структуры которых лежит ди-фенилпропановый углеродный скелет.
В растениях обнаружено свыше 4000 флавонои-дов с идентифицированной химической структурой. Биофлавоноиды могут использоваться для синтеза биологически важных соединений в клетке (например, убихинона). Рутин и кверцетин - полифенолы, обладающие Р-витаминной активностью, являются эффективными антиоксидантами. Флавоноиды (ка-техины) зеленого чая способны оказывать выражен-
ное цитопротективное действие, в основе которого лежит их свойство обезвреживать свободные радикалы. В отличие от витамина Е, биофлавоноиды кроме прямого антирадикального действия могут также связывать ионы металлов с переменной валентностью, ингибируя, тем самым, процесс пероксид-ного окисления липидов мембран. К повреждению структурной целостности клеток (биомембран) приводит избыточная активация свободнорадикального окисления и образование его токсических продуктов, что, в конечном итоге, ведет к снижению продуктивности и естественной резистентности животных и, в определенных условиях, становится основным или вторичным патогенетическим звеном развития заболеваний.
Одним из наиболее изученных флавоноидов является дигидрокверцетин с широким спектром биологических свойств, регули рует метабол ические процессы, оказывает положительное влияние на функциональное состояние внутренних органов организма, создает механизмы защиты здоровых клеток организма от патологий, вызываемых химическими отравлениями, воздействием электромагнитного излучения и радиации, путем нейтрализации радикальной активности, процессов вирусной и бактериальной природы. Он не токсичен, безвреден, обладает высокой активностью при небольших концентрациях, устойчив к тепловым и механическим воздействиям. Признан как эталонный анти-оксидант и широко применяется в медицине и пищевой промышленности.
Дигидрокверцетин в настоящее время используется более чем в 100 биологически активных добавках к пище и лекарственных средств, а также в продуктах питания и косметической продукции, которая подвержена процессам окисления. Он также необходим для животных, особенно при их разведении и производстве продукции животноводства в техногенных по тяжелым металлам (РЬ, Сс1, Дб, Нд и др.) и радионуклидам (90Бг, 137Сб), территориях, а также подверженных загрязнениями промышленных предприятий химической, металлургической, нефтехимической и других видов промышленности.
Введение в рацион сельскохозяйственных животных и птицы «Экостимул-2» (дигидрокверцетин в форме кормовой добавки) оказывает положительный эффект при иммунодефицитном состоянии, бронхо-легочной патологии и нарушении функционального состояния печени и др., которое является, как правило, следствием воздействия на организм неблагоприятных факторов среды и технологий, неадекватных физиологии сельскохозяйственных животных.
Благодаря капилляропротекторным и антиокси-дантным свойствам дигидрокверцетина значительно улучшается обмен веществ на границе клетки и капилляра, и повышение антиоксидантного статуса организма. Антиоксидантные действия дигидроквер-
ЭФФЕКТИВНОЕ май
животноводство 2018
цетина, как и других флаваноидов, является одним из неспецифических механизмов реализации многих других его биологических свойств.
В настоящее время проведены широкие исследования эффективности применения дигидрокверцетина в молочном скотоводстве, свиноводстве , птицеводстве, пчеловодстве, кролиководстве и звероводстве. Эффективность его применения в зонах, загрязненных радионуклидами и тяжелыми металлами, на дойных коровах и телятах проявилась в повышении выведения из организма поллюантов, резистентности и продуктивности животных. Положительное влияние дигидрокверцетина на организм животных проявляется как в период действия неблагоприятных факторов среды, так и в период действия технологических факторов.
Уникальные свойства дигидрокверцетина позволяют широко использовать его в пищевой промышленности для:
• увеличения сроков хранения исходного сырья для производства пищевых продуктов и самих продуктов, содержащих жиры;
• придания пищевым продуктам лечебно-профилактических свойств;
• увеличения сроков годности жиров и растительных масел;
• увеличения сроков годности сухого, сгущенного молока и других молочных продуктов; в частности сливок, мороженого, сметаны, йогуртов, а также предохраняет овощи, фрукты и продукты их переработки от потемнения и преждевременного гниения.
Введение дигидрокверцетина в жиросодержащие продукты питания продлевает срок их годности в несколько раз и придает им ярко выраженные оздоровительные свойства, потребление таких продуктов мягко повышает активность иммунной системы организма естественным и физиологичным путем. Дигидроквер-цетин, введенный в состав пищевых продуктов, особенно необходим для населения, проживающего в экологически неблагополучных районах. При регулярном потреблении продуктов с дигидрокверцетином предохраняется печень от разрушения вирусами и различными токсичными веществами, выводятся токсины, радионуклиды и соли тяжелых металлов естественным путем. В настоящее время разработан ГОСТ 33504-2015, Дигидроверцетин,ТУ., который введен с 01.01.2017 г.
Исследования по применению препаратов на основе дигидрокверцетина проведены в хозяйствах Брянской, Тульской и Ярославской областях, загрязненных радионуклидами в результате Чернобыльской аварии, тяжелыми металлами, оксидами и другими ксенобиотиками в результате эмиссии предприятий металлургической, нефтехимической и лакокрасочной промышленности, и относительно экологически благополучной Московской области.
• Применение «Экостимул-1» в питании коров при разведении их в Новозыбковском районе Брянской области, загрязненном радионуклидами, позволило повысить неспецифическую резистентность организма, снизить содержание 137Cs в молоке в 1,45 раз и повысить среднесуточный удой на 2,5 л при одновременном повышении содержания жира в молоке, что позволило получить нормативное по экологической безопасности молоко и чистый доход от реализации дополнительного надоя молока в размере 130,9% по отношению к контрольным коровам.
• На ферме Тульского НИИСХ, расположенного в Плавском районе, подвергнутого загрязнению радионуклидами и тяжелыми металлами, применение в кормлении коров «Экостимул-1» позволило снизить содержание 137Cs в молоке с 2,81 Бк/кг до уровня минимально детектируемой активности и содержание свинца в молоке коров и нормализовать углеводно-жировой обмен в организме (патент RU 2328132 С2).
• Включение в рацион высокопродуктивных коров «Экостимул-1» на ферме «Дубровицы» ФГУП «Кле-ново-Чегодаево» ВИЖ'а позволило повысить среднесуточный удой с 31,4 кг до 34,7 кг или на 10,6%, получить дополнительную прибыль по 792 руб. на корову в месяц, нормализовать углеводно-жировой обмен.
Дигидрокверцетин является одним из ингредиентов КД Экокор, которая разработана для применения в предотельный и новотельный периоды с целью: профилактики и коррекции нарушений углеводно-липидного обмена, клинических, субклинических ацидозов и кетозов, нарушений функции и жировой дистрофии печени; стрессов и сво-боднорадикального окисления липидов, нарушений сердечно-сосудиситой системы и микроциркуляции ЦНС, желез, в т.ч. молочной, и тканей организма; и повышения антиоксидантной защиты организма; воспроизводительной способности, молочной продуктивности и сроков продуктивного использования коров (патент RU 2454228 С2). В результате профилактики и коррекции вышеуказанных нарушений и патологий в организме коров в переходный период при даче ЭкоКор у них более полно реализуется генетически обусловленный потенциал продуктивности и улучшается продуктивное здоровье, что выражается в дополнительном получении по 500-700 кг молока натуральной жирности за 305 дней лактации, что в конечном счете способствует повышению рентабельности отрасли на 25-30%.
• Применение «Экостимул-1» при выращивании телят в молочный период в условиях загрязнения среды радионуклидами и тяжелыми металлами позволило сократить степень резорбции из кишечника радионуклидов 90Sr, 137Cs, Pb и Cd в 2, 1,9, 1,5 и в 200 раз соответственно, в результате у телят, получавших кормовую добавку, повысился уровень резистентности, что способствовало получению среднесуточного прироста в течение 6-ти месяцев по 838 г, что было выше, чем в контроле на 3%.
• В опыте на телятах, проведенном в ЗАО «Красная Пойма», расположенном в Луховицком районе Московской области, при выпаивании подкисленного молока муравьиной кислотой с добавлением «Экостимул-2» повысило жизнеспособность телят и способствовало получению среднесуточного прироста за первые 50 дней по 864 г и последующие 50 дней по 1113 г, что было больше, чем в контроле на 13,1 и 10,5% соответственно.
Экономическая эффективность выращивания телят при применении Экостимул-2 составила 702,2 руб. на голову или на 11,9 руб. на 1 руб. затрат на кормовую добавку.
• В исследованиях, выполненных на ферме «Дубровицы» ФГУП «Кленово-Чегодаево» ВИЖ'а, применение пробиотиков тококарина и каротинобактери-на совместно с Экостимул-2 при выпойке телят подкисленным муравьиной кислотой молока был полу-
KO^^ JSj^SHk Тематический номер «Корма и кормопроизводство»
www.agroyug.ru
чен среднесуточный прирост 817 г, что было больше, чем в контроле на 100 г и больше в группе телят, получавших пробиотики на 26г. В результате было получено по 2,3 и 1,7 руб. прибыли на 1 руб. затрат.
• Применение кормовых добавок Экостимул-1 и Экостимул-2 при выращивании подсосных поросят и отъемышей также было экономически эффективным. Исследования проводились на свиноферме ФГУП «Кленово-Чегодаево» ВИЖ'а. Дача Экости-мул-1 отдельно и совместно с пробиотиками токо-карина и амиловарина способствовало сокращению расстройств пищеварительного тракта в 2,5 раза при 100% сохранности поголовья, а также повышению среднесуточного прироста на 21,3 и 15,9% соответственно при совместном с пробиотиками и отдельном применении Экостимул-1. Экономический эффект от применения данной композиции составил 16,5 и 13,8% соответственно по отношению к контролю.
• При выращивании поросят после отъема в возрасте 60 дней на той же свиноферме дача Экости-мул-1 также была эффективной. При 100% сохранности среднесуточный прирост составил 540 г, что было выше, чем в контроле на 21,8%.
• В других исследованиях на поросятах отъе-мышах в течение 52 дней, выращиваемых на полноценных комбикормах СК-4 и СК-5 с добавлением «Экостимул-2» отдельно и совместно с арабинога-лактаном среднесуточный прирост составил 496 и 504 г соответственно при 100% сохранности, что было выше, чем в контроле на 20,6 и 22,6% соответственно при 90% сохранности.
Особо высокая эффективность применения Эко-стимул-2 и арабиногалактана проявилась в период действия экологической экстремальной жары - июль-август 2010 г, когда на свиноферме держалась температура в течение этого времени на уровне +30°С, а в воздухе присутствовал «смог». В этот период среднесуточный прирост при даче Экости-мул-2 и арабиногалактана составил 618 и 570 г при полной сохранности, что было выше, чем в контрольной группе на 38,8 и 28,1% соответственно и при 70% сохранности поголовья.
При применении КД Экостимул 1 и 2 и арабиногалактана в течение полного цикла выращивания и откорма живая масса 100 кг у свиней достигалась за 193 и 203 дня, что было меньше на 53 и 43 дня, чем в контроле. При этом все показатели качества туши и свинины значительно превосходили контрольные. В результате экономическая эффективность при применении КД Экостимул и арабиногалактана составила 1799 и 817 руб. на голову за период выращивания и откорма.
• Исследования по применению «Экостимул-2» на цыплятах-бройлерах были выполнены на экспериментальной базе Оренбургского ГАУ. В течение 42-дневного периода выращивания среднесуточный прирост живой массы постепенно увеличивался, достигнув к шестинедельному возрасту 53,86 г, в группе цыплят получавших «Экостимул-2» и 49,75 г в контрольной группе. В результате живая масса одного бройлера в конце выращивания составила 2208 г при 93% сохранности при включении в рацион «Экостимул-2», что было больше на 8,27% по сравнению с контрольной группой при 85% сохранности.
Применение КД Экостимул-2 и арабиногалакта-на при выращивании и промышленном использова-
нии кур-несушек также было положительным. Анализ продуктивности кур-несушек показал, что средняя масса яйца в группе, получавшей Экостимул-2, превосходила контрольные значения на 2,71%, кроме того, возрастает и яйценоскость птицы опытной группы на 1,37%. Вместе с этим увеличиваются затраты корма на 1 несушку за весь опытный период на 0,72%. Распределение яиц по категориям показывает, что птица опытной группы интенсивнее наращивает продуктивность с возрастом. Уже к 26-не-дельному возрасту доля яиц I категории составляет более 58% от общей массы, тогда как в контрольной группе этот уровень достигался лишь к возрасту 28 недель.
В период с 25- до 43-недельного возраста от птицы опытной группы получено от 8,92 до 9,64% яиц со средней массой более 75 г, тогда как в контрольной группе яйца высшей категории по массе были лишь в период с 23- до 29-недельного возраста и в количестве не более 3,03% от общего числа яиц.
Высокая эффективность применения «Экости-мул-2» была получена и в пчеловодстве. Пчелиным семьям предоставляли в поилках водный раствор Экостимул-2 в концентрации 5 мг/л в начале весны, при экспозиции ульев после зимовки за два месяца до главного медосбора, стимулировало откладывание яиц маткой, которое составило в опытной группе 1429 яиц в день, что было больше, чем в контроле на 16,0%. С плодовитостью маток положительно коррелирует медопродуктивность пчелиных семей.
В пищевой промышленности дигидрокаверце-тин широко используют в качестве антиокислителя, позволяющего увеличить срок годности продукта. Применение дигидрокврцетина в молочной промышленности обусловлено тем, что он предотвращает процесс самоокисления продуктов питания и увеличивает продолжительность срока их хранения в 1,5 - 4 раза, сохраняет первоначальные орга-нолептические показатели более длительное время. Так, например, срок годности йогурта увеличивает до 60 суток, майонеза до 30 суток, мороженого в 2-3 раза, сметаны до 40 суток сыра плавленого до 120 суток, продуктов,. изготовленных из сухого молока жирностью 25% в 1,5 - 2 раза, сухого молока, сухого цельного молока до 2 лет, соево-молочного концентрата - до 12 месяцев, творога сублимационной сушки - в 2 раза. Дигидрокверцетин способствует торможению процесса развития микроорганизмов в готовой продукции. В частности, оказывает ингибирующее действие на золотистый стафилококк (S.aureus) на 90 %; липолитических микроорганизмов от 44 до 88%; бактерий L.monolcytogenes на 30 %, E.coli на 12 %. угнетает дикие дрожжи рода Rhodotorula, молочнокислые бактерии и бактерии группы Aicyclobacillus acidoterrestris .
В настоящее время комиссия Совета Европы приняла решение о применении в пищевой промышленности дигидрокверцетиа (таксифолина) в качестве нового пищевого ингредиента в странах ЕС. (Official Journal of the European Union. L 295/1. EN.14.11.2017).
Подробные материалы изложены в монографии «Дигидрокверцетин и арабиногалактан - природные биорегуляторы в жизнедеятельности человека и животных, применение в сельском хозяйстве и пищевой промышленности. М.: ИД. «Научная библиотека». 2017 г. С монографией можно ознакомиться на сайте ФГБНУ ФНЦ ВИЖ им.Л.К.Эрнста.
