CC BY
24
пичев // Международный Вестник ветеринарии. - 2013. № 3. С. 60-64
2. Рыбальченко, О. В. Токсинообразую-щие микроскопические грибы / О. В. Рыбальченко // Зооиндустрия. 2004. № 4. С. 78.
3. Тремасов, М. Я. Микотоксикозы животных / М. Я. Тремасов, В. П. Павлов // Тр. второго Съезда ветеринарных врачей Республики Татарстан. Казань. 2001. С. 228-234.
4. Мирошниченко П.В. Шантыз А.Х., Панфилкина Е.В. Контаминация кормов для крупного рогатого скота плесневыми
грибами и микотоксинами в Краснодарском крае // Сборник Национальной (Всероссийской) научной конференции «Теория и практика современной аграрной науки», г. Новосибирск, 2018 г. С. 403-404.
5. Шантыз А.Х., Мирошниченко П.В., Панфилкина Е.В., Данильченко О.Б. Микологический и микотоксикологический анализ состояния кормов для крупного рогатого скота в условиях Краснодарского края. Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. Казань, 2018. Т. № 235 (III). С. 188-193.
DOI:10.34617/k6e2-r269 УДК 636.4.087.7:637.146
ПРИМЕНЕНИЕ БИОТЕХНОЛОГИИ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ И ОТКОРМЕ СВИНЕЙ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО И ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПИТАНИЯ
Москаленко Елена Александровна, канд. техн. наук Головко Елена Николаевна, д-р биол. наук Ижевская Наталья Георгиевна Быченко Наталья Владимировна
ФГБНУ «Краснодарский научный центр по зоотехнии и ветеринарии», г. Краснодар, Российская Федерация
Способ кормления свиней для целей детского и функционального питания предусматривал введение в комбикорм откармливаемых свиней комплексной кормовой добавки на основе консорциума штаммов молочнокислых бактерий трех комплексов, селена и йода. Повысились среднесуточный прирост живой массы на 26,7 % по сравнению с контролем без добавок. Убойный выход туш третьей группы с добавками закваски с молочнокислыми бактериями, селена и йода превзошел контроль на 5,5 %. По выходу туши и мяса, пригодного для детского питания, животные опытной группы превысили контроль на 9,1 и 2,8 %, соответственно. Функциональные свойства свинины были обеспечены за счет прижизненного накопления йода и селена, содержание которых увеличилось по сравнению с контролем, соответственно, на1,6 и 20,8 мкг %.
Ключевые слова: детское питание; свиньи для откорма; химический состав мышечной ткани; селен; йод
APPLICATION OF BIOTECHNOLOGY IN GROWING AND FATTENING PIGS FOR THE PRODUCTION OF PRODUCTS FOR BABY AND FUNCTIONAL FOOD
Moskalenko Elena Aleksandrovna, PhD Tech. Sci.
Golovko Elena Nikolaevna, Dr. Biol. Sci. Izhevskaya Natalia Georgievna Bychenko Natalia Vladimirovna
Krasnodar Research Centre for Animal Husbandry and Veterinary Medicine, Krasnodar, Russian Federation
The method of feeding pigs for the baby and functional nutrition included the introduction of a complex feed additive into the feed of fattening pigs based on a consortium of lactic acid bacteria strains of the three complexes, selenium and iodine. The average daily live weight gain increased by 26.7 % compared with the control without additives. The slaughter yield of carcasses of the third group with the addition of the lactic acid bacteria, selenium and iodine exceeded the control by 5.5 %. By the output of carcasses and meat suitable for baby food, the animals of the experimental group exceeded the control by 9.1 and 2.8 %, respectively. The functional properties of pork were provided due to intravital accumulation of iodine and selenium, the content of which increased by 1.6 and 20.8 Hg%, respectively, compared to the control.
Key words: baby food; fattening pigs; chemical composition of tissue; selenium; iodine
Микробиота (микробиом) кишечника свиней составляет до 1014 КОЕ/г микроорганизмов на 1 г содержимого желудочно-кишечного тракта. Она напрямую влияет на гомеостаз организма в целом. Бактерии кишечника играют роль в запуске антивирусных ответов [5]. Большинство Т-клеток, стимулируемых специфическими бактериями кишечника, нарабатывают у-интерфероны, подавляющие распространение вирусов. Микробиом илеального содержимого подвздошной кишки также стимулирует противовоспалительные и регуляторные иммунные реакции [9]. Кроме того, что микро-биота кишечника стимулирует иммунную систему, у нее есть более прямой путь усиления иммунитета животных [4, 6, 8]. Так, микробиом находится в постоянной конкуренции с внешними патогенами за пребиотики, не оставляя для них ресурсов для выживания [10]. Болезнетворные бактерии погибают. Полезные кишечные симбиотические бактерии способствуют образованию молодыми В-клетками антител путем рекомбинации генов иммуноглобулинов [10].
Известно совместное использование в кормлении сельскохозяйственной птицы, а именно гусей, пробиотиков с препаратами микроэлементов [7]. Как показывает практика, основным, наиболее доступным средством коррекции оптималь-
ного состава кишечной микрофлоры свиней для гарантии физиологических процессов в организме и повышения иммунитета являются пробиотики на основе молочнокислых бактерий [2].
Промышленное производство коммерческих пробиотиков включает применение дорогостоящего оборудования, значительных нерентабельных затрат энергоресурсов. Лечебно-профилактический эффект комплексной актуальной кормовой добавки, включающей пробио-тик с йодом и селеном, определяют входящие в её состав биологически активные нутрицевтики, проявляющие свое действие при скармливании свиньям.
В научных источниках информации предлагаемые способы применения бактериальных пробиотиков без обогащения их микроэлементами, йодом и селеном, предусматривается как использование монокультур бактерий, так и их консорциумов, зачастую не свойственных нор-мофлоре кишечника свиней конкретного региона или породности. Близкими по технологической сущности и достигаемому результату являются способы получения и применения пробиотических препаратов на основе культур штаммов про-биотиков ветеринарного назначения. Некоторые, предложенные авторами, кормовые пробиотические добавки в меньшей мере обладают антибиотическими и
антагонистическими свойствами по отношению к патогенной и условно-патогенной микрофлоре, присутствующей в желудочно-кишечном тракте свиней южного мясного типа (например, скороспелой мясной породы). Известно, что активность пробиотического действия молочнокислой пробиотической культуры зависит от её способности адаптироваться в желудочно-кишечном тракте [8].
Методика. Кормовая пробиотиче-ская закваска МКЗ с добавкой йода (МКЗ-1) и селена (МКЗ-2) с высокой пробиоти-ческой активностью для животных и способностью йода и селена откладываться в мышечной ткани свиных туш разрабатывалась нами ранее в двух вариантах: МКЗ-1 с KI; МКЗ-2 с Na2SeO3. В экспериментах in vitro ранее нами установлено, что совместное обогащение селенитом натрия и йодидом калия действует угнетающе на лактобактерии и приводит к резкому снижению титра молочнокислых микроорганизмов в препарате. Для обогащения рационов свиней закваской МКЗ, включающей KI, и Na2SeO3, был необходим оптимальный способ внесения комплексной добавки в комбикорм без отрицательных последствий.
Закваску (МКЗ) получили из консорциума трех комплексов: 1-й из штаммов молочнокислых бактерий S. salivarius-ЛТ-1, S. Thermophilus-R19, ЛТ10, ЛТ11 и штамма пропионовокислых бактерий Propionibacterium freidenreichii - ЛТ8 в соотношении 1:3; 2-й из штаммов молочнокислых бактерий L. Plantarum--ЛТ7, L. Acidophilus-ЛТ12 и штамма пропионово-кислых бактерий Propionibacterium freidenreichii - ЛТ8 в соотношении 2:1; 3-й из штаммов пропионовокислых бактерий Propionibacterium freidenreichii - ЛТ8 и молочнокислых бактерий S .salivarius-ЛТ-1, L. Plantarum-ЛТ7, S. Thermophilus-ЛТ9, ЛТ10, ЛТ11, L. Acidophilus-ЛТ12 в соотношении 7:2. Этим консорциумом из трех комплексов бактерий заквашивали пастеризованное молоко жирностью 1,5-2,5 % в соотношении 1:30. Средой для культивирова-
ния молочнокислых микроорганизмов служило сухое обезжиренное молоко, которое восстанавливали водой в соотношении 1:6, стерилизовали в течение 20 мин. при 0,5 атм. (кг/см2) (110 оС) в воздушно-паровом стерилизаторе. При приготовлении питательной среды для лак-тобактерий в стерильном 1 % молоке растворяли рассчитанное количество селенита натрия или йодида калия для введения в комбикорм до уровня йода 0,35 мг/кг, и селена - 0,2 мг/кг сухого вещества корма. Затем вносили в раствор чистую культуру Lactobacillus paracasei. Титр молочнокислых микроорганизмов (через 18 - 20 часов при выдержке в термостате с температурой 37 оС) в закваске составлял 1010 - 1012 КОЕ/мл. Сроки хранения определяли по времени снижения титра лак-тобактерий до 108 КОЕ/мл - после 14 суток хранения и до 106 КОЕ/мл - после 30 суток хранения при 10оС. Закваску, разведенную водой, распыляли на сухой комбикорм перед скармливанием.
Первый научно-хозяйственный опыт в ООО «Марка» Крыловского р-на Краснодарского края проведен на свиньях СМ-1 в период откорма с 4 до 6 мес по общепринятой методике [3].
Применили способ кормления свиней, откармливаемых для целей детского и функционального питания, разработанный авторами (Забашта, Головко, Москаленко, 2017), который предусматривал введение в комбикорм комплексной кормовой добавки (МКЗ) на основе консорциума штаммов молочнокислых бактерий трех комплексов. Первый комплекс состоял из штаммов молочнокислых бактерий S .salivarius- ЛТ-1, S. Thermophilus-ЛГЭ, ЛТ10, ЛТ11 и штамма пропионовокислых бактерий Propionibacterium freidenreichii -ЛТ8 в соотношении 1:3. Второй комплекс состоял из штаммов молочнокислых бактерий L. Plantarum-ЛТ7, L. Acidophilus-ЛТ12 и штамма пропионовокислых бактерий Propionibacterium freidenreichii - ЛТ8 в соотношении 2:1. Третий комплекс состоял из штаммов пропионовокислых бактерий
Propionibacterium freidenreichii - ЛТ8 и молочнокислых бактерий S.salivarius-ЛТ-1, L. Plantarum-ЛТ7, S. Thermophilus-ЛТ9, ЛТ10, ЛТ11, L. Acidophilus-ЛТ12 в соотношении 7:2. [6].
В качестве источников селена и йода использовали минеральные соли натрия и калия - селенит натрия и йодид калия. Введение этих элементов (в составе солей) осуществляли на 1 кг комбикорма: йода 0,35 мг (МКЗ-1) и селена 0,2 мг (МКЗ-2).
В течение всего периода откорма в комбикорм суточного рациона попеременно через сутки вводили МКЗ-1 - 10 мл или МКЗ-2 - 10 мл на голову. Месячный цикл введения добавки: 1 и 3 неделя месяца - МКЗ-1; 2 и 4 неделя месяца - МКЗ-2 в течение двух месяцев откорма, начиная с 4-х мес. возраста до убоя в 6 мес.
Таблица 1 - Схема опыта на свиньях, n=10
Медико-биологическую оценку полученной свинины провели на отъемы-шах лабораторных крыс в течение 28
Результаты исследований и их обсуждение. Установлено, что свиньи третьей опытной группы отличались от остальных подопытных свиней наиболь-
Исследования проводили в соответствии с методикой проведения научных и производственных исследований по кормлению животных [3]. Группы по 10 голов формировали по принципу пар-аналогов.
В процессе проведения опыта учитывали клинико-физиологическое состояние животных путем ежедневного их осмотра. Живую массу свиней определяли путем индивидуального взвешивания. В 6 мес. проведен убой.
МКЗ с йодом (МКЗ-1) или селеном (МКЗ-2) после предварительного разведения водой в емкости вместимостью 1,52,0 литра, равномерно распыляли вручную над кормом в кормушках. Опыт проводили по схеме, приведенной в таблице 1.
дней (табл. 2). Мясо к рациону добавляли ежедневно в количестве 10 г на одно животное.
шими приростами живой массы за весь период опыта, а по отношению к контролю живая масса свиней этой группы была выше на 12,5 % (табл. 3).
Группа Особенности кормления
1 контрольная Основной рацион (ОР)
2 опытная ОР + МКЗ
3 опытная ОР + МКЗ+ KI + Na2 Se O3
4 опытная ОР + Na2 Se O3 + KI
Таблица 2 - Схема опыта на крысах по скармливанию опытной свинины, (п=10)
Группа Особенности кормления
1 контрольная Основной рацион (ОР)
2 опытная ОР + мясо от свиней 1-й (контрольной)
3 опытная ОР + мясо от свиней 2-й группы, получавших добавку КМЗ
4 опытная ОР + мясо от свиней 3-й группы, получавших МКЗ с селеном и йодом
5 опытная ОР + мясо от свиней 4-й группы, получавших селен и йод
Таблица 3 - Основные результаты опыта на свиньях, п=10
Показатель Группа
1, контроль 2 3 4
Ж. м. свиней в начале откорма, кг 51,0±3,3 51,0±3,7 50,0±3,5 51,0±2,5
Ж. м. свиней в конце откорма, кг 103,0±3,3 105,7±4,0 115,9±3,5 * 110,1±3, 0*
в % к контролю - 102,6 112,5 106,9
Суточный прирост ж. м. за опыт, г 866,7 911,7 1098,3* 985,0*
в % к контролю - 105,2 126,7 113,6
Примечание: * - p <0,001
Также среднесуточный прирост жи- Оценка результатов контрольного
вой массы у свиней 3 группы составил убоя приведена в таблице 4. 1098,3 г за 2 месяца откорма, что выше контроля на 26,7 %.
Таблица 4 - Результаты контрольного убоя свиней, п=10
Показатель Группа
1 контроль 2 3 4
Предубойная ж. масса, кг 101,0±1,4 103,6±1,2 113,6±1,4* 107,9±2,1
Жир сырец, кг 3,7±0,2 3,4±0,2 3,0±0,2 3,1±0,1
Жир сырец, %
Голова, кг 3,5±0,17 3,4±0,13 3,2±0,10 3,3±0,13
Выход туши (без жира-сырца, головы), кг 67,4±1,10 69,11±1,10 73,55±1,10* 71,73±1,10
Убойная масса (с жиром-сырцом, головой), кг 70,20±1,10 71,91±1,32 75,75±1,22* 74,13±1,73
Убойный выход, % 69,5 71,2 75,0* 73,4
Масса мякоти в туше, кг 57,0±1,4 59,5±1,2 64,3±1,1* 62,3±1,5
Выход мякоти (мяса), % 84,6 86,1 87,4 86,9
Толщина шпика между 6-7 грудными позвонками, см 3,85 ± 0,1 3,05 ± 0,2 2,52 ± 0,2 2,73±0,2*
Площадь мышечного глазка, см2 39,17±1,5 40,20±1,2 43,20±1,2* 41,58 ± 1,4
Кости, кг 9,98±0,19 9,26 ± 0,21 8,97 ± 0,34* 9,04± 0,35
Кости, % 14,8 13,4 12,2 12,6
Техзачистки, кг 0,42 0,35 0,28 0,39
Примечание: * - р <0,001
Туши 3 группы (с МКЗ, селеном и йодом в рационе) превосходили контроль по выходу туши на 9,1 %. По убойному выходу и выходу мякоти (мяса) животные третьей группы превзошли контроль на 5,5 и 2,8 %, соответственно. Наблюдалось достоверное снижение толщины шпика в области 6-7 грудного позвонка у свиней третьей группы по сравнению с контрольной на 1,3 см; у четвертой группы (с селеном и йодом в рационе) она также
снизилась на 1,1 см. Площадь мышечного глазка также была больше (43,2 см) по сравнению с контролем (39,17).
При исследовании физико-химических показателей длиннейшей мышцы спины установлено уменьшение количества жира в мышечной ткани туш 3-й группы по сравнению с контролем на 1,4 абс. %, а 4-й группы (с селеном и йодом без закваски в рационе) - на 0,8 абс. % (табл. 5).
Таблица 5 - Физико-химические показатели длиннейшей мышцы спины свиней
Показатель Группа
1 2 3 4
Влага, % 50,83±3,26 53,07±2,34 56,40±2,66 54,08±2,87
Влагоёмкость, % 56,48±0,02 55,47±0,01 51,30±3,0 52,90±0,1
Интенсивность окраски, Е*1000 79,2±1,78 80,5±0,37 82,0±1,15 81,3±0,99
рН 5,6±0,02 5,7±0,1 5,9±0,03 5,8±0,01
М. доля влаги, % 74,03 73,7 71,8 73,1
М. д. сырого протеина, ^*6,25), % 22,1 22,7 25,6 23,7
М. доля жира, % 3,1 2,8 1,70 2,3
М. д. золы, % 0,77 0,80 0,91 0,90
По содержанию селена в печени, на 23,7 мкг %; 24,1 мкг % и 20,8 мкг % сердце и длиннейшей мышце 3-я группа (рис. 1). превзошла контрольную, соответственно,
Рисунок 1 - Аккумуляция селена тканями свиней
Содержание йода в печени, сердце и длиннейшей мышце третьей группы было также выше контроля, соответственно, в печени, сердце и мясе на 71,0 мкг%; 10,7 мкг% и 1,6 мкг%. (рис. 2).
При анализе результатов исследования мясного сырья от свиней 1-4 опытных груп на присутствие остаточных количеств токсических веществ установлено, что оно безопасно и отвечает требованиям межгосударственного стандарта ГОСТ 338672016.
Во втором опыте по окончании скармливания лабораторным животным полученной в первом опыте свинины установлено, что прижизненное отложение селена
и йода в тканях мышц и органов лабораторных крыс отражено в рисунках 3 и 4.
Максимальное количество селена и йода в мышцах крыс отмечено в четвертой группе, которой скармливали мясо от свиней третьей группы, получавших общий рацион с МКЗ, селеном и йодом: оно составило, соответственно, 15,5 и 18,0 мкг/%.
На втором месте 5 группа крыс, которой скармливали мясо от свиней 4 группы, получавших общий рацион с селеном и йодом без молочнокислой закваски.
Содержание селена и йода в мышцах крыс 5 группы составило, соответственно, 10,5 и 15,5 мкг/%.
Рисунок 2 - Аккумуляция йода тканями свиней
Рисунок 3 - Содержание селена в мышцах и органах крыс на рационе с опытной
свининой
Рисунок 4 - Содержание йода в мышцах и органах крыс на рационе с
опытной свининой
Достоверно большее количество се- группы, получавших общий рацион с МКЗ,
лена и йода в общем образце сердца и пе- селеном и йодом: оно составило, соответ-
чени крыс отмечено также в 4 группе, ко- ственно, 25,7 и 28,5 мкг/%. торой скармливали мясо от свиней 3-й
На втором по количеству селена и йода в органах (сердце и печени) месте 5 группа крыс, которой скармливали мясо от свиней 4 группы, получавших общий рацион с селеном и йодом без молочнокислой закваски.
Содержание селена и йода в мышцах крыс 5 группы составило, соответственно, 23,4 и 24,7 мкг/%.
Выводы. При добавлении в рацион свиней с 4-х мес. возраста закваски МКЗ на основе молочнокислых микроорганизмов в комплексе с йодом и селеном в дозе 10 мл на 1 голову 1 раз в сутки через день (одну неделю животные получают МКЗ-1 с йодом, другую - МКЗ-2 с селеном и т. д.) до достижения свиньями убойной живой массы, требуемой для производства продуктов детского питания, 100-110 кг, установлено достоверное накопление в мясе и субпродуктах селена и йода.
Проведенные исследования показали, что введение в рацион добавки, содержащей молочнокислую закваску, йод и селен, способствовали увеличению продуктивности, уменьшению прослойки подкожного жира и увеличению площади мышечного глазка, оптимизации водородного показателя, насыщенности цвета мяса, увеличению влагоудерживающей способности мяса, обогащению мясного сырья селеном и йодом, улучшению экологической безопасности мяса за счет уменьшения содержания жира (где максимально накапливаются токсические агенты) в мышечной ткани.
Список литературы
1. ГОСТ 33867-2016 Межгосударственный стандарт Требования при выращивании и откорме свиней на мясо для выработки продуктов детского питания. Типовой технологический процесс. М.: Стан-дартинформ, 2016. 12 с.
2. Забашта Н.Н., Головко Е.Н., Москаленко Е.А., Лисовицкая Е.П. Положительное воздействие симбиотического про-биотика на иммунную систему, микрофлору кишечника и прирост массы тела свиней // Ветеринария. 2020. № 3. С. 4850.
3. Овсянников, А.И. Основы опытного дела: учебное пособие. М.: Колос, 1976. 304с.
4. Токарев И.Н., Близнецов А.В., Ганиева С.Р. Применение пробиотиков в промышленном свиноводстве // Ученые записки казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. Т. 219. № 3. 2014. С. 275-281.
5. Artis D. Epithelial-cell recognition of commensal bacteria and maintenance of immune homeostasis in the gut. Nat. Rev. Immunology. 2008. V. 8. P. 411-420.
6. D'Aimmo, M.R., Modesto, M. and Biavati, B. Antibiotic Resistance of Lactic Acid Bacteria and Bifidobacterium Spp. Isolated from Dairy and Pharmaceutical Products. // International Journal of Food Microbiology. 2007. V. 15. P. 35-42.
7. MacPherson AJ, Harris NL. Interactions between commensal intestinal bacteria and the immune system // Nat Rev Immunology. 2004. V. 4. P. 478-485.
8. MacPherson, A.J. IgA adaptation to the presence of commensal bacteria in the intestine // Curr. Top. Microbiol. Immunology. 2006. No 308, P. 117-136.
9. Metchnikoff E. Probiotics, the Intestinal Microbiome and the Quest for Long Life // In: The Prolongation of Life / Mitchell PC, editor. Optimistic Studies. New York: GP Putnam's Sons. 1910. P. 96.
10. Peterson, D.A., McNulty, N.P., Guruge, J.L., and Gordon, J.I. Ig A response to symbiotic bacteria as a mediator of gut homeostasis. Cell Host Microbe (2007) 2, 328-339.
