CC BY
21
УДК 636.2.034:636.084
ОПТИМИЗАЦИЯ МИКРОФЛОРЫ РУБЦА И ИНТЕНСИВНОСТИ ФЕРМЕНТАТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ У J1 АКТИРУЮЩИХ КОРОВ
Фатгахова З.Ф. - к.б.н., *Ахметзянова Ф.К. - д.б.н., доцент, Шакнров Ш.К. - д.с/х.н., профессор
ТНИИСХ - обособленное структурное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр Российской
академии наук»
ФГБОУ ВО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана»
Ключевые слова: корова, рубец, рубцовая жидкость, рубцовое пищеварение, микроорганизмы, аммиак, азот, летучие жирные кислоты
Key words: cow, rumen, rumen fluid, rumen digestion, microorganisms, ammonia, nitrogen, volatile fatty acids
Процесс переваривания корма у жвачных животных основывается на тесном симбиозе животного, бактерий и инфузорий. Для этого организм животного создает благоприятные условия для развития и жизнедеятельности консорциумов микроорганизмов, а они, в свою очередь, вырабатывают специфические ферменты, которые расщепляют трудпопереваримые полисахариды до готовых к использованию организмом источников энергии, а растительные и животные белки до пептидов, аминокислот и аммиака при одновременном синтезе бактериальною белка высокой ценности [9].
Для повышения эффективности усвоения ингредиентов кормов в многокамерном желудке жвачных необходимо контролировать микробиологические и фи-зиолого-биохимические процессы, связанные с превращением питательных веществ в переваримые формы, прежде всего в преджелудках, в зависимости от различных факторов как внутренних (возраста, направления и уровня продуктивности), так и внешних (количественного и качественного состава рационов) 11]. При этом видоизменяя характер и уровень кормления, соотношение кормов в рационе, режим питания путем обогащения специальными препаратами, можно воздействовать на начальный этап обмена веществ и в последующем через пищеварение оказывать влияние и на другие физиологические
процессы, а также продуктивность животных [2; 5].
В связи с этим, изучение влияния регуляторов рубцового пищеварения с разным механизмом действия па интенсивность пищеварения в рубце тактирующих коров в период наивысшей напряженности обменных процессов в организме, является весьма востребованным вопросом. Одними из таких препаратов являются живая дрожжевая культура И- Сак 1026 (Alltech, США) состоящий из колонии дрожжевых клеток Saccharomyces cerevisiae 1026, которые будучи аэробами, активно утилизируют кислород в рубце, а также Новатан 50 (Techna, Франция) действующий на основе синергетической активности эфирных масел и микроэлементов, способствующих уменьшению процесса расщепления белка в рубце.
Согласно с вышеизложенным, целью наших исследований являлась оценка воздействия И-Сака 1026 и Новатана 50 на консорциум микроорганизмов и интенсивность процессов рубцового пищеварения.
Материалы и методы исследований. Научно-хозяйственные опыты состоявшие из 2-х периодов: подготовительного (14 дней) и учетного (100 дней), направленных на изучение в первом опыте действия И -Сака 1026, был проведен в условиях молочно-товарной фермы ООО «Ак Барс Arpo» Арского района на 20, а во втором опыте Новатаиа 50 - в центральном отде-
лении ЗАО «Ьирюли» Высокогорского района РТ на 32 лактирующих коровах в возрасте 2,5...3 года со среднесуточным удоем 18 кг в период раздоя молока и массой тела 507,8=3,74 кг. Согласно схеме опыта исследуемые кормовые добавки вводили в составе комбикорма КК- 60 -1 в дозе 10 г и 12 г соответственно на животное в сутки по ранее указанному порядку.
Содержимое рубца, отобранное с помощью рото-пищеводного зонда (через 2 часа после утреннего кормления), оценивали по цвету, запаху, консистенции, наличию примесей, концентрации водородных ионов с помощью рН-метра. активности рубцовой микрофлоры пробой с метиленовой синью, подвижности инфузорий, концентрации простейших, количеству общего азота методом Кьельдаля, уровню аммиака в чашках Конвея и общей концентрации летучих жирных кислот (ЛЖК) й аппарате Маркгама [3].
Численность микроорганизмов различных физиологических хрупп определяли методом посева на плотные питательные среды: - микроскопические грибы культивировали на среде Чапека-Докса состоящий из (г/л, рН 6.0) сахарозы - 30; NaN03; К2НР04 - 1; MgS04*7H20 - 0,5; KCI - 0,5; FeS04*7H20 - 0,01; агар-агар -20),после стерилизации в расплавленную среду добавляли концентрированную мо-
лочную кислоту из расчета 4мл/л; - бактерии группы кишечной палочки идентифицировали па среде Эндо (Агар ЭНДО-ГРМ ВФС 42-3110-98. ГНЦ 11МБ, г. Оболенск, Московская область) - (г/л, рМ 7,4) панкреатический гидролиза! рыбной муки 12,0; экстракт пекарных дрожжей 1,0; натрий хлорид 3,4; натрий сульфит 0,8; натрий г идрофосфат 0,5; а-Г)-лактоза 10,0; фуксин основной 0,2; агар 10,0±2,0; -дрожжи выращивали на среде Сабуро составом (г/л): глюкоза - 40; пептон - 10; агар - 20, доведение рН до 4,5 достигали путем добавления НО после стерилизации. Численность микроорганизмов выражали в количестве колониеобразующих единиц (КОЕ) на 1г воздушно-сухого субстрата после ее высушивания при 105" С.
Результаты исследований. Одним из показателей, указывающим степень и направленность бродильных процессов в желудочно-кишечном тракте животных, считается величина рН. У исследуемых групп коров выявлеиа направленность уменьшения концентрации ионов водорода в рубцовом содержимом при введении дрожжевого препарата И-Сака 1026 па 0,24 единиц или 3,53 %, а при применении Новатана 50 на 0,41 единиц или 1,60 % (р<0,05) по сравнению с контрольными (таблица 1).
сов в рубце
Показатели Ед. изм. I опыт, (п=3) 11 опыт, (п=3)
группа пэуппа
контрольная опытная контрольная опытная
рН -lg[H+] 6,79±0.12 6,55+0,19 6,78=0,15 6,37±0,09
Общий азот ммоль/л 102,33=6,36 137.00±2,52* 120,60±9,95 154,83*7,25*
Аммиак ммоль/л 24,37±1,47 18,37±0,59* 25,18=1,78 19,49±0,80*
ЛЖК ммоль/100 мл 8,70±0,44 9,10=0,12 9,79=0,15 10,97±0,41*
Таблица 1 - Показатели азотистого обмена и интенсивность ферментативных процес-
Примечание: * р<0,05 по отношению опытной группы к контрольной;
Принимая во внимание, что уровень водородных ионов рубцовой жидкости зависит от поступления слюны с кормовыми массами и их кислотностью, занимательно было отслеживание за изменением этих показателей у коров разных кормовых групп в динамике по периодам исследова-
ния и в сравнении с контролем. Концентрация аммиака в рубцовой жидкости, свидетельствующая об общей направленности процессов рубцового пищеварения, предпочтительна в пределах от 5...20 мг %, гак как ранее многочисленными исследованиями установлено, что
максимальная скорость синтеза микробного белка происходит при данном уровне. Увеличение концентрации аммиака още-лачивает содержимое рубца и приводит к потере азота [6; 7].
Уровень аммиака в рубцовом содержимом коров при включении И-Сака 1026 и Новатана 50 был на 32,70% (р<0,05) и 29,20% (р<0,01) меньше, а содержание общего азота больше на 33,88% (р<0,05) и 28,40% (р<0,01) соответственно, по сравнению с контрольными животными. Разницу в показателях азотистого обмена в рубце .тактирующих коров, мы связываем с увеличением бактериального азота, которое произошло на фоне роста колоний бактерий, и изменением состава основных аминокислот в рубце, а, следовательно, более эффективной конверсией аммиачного азота в микробиальный белок.
Опираясь на выше представленные результаты, снижение концентрации рН у коров опытных групп можно объяснить, прежде всего, понижением количества аммиака в рубцовом содержимом вследствие уменьшения распадаемости протеина, как при введении дрожжевой добавки И-Сака 1026, так и препарата Новатан 50. Как утверждают М. Хоффман [8]; К. Warner [11] высокая концентрация аммиака още-лачивает содержимое рубца, так как находится в рубцовой жидкости в виде катиона аммония (NH ), а образовавшиеся в ре-
зультате взаимодействия аммиака с водой анионы гидроксильной группы (ОН") оказывают слабощелочную реакцию. Также на величину водородного показателя в рубце воздействует, но только в обратной зависимости, и количество кислот образуемых в результате сбраживания углеводов кормов, а также распавшихся гликопроте-идов, белков, линидов и нуклеиновых кислот при разных типах брожения ЛЖК. обеспечивающих не менее 40 - 60% потребности животных в энергии [10].
По общей концентрации ЛЖК коровы опытной группы, получавшие Новатан 50, превосходили па 12,00% (р<0,05), а при введении И-Сака 1026 имели тенденцию к увеличению на 4,60 % по сравнению с контролем, что свидетельствует об усилении интенсивности бродильных процессов в рубце коров. Из ЛЖК образованных в результате сбраживания углеводов в рубце особенно большое значение имеет уксусная и пропионовая кислота. Уксусная кислота служит источником энергии и предшественником молочного жира, она ослабляет процесс депонирования жира и усиливает мобилизацию жирных кислот из жировых депо, которые используются молочной железой. А пропионовая кислота является важным предшественником глюкозы в организме жвачных животных и используется в синтезе жиров [4].
[ опыт
II опыт
¡ш,
Ыр .
И Щ ¡11
Кон i рольная группа Опытная группа Контрольная группа Опытная группа
Ш уксусная кислота. % ■ пропионовая кислота, % И масляная кислота, %
Примечание: * р<0,05 по отношению опытной группы к контрольной;
Рисунок 1 - Соотношение ЛЖК в рубцовой жидкости л актирующих коров, п=3
В период исследований процентное соотношение ЛЖК в рубцовом содержимом опытной )руппы изменилось в сторону уменьшения масляной кислоты при включении Новатана 50 на 4,27% (р<0,05) и введении И-Сака 1026 на 3,67% (р<0,05), и тенденцией к увеличению доли уксусной и пропионовой кислот соответственно на 2,57%, 1,17 и 2,84, 0,83%, чем в контроле (рисунок 1). Исходя из полученных результатов видно, что введение в организм коров исследуемых препаратов, привело к усилению бродильных процессов и уско-
рению переваривания грубых, сочных и концентрированных кормов, особенно клетчатки в рубце, о чем свидетельствует смещение соотношения кислот в сторону образования уксусной кислоты.
Анализ жизнедеятельности рубцовой микрофлоры показал активизирование развития консорциума микроорганизмов, которое проявилось увеличением микробного числа в рубцовом содержимом нри введении И-Сака 1026 на 41,25 % (р<0,01), а Новатана 50 - на 24.15 % (р<0,05), чем в контроле (таблица 2).
Таблица 2 - Количественный состав рубцовой микрофлоры
Показатели I опыт, (п-3) И опыт, (п-"3)
п руппа группа
контрольная опытная контрольная опытная
Общее микробное число, 108 х КОЕ/мл 6,06±0,27 8,56*0,26** 7,33*0,32 9,10*0,15**
Количество инфузорий, тыс./мл 797,40*9,50 952,20=1:6,18** 1033,33*88,19 1266,67+33,33*
Цел; пол озо-лити че-ские бактерии. 106 х КОЕ/мл 4,10*0,12 7,60*0,37** 5,10*0,49 6,40*0,57
Молочнокислые бактерии, 106 х КОЕ/мл 1,58±0,21 1,30*0,05 1,75*0,13 1,56*0,13
Дрожжи, 10" * КОЕ/мл 344,83=6,07 395.10*8.96** 363.67*7,31 399.67±7,88*
Примечание: * р<0.05; ** р<0.01 по отношению опытной группы к контрольной
Введение дрожжевых клеток 8ассЬа-гошусез сеге\ч51ае 1026 привело, прежде всего, к росту инфузорий на 19,40% (р<0.01) и дрожжей на 14,5% (р<0,01), а также изменяло видовой состав микрофлоры рубца, сопровождавшийся значительным увеличением численности целлю-лозолитических на 85,40% (р<0,()1) и уменьшением спорообразующих бактерий в 4,5 раза (р<0,001) по сравнению с контрольной группой. Уменьшение количества спорообразующих бактерий свидетельствовало о подавлении развития патогенной и условно патогенной микрофлоры.
Во втором научно-хозяйственном опыте, при включении в рацион Новатана 50, в рубцовой жидкости тактирующих коров также наблюдается повышение количества инфузорий на 27,0% (р<0,05) при увеличение их размеров с преобладанием крупно-средних равноресничных. В группе микробных сообществ установлено повы-
шение количества дрожжей на 9,9% (р<0,05) при снижении спорообразующих бактерий 61,7% (р<0,05), что стабилизировало состояние и изменяло направленность ферментативных процессов в сторону образования уксусной кислоты. Данные положительные изменения при введении Новатана 50, мы обьясняем повьти гением содержания малодоступного для микрофлоры рубца нерасщспляемого протеина в рационе, которое привело к замене микроорганизмов, использующих в биоценозах энергию протеина, на целлюлозолитиче-ские и амилолитические штаммы.
Заключение. Таким образом, полученные результаты исследований свидетельствуют, что несмотря на различный механизм действия, введение в организм лактирующих коров регу.чяторов рубцо-вого пищеварения И-Сак 1026 и Новатан 50 трансформирует процессы рубцового пищеварения в сторону оптимизации кон-
дентрации рН рубцовой жидкости, увели-чению уровня общего азота при снижении концентрации аммиака, усилению бродильных процессов, снижению масляной кислота и, как следствие, активизированию роста микробной биомассы.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Долгов, И.А. Влияние факторов питания на микрофлору преджелудков у коров / И А. Долгов, A.M. Материки н, ЕЛ. Харитонов // Современные проблемы биотехнологии и биологии продуктивных животных. - Боровск, 1999. - С. 400-409.
2. Искрин, В. Оптимизация кормления в молочном скотоводстве / В. Искрил // Агро-информ. - 2001. - март-апрель. - С. 30-32.
3. Кондрахин, И.П. Клиническая лабораторная диагностика в ветеринарии. Справочное издание / И.П. Кондрахин, Н.В. Курилов, А.Г. Малахов. - М. : Агро-промиздат, 2003. - 287 с.
4. Кураленко, Н. Значение углеводов в питании высокопродуктивных коров / Н. Куралепко // Молочное и мясное скотоводство. - 2002. - № 2. - С. 14-16.
5. Фаттахова, З.Ф. Влияние уровня расщепляемого протеина кормов в рубце лактирующих коров на физико-химиче-ский состав и технологические свойства молока / З.Ф. Фаттахова // Ученые записки Казанской государственной академии ве-
теринарной медицины им. Н.Э. Баумана. -2012.-Т. 212.-С. 407-412.
6. Фаттахова, З.Ф. Особенности руб-цового пищеварения лактирующих коров при применении «И-Сака1 26 ,дм» / З.Ф. Фаттахова. Р.Г. Каримова, Ф.К. Ахмегзя-нова // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. - 2013. - Т. 216. -С. 415-419.
7. Харитонов, Е.Л. Физиология и биохимия питания молочных коров / Е.Л. Харитонов. - Боровск: Оптима Пресс, 2011. -372 с.
8. Хоффман, М. Сохраним рубец здоровым / М. Хоффман // Новое сельское хозяйство. - 2013. - № 3. - С. 66-70.
9. Cheng, K.J. Adherent, rumen bacteria — their role in the digestion of plant material, urea and epithelial cells / K.J. Cheng, J.W. Costerton // Digestive physiology and metabolism in ruminants. - Conn. - 1990. P. 227-250.
10. Girard, l.D. Lactic acid utilization rumensimulating cultures receiving a yeast culture supplement / l.D.Girard, C.R. Jones, K.A. Dawson // J. Anim. Sci. - 1993. № 71. -P. 288-298.
11. Warner, A.C.I. Rate of digesta through the gut of mammals and birds / A.C.I. Warner // Nutr. Abst. and Reviews. - 1981. -Vol. 51. - № 12. - P. 739-820.
ОПТИМИЗАЦИЯ МИКРОФЛОРЫ РУБЦА И ИНТЕНСИВНОСТИ ФЕРМЕНТАТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ У ЛАКТИРУЮЩИХ КОРОВ
Фаттахова З.Ф.. Ахмстзянова Ф.К., Шакиров Ш.К.
Резюме
Результаты опытов показали эффективность введения в организм лактирующих коров препарата И-Сак 1026 (10 г па животное в сутки.) и Новатан 50 (12 г на животное в сутки) в составе комбикорма КК- 60-1. В рубце исследуемых коров отмечается оптимизация азотистого обмена, повышение интенсивности ферментативных процессов, ускорение переваривания грубых, сочных и концентрированных кормов и активизирование развития консорциума микроорганизмов при подавлении развития патогенной и условно патогенной микрофлоры.
OPTIMIZATION OF RUMEN MICROFLORA AND INTENSITIVITY OF ENZYME PROCESSES IN LACTATING COWS
Fattakhova Z.F., Akhmetzyanova F.K., Shakirov Sh.K. Summary
The results of the experiments showed the efficacy of introducing 1-Sak preparation 1026 (10 g per animal per day) and Novatan 50 (12 g per animal per day) into the organism of laetating cows in the composition of KK-60-1 feed. Optimization of nitrogen metabolism, increase in the intensity of enzymatic processes, acceleration of digestion of coarse, juicy and concentrated forages and activation of the development of a consortium of microorganisms in suppressing the development of a pathogenic and conditionally pathogenic microflora arc noted in the rumen of cows under study.
УДК 615.322
ВЛИЯНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ПОСЛЕ
ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ ПОДОПЫТНЫХ ХОМЯКОВ И МОРФОЛОГИЧЕСКУЮ ХАРАКТЕРИСТИКУ
ЛЕГКИХ
Хабибуллин И. М. - аспирант, Фазлаева С. Е. -к.б.н., доцент, Фазлаев Р. Г. - д.в.н., профессор ФГБОУ ВО «Башкирский государственный аграрный университет»
Ключевые слова: хомяки, плавательная активность, лимонника семян настойка, гемоглобин, легкое, альвеолы, лимфоидные клетки,; гиперемия
Key words: hamsters, swimming activity, Schizandra seeds tincture, hemoglobin, lung, alveoli, lymphoid cells, hyperemia
Адаптогепы - это средства растительного или животного происхождения, способные поддерживать и стимулировать защитные силы организма, ускорять процессы адаптации организма человека (к холод}', жаре, недостатку кислорода, ионизирующему излучению, промышленным загрязнениям и др.), повышать физическую и умственную работоспособность, стрессоустойчивость [1|. Достижение высокой эффективности тренировочного процесса, а впоследствии и высокого результата в соревновательной деятельности спортсменов является одной из актуальных проблем и первост епенной задачей [2].
Материалы и методы исследований. Экспериментальные исследования проводили на хомяках, отобранных по принципу аналогов, из которых было сформировано четыре группы подопытных животных [5]. Хомякам первой группы за-
давати настойку семян лимонника (название согласно Инструкции по применению препарата) в дозе 4 мкл с 1 по 7 день, 6 мкл с 8 по 14 день и 8 мкл с 15 по 21 день, второй опытной группе задавали адсорбированный трутневый расплод в дозе 4 мкл с 1 по 7 день, 6 мкл с 8 по 14 день и 8 мкл с 15 но 21 день, хомякам третьей опытной группы задавали сочетанно препараты - настойку семян лимонника и адсорбированный трутневый расплод в дозе 4 мкл с 1 по 7 день, 6 мкл с 8 по 14 день и 8 мкл с 15 по 21 день, животным четвертой контрольной группы задавали дистиллированную воду [3, 4].
Группы хомяков были сформированы по принципу аналогов таким образом, чгобы показатели массы тела в группах не имели статистического различия, все животные были одного пола. До начала и после завершения опыта проводили взвешивание хомяков, а также плавательную
