CC BY
5МРНТИ: 34.57.21
Н.Н. ГАВРИЛОВА1, А.К. САДАНОВ1, И.А. РАТНИКОВА1*, Е.Ж. ШОРАБАЕВ2, С.Э. ОРАЗЫМБЕТ1, Г.К. ТАУБЕКОВА2, Р.Ж., КАПТАГАЙ1, Л.А. КОШЕЛЕВА1, У Ж. КЕРЕМБЕКОВА1, Ж.Т. МУСАБЕКОВ1, СБ. ДЖАЙЛАУОВА1 1ТОО «Научно-производственный центр микробиологии и вирусологии»,
Алматы, Казахстан ТОО «Промышленная микробиология», Алматы, Казахстан
e-mail: iratnikova@list.ru
ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОБИОТИЧЕСКОЙ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ «БЕНТОБАК» ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ
ЖИВОТНЫХ
doi: 10.53729/MV-AS.2022.02.02
Аннотация
Разработана оптимизированная пробиотическая кормовая добавка «Бентобак» на основе целлюлолитических бактерий Cellulomonas flavigene-22 и пропионовокислых бактерий Propionibacterim. shermanii С-8, превосходящая исходную по антимикробной активности, целлюлолитической активности, содержанию витамина В^, содержанию жизнеспособных бактериальных клеток в жидкой культуре, бактериальной пасте и сухой кормовой добавке.
Производственные испытания оптимизированного препарата «Бентобак» при откорме крупного рогатого скота показали, что среднесуточный привес животного составляет от 770 до 1400 г на голову в сутки и зависит от продолжительности приема биопрепарата и породы скота.
Анализ мясных продуктов, взятых из крестьянских хозяйств, участвовавших в эксперименте, показал, что все они соответствовали по органолептическим, химическим и микробиологическим показателям мясу крупного рогатого скота по ГОСТ 7269-79. Отсутствие в отобранных образцах мяса сульфата меди и патогенных микроорганизмов также подтверждает их пригодность.
Ключевые слова: целлюлолитические, пропионовокислые бактерии, бентонит, кормовая добавка, эффективность.
Ведущее место в развитии животноводства отводится кормопроизводству в связи с тем, что корма определяют количество и качество животноводческой продукции, дают возможность раскрыться генетическому потенциалу животных.
Известно, что организм животных и птицы не способен самостоятельно синтезировать многие витамины, аминокислоты и минеральные элементы, их главным источником являются корма. Поэтому недостаток в кормах биологически активных веществ, макро- и микроэлементов отрицательно влияет на жизнедеятельность и продуктивность животных.
При недостатке в рационах животных витаминов нарушается образование ферментов, и, следовательно, протекание и регуляция биосинтеза, а также нарушаются специфические функции клеток, что влечет за собой снижение продуктивности животных [1].
Минеральные вещества необходимы животным для всех процессов обмена веществ, для построения костяка, а также в качестве активаторов ферментов и структурных элементов, непосредственно участвуют в процессах пищеварения, регулируют осмотическое давление и поддерживают в организме кислотно-щелочное равновесие. Обмен белков, углеводов, жиров, водный режим и гормональное функционирование организма невозможны без активного участия минеральных веществ. Именно поэтому
потребность животных в минеральных веществах должна удовлетворяться ежедневно, равномерно и в научно рекомендуемых соотношениях [2].
Недостаток, отсутствие или дисбаланс незаменимых аминокислот в рационах животных сопровождается ухудшением использования протеина, нарушением обмена веществ, снижением продуктивности [3].
Проблему обеспеченности животных биологически полноценными компонентами рационального питания решают с помощью кормовых добавок - специфических дополнителей к ежедневному рациону питания птицы, свиней и крупного рогатого скота [4-6].
В настоящее время рынок кормовых добавок для животных и птицы довольно разнообразен. Однако далеко не все они равноценны по составу и эффективности. В большинстве своём это премиксы, которые состоят из смеси белков, витаминов, минералов и носителя [7-11].
Известно, что минеральные и витаминные добавки существенно повышают эффективность использования концентрированных кормов в животноводстве. При этом увеличивается мясная, молочная, яичная, шерстная продуктивность в среднем на 1025%, сокращается расход кормов на единицу продукции на 8-15%, заболеваемость и падеж животных - на 20-40% [12].
Ввод необходимых кормовых добавок в рацион животных в достаточном количестве позволяет получить высококачественные мясо, молоко, яйца при максимальной продуктивности поголовья и сокращении расходов на корма и содержание [13,14]. Ужесточение требований к экологической безопасности продукции животноводства заставило во всем мире пересмотреть многие методические подходы к вопросам оптимизации контроля над эпизоотическим процессом болезней, возбудителями которых является условно-патогенная микрофлора, и признать необходимость разработки нового поколения экологически безопасных препаратов, способных обеспечить биологическую защиту сельскохозяйственных животных и птицы. Наиболее полно этим требованиям могут отвечать пробиотические кормовые добавки и препараты, в состав которых входят живые бактерии из числа основных представителей нормального кишечного микробиоценоза животных и птицы [15-19].
К основным эффектам пробиотиков относятся улучшение пищеварения, иммуностимулирующее действие и повышение продуктивности животных.
Наиболее эффективными являются комбинированные пробиотические кормовые добавки. В их состав входят, наряду с пробиотическими микроорганизмами, различные витамины, аминокислоты, ферменты, минералы.
В настоящее время привлекают внимание сорбированные пробиотические кормовые добавки, в которых живые микроорганизмы адсорбированы на сорбенте-носителе, в качестве которого обычно используют уголь активированный или углерод-минеральные соединения. Такие препараты позволяют добиться более плотной колонизации на слизистых оболочках, быстрого восстановления микрофлоры кишечника и купирования патологических процессов в нем.
Широкое распространение получили кормовые добавки на основе бентонита. Бентониты дают наиболее высокий эффект в составе обыкновенных, так называемых хозяйственных рационов, недостаточно сбалансированных по макро- и микроэлементам, протеину и энергии. Особенно важное значение они имеют при использовании в кормлении жвачных синтетических азотсодержащих веществ на фоне рационов, недостаточно обеспеченных сахаром в зимне-стойловый период, и при скармливании богатых протеином кормов зеленого конвейера в летнее время [20].
Использование природных минералов позволяет резко сократить количество применяемых в производстве мяса ростостимулирующих и лечебных препаратов и повысить безопасность продукции животноводства для человека.
Ранее в Центре микробиологии и вирусологии КН МОН РК разработана кормовая добавка «Бентобак» (А.с. № 1684972) на основе пропионовокислых бактерий Propionibacterium shermanii-15 и целлюлолитических бактерий Cellulomonas flavigena-22, адсорбированных на бентоните, способствующая лучшему усвоению грубых кормов, нормализации белкового обмена, снижению риска ацидоза у животных, повышению их продуктивности.
Испытание препарата «Бентобак» на овцах казахской тонкорунной породы показало, что введение его в рацион животных из расчета 1,5 г на один кг массы тела животного приводит к понижению состава азотистых веществ и повышению содержания витамина В12 в рубцовом содержимом и в химусе 12-ти перстной кишки, значительному увеличению процента переваримости клетчатки. Под влиянием исследуемого препарата в крови снижается содержание аммиака и мочевины при незначительном увеличении летучих жирных кислот. Отмечено увеличение резервной щелочности крови. Этот факт имеет важное значение, так как при истощении щелочных резервов в организме отмечается склонность животных к заболеванию ацидозом. Дополнительный прирост живой массы составил 120 г в сутки, что приблизительно дает за 100 дней откормочного периода прибавление массы тела животного на 12 кг.
Приведенные факты свидетельствуют о высокой эффективности препарата «Бентобак» и перспективности его широкого внедрения в практику.
Для повышения антагонистической активности препарата в отношении возбудителей кишечных инфекций, содержания в нем клеток пробиотических бактерий и витамина В12 в составе препарата штамм P. shermanii-15 заменен на P. shermanii-C-8. Благодаря этому, кормовая добавка «Бентобак» способствует лучшему усвоению грубых кормов, нормализации белкового обмена, снижению риска ацидоза у животных, повышению их продуктивности [21].
В связи с изложенным, проведенные исследования направлены на повышение эффективности кормовой добавки за счет использования в ее составе нового штамма пропионовокислых бактерий с широким спектром биологической активности, а также разработки технологии производства сухого препарата «Бентобак» и его производственных испытаний на сельскохозяйственных животных в крестьянских хозяйствах.
Материалы и методы исследования
Объектом исследования служили целлюлолитические бактерии Cellulomonas flavigena-22, пропионовокислые бактерии Propionibacterium shermanii 15, Propionibacterium shermanii С-8. Штаммы бактерий выращивали на питательной среде, используемой для совместного культивирования пропионовокислых и целюлолитических бактерий, следующего состава (г/л): кукурузный экстракт - 30,0; крахмал - 10,0; глюкоза -10,0; KH2PO4 - 1,0; МgSО4х7Н2О - 0,5; KCL - 0,5; (NH)2SÜ4 - 2,5; ML2 - 0,01; вода - до 1000 мл (рН 6,8-7,0).
Определение численности микроорганизмов проводили путем ряда последовательных разведений в стерильной водопроводной воде и высева их в агаризованную питательную среду с последующим подсчетом выросших колоний [22].
Количественное содержание витамина В12 устанавливали микробиологическим методом по зонам роста витаминзависимого штамма E. coli 133-3 и рассчитывали по таблице Дмитриевой.
Производственные испытания препарата «Бентобак» проводили в ТОО «Пчелка», с. им. Х. Бижанова Енбекшиказахского района Алматинской области, а также в крестьянских хозяйствах «Нурбол-И» Жанакорганского района, «Ыссамадин» Сырдарьинского района и ТОО «Сыр Маржаны» Казалинского района путем ежедневного добавления препарата при откорме в общий рацион из расчета 1,5 г на 1 кг живого веса крупного рогатого скота.
Результаты исследований и обсуждение
С целью расширения биологической активности исходной пробиотической кормовой добавки «Бентобак» в ее состав введен штамм Р. 5Неттап11-С-8 взамен Р. $кеттапи-15.
Для сравнения исходный штамм Р. 8кеттапи-15 и новый Р.$кегтапи-С-8 выращивали на питательной среде, используемой для совместного культивирования пропионовокислых и целюлолитических бактерий. Культивирование проводили в термостате при температуре 28-300С в течение 18-20 часов, затем в жидких культурах определяли титр бактерий и определение содержания витамина В12 путем высева соответствующих разведений на твердую питательную среду приведенного выше состава (таблица 1).
Таблица 1 - Сравнительная характеристика продуктивности штаммов пропионовокислых бактерий_____
Штамм рН Кислотность, 0Т Титр, млрд., КОЕ/мл Содержание витамина В12, ед/мг
P. shermanii 15 5,8 61,0 2,0 0,25
P. shermanii С-8 5,5 67,0 6,5 2,80
Результаты, представленные в таблице 1, свидетельствуют, что штамм Р. 8кегтапп С-8 превосходит Р. shermanii-15 по накоплению бактериальных клеток в 3 раза, витамина В12 - в 11 раз.
При наработке сухой кормовой добавки использовали штаммы бактерий Cellulomonas flavigene-22, Р. 8кегтапп С-8 или Р. $кегтапп-15.
Маточную расплодку штаммов бактерий выращивали на питательной среде в колбах в термостате при температуре 28-30 С в течение 18-20 ч. Засев колб с 300 мл питательной среды культурами целлюлолитических и пропионовокислых бактерий производили со скошенной агаризованной среды. Посевной материал бактерий выращивали в колбах в количестве 1,5 л в течение 20 ч. Наработку культуральной жидкости целлюлолитических и пропионовокислых бактерий производили в ферментере вместимостью 30 л без аэрации при избыточном давлении 0,3-0,5 атм. в питательной среде для посевного материала. Культивирование бактерий осуществляли при следующем режиме: температура культивирования - 28-300С; избыточное давление в аппарате - 0,3-0,5 атм.; время культивирования - 18-24 часа.
В культуральную жидкость, полученную после ферментации, добавляли растворенный в питьевой воде бентонит (3%) и хлористый калий (0,1%), смесь хорошо перемешивали и оставляли в прохладном месте на три часа. За это время биомасса адсорбировалась на бентоните и осаждалась. Надосадочную жидкость декантировали, оставшийся осадок центрифугировали при 3000 об/мин. В отцентрифугированную биомассу бактерий добавляли защитные компоненты: глюкоза - 10%, уксуснокислый натрий - 0,5%, лимоннокислый натрий - 0,5% и хорошо перемешивали на механической мешалке. Затем бактериальную биомассу высушивали сублимационным способом при
следующем режиме: замораживание продукта при 400С в течение 6 часов; температура плит 100С; температура досушивания продукта 20-250С, разряжение 45 мА; продолжительность сушки 20-24 часа. В сухих кормовых добавках определяли содержание жизнеспособных клеток, витамина В12 и целлюлолитическую активность чашечным методом по зонам гидролиза №-КМЦ.
Результаты по содержанию титров бактерий представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Показатели качества сухих кормовых добавок, полученных сублимационным способом
Штамм Титр жидкой культуры, млн. КОЕ/г Титр пасты, млн. КОЕ/г Титр сухого препарата, млн. КОЕ/г
ПКБ ЦЛБ-22
ЦЛБ-22+ПКБ-С-8 500 6400 840 1600
ЦЛБ-22+ПКБ-С-15 520 2780 360 370
Как видно из представленной таблицы, содержание бактериальных клеток в жидкой культуре, бактериальной пасте и сухой кормовой добавке выше в вариантах со штаммом P. shermanii С-8, при этом предложенный штамм оказывает стимулирующее действие на рост целлюлолитических бактерий.
Таким образом, разработана оптимизированная пробиотическая кормовая добавка «Бентобак» на основе целлюлолитических Cellulomonasflavigene-22 и пропионовокислых бактерий Propionibacterim. shermanii С-8 с повышенной биологической активностью. Она превосходит исходную по-содержанию в ней пробиотических бактерий и витамина В12.
Для изучения сохранности жизнеспособных клеток в пробиотической кормовой добавке в условиях холодильника наработаны 10 партий препарата на основе адсорбированных на бентоните целлюлолитических и пропионовокислых бактерий, входящих в состав кормовой добавки. Содержание жизнеспособных клеток в пробиотическом препарате при хранении определяли путем высева из соответствующих разведений на плотные питательные среды. Препарат хранился от одного до двенадцати месяцев (таблица 3).
Таблица 3 - Карта хранения пробиотической кормовой добавки в холодильнике
Содержание жизнеспособных клеток в млн. КОЕ/г пробиотическом препарате после хранения,
№ исходное через 1 через 2 через 5 через 7 через 12
партии месяц месяца месяцев месяцев месяцев
1 22,0±0,4 20,0±0,5 18,5±0,6 18,0±0,7 17,0±0,3 15,0±0,4
2 14,2±0,6 14,0±0,2 14,1±0,4 13,5±0,7 13,0±0,2 12,5±0,6
3 12,9±0,4 12,5±0,3 12,1±0,6 12,2±0,5 12,1±0,4 12,0±0,4
4 23,0±0,6 22,4±0,7 20,5±0,8 20,0±0,5 20,0±0,7 18,0±0,4
5 19,5±0,3 19,0±0,5 19,4±0,6 18,0±0,6 19,9±0,7 19,0±0,5
6 14,5±0,3 14,3±0,4 14,1±0,6 14,2±0,3 14,0±0,4 13,9±0,2
7 18,0±0,3 18,1±0,5 18,0±0,6 18,0±0,4 17,8±0,4 17,5±0,6
8 25,0±0,6 25,1±0,4 22,5±0,7 22,3±0,7 20,7±0,4 19,7±0,5
9 19,4±0,3 18,9±0,5 18,0±0,5 16,3±0,4 16,0±0,4 15,8±0,6
10 17,4±0,3 17,5±0,5 17,0±0,4 16,9±0,2 16,8±0,4 16,5±0,3
Как видно из представленной таблицы, содержание жизнеспособных клеток в препарате остается стабильным и к 12 месяцам хранения составляет 12,0 ±0,4-19,7±0,5 млн. КОЕ/г по сравнению с исходным - 12,9±0,4-25,0±0,6 млн. КОЕ/г.
Таким образом, гарантированный срок сохранения жизнеспособных бактериальных клеток в кормовой добавке равен двенадцати месяцам в условиях холодильника.
Производственные испытания оптимизированного препарата «Бентобак» при откорме крупного рогатого скота в течение 30 дней проведены в ТОО «Пчелка» Енбекшиказахского района Алматинской области.
В опыте были использованы 25 быков от 12-месячного до 1,5-годовалого возраста (таблицы 4, 5, 6).
Таблица 4 - 1-я группа животных
Вид животного, возраст Масть Инвентарный номер Вес, кг Привес, кг/сут
до опыта после опыта
Бычок, 1,0 Белоголовый 91322142 375 433 1,9
Бычок, 1,0 Серый 60302914 256 296 1,3
Бычок, 1,0 Белоголовый 90962784 345 398 1,7
Бычок, 1,0 Черный 60302912 250 302 1,7
Бычок, 1,8 Бурый 59922468 410 465 1,8
Бычок, 1,0 Тигровый 60302911 352 397 1,5
Бычок, 1,0 Белоголово-черный 60302732 287 330 1,4
Бычок, 1,0 Белоголово-красный 60302731 350 408 1,9
Бычок, 1,0 Черный б/н 392 435 1,4
Бычок, 1,0 Белоголовый 91322173 334 385 1,7
Средний вес за 1 месяц 335,1 384,3 1,7
Таблица 5 - 2-я группа животных
Вид животного, возраст(год) Масть Инвентарный номер Вес, кг Привес кг/сут.
до опыта после опыта
Бычок, 1,5 Бурый 60302735 402 454 1,7
Бычок, 1,5 Белоголовый 91121155 349 396 1,5
Бычок, 1,2 Черно-пестрый 60302730 330 378 1,6
Бычок, 1,2 Бурая 60302913 248 285 1,2
Бычок, 1,5 Белоголово-черный 91322150 395 440 1,5
Бычок, 1,5 Черный 60302916 363 400 1,2
Бычок, 1,0 Белоголовый 90962785 340 373 1,1
Бычок, 1,5 Черный 60302917 393 440 1,6
Бычок, 1,5 Белоголовый 91322128 350 400 1,7
Бычок, 1,0 Белоголовый 91322129 380 425 1,5
Средний вес за 1 месяц 355 399,9 1,4
Таблица 6 - Контрольная группа животных
Вид животного, возраст Масть Инвентарный номер Вес, кг Привес кг/сут.
до опыта после опыта
Бычок, 1,0 Белоголовый 91322135 346 361 0,5
Бычок, 1,0 Бурая 91322145 350 362 0,4
Бычок, 1,0 Черный 60302733 340 358 0,6
Бычок, 1,0 Белоголовый 91322171 393 403 0,3
Бычок, 1,0 Белоголовый 91322146 320 332 0,4
Средний вес за 1 месяц 349,8 363,3 0,4
Установлено, что в результате применения оптимизированного препарата «Бентобак» в течение 30 дней среднесуточный привес животных составил в среднем 1400
г по сравнению с 0,4 г контрольных животных, не получавших биопрепарат (таблицы 68). Отмечено также, что использование препарата «Бентобак» при кормлении способствует улучшению общего физиологического состояния животных, в том числе азотистого обмена в организме, увеличению степени использования питательных веществ и их всасывания. Введение в рацион животных кормовой добавки «Бентобак» ускоряет процесс набора живой массы.
Испытание оптимизированного препарата «Бентобак» при откорме крупного рогатого скота проведено также в хозяйствах Кызылординской области.
В ТОО «Сыр Маржаны» Казалинского района количество отобранного скота для эксперимента составило 33 поголовья со средним весом 203 кг. Препарат задавали ежедневно вместе с кормом в количестве 304,5 г на голову. Длительность откорма скота составила 45 дней. Общее количество скота в контрольной группе, не получавшей препарат, составляло 46 голов со средним весом 276 кг.
Результаты испытаний представлены в таблице 7.
Таблица 7 - Результаты использования биопрепарата в ТОО «Сыр Маржаны» Казалинского района___
Вариант Исходный средний вес крупного рогатого скота, кг Средний вес после 45 дней, кг Дополнительный вес, прибавленный с помощью биопрепарата, кг
Опыт 203 245,8 42,8
Контроль 276 297 21
Установлено, что при откорме 33 голов крупного рогатого скота с добавкой в корм нового варианта биологического препарата «Бентобак» в течение 45 дней прибавка в весе составила 42,8 кг по сравнению с 21 кг в контрольной группе животных.
В этом же хозяйстве проведены исследования по применению биологического препарата «Бентобак» для кормления крупного рогатого скота венгерской «Гольштин-Фриз» породы (15 голов), вес которого в среднем составлял 194,13 кг. Животным ежедневно давали по 320 г испытуемого препарата на голову в течение 90 дней. По результатам исследования прибавка в весе составила 112,5 кг на одно животное или 1200 г в день.
В крестьянском хозяйстве «Нурбол-И» Жанакорганского района в экспериментальной группе содержалось 7 голов скота со средним весом 180 кг. Возраст 1 год 5 месяцев. Отобранное поголовье ежедневно получало новый вариант биопрепарата «Бентобак» вместе с кормом в количестве 270 г на голову в течение 60 дней. По результатам исследования средняя живая масса крупного рогатого скота через 60 дней составляла 231 кг, т.е. с помощью биопрепарата прибавка в весе в среднем составила 51 кг, это 850 г в день на голову.
В этом же крестьянском хозяйстве при откорме крупного рогатого скота со средним весом 249 кг в течение 30 дней ежедневная добавка препарата «Бентобак» составляла по 375 г на голову. После окончания эксперимента средняя живая масса крупного рогатого скота составила 272 кг. С помощью биопрепарата одно животное прибавило в весе 23 кг, это 770 г в день.
В крестьянском хозяйстве «Ысамаддин» Сырдарьинского района в экспериментальной группе содержалось 17 голов крупного рогатого скота со средним весом 225 кг. Препарат добавляли ежедневно в корм в количестве 337,5 г на голову в течение 60 дней. После окончания откорма средний вес одного животного составил 296,4 кг. Следовательно, с помощью биопрепарата одно поголовье крупного рогатого скота прибавило в весе 71,4 кг, что составляет 1200 г в день.
Установлено, что дополнительный привес скота в хозяйствах зависит от продолжительности приема биопрепарата и породы скота.
Из крестьянских хозяйств, участвовавших в эксперименте, взяты образцы мяса крупного рогатого скота для химических анализов.
Анализ мясных продуктов проводили в Кызылординском областном филиале РГП «Республиканская ветеринарная лаборатория» Комитета ветеринарного контроля и надзора Министерства сельского хозяйства Республики Казахстан.
Результаты химического анализа мяса приведены в таблице 8.
Таблица 8 - Химический анализ говядины
Название крестьянского хозяйства Органолеп-тические показатели рН (средний показатель) Сульфат меди Инвазивные болезни Бакте-риос-копия
ТОО «Сыр Маржаны» Казалинский район в соответствии с ГОСТ 5,98 отрицательный не обнаружено роста нет
КХ «Ысамаддин» Сырдарьинский район в соответствии с ГОСТ 5,9 отрицательный не обнаружено роста нет
КХ «Нурбол-И» Жанакорганский район в соответствии с ГОСТ 5,96 отрицательный не обнаружено роста нет
Результаты исследований показали, что органолептические параметры мяса крупного рогатого скота соответствовали ГОСТ 7269-79 (цвет, внешний вид, концентрация, запах и т.д.). Другим признаком пригодности мяса является сульфат меди, который отсутствовал в исследуемых образцах по ГОСТ 23392-78. Установлено, что мясо, полученное из крестьянских хозяйств, не содержит микроорганизмы, вызывающие болезни.
Таким образом, разработана оптимизированная пробиотическая кормовая добавка «Бентобак» на основе целлюлолитических бактерий Cellulomonas flavigene-22 и пропионовокислых бактерий Propionibacterim. shermanii С-8, превосходящая исходную по антимикробной активности, целлюлолитической активности, содержанию витамина В12, жизнеспособных бактериальных клеток в жидкой культуре, бактериальной пасте и сухой кормовой добавке.
Разработана Технологическая инструкция по производству сухого биопрепарата «Бентобак». Гарантированный срок хранения биопрепарата по числу жизнеспособных клеток - 12 месяцев в условиях холодильника.
Производственные испытания оптимизированного препарата «Бентобак», проведенные в ТОО «Пчелка», с. им. Х. Бижанова Енбекшиказахского района Алматинской области путем его добавления в общий рацион из расчета 1,5 г на 1 кг живого веса крупного рогатого скота в течение 30 дней, показали, что среднесуточный привес животного составил 1400 г по сравнению с 0,4 г контрольного животного, не получавшего биопрепарат.
Испытания оптимизированного препарата «Бентобак» при откорме крупного рогатого скота в хозяйствах Кызылординской области показали, что дополнительный привес скота в хозяйствах составляет от 770 до 1200 г на голову в сутки и зависит от продолжительности приема биопрепарата и породы скота.
Анализ мясных продуктов, взятых из крестьянских хозяйств, участвовавших в эксперименте, показал, что все они соответствовали по органолептическим, химическим и микробиологическим показателям мясу крупного рогатого скота по ГОСТ 7269-79.
Другим признаком пригодности мяса является отсутствие в нем сульфата меди по ГОСТ 23392-78. Мясо, полученное из крестьянских хозяйств, не содержало микроорганизмы, вызывающие болезни.
Литература:
1Все о животноводстве. Теория и практика, 2016. - URL: "http://worldgonesour.ru/osnovy-zhivotnovodstva"zhivotnovodstva HYPERLINK.
2 Попова С. Роль минеральных элементов и витаминов в питании КРС, 2016. - URL: "http://agropost.ru/"ru. HYPERLINK.
3 Аминокислоты, 2014. - URL: "http://worldgonesour.ru/korma/222-aminokisloty.html" HYPERLINK.
4 Кощаев А.Г., Николаенко С.Н., Чистоусова М.С. Технология получения витаминной кормовой добавки из отходов консервной промышленности // Сборник научных трудов Sworld. -Одесса, 2008. - Т. 21. - № 1. - С.25-27.
5 Кощаев А.Г., Петенко А.И., А.3 Хусид С.Б., Волкова С.А., Донсков Я.П. Разработка кормовой добавки на основе бентонита и отходов переработки риса // Молодой ученый. - 2015. -№ 1. - С.135-138.
6 Жолобова И.С., Лунева А.В., Лысенко Ю.А. Влияние натрия гипохлорита на перепелов в период интенсивной яйцекладки // Птицеводство. - 2013. - № 07. - С.15-20.
7 Кощаев А.Г., Кощаева О.В., Николаенко С.Н., Харченко В.И. Особенности технологии получения коагулятов из сока люцерны // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2014. - № 95. - С.720-728.
8 Способ получения белково-витаминной добавки. Кощаев А.Г., Бадякина А.О., Плутахин Г.А., Петенко А.И., Панков А.А., Панков С.А. Патент на изобретение RU 2197096 28.03.2000.
9 Патент на изобретение РФ № 2266680. Способ получения белковой кормовой добавки из растительного сырья и устройство для его осуществления / Кощаев А.Г., Плутахин Г.А., Петенко А.И. - Опубл. 12.04.2004.
10 Пат. РФ, № 2038800. Биопрепарат «РИАЛ» и способ кормления животных, птицы и пчел / Жаркова Г.Ю., Макаров Н.В., Рябинина Л.Ю. - Опубл. 09.07.1995.
11 Пат. РФ № 2422043. Селенсодержащий препарат для животноводства / Злотников К.М., Злотников А.К., Злотникова И.К. - опубл. 27.06.2011.
12 Бегнер Х., Кетц А. Научные основы питания сельскохозяйственных животных. - М.: Колос, 2010.
13 Кощаев А.Г., Николаенко С.Н., Фисенко Г.В., Саакян А.В. Физиолого-биохимическое обоснование применения бактериальной добавки Бацелл в составе растительных комбикормов на птице // Сборник научных трудов Всероссийского научно-исследовательского института овцеводства и козоводства. - 2009. - Т. 2. - № 2-2. - С.140-143.
14Пробиотическая кормовая добавка, 2020. - URL:
"https://agrovektor.ru/physical_product/259034-probioticheskaya-kormovaya%20dobavka-dlya-krupnogo-rogatogo-skota-laktobifadol-forte.html" HYPERLINK
15 Anad^n A., Martmez-Larranaga M.R., Aranzazu-Martmez M. Probiotics for animal nutrition in the European Union. Regulation and Safety Assessment. Regulatory Toxicology // Pharmacology. -2006. - Vol. 12. - P.91-95.
16 Гайдук А.Г., Хазиахметов Ф.С. Пробиотик Витафорт в рационах утят // Птицеводство. -2011. - № 12. - С.27.
17 Gavrilova N.N., Ratnikova I.A. Test of therapeutic and preventive effectiveness of probiotic // Abstr. of International Conference «Probiotics and Prebiotics». - Koshica, Slavenia, 2011. - P.87.
18 Gavrilova N.N., Ratnikova I. A., Melnikov V.G. Probiotic Lactovit-K for fighting against coccidiosis infectous-invasive diseases of poultry and diseases of honey bees // Abstr. of ХХХГУ of the Society for Microbial Ecology and Disease. - Yokohama, Japan, 2011. - Р. 33.
19 Бобровская И.В., Неминущая Л.А., Еремец Н.К., Провоторова О.В., Лихашерстова С.В., Еремец В.И., Самуйленко А.Я. Биотехнологии новых пробиотиков и синбиотических комплексов для сельскохозяйственных животных и птицы // Биотехнология: реальность и перспективы в сельском хозяйстве: мат. междунар. науч.-практ. конф. - Саратов, 2013. - С.8-10.
20 Петенко А.И., Лысенко Ю.А. Кормовые добавки в рационах перепелов // Птицеводство. - 2012. - № 9. - С.36-38.
21 Патент РК № 31262 Способ получения кормовой добавки Бентобак / Саданов А.К., Гаврилова Н.Н., Ратникова И.А., Шорабаев Е.Ж. Опубл. 15.06.2016, бюл. № 6.
Н.Н. ГАВРИЛОВА1, А.К. САДАНОВ1, И.А. РАТНИКОВА1*, Е.Ж. ШОРАБАЕВ2, С.Э. ОРАЗЫМБЕТ1, Г.К. ТАУБЕКОВА2, Р.Ж., КАПТАГАЙ1, Л.А. КОШЕЛЕВА1,
У.Ж. КЕРЕМБЕКОВА1, Ж.Т. МУСАБЕКОВ1, С Б. ДЖАЙЛАУОВА1 1 «Микробиология жэне вирусология Fыльши-eндiрiстiк орталыгы» ЖШС, Алматы,
^азакстан
2
«0ндiрiстiк микробиология» ЖШС, Алматы к. ^азакстан e-mail: iratnikova@list.ru
АУЫЛ ШАРУАШЫЛЫГЫ МАЛДАРЫНЫЦ 0Н1МД1Л1Г1Н АРТТЫРУ YШIН "БЕНТОБАК" ПРОБИОТИКАЛЬЩ ЖЕМШ0П ЦОСПАСЫН
ОПТИМИЗАЦИЯЛАУ
TY^H
Cellulomonas flavigene-22 целлюлитикалык бактериялары жэне Propionibacterim shermanii с-8 пропионкышкылды бактериялары непз1нде, бастапкы н^скамен салыстырFанда микробка карсы белсендшп мен целлюлолитикалык белсендшш жоFары, к¥рамында В12 витамиш бар, бактериялы; пастада жэне к¥PFак жем коспасында, с^йык культурада т1ршшкке кабшетп бактерия жасушалары жоFары, пробиотикалык жем шеп коспасы даярланды.
1р1 кара малды бордакылау кезшдеп «Бентобак» препаратыныц енд1рют1к тэж1рибелер1 малдыц орташа тэуткпк салмак косуы басына шакканда 770-1400 г дешн к¥райтынын жэне биологиялык ешмнщ узакты^ына жэне 1р1 кара малдыц т^кымына байланысты екенш керсетп.Экспериментке катыскан шаруа кожалыктарынан алынFан ет ешмдерш талдау олардыц барлыFы МС 7269-79 сэйкес 1р1 кара мал етшщ органолептикалык, химиялык жэне микробиологиялык керсетюштерше сэйкес келет1ндшн керсетп.
Еттщ жарамдылыFыныц таFы б1р белпс - МС 23392-78 сэйкес мыс сульфатыныц болмауы. Шаруа кожалыктарынан алынFан ет к¥рамында ауру тудыратын микроорганизмдер болмады.
Кiлттi сездер: целлюлитп, пропионкышкылды бактериялар, бентонит, азыктык коспа, ттмдшк.
IRSTI: 34.57.21
N.N. GAVRILOVA1, A.K. SADANOV 1, I.A. RATNIKOVA1*, E.J. SHORABAEV2,
S.E. ORAZYMBET1, G.K.TAUBEKOVA2, R.J. KAPTAGAI1, L A. KOSHELEVA1, U.Zh. KEREMBEKOVA1, J.T. MUSABEKOV1, S B. JAILAUOVA1 1LLP «Research and Production Center of Microbiology and Virology», Almaty, Kazakhstan
LLP «Industrial Microbiology», Almaty, Kazakhstan e-mail: iratnikova@list.ru
OPTIMIZATION OF PROBIOTIC FEED ADDITIVE "BENTOBAK" FOR INCREASING PRODUCTIVITY OF FARM ANIMALS
doi: 10.53729/MV-AS.2022.02.02
Summary
An optimized probiotic feed additive «Bentobak» based on cellulolytic bacteria Cellulomonas flavigene-22 and propionic acid bacteria Propionibacterim has been developed. shermanii S-8 superior in antimicrobial activity, cellulolytic activity, vitamin V12 content, viable bacterial cell content in liquid culture, bacterial paste and dry feed additive.
Production tests of the optimized «Bentobak» drug when fattening cattle showed that the average daily animal weight gain is from 770 to 1400 g per head per day and depends on the duration of taking the biologics and livestock breed.
Analysis of meat products taken from peasant farms participating in the experiment showed that all of them corresponded to organoleptic, chemical and microbiological indicators of cattle meat according to GOST 7269-79.
Another sign of the suitability of meat is the absence of copper sulfate in it in accordance with GOST 23392-78. Meat obtained from peasant farms did not contain microorganisms that cause diseases.
Keywords: cellulolytic, propionic acid bacteria, bentonite, feed additive, efficiency.
The leading place in the development of animal husbandry is given to feed production due to the fact that feed determines the quantity and quality of livestock products, makes it possible to reveal the genetic potential of animals.
It is known that the body of animals and birds is not able to independently synthesize many vitamins, amino acids and mineral elements, their main source is feed. Therefore, the lack of biologically active substances, macro- and microelements in feed negatively affects the vital activity and productivity of animals.
With a lack of vitamins in the animal diets, the formation of enzymes is disrupted, and, therefore, the course and regulation of biosynthesis, as well as the specific functions of cells, which entails a decrease in animal productivity [1].
Minerals are necessary for animals for all metabolic processes, for building a backbone, as well as activators of enzymes and structural elements, are directly involved in digestion processes, regulate osmotic pressure and maintain acid-base equilibrium in the body. The exchange of proteins, carbohydrates, fats, water regime and hormonal functioning of the body are impossible without the active participation of minerals. That is why the need of animals for mineral substances must be met daily, evenly and in scientifically recommended ratios [2].
The lack, absence or imbalance of essential amino acids in animal diets is accompanied by a deterioration in protein use, metabolic disorders, and a decrease in productivity [3].
The problem of providing animals with biologically complete components of rational nutrition is solved with the help of feed additives - specific additives to the daily diet of poultry, pigs and cattle [4-6].
Currently, the animal and poultry feed supplement market is quite diverse. However, not all of them are equivalent in composition and efficiency. Most of these are premixes, which consist of a mixture of proteins, vitamins, minerals and a carrier [7-11].
It is known that mineral and vitamin supplements significantly increase the efficiency of the use of concentrated feed in animal husbandry. Meat, milk, egg and wool productivity increases by 10-25% on average, fodder consumption per unit of production is reduced by 815%, morbidity and case of animals by 20-40% [12].
The introduction of the necessary feed additives into the diet of animals in sufficient quantities allows to obtain high-quality meat, milk, eggs with maximum livestock productivity and reduced costs of feed and maintenance [13,14].
The tightening of environmental safety requirements for livestock products has led the world to reconsider many methodological approaches to optimizing control over the epizootic process of diseases caused by opportunistic microflora, and to recognize the need to develop a new generation of environmentally friendly drugs that can ensure the biological protection of farm animals and poultry. Probiotic feed additives and preparations, which include live bacteria from among the main representatives of normal intestinal microbiocenosis of animals and birds, can most fully meet these requirements [15-19].
The main effects of probiotics include improving digestion, immunostimulating effect and increasing animal productivity.
The most effective are combined probiotic feed supplements. Their composition includes, along with probiotic microorganisms, various vitamins, amino acids, enzymes, minerals.
Currently, sorbed probiotic feed additives in which live microorganisms are adsorbed on a carrier sorbent, typically carbon activated or carbon-mineral compounds, have attracted attention. Such drugs make it possible to achieve denser colonization on the mucous membranes, rapid restoration of the intestinal microflora and stopping pathological processes in it.
Bentonite-based feed additives are widely used. Bentonites give the highest effect in the composition of ordinary, so-called economic diets, insufficiently balanced in macro- and microelements, protein and energy. They are especially important when using synthetic nitrogen-containing substances in feeding ruminants against the background of diets that are not sufficiently provided with sugar in the winter-stall period, and when feeding green conveyor feeds rich in protein in the summer [20].
Use of natural minerals makes it possible to dramatically reduce the number of growth-stimulating and therapeutic preparations used in meat production and to increase safety of animal husbandry products for humans.
The Institute of Microbiology and Virology has developed the «Bentobak» feed additive (C.C. No. 1684972) based on propionic acid bacteria Propionibacterium shermanii-15 and cellulolytic bacteria Cellulomonas flavigena-22, adsorbed on bentonite, which contributes to better absorption of coarse feed, normalisation of protein metabolism, reduction of acidosis risk in animals, increase of their productivity.
The test of the drug "Bentobak" on the sheep of the Kazakh thin-crowned breed showed that its introduction into the diet of animals at the rate of 1.5 g per one kg of body weight of the animal leads to a decrease in the composition of nitrogenous substances and an increase in the content of vitamin V12 in the scar content and in the chymus of the 12-ring intestine, a significant increase in the percentage of fiber digestibility. Under the influence of the test drug, the content of ammonia and urea in the blood decreases with a slight increase in volatile fatty acids. There was an increase in the reserve blood alkalinity. This fact is important, since with the depletion of alkaline reserves in the body, animals are prone to acidosis. The additional body weight gain was 120 g per day, resulting in approximately 100 days of fattening period body weight gain of 12 kg per sheep.
These facts indicate the high effectiveness of «Bentobak» and the prospects for its wide implementation in practice.
Strain P. shermanii-15 is replaced with P. V12 to increase antagonistic activity of the preparation against intestinal infection agents, its content of probiotic bacteria cells and vitamin shermanii-C-8. Due to this, «Bentobak» feed additive contributes to better absorption of coarse feed, normalization of protein metabolism, reduction of acidosis risk in animals, increase of their productivity [21].
In connection with the above, the studies carried out are aimed at increasing the efficiency of the feed additive due to the use in its composition of a new strain of propionic acid bacteria with a wide range of biological activity, as well as at developing a technology for the production of the dry preparation «Bentobak» and its production tests on farm animals in peasant farms.
Materials and methods of research
The subject of the study was cellulolytic bacteria Cellulomonas flavigena-22, propionic acid bacteria Propionibacterium shermanii 15, Propionibacterium shermanii S-8. Strains of bacteria were grown on a nutrient medium used for co-cultivation of propionic acid and cellulolytic bacteria of the following composition (g/l): corn extract - 30.0; starch - 10.0; glucose - 10.0; KH2PO4 - 1,0; MgSO4x7H2O - 0.5; KCL - 0.5; (NH)2SO4 - 2,5; CoCL2 - 0.01; water - up to 1000 mL (pH 6.8-7.0).
Microbial enumeration was determined by a series of sequential dilutions in sterile tap water and sowing them into an agarised culture medium, followed by counting the grown colonies [22].
The quantitative content of vitamin V12 was determined by the microbiological method by the growth zones of the vitamin-dependent strain E. coli 133-3 and calculated from the Dmitrieva table.
Production tests of Bentobak were carried out at the Pchelka PLLC, from. Kh. Bizhanov Enbekshikazakh district of Almaty region, as well as in peasant farms «Nurbol-I» in the Zhanakorgan district, «Issamadin» in the Syrdarya district and the PLLC «Cheese Marzhany» in the Kazalinsky district by daily addition of the drug when fed into the total diet at the rate of 1.5 g per 1 kg of live weight of cattle.
Results and discussion
In order to expand biological activity of initial probiotic feed additive "Bentobak," strain P. shermanii-S-8 is introduced into its composition instead of P. shermanii-15.
For comparison, the original P. shermanii-15 strain and the new P. shermanii-S-8 were grown on a culture medium used to co-culture propionic acid and cellulolytic bacteria. Cultivation was carried out in a thermostat at 28-300S temperature for 18-20 hours, then the bacterial titer and vitamin V12 content were determined in liquid cultures by inoculating appropriate dilutions on the solid culture medium of the above composition (Table 1).
Table 1 - Comparative performance characteristics of strains of propionic acid bacteria
Strain pH Acidity, °T Titer, bn, CFU/mL Vitamin V12 content, U/mg
P. shermanii 15 5,8 61,0 2,0 0,25
P. shermanii C-8 5,5 67,0 6,5 2,80
The results presented in Table 1 indicate that the P. shermanii strain S-8 exceeds P. shermanii-15 in the accumulation of bacterial cells by 3 times, vitamin V12 - by 11 times.
Strains of Cellulomonas flavigene-22, P. shermanii S-8 or P. shermanii-15 bacteria were used in the production of the dry feed additive.
Uterine broaching of bacterial strains was grown on nutrient medium in flasks in thermostat at 28-30°C temperature for 18-20 h. Flasks with 300 ml of nutrient medium were inoculated with cultures of cellulolytic and propionic acid bacteria from beveled agarised medium. Inoculum bacteria were grown in flasks in an amount of 1.5 L for 20 hours. The culture fluid of cellulolytic and propionic acid bacteria was produced in a 30 L fermenter without aeration at an excess pressure of 0.3-0.5 atm in the inoculum culture medium. The culture medium was prepared in a fermenter and sterilized at 121°C for 30 minutes. After cooling to 28°C, it was inoculated with five percent of cellulolytic bacteria inoculum and five percent of one of the strains of propionic acid bacteria. Bacteria cultivation was carried out in the following mode: culture temperature - 28-30°C; overpressure in the apparatus - 0.3-0.5 atm; cultivation time - 18-24 hours.
Bentonite (3%) and potassium chloride (0.1%) dissolved in drinking water were added to the fermentation culture liquid, the mixture was well stirred and allowed to cool for three hours. During this time, biomass was adsorbed on bentonite and precipitated. The supernatant was decanted and the remaining precipitate was centrifuged at 3000 rpm. Protective components were added to the centrifuged biomass of bacteria: glucose - 10%, sodium acetic acid - 0.5%, sodium citric acid - 0.5% and well mixed on a mechanical stirrer. Then the bacterial biomass was dried by a sublimation method in the following mode: freezing the product at 40°C for 6 hours; temperature of 10°C plates; temperature of additional drying of the product 20-25°C, underpressure 45 mA; duration of drying is 20-24 hours. In dry feed additives, viable cell content, vitamin V12 and cellulolytic activity were determined by plate method by Na-CMC hydrolysis zones.
The bacterial titer results are presented in Table 2.
Table 2 - Quality parameters of dry feed additives obtained by the sublimation method
Strain Liquid culture titer mln. CFU/g Paste titer, mln. CFU/g Dry product titer, million CFU/g
PAB CLB-22
CLB-22+PAB^-8 500 6400 840 1600
CLB-22+PAB^-15 520 2780 360 370
As can be seen from the presented table, the content of bacterial cells in liquid culture, bacterial paste and dry feed additive is higher in versions with strain P. shermanii S-8, wherein the proposed strain has stimulating effect on growth of cellulolytic bacteria.
Thus, an optimized probiotic feed additive «Bentobak» based on cellulolytic Cellulomonas flavigene-22 and propionic acid bacteria Propionibacterim has been developed. shermanii S-8 with increased biological activity. It exceeds the original content of probiotic bacteria and vitamin V12.
To study the safety of viable cells in a probiotic feed additive, 10 batches of the preparation based on cellulolytic and propionic acid bacteria adsorbed on bentonite, which are part of the feed additive, were produced under refrigeration conditions. These batches were placed in the refrigerator. The content of viable cells in the probiotic preparation during storage was determined by seeding from appropriate dilutions on dense culture media. The product was stored for one to twelve months (table 3).
Table 3 - Chart of storage of probiotic feed additive in the refrigerator
Viable cell content in the probiotic product after storage, million CFU/g
Batch initial after 1 after 2 after 5 after 7 after 12
No. month months months months months
1 22,0±0,4 20,0±0,5 18,5±0,6 18,0±0,7 17,0±0,3 15,0±0,4
2 14,2±0,6 14,0±0,2 14,1±0,4 13,5±0,7 13,0±0,2 12,5±0,6
3 12,9±0,4 12,5±0,3 12,1±0,6 12,2±0,5 12,1±0,4 12,0±0,4
4 23,0±0,6 22,4±0,7 20,5±0,8 20,0±0,5 20,0±0,7 18,0±0,4
5 19,5±0,3 19,0±0,5 19,4±0,6 18,0±0,6 19,9±0,7 19,0±0,5
6 14,5±0,3 14,3±0,4 14,1±0,6 14,2±0,3 14,0±0,4 13,9±0,2
7 18,0±0,3 18,1±0,5 18,0±0,6 18,0±0,4 17,8±0,4 17,5±0,6
8 25,0±0,6 25,1±0,4 22,5±0,7 22,3±0,7 20,7±0,4 19,7±0,5
9 19,4±0,3 18,9±0,5 18,0±0,5 16,3±0,4 16,0±0,4 15,8±0,6
10 17,4±0,3 17,5±0,5 17,0±0,4 16,9±0,2 16,8±0,4 16,5±0,3
As can be seen from the presented table, the content of viable cells in the preparation remains stable and by 12 months of storage is 12.0 ±0,4 - 19,7±0,5 million. CFU/yr vs baseline - 12,9±0,4 - 25,0±0,6 million CFU/g.
Thus, the guaranteed retention time of viable bacterial cells in the feed additive is twelve months under refrigerated conditions.
Production tests of the optimized drug «Bentobak» when fattening cattle for 30 days were carried out in «Pchelka» LLP in the Enbekshikazakh district of Almaty region.
25 bulls from 12 months to 1.5 years of age were used in the experiment (tables 4, 5, 6).
Table 4 - Animal group
Animal type, age Color Inventory number Weight, kg Weight gain kg/day
Prior to experience After experience
1 2 3 4 5 6
Goby, 1.0 White-headed 91322142 375 433 1,9
Goby, 1.0 Gray 60302914 256 296 1,3
Table continuation -4
1 2 3 4 5 6
Goby, 1.0 White-headed 90962784 345 398 1,7
Goby, 1.0 Black 60302912 250 302 1,7
Goby, 1.8 Brown 59922468 410 465 1,8
Goby, 1.0 Tiger 60302911 352 397 1,5
Goby, 1.0 White-headed-Black 60302732 287 330 1,4
Goby, 1.0 White-headed-red 60302731 350 408 1,9
Goby, 1.0 Black 6/H 392 435 1,4
Goby, 1.0 White-headed 91322173 334 385 1,7
Average weight for 1 month 335,1 384,3 1,7
Table 5 - 2-group of animals
Animal type, age (year) Color Inventory number Weight, kg Weight gain kg/day
Prior to experience After experience
1 2 3 4 5 6
Goby, 1.5 Brown 60302735 402 454 1,7
Goby, 1.5 White-headed 91121155 349 396 1,5
Goby, 1.2 Black and motley 60302730 330 378 1,6
Continuation of table 5
1 2 3 4 5 6
Goby, 1.2 Brown 60302913 248 285 1,2
Goby, 1.5 White-headed-black 91322150 395 440 1,5
Goby, 1.5 Black 60302916 363 400 1,2
Goby, 1.0 White-headed 90962785 340 373 1,1
Goby, 1.5 Black 60302917 393 440 1,6
Goby, 1.5 White-headed 91322128 350 400 1,7
Goby, 1.0 White-headed 91322129 380 425 1,5
Average weig it for 1 month 355 399,9 1,4
Table 6 - Animal control group
Animal type, age Color Inventory number Weight, kg Weight gain kg/day
Prior to experience After experience
Goby, 1.0 White-headed 91322135 346 361 0,5
Goby, 1.0 Brown 91322145 350 362 0,4
Goby, 1.0 Black 60302733 340 358 0,6
Goby, 1.0 White-headed 91322171 393 403 0,3
Goby, 1.0 White-headed 91322146 320 332 0,4
Average weight for 1 month 349,8 363,3 0,4
It was found that as a result of the use of the optimized drug «Bentobak» for 30 days, the average daily animal weight was on average 1400 g compared to 0.4 g of control animals that did not receive the biologies (Tables 6-8). It is also noted that the use of the drug «Bentobak» during feeding contributes to the improvement of the general physiological condition of animals, including nitrogen metabolism in the body, an increase in the degree of use of nutrients and their absorption. The introduction of the Bentobak feed additive into the animal diet accelerates the process of gaining live weight.
The optimized drug «Bentobak» was tested in cattle fattening in the farms of Kyzylorda region.
In the «Cheese Marzhany» LLP of the Kazalinsky district, the number of selected livestock for the experiment was 33 livestock with an average weight of 203 kg. The preparation was given daily along with food in an amount of 304.5 g per head. The duration of cattle fattening was 45 days. The total number of livestock in the drug-naive control group was 46 heads with an average weight of 276 kg.
Test results are presented in Table 7.
Table 7 - Results of biologics use in «Cheese Marzhany» PLLC of Kazalinsky district
Option Baseline mean weight of cattle, kg Average weight after 45 days, kg Additional weight added by biologics, kg
Experience 203 245,8 42,8
Control 276 297 21
It was found that when 33 cattle with supplementation with the biological drug Bentobac were fed for 45 days, the weight gain was 42.8 kg compared to 21 kg in the control group of animals.
In the same farm, studies were carried out on the use of the biological drug "Bentobak" by cattle (15 heads) of the Hungarian "Golshtin-Friz" breed, the weight of which averaged 194.13 kg. Animals were given 320 g of test drug per head daily for 90 days. According to the results of the study, feeding cattle with a biologics supplement for 90 days resulted in a weight gain of 112.5 kg per animal or 1200 g per day.
In the peasant farm «Nurbol-I» of the Zhanakorgan region, the experimental group contained 7 heads of cattle with an average weight of 180 kg. Age 1 year 5 months. The selected livestock received Bentobak biologies daily along with 270 g of feed per head for 60 days. According to the results of the study, the average live weight of cattle after 60 days was 231 kg, i.e., with the help of a biologics, the weight gain on average was 51 kg, which is 850 g per day per head.
In the same peasant farm, when fattening cattle with an average weight of 249 kg for 30 days, the daily supplement of «Bentobak» was 375 g per head. After the end of the experiment, the average live weight of cattle was 272 kg. With the help of a biologics, one animal gained 23 kg, which is 770g per day.
In the «Ysamaddin» peasant farm of the Syrdarya district, the experimental group contained 17 heads of cattle with an average weight of 225 kg. The preparation was added daily to feed in an amount of 337.5 g per head for 60 days. After fattening, the average weight of one animal was 296.4 kg. Therefore, with the help of a biologics, one livestock added 71.4 kg in weight, this is 1200 g per day.
It has been established that the additional livestock gain in farms depends on the duration of taking biologics and livestock breed.
Samples of cattle meat for chemical analyses were taken from peasant farms participating in the experiment.
Analysis of meat products was carried out in the Kyzylorda regional branch of the RSE "Republican Veterinary Laboratory" of the Committee for Veterinary Control and Supervision of the Ministry of Agriculture of the Republic of Kazakhstan.
The results of the chemical analysis of meat are shown in Table 8.
Table 8 - Chemical analysis of beef
The name of peasant farms Organic and Leptic Parameters pH (average) Copper sulfate Invasive diseases Bakte-riosco-Piya
Cheese Marzhany PLLC Kazalinsky district In accordance with SS 5,98 Negative Not detected There is no growth
PE "Ysamaddin" Syrdarya district In accordance with SS 5,9 Negative Not detected There is no growth
PE "Nurbol-I" Zhanakorgan district In accordance with SS 5,96 Negative Not detected There is no growth
The results of the studies showed that the organoleptic parameters of cattle meat corresponded to SS 7269-79 (color, appearance, concentration, smell, etc.). Another sign of the suitability of meat is copper sulfate, which was absent in the test samples in accordance with SS 23392-78. It has been established that meat obtained from peasant farms does not contain microorganisms that cause diseases.
Thus, an optimized probiotic feed additive «Bentobak» based on cellulolytic bacteria Cellulomonas flavigene-22 and propionic acid bacteria Propionibacterim has been developed. shermanii S-8 exceeding the initial one in antimicrobial activity, cellulolytic activity, vitamin V12 content, viable bacterial cells in liquid culture, bacterial paste and dry feed additive.
The Technological Instruction for the Production of Dry Biologics «Bentobak» has been developed. The guaranteed shelf life of the biologics according to the number of viable cells is 12 months under refrigerator conditions.
Production tests of the optimized drug «Bentobak», carried out in LLP «Pchelka», p. Kh. Bizhanov, Enbekshikazakh district, Almaty region, by adding it to the total diet at the rate of 1.5
g per 1 kg of live weight of cattle for 30 days, showed that the average daily animal weight was 1,400 g compared to 0.4 g of the control animal that did not receive the biologics.
Tests of the optimized drug «Bentobak» when fattening cattle in the farms of the Kyzylorda region showed that the additional livestock gain in farms is from 770 to 1200 g per head per day and depends on the duration of taking biologics and livestock breed.
Analysis of meat products taken from peasant farms participating in the experiment showed that all of them corresponded to organoleptic, chemical and microbiological indicators of cattle meat according to SS 7269-79.
Another sign of the suitability of meat is the absence of copper sulfate in it in accordance with SS 23392-78. Meat obtained from peasant farms did not contain microorganisms that cause diseases.
References:
1 All about animal husbandry. Theory and practice, 2016. - URL: "http://worldgonesour.ru/osnovy-zhivotnovodstva"zhivotnovodstva HYPERLINK.
2 Popova S. The role of mineral elements and vitamins in the nutrition of cattle, 2016. - URL: "http://agropost.ru/"ru. HYPERLINK.
33 Amino acids, 2014. - URL: "http://worldgonesour.ru/korma/222-aminokisloty.html" HYPERLINK.
4 Koschaev A.G., Nikolaenko S.N., Chistousova M.S. Technology of vitamin feed additive production from canning industry waste//Collection of scientific works by Sworld. - Odessa, 2008. - T. 21. - № 1. - S.25-27.
5 Koschaev A.G., Petenko A.I., A.3 Husid S.B., Volkova S.A., Donskov Y.P. Development of a feed additive based on bentonite and rice processing waste//Young scientist. - 2015. - № 1. - S.135-138.
6 Zholobova I.S., Luneva A.V., Lysenko Yu.A. Effect of sodium hypochlorite on quail during the period of intensive oviposition//Poultry farming. - 2013. - № 07. - S.15-20.
7 Koschaev A.G., Koschaeva O.V., Nikolaenko S.N., Kharchenko V.I. Features of the technology of obtaining coagulates from alfalfa juice//Politematic network electronic scientific journal of the Kuban State Agrarian University. - 2014. - № 95. - S.720-728.
8 Production method of protein-vitamin additive. Koschaev A.G., Badyakina A.O., Plutakhin G.A., Petenko A.I., Pankov A.A., Pankov S.A. Patent for the invention RU 2197096 28.03.2000.
9 Patent for the invention of the Russian Federation No. 2266680. Method for production of protein fodder additive from plant raw materials and device for its implementation/A.G. Koschaev, G.A. Plutakhin, A.I. Petenko - Opubl. 12.04.2004.
10 Pat. RF, NO. 2038800. Biological preparation "RIAL" and the method of feeding animals, birds and bees/Zharkova G.Yu., Makarov N.V., Ryabinina L.Yu. - Publ. 09.07.1995.
11 Pat. RF NO. 2422043. Selenium-containing drug for animal husbandry/Zlotnikov KM, Zlotnikov AK, Zlotnikova IK - publ. 27.06.2011.
12 Begner H, Ketz A. Scientific fundamentals of farm animal nutrition. - M.: Kolos, 2010.
13 Koschaev A.G., Nikolaenko S.N., Fisenko G.V., Sahakyan A.V. Physical and biochemical substantiation of application of Bacell bacterial additive as part of vegetable feed on poultry//Collection of scientific works of the All-Russian Research Institute of Sheep and Goat Breeding. - 2009. - T. 2. - № 2-2. - S.140-143.
14 Probiotic feed supplement, 2020. - URL: "https://agrovektor.ru/physical_product/259034-probioticheskaya-kormovaya%20dobavka-dlya-krupnogo-rogatogo-skota-laktobifadol-forte.html" HYPERLINK.
15 Anadyn A., MartHnez-Larranaga M.R., Aranzazu-MartHnez M. Probiotics for animal nutrition in the European Union. Regulation and Safety Assessment. Regulatory Toxicology // Pharmacology. -2006. - Vol. 12. - P.91-95.
16 Gaiduk AG, Khaziakhmetov F.S. Probiotic Vitafort in the diet of ducklings//Poultry farming. -2011. - № 12. - S.27.
17 Gavrilova N.N., Ratnikova I.A. Test of therapeutic and preventive effectiveness of probiotic // Abstr. of International Conference «Probiotics and Prebiotics». - Koshica, Slavenia, 2011. - P.87.
18 Gavrilova N.N., Ratnikova I.A., Melnikov V.G. Probiotic Lactovit-K for fighting against coccidiosis infectous-invasive diseases of poultry and diseases of honey bees // Abstr. of ХХХIV of the Society for Microbial Ecology and Disease. - Yokohama, Japan, 2011. - Р. 33.
19 Bobrovskaya I.V., Nemineshchaya L.A., Eremets N.K., Provotorova O.V., Likhasherstova S.V., Eremets V.I., Samuylenko A.Ya. Biotechnology of new probiotics and synbiotic complexes for farm animals and poultry//Biotechnology: reality and perspectives in agriculture: mat Intern. scientific-practical. conf. - Saratov, 2013. - S.8-10.
20 Petenko A.I., Lysenko Yu.A. Feed additives in quail rations//Poultry farming. - 2012. - № 9. -S.36-38.
21 Patent RK No. 311262. Method for production of fodder additive Bentobak//Sadanov A.K., Gavrilova N.N., Shorabaev E.Zh. - Bulletin No. 6 of 15.06.2016. - 7 s.
22 Egorov N.S. Fundamentals of the doctrine of antibiotics. - M.: Publishing House of Moscow State University, 1994. - 512 s.
МРНТИ 34.27.17
И.Э. СМИРНОВА1*, Ш.А. БАБАЕВА2, ЭР. ФАЙЗУЛИНА1, Л.Г. ТАТАРКИНА1, ГА. СПАНКУЛОВА1 1ТОО «Научно-производственный центр микробиологии и вирусологии», Алматы,
Казахстан
Институт микробиологии национальной академии наук Азербайджана, Баку,
Азербайджан e-mail.ru: iesmirnova@mail.ru
ВЫДЕЛЕНИЕ КЛУБЕНЬКОВЫХ БАКТЕРИЙ, ПЕРСПЕКТИВНЫХ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КУЛЬТУРЫ СОИ
10.53729/МУ-А8.2022.02.03
Аннотация
Важной проблем аграрного сектора, требующей решения, является дефицит белка в питании людей и недостаточность кормовой базы для животноводства. Для решения этих задач необходимо увеличение производства высокобелковых бобовых культур и, прежде всего, сои. Для повышения урожайности сои применяют клубеньковые бактерии. Эти бактерии являются симбионтами, -поставляющими растениям биологических азот, и тем самым, улучшая их азотное питание. Целью данного исследования было выделение клубеньковых бактерий, получение чистых культур, изучение их основных биологических свойств, отбор наиболее активных штаммов, перспективных для выращивания культуры сои. Из клубеньков растений сои, собранных на полях Алматинской области Казахстана, было выделено 24 чистые культуры бактерий. Проведено изучение их основных культурально-морфологических и биохимических свойств, исследована нодулирующая и азотфиксирующая способности. В результате отобрано четыре высокоэффективных штамма клубеньковых бактерий, перспективных для выращивания культуры сои.
Ключевые слова: клубеньковые бактерии, соя, нодуляция, азотфиксация, высокоэффективные штаммы
Важной проблемой аграрного сектора является дефицит белка в питании людей и недостаточность кормовой базы для животноводства. Для решения этих задач необходимо увеличение производства высокобелковых зернобобовых культур и, прежде всего, сои [1]. Высокое содержание в зерне сои белка (до 45-48%) и масла (до 25 %) определяют её широкое применение [2-4]. Однако урожайность сои в Казахстане по сравнению с другими странами низкая. Так, если средняя урожайность сои в Бразилии и США составляет 3,3 т/га, в Канаде - 2,6 т/га, то в России - 1,4-1,6 т/г, а в Казахстане - не
