CC BY
32
Бибиков С. О., Шаповалов С. О., Корнилова Е. В., Калашников В. А., Долгая М. Н. Использование природных детергентов сорбционного действия при морфофункциональных нарушениях пищеварительного тракта свиней в условиях интенсивного кормления // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. - 2017. -№2 (9) апрель - июнь. - URL http://e-joumal.omgau.m/images/issues/2017/2/00337.pdf. - ISSN 2413-4066
УДК 636.4.033
Бибиков Семен Олегович
Специалист
ООО Научно-испытательный центр « Черкизово», г. Москва bibikovso@gmail.com
Шаповалов Сергей Олегович
Доктор биологических наук, директор
ООО Научно-испытательный центр «Черкизово», г. Москва s.shapovalov@cherkizovo.com
Корнилова Елена Вячеславовна
Кандидат сельскохозяйственных наук, руководитель направления испытания качества кормов и продуктов животного происхождения ООО Научно-испытательный центр «Черкизово», г. Москва e. kornilova@cherkizovo .com
Калашников Вячеслав Александрович
Кандидат ветеринарных наук, руководитель направления ветеринарно-санитарной экспетризы
ООО Научно-испытательный центр «Черкизово», г. Москва v.kalashnikov@cherkizovo. com
Долгая Марина Николаевна
Кандидат биологических наук, заведующий лабораторией оценки качества кормов и
продуктов животного происхождения
Институт животноводства НААН Украины, г. Харьков
dolgaiam@mail.ru
Использование природных детергентов сорбционного действия при морфофункциональных нарушениях пищеварительного тракта свиней в условиях
интенсивного кормления
Аннотация. В статье приведены результаты изучения влияния детергентов природного происхождения с сорбционными свойствами в условиях ряда морфофункциональных нарушений в пищеварительном тракте свиней при интенсивной технологии выращивания. Изучены показатели роста и жизнеспособности свиней в течение опыта, переваримость питательных веществ. Проведены копрологические и
микроскопические исследования фекалий свиней в условиях различной устойчивости микробиоты кишечника. Установлен эффект при пероральном введении матрицы монтмориллонита в дозе 0,5% к сухому веществу корма в течение 21 дня на фоне естественной гастропатии.
Ключевые слова: монтмориллонит, свиньи, кал, микробиота, переваримость
Введение. Обеспечение потребностей организма свиней в энергии и других питательных веществах является главной задачей технологии интенсивного выращивания. К расчетным и фактическим показателям питательной ценности рациона существуют строгие требования, сегодня корма для животных анализируют не менее чем по 7-11 показателям антипитательных веществ, таким как некрахмалистые полисахариды (НПС), ингибиторы протеаз и др. В то же время, любая смена количественных или качественных показателей бактериоценоза кишечника [1], или, используя более современный термин - «микробиоты», приводит к частичному перевариванию питательных веществ, усилению перистальтики [2], нарушению водно-солевого равновесия, попаданию в организм продуктов неполного расщепления метаболитов микроорганизмов, усилению в кишечнике процессов гниения, брожения. В результате этих интоксикаций, могут развиваться дегенеративные изменения в паренхиматозных органах, и, что особенно опасно - нарушение регуляторной функции нервной системы [3]. Сейчас самым распространенным способом лечения желудочно-кишечных заболеваний молодняка свиней является применение антибактериальных препаратов [4]. Однако, применяя общепринятую терапию при расстройствах пищеварения, у свиней может развиться вторичная иммунопатологическая недостаточность [5]. Патогенная микрофлора приобретает антибиотикорезистентность, в продуктах животного происхождения происходит накопление продуктов метаболизма фармацевтических препаратов, что отрицательно сказывается на качестве продукции. В связи с этим, при профилактике или при формировании устойчивой микробиоты, необходимо применять вещества природного происхождения, детергенты с выборочным сорбционным действием, изменяющие соотношение и стимулирующие развитие полезной микрофлоры [6], увеличивающие секрецию и моторику, улучшающие ферментативную активность как полостного, так и мембранного пищеварения, рост и развитие организма свиней в целом. Литературные данные свидетельствуют об эффективном использовании детергентных стимуляторов абсорбции нутриентов, которые, обладая поверхностной активностью, положительно влияют на усвоение питательных веществ корма, уменьшают напряжение на фазовой границе жир-вода и, подобно желчным кислотам, улучшают всасывание жирных кислот и жирорастворимых веществ, в то же время, являясь сорбентами эндо - и экзотоксинов, в т. ч. молекул средней массы [7, 8].
Неоспоримая актуальность изложенных исследований в этом направлении поставила цель исследовать эффективность использования матрицы природных детергентов с сорбционными свойствами на примере монтмориллонита, и изучить его влияние на рост, развитие, морфофункциональные характеристики пищеварительной системы свиней в условиях интенсивных технологий выращивания.
Материалы и методика исследования. Физико-химические свойства используемой матрицы в виде добавки к рациону исследовали в соответствии с определенными методиками и стандартами. Так, общая формула матрицы представлена следующей формулой: (Na,Ca)o.зз(Al,Mg)2(Si4Olo)(OH)2•иH2O, к тому же это смесь природных алюмосиликатных минералов, основу которых составляет монтмориллонит с последующей химической формулой: Al2O3.4SiO2n.H2O (60-70%). Также в ее составе были идентифицированы: сапонит - АЬОз [MgO] 4SiO2n.H2O; нонтронит - АЬОз [Ре2Оз] 4SiO2nH2O; бейделит - АЬОз 3SiO2 ПН2О; ипирофилит - АЬ^4Ош](ОН)2. В небольших количествах присутствуют иллит, каолинит, цеолит, вермикулит и другие минералы. Анализ
химического состава соединений показал, что матрица характеризуются следующим составом (%): SiO2 - 54,52; АЬОэ- 15,41; СаО - 1,80; MgO - 2,17; Fe2Oз - 6,60; Na20+K20 -0,28; SO42"- 0,18.
Формирование групп животных для проведения экспериментов проводили по принципу пар-аналогов. Были сформированы исследовательские и контрольные группы поросят возрастом 60 суток. Опыт продолжался 21 день. Кормление и содержание животных осуществлялось согласно принятой в хозяйстве технологии. Исследовательским и контрольным животным в зависимости от возраста предназначался комбикорм, изготовленный по собственной рецептуре. Контрольная группа (К) - это здоровые животные, которые получали основной рацион, предусмотренный технологией кормления. Опытная (1 О) группа - это здоровые животные, которые к основному рациону дополнительно получали добавку монтмориллонитовой матрицы (ММ) в количестве 0,5% сухого вещества корма. Вторая (2 О - отрицательный контроль) и третья (3 О) были сформированы из так называемого «технологического брака», в которую входили гипотрофики и поросята с хронической диареей. Третья исследовательская группа дополнительно получала добавку монтмориллонитовой матрицы в количестве 0,5% сухого вещества корма. Сохранность, интенсивность роста и конверсию корма определяли по общепринятым методикам [6]. Переваримость питательных веществ определяли в условиях проведения балансового опыта в течение 4 суток [6]. Копрологические исследования и клиническую оценку результатов проводили по методике Васильева М.Ф. (2001) [2]. Статистическую оценку результатов проводили с использованием стандартных методов вариационной статистики: расчет средних значений (М), погрешности средних значений (т), ^критерия Стьюдента. Вероятной считали разницу при р < 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение. Как свидетельствуют данные табл. 1, на конец учетного периода интенсивность среднесуточного прироста в группе 1 О выросла на 8,5%, а в опытных группах гипотрофиков, с признаками хронической диареи (3 О) этот показатель был в 1,15 - 2 раза меньше по сравнению с контролем (К). Однако в группе 3 О интенсивность среднесуточного прироста против группы К была больше почти на 75%. В абсолютных величинах живая масса 1 гол. до конца исследований в контроле составила 103,07 кг, в то время как в опытных группах - 108,07-110,24 кг. При этом наибольший прирост живой массы за опыт был отмечен у свиней 2-й группы - 76,13 кг, а в контроле -68,91 кг.
Одним из основных экономических показателей производства свинины в условиях введения матрицы монтмориллонита была конверсия корма - расход 1 кг кормов на производство 1 кг прироста живой массы поросят, которая была соответствующей уровню 2,7-3,0. Согласно генетическому потенциалу по породе.
Таблица 1. Показатели роста и жизнеспособности свиней в течение исследуемого периода в условиях различной устойчивости микробиоты кишечника свиней на откорме_
Показатели Группы на конец опыта
К 1 О 2 О 3 О
+ 0,5% ММ 0,5% ММ
(п=30) (п=30) (п=8) (п=7)
Интенсивность среднесуточного 0,621±0,03 0,680±0,02* 0,310±0,03 0,542±0,05**
прироста, кг
Конверсия корма 2,82±0,05 2,75±0,07 3,56±0,06 3,23±0,03**
Смертность, % 0 0 25,0 14,2
Примечание: * достоверно при р<0,05; ** достоверно при р<0,01 относительно контроля
По данным эксперимента, в группе контроля и в первой опытной группах смертность поросят отсутствовала, по крайней мере, в течение эксперимента. В группе негативного контроля и с использование сорбента смертность поросят составила 25,0 и 14,2%, то есть две и одна голова соответственно (табл. 1). Важным вопросом при
использовании сорбентов и детергентов различной природы является изучение показателей переваривания корма. В условиях хозяйства нами проведен балансовый опыт, результаты которого представлены в таблице 2. Нами установлено, что животные, получавшие в дополнение к основному рациону добавку адсорбента монтмориллонитовой природы в количестве 0,5% к корму, усваивали сухое вещество корма лучше по сравнению с животными контрольной группы, при этом коэффициент переваримости органического вещества был также выше у животных опытных групп (в 1 О - на 3,48%, в 3 О - на 3,87 соответственно).
Таблица 2. Показатели переваримости питательных веществ в условиях различной устойчивости микробиоты кишечника свиней на откорме._
Показатели Группы на конец опыта
К 1 О + 0,5% ММ 2 О ГТ/ХД 3 О ГТ/ХД +0,5% ММ
Сухое вещество, % 80,13±0,14 83,20±0,09** 77,10±0,12 80,61±0,11
Азот, % 13,032 ±0,02 13,137±0,028* 12,044±0,22* 12,531±0,122*
Сырой протеин (total), % 81,45±0,28 82,11±0,04 75,28±0,48* 78,32±0,27*,#
Истинный белок (tru),% 67,15 ±0,14 69,17 ±0,23* 59,16±0,69 62,47±0,37*,#
Небелковые соединения, % 14,30 ±0,20 12,94 ±0,15** 16,12±0,36 15,85±0,16
Сырой жир, % 64,25 ±0,27 64,15±0,14** 54,12±0,67* 57,98±0,42*,#
Сырая клетчатка, % 33,24 ±0,72 33,14±0,48 28,17±0,73 29,46±0,74
БЭВ, % 90,48 ±0,56 92,14±0,72 84,12±0,91 89,47±0,63**
Примечание: * достоверно при р<0,05 относительно контроля; ** достоверно при р<0,01 относительно контроля; # - достоверно при р<0,05 относительно отрицательного контроля
Введение в рацион исследуемого препарата повлияло на переваримость питательных веществ рациона всех исследовательских групп, причем наибольшей была переваримость в группе О 1 на 4% (р <0,05) по сравнению с К, однако следует отметить более высокую переваримость именно истинного белка почти на 2,9 % (2,92%) (р <0,05). Зато переваримость небелковых соединений в группе 1 О была на 10,5% меньше, что возможно, свидетельствует о выборочной абсорбции, именно ценных азотосодержащих соединений. Более выраженная аналогичная тенденция наблюдалась в группах гипотрофиков с хронической диареей. Так, переваримость сухого вещества, азота, сырого протеина в группе 3 О была выше на 4,35% (р <0,05), чем в группе 2 О. Переваримость истинного белка, сырого жира, сырой клетчатки и безазотистых экстрактивных веществ была выше на 4,4-6,6%. Следует отметить, что в условиях развития гастропатии кишечника введение матрицы монтмориллонита выявило более выраженный эффект от процессов переваривания питательных веществ и их абсорбции в организм свиней.
Таблица 3. Копрологические и микроскопические исследования фекалий в условиях различной устойчивости микробиоты кишечника свиней на откорме, (п = 7 в группе)._
Группы на конец опыта
Показатели Норма К 1 О + 0,5% ММ 2 О ГТ/ХД 3 О ГТ/ХД +0,5% ММ
Мягкая, Мягкая, Плотная и жидкая Мягкая,
плотная плотная оформленная оформленная
Консистенция твердая 4 4 0 2
мягкая 3 3 2 5
жидкая 0 0 5 0
Форма цилиндры цилиндры цилиндры волнистая или блины цилиндры
Цвет и уровень стеркобилина коричневый коричневый темно -коричневый желтый, иногда темно-желтый, коричневый
(уробилиноген) беловатый
Запах запах фенола, индола, не резкий не резкий слабый запах не резкий
скатола
+ 1 0 7 4
Детрит ++ 1 0 0 2
+++ 5 7 0 1
Соединительная +++
ткань и мышечные - - - ++ -
волокна
Нейтральный жир,
ЖК; эритроциты; - - - - -
яйца гельминтов
Слизь ± + + +++ +
Эпителий + ± 1 1 5 2
- 6 6 2 5
Лейкоциты - ± 6 7 1 2
+ 1 0 6 4
Состав 20-40 76 24 19 81 84 16 65 35
микрофлоры, % палочки / коки / 60-80
Кристаллы Шарко-Лейдена, ± - - - -
гемосидерин,
оксалат кальция
При макроскопическом исследовании (табл. 3) определяли консистенцию, форму и цвет кала. У больных животных группы 3О наблюдали кал неоформленный, жидкой консистенции, желтого и белого цвета. У животных исследовательских групп, после ввода матрицы монтмориллонита кал становится более оформленным, исчезает жидкая форма, становится плотной и кашицеобразной консистенции, темно-желтого, светло-коричневого и серо-коричневого цвета. Микроскопическая картина дает возможность определить переваримость трех основных элементов корма: белков, жиров и углеводов. О переваримости и усвоении также судят по количеству нейтрального жира, жирных кислот, о переваримости углеводов - по присутствию крахмала и клетчатки в кале. Детрит составляет основной фон микроскопии нормального кала. Это аморфная масса, состоящая из мелких, зернистых образований. Чем полнее происходит переваривание, тем больше в кале детрита. Детрит учитывается по пятибалльной шкале в плюсовых единицах. В группе 2 О у животных наблюдается следующая закономерность: у 100 % свиней количество детрита оценивалось на «+», и 0% на «++ и +++». Данные показатели говорят о недостаточной перевариваемости у больных животных вследствие быстрого прохождения каловых масс по кишечнику. У животных группы 3 О переваримость растет. Так, в опытной группе 57,1% животных уже имеют «+» и 28,5 и 14,2% «++ и +++» оценку по бальной шкале переваривания. Лучшие изменения регистрируются в исследовательской группе 2 О, где наблюдается максимально возможное переваривание питательных веществ.
Показано содержимое непереваренной соединительной ткани в кале группы 3 О, что указывает на недостаточность перевариваемой функции желудка. При нормальном пищеварении кал не содержит нейтрального жира. Остатки жировой пищи выделяются в виде солей высших жирных кислот. В условиях применения матрицы монтмориллонита отмечено содействие нормализации деятельности как желудка, так и в кишечника.
Слизь состоит из безструктурных веществ, в которой присутствуют различные включения: лейкоциты, клетки эпителия, эритроциты и т.д. Наличие большого количества слизи в 3 О является признаком воспалительного процесса слизистой оболочки кишечника. Такая же картина отмечена наличием эпителия в кале 3 О группы животных. В то же время отдельные клетки кишечного эпителия встречаются в нормальном кале, как следствие
физиологического шелушения. Большое количество клеток в группе 3 О можно расценить как признак воспаления слизистой оболочки кишечника. После применения монтмориллонита количество эпителия значительно снизилось. Развитие воспалительного процесса подтверждает наличие лейкоцитов в кале этой же группы. В то же время отмечено, что количество лейкоцитов нормализуется и уменьшается во всех опытных группах. Наиболее существенные изменения происходили в группе 2 О, где в 100% обследуемых животных лейкоциты не проявлялись.
Установлено, что эритроциты в кале всех исследованных групп отсутствуют, что может свидетельствовать о нормальной деятельности проксимальных отделов толстой кишки. Яйца гельминтов у поросят в опытных и контрольной группах не обнаружены, что исключает диарею по причине паразитарных инфекций. При микробиологическом исследовании выявлено, что у животных группы 3 О соотношение палочек и кокковой флоры составляет 5,25. У поросят опытных групп данное соотношение: на фоне введения в корм монтмориллонит - 1,85. В условиях введения монтмориллонита такое соотношение нормализуется.
Заключение. Пероральное введение матрицы монтмориллонита в дозе 0,5% от сухого вещества корма в течение 21 суток на фоне естественной гастропатии, вызванной хронической диареей вызвало выраженный гастропротекторный эффект, уменьшается интенсивность жизнеспособности патогенной микрофлоры, увеличивается переваримость питательных веществ и воздействие на антипитательные факторы - уровень некрахмалистых полисахаридов, изменяется вязкость химуса, что способствует формированию более плотной консистенции каловых масс. Переваримость сухого вещества, азота, сырого протеина стала выше на 4%, а переваримость истинного белка, сырого жира, сырой клетчатки и безазотистых экстрактивных веществ стала больше на 4,4-6,6%; у больных животных наблюдается тенденция к снижению и исчезновению проявлений копрологических синдромов, таких как недостаточность переваривания в тонком и толстом кишечнике, недостаточность желчеотделения, воспаление кишечника.
По результатам проведенных научно-хозяйственных и физиологических опытов был установлен оптимальный уровень ввода матрицы монтмориллонита в комбикорма - 0,5% от сухого вещества корма. Это средство снижения затрат корма на единицу продукции и улучшения конверсии питательных веществ. Монтмориллонит проявляет выраженную профилактическую активность при диспепсии и гастроэнтеритах поросят. Отмечена эффективность применения монтмориллонита при гипотрофии поросят.
Ссылки на источники:
1. Абрамов С. С., Аристов И. Г. Формирование иммунитета у новорожденных животных / С.С. Абрамов, И. Г. Аристов// - М. - 1992. - 190 с.
2. Васильев М.Ф. Исследование кала у животных и клиническая оценка полученных результатов. - Санкт - Петербург: СПбГАВМ, 2001. - 32 с.
3. Грязнева Е. Н. Профилактика и лечение диареи новорожденных телят лактобактериином и иммуномодуляторами/ Е. Н. Грязнева// - М. - 1990. - 197 с.
4. Дарьин А. Природная минеральная добавка в кормлении поросят / А. Дарьин // Свиноводство. 2004. - №1. - С. 13-14
5. Методические рекомендации по исследованиям в свиноводстве: ВИЖ. - Дубровицы, 1972 - 83 с.
6. Овсяников А. И. Основы опытного дела в животноводстве. / А. И. Овсяников. М.: Колос, 1976. - 539 с.
7. Буханов В. Д., Везенцев А. И., Зуев Н. П., Козубова Л. А., Воловичева Н. А. Комбинированные препараты для лечения дизентерии у свиней // Научные ведомости БелГУ. Серия: Естественные науки. 2012. №3 (122).
8. СемененкоМ. П., КузьминоваЕ. В. Оценка влияния природных бентонитов на уровень естественной резистентности телят // Сборник научных трудов ГНУ СНИИЖК. 2014. №7
Semen Bibikov
Specialist
Research and testing center «Cherkizovo», Moscow
Sergey Shapovalov
Doctor of Biological Sciences, Director Research and testing center «Cherkizovo», Moscow
Elena Kornilova
Candidate of Agricultural Sciences
Research and testing center «Cherkizovo», Moscow
Vyacheslav Kalashnikov
Candidate of Veterinarian Sciences
Research and testing center «Cherkizovo», Moscow
Marina Dolgaya
Candidate of Biological Sciences
Institute of Animal Husbandry of the National Academy of Agrarian Sciences of Ukraine, Kharkov
The Use of Natural Detergents with Sorption Effect in Morphofunctional Disorders of the Digestive Tract of Pigs in Conditions of Intensive Feeding
Abstract. The results of the study of the influence of detergents natural origin with absorbing properties in morphological and functional disorders in the digestive tract of pigs in intensive growing techniques. Studied growth and viability of pig throughout the experiment experience, the digestibility of nutrients. Held kaprologic and microscopic examination of faeces of pigs in a different stability of the microbiota of the intestine. Established effect upon oral administration montmorillonite matrix at 0.5% of the dry matter in feed for 21 days natural background gastropathy caused by chronic diarrhea
Key words: montmorillonit, pig, feces, microbiota, digestibility.
