CC BY
41
УДК 636.084/.087:63L155.2:633.1+63L155.2:633.85
ПИТАТЕЛЬНОСТЬ ЗЛАКОВО-БОБОВЫХ СИЛОСОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИОЛОГО-ХИМИЧЕСКИХ КОНСЕРВАНТОВ
Н. В. ПИЛЮК, Е. П. ХОДАРЕНОК, А. С. ВАНСОВИЧ, А. А. КУРЕПИН, Т. В. АПАНОВИЧ
РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по животноводству» г. Жодино, Беларусь, 222160
(Поступила в редакцию 22.01.2018)
В статье рассматривается влияние использования биолого-химических консервантов на питательность злаково-бобовых силосов. Установлено, что применение биолого-химического консерванта на основе лиофильно высушенных штаммов молочнокислых бактерий Lactococcus ssp., Lactobacillus Plantarum, Lactobacillus casei и химических компонентов бензоат натрия и пиросульфит натрия при силосовании злаково-бобовых трав обеспечивает получение качественного корма с содержанием 10,09—10,11 МДж обменной энергии в 1 кг сухого вещества. Внесение биолого-химического консерванта на основе трех штаммов лиофильно высушенных бактерий Lactococcus ssp., Lactobacillus Plantarum, Lactobacillus casei с добавлением химических компонентов: бензоат натрия и пиросульфит натрия, при заготовке консервированных кормов способствует повышению сохранности питательных веществ и позволяет заготавливать качественные корма с питательностью 10,10—10,11 МДж обменной энергии в 1 кг сухого вещества силосованных кормов.
Ключевые слова: биолого-химический консервант, силос, питательность, обменная энергия.
The article examines the influence of the use of biological and chemical preservatives on the food of grain silage. It has been established that the use of a biochemical preservative based on lyophilized dried strains of Lactococcus ssp., Lactobacillus plantarum, Lactobacillus casei bacteria and chemical components of sodium benzoate and sodium pyrosulfite in silage of leguminous grasses provides a high-quality feed containing 10.09-10.11 MJ of exchange energy per 1 kg of dry matter. The introduction of a biochemical preservative based on three strains of lyophilized dried bacteria Lactococcus ssp., Lactobacillus Plantarum, Lactobacillus casei with the addition of chemical components: sodium benzoate and sodium pyrosulfite, helps to improve the preservation of nutrients during the collection of canned food and allows the collection of high-quality feeds with a density nutrients 10, 10-10, 11 MJ of energy of exchange for 1 kg of a dry substance of a silage forage.
Key words: biological and chemical preservative, silage, nutrients, exchange energy.
Введение. Одним из главных условий экономически эффективного производства животноводческой продукции, повышения ее качества и конкурентоспособности является полноценное кормление животных. При этом корма являются важнейшим средством интенсификации животноводства, так как они на 70 % формируют продуктивность скота. Их качество, сохранность и усвояемость в решающей степени влияют на рост производства молока, мяса и снижении себестоимости продукции.
Как свидетельствуют научные исследования и практические результаты, одним из важнейших методов повышения качества заготовленных кормов, обеспечения сохранности в них питательных веществ и улучшения усвояемости кормов является консервирование. Главная цель применения консервантов - максимально сохранить все имеющиеся в исходном кормовом сырье питательные вещества и их энергетическую ценность [1]. Достичь этой цели, в первую очередь по сохранности энергетической и протеиновой питательности, можно только при использовании новейших ресурсосберегающих технологий заготовки кормов с применением эффективных консервантов.
Анализ источников. Сокращение потерь питательных веществ при консервировании зеленых растений и получении из них кормов, незначительно отличающихся по кормовым достоинствам от исходного сырья, остается одной из важнейших проблем кормопроизводства. Считается общепризнанным, что при кормлении высокопродуктивных животных средняя энергетическая питательность сухого вещества объемистых кормов должна составлять не менее 10 МДж ОЭ в 1 кг при содержании в пределах 14-15 % сырого протеина. Объемистые корма высокого качества необходимы не только для снижения расхода концентратов, стоимость которых в среднем в 2 раза выше в расчете на энергетическую или протеиновую питательность, сколько для обеспечения научно обоснованного нормированного питания животных. Тем не менее в настоящее время потери питательных веществ при приготовлении силоса велики. Заготовка силосованных кормов традиционными способами ведет к значительным потерям питательных веществ (20-35 %), существенному снижению их качества и питательности.
В последние годы в нашей республике актуальными остаются исследования, связанные с применением консервантов при заготовке силосованных кормов. Введение консервантов в корма обусловлено необходимостью обеспечить их максимальную сохранность. Так, при использовании консервантов можно сократить неизбежные потери в 3-5 раз и на каждой тонне законсервированной кормовой массы дополнительно получить 20-30 корм. ед., 5-8 кг переваримого протеина, 10-15 кг сахара и 15-25 г каротина. При этом консерванты способны снизить развитие нежелательных микроорганизмов, вызывающих потери питательных веществ и энергии в ходе закладки и хранения, а также в процессе скармливания кормов. Так, например, только от аэробной порчи, вызываемой развитием дрожжей и плесеней при выемке корма, по оценкам специалистов, ежегодно теряется около 10 % сухого вещества заготовленных кормов. Внесение консервантов в зеленую массу позволяет существенно снижать потери питательных и биологически активных веществ, на 15-20 % повышать выход силоса.
Механизм действия любого консерванта заключается в активизации микробиологических процессов, в том числе ускорении молочнокислого брожения с подкислением массы и подавлении нежелательного в первую очередь маслянокислого брожения, дрожжей и грибов. Уже на первом этапе консервант решает важнейшую проблему - подкисляя массу, подавляет развитие нежелательных бактерий (гнилостных и маслянокислых). Вторая задача - это максимальное сохранение питательных веществ, содержащихся в исходном закладываемом на хранение сырье [2].
Молочная кислота - главное консервирующее средство, обуславливающее качество силоса. Выработка кислот, в частности, более сильной молочной кислоты, снижает уровень рН до 4,2-4,0 в силосуемом сырье, что препятствует микробиальному распаду белка и развитию других нежелательных процессов, вызываемых гнилостными бактериями. По характеру продуктов жизнедеятельности молочнокислые бактерии условно разделяются на две группы гомоферментативную и гетероферментатив-ную, желательно преобладание в силосах возбудителей гомоферментного процесса [3].
Гомоферментативные бактерии при брожении образуют 95-97 % молочной кислоты, при этом путь энергетического обмена менее затратный, благодаря чему достигается быстрое подкисление силоса. Гетерофермен-тативные штаммы бактерии обладают более широким набором ферментов и, как следствие, более выраженной способностью к синтезу биологически активных веществ. При сбраживании глюкозы они помимо молочной кислоты образуют углекислоту, этиловый спирт, диацетил, перекись водорода, антибиотики. Выход энергии на 1 моль глюкозы у них ниже, но, как известно, гетероферментативные бактерии имеют широкий спектр антагонистической активности по отношению к возбудителям гнилостного брожения, что препятствует их накоплению при хранении силоса [6].
При оптимальной комбинации штаммов, преобладающим среди молочнокислых бактерий считается Lactobacillus plantarum, развиваясь при различных уровнях кислотности, дополняют друг друга, что приводит к максимально быстрому снижению рН силосной массы до 4,2-4,0 и сохраняет питательность заготавливаемого корма. Следует отметить, что действие молочнокислых микроорганизмов избирательно и специфически проявляется в зависимости от видового состава и влажности сырья.
Разрабатываемый консервант для консервирования растительного сырья будет включать в себя новую композицию специально подобранных штаммов бактерий: Lactococcus ssp., Lactobacillus Plantarum, Lactobacillus casei и химический компонент (бензоат натрия, пиросульфит натрия). Биолого-химический консервант будет использоваться для решения двух задач. Первая - улучшить качество ферментации. Добавка поможет мо-
лочнокислым бактериям в конкуренции за сахара с вредными масляно-кислыми бактериями, повысить уровень выработки молочной кислоты. Вторая - обеспечить аэробную стабильность, контроль развития дрожжей и плесени. Применение консерванта обеспечит быстрое подкисление массы за счёт накопления молочной кислоты, подавляет нежелательные микробиологические процессы. Благодаря этому сокращаются потери питательных веществ на стадии аэробно-анаэробной фазы силосования при начале хранения, обеспечивает быструю стабилизацию уровня рН, получение более качественного корма и предотвращает развитие вторичной ферментации при выемке корма.
Планируемые к использованию культуры молочнокислых бактерий устойчивы к кислоте, сбраживают гексозы, пентозы, обладают антагонистической активностью по отношению к маслянокислым бактериям и бактериям группы кишечной палочки [7, 8].
Цель работы - изучить питательную ценность злаково-бобовых сило-сов, заготовленных с использованием биолого-химических консервантов.
Материал и методика исследований. В РУП «Институт мясомолочной промышленности» из Централизованной отраслевой коллекции промышленных штаммов молочнокислых бактерий в лаборатории биотехнологии отобраны штаммы лактококков и лактобацилл (Lactococcus ssp., Lactobacillus Plantarum, Lactobacillus casei), у которых исследованы физиолого-биохимические свойства, необходимые для включения культур в состав биолого-химического консерванта.
На основании разработанных технологических параметров процесса изготовления биолого-химического консерванта проведены экспериментальные выработки образцов консервантов для определения состава консерванта и дозы внесения химических веществ в модельных опытах по силосованию растительных кормов. Для определения состава биолого-химического консерванта были заложены опытные партии силосованных кормов из злаково-бобовых трав с применением лиофильно высушенных штаммов Lactococcus lactis subsp., Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum с включением химических препаратов: бензоат натрия и пиро-сульфит натрия.
Варианты консервированных кормов:
1. Lactococcus ssp., Lactobacillus Plantarum + Пиросульфит Na (0,01 %)
2. Lactococcus ssp., Lactobacillus Plantarum + Бензоат Na (0,01 %)
3. Lactococcus ssp., Lactobacillus Plantarum, Lactobacillus casei + Пиросуль-фит Na (0,01 %)
4. Lactococcus ssp., Lactobacillus Plantarum, Lactobacillus casei + Бензоат Na (0,01 %)
В качестве контроля заготовлен консервированный корм спонтанного брожения. В опытах изучались: химический анализ кормов был проведён по схеме зоотехнического анализа: зола - по ГОСТу 26226-95, содержание влаги, общий азот, сырая клетчатка, сырой жир, кальций, фосфор - в соответствии с ГОСТами 13496.3-92; 13496.4-93; 13496.2-91; 13496.15-97; 26570-95; 26657-97, сухое и органическое вещество, БЭВ, каротин, рН, содержание органических кислот [9, 10].
Результаты исследований и их обсуждение. Проведена экспериментальная выработка биолого-химических консервантов с использованием заквасок молочнокислых бактерий и химических соединений (бензоата натрия и пиросульфита натрия), изготовлено 4 опытных образца консервантов (опыт 1 - Lactococcus ssp., Lactobacillus Plantarum + Пиросульфит Na (0,01%), опыт 2 - Lactococcus ssp., Lactobacillus Plantarum + Бензоат Na (0,01%), опыт 3 - Lactococcus ssp., Lactobacillus Plantarum, Lactobacillus casei + Пиросульфит Na (0,01%), опыт 4 - Lactococcus ssp., Lactobacillus Plantarum, Lactobacillus casei + Бензоат Na (0,01 %)) для проведения исследований по определению состава планируемого биолого-химического консерванта и оптимального соотношения микроорганизмов и химических соединений в условиях производственных опытов по силосованию растительного сырья. Сравнительную оценку силосованных кормов проводили на основе зоотехнического анализа образцов после 2 месяцев хранения.
При силосовании решающую роль имеет значение рН. Так, по значению рН можно судить, за счет каких микроорганизмов шла ферментация заложенного корма (табл. 1). Сочетание лиофильно высушенных штаммов Lactococcus lactis ssp., Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum с включением химического компонента: бензоат натрия и пиросульфит натрия стимулирует молочнокислое брожение, накопление молочной кислоты и снижение рН до 4,2 и более, ограничивая или угнетая развитие нежелательной микрофлоры.
Таблица 1. Активная кислотность (рН) и содержание органических кислот в силосе
Варианты рН Соотношение кислот, %
молочная уксусная масляная
Контроль 4,4 61,04 38,76 0,2
Опыт 1 4,2 71,36 28,64 -
Опыт 2 4,1 73,36 26,64 -
Опыт 3 4,1 71,77 28,23 -
Опыт 4 4,1 72,25 27,75 -
Во всех опытных вариантах консервированных кормов концентрация молочной кислоты составила 71,36-73,36 %, что на 10,32-12,32 п.п. выше
в сравнении с контролем. Наличие масляной кислоты отмечено только в силосе спонтанного брожения.
Анализ химического состава силосов показал, что опытные партии имели достаточно высокое содержание питательных веществ (табл. 2). Так, содержание сухого вещества в контрольном варианте было 31,12 %, а в опытных вариантах от 34,17 до 35,01 %.
Таблица 2. Содержание питательных веществ в силосах
Варианты Сухое вещество, % Содержание в кг сухого вещества корма, %
сырой протеин сырой жир сырая клетчатка сырая зола
Контроль 31,12 13,25 3,06 26,15 9,01
Опыт 1 34,17 15,56 3,78 24,63 7,28
Опыт 2 35,01 15,63 3,73 24,12 7,22
Опыт 3 34,28 15,56 3,73 24,38 7,40
Опыт 4 34,99 15,75 3,77 23,98 7,17
Содержание сырого протеина в опытных вариантах злаково-бобовых силосов находилось на уровне от 15,56 до 15,75 %, тогда как в контроле данный показатель составил 13,25 %. В опытных силосах сырой жир находился на уровне от 3,73 до 3,78 %, сырая клетчатка - 23,98-24,63 %, сырая зола - 7,17-7,40 %. Содержание данных показателей в опытных вариантах было отпимальным по сравнению с контролем.
Исследуемые варианты злаково-бобового силоса характеризовались достаточно высоким содержанием кормовых единиц и обменной энергии, как в сухом веществе, так и в натуральном корме (табл. 3).
Таблица 3 . Питательная ценность силосов
Варианты Кормовые единицы Обменная энергия, МДж
в натуральном корме в сухом веществе в натуральном корме в сухом веществе
Контроль 0,29 0,94 3,04 9,76
Опыт 1 0,33 0,97 3,42 10,06
Опыт 2 0,34 0,98 3,46 10,08
Опыт 3 0,35 0,98 3,49 10,10
Опыт 4 0,35 0,99 3,54 10,11
Заготовка силосованных кормов с использованием биолого-химических консервантов способствовала повышению концентрации обменной энергии в 1 кг сухого вещества на 3,07-3,59 % по сравнению с силосом без консерванта. Однако при использовании химического препарата бензоат натрия в составе консерванта питательность полученных силосов была несколько выше в сравнении с аналогичными вариантами консервантов с применением препарата пиросульфит натрия.
Заключение. Внесение биолого-химического консерванта на основе штаммов лиофильно высушенных бактерий с добавлением химических компонентов: бензоат натрия и пиросульфит натрия, при заготовке силосованных кормов способствует повышению сохранности питательных веществ и позволяет заготавливать силосованные корма с питательностью 10,06-10,11 МДж обменной энергии в 1 кг сухого вещества.
Применение био лого-химического консерванта на основе трех лиофильно высушенных штаммов молочнокислых бактерий Lactococcus ssp., Lactobacillus plantarum, Lactobacillus casei и химического компонента бензо-ат натрия при силосовании злаково-бобовых трав обеспечивает получение корма с содержанием 10,11 МДж обменной энергии в 1 кг сухого вещества.
ЛИТЕРАТУРА
1. Современные технологии производства растениеводческой продукции в Беларуси: сб. науч. материалов / М. А. Кадыров и [и др.] ; под общ. ред. М.А. Кадырова. - Мн.: ИВЦ Минфина, 2005. - С. 158-178.
2. Выбор и применение консервантов при заготовке высококачественных кормов // Гродненская правда [Электрон. ресурс]. - Режим доступа: www.grodnonews.by.
3. Роусек, Я. Качественные объемистые корма. Как их получить? / Я. Роусек // Белорусское сельское хозяйство. - 2007. - № 5(61). - С. 57-60.
4. Евтисова, С. Х. Консервирование с применением молочнокислых заквасок / С. Х. Ев-тисова // Кормопроизводство. - 1998. - N° 7. - С. 2-30.
5. Зубрилин, А. А. Сахарный минимум как основной фактор силосуемости кормов и метод его определения / А. А. Зубрилин // Проблемы животноводства. - 1937. - № 6. - С. 7489.
6. Абраскова, С. В. Особенности процессов ферментации во время заготовки, хранения, использования силоса и сенажа / С. В. Абраскова // Наше сельское хозяйство. - 2013. - № 4. - С. 60-64.
7. Мишустин, Е. Н. Микробиологические процессы при силосовании кормов / Е. Н. Ми-шустин // Силосование и технология кормов. - М. : Колос, 1964. - С. 5-19.
8. Мак-Дональд, П. Биохимия силоса / П. Мак-Дональд ; пер. с англ. Н.М. Спичкина. -М. : Агропромиздат, 1985. - 272 с.
9. Мальчевская, Е. Н. Оценка качества и зоотехнический анализ кормов / Е. Н. Мальчев-ская, Г. С. Миленькая. - Минск: Урожай, 1981. - 143 с.
10. Петухова, Е. А. Зоотехнический анализ кормов / Е. А. Петухова, Р. Ф. Бессабарова, Л. Д. Холенева. - М. : Агропромиздат, 1989. - 239 с.
