CC BY
37
126 Теория и практика кормления
Мирошников Сергей Александрович, доктор биологических наук, член-корреспондент РАН, директор ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-41, e-mail: vniims.or@mail.ru
Рахматуллин Шамиль Гафиуллович, кандидат биологических наук, научный сотрудник ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет», 460018, г. Оренбург, пр-т Победы 13; ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, e-mail: shahm2005@rambler.ru
Чернов Константин Сергеевич, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник ФГБУ «Научно-технический институт межотраслевой информации», 125252, г. Москва, ул. Зорге, д. 22, корп. 1, 2, e-mail: Irahar@mail.ru
UDC 636.2:636.085.3:591.149
Ushakov Alexander Sergeyevich1,2, Miroshnikov Sergey Aleksandrovich2, Rakhmatullin Shamil Gafiullovich2r3, Chernov Konstantin Sergeyevich4
1FSBSI «All-Russian Research Institute of Physiology, Biochemistry and Nutrition of Animals», e-mail: asu2004@bk.ru
2 FSBSI «All-Russian Research Institute of Beef Cattle Breeding», e-mаil: vniims.or@mail.ru
3 FSBEIHE «Orenburg State University», e-mail: shahm2005@rambler.ru
4 FSBI «Scientific-Technical Institute of Interbranch Information», e-mail: Irahar@mail.ru Effect of different sufficiency of diet on iodine metabolism in the body of animals
Summary. Increasing efficiency of beef production is one of the key objectives of the food program that is solved by a large number of factors. One of which is a full-value feeding of animals, namely the provision of necessary nutrients and vitamins, micro-and macroelements. The article considers the influence of use of additives of salts of trace elements (iodine, cobalt, copper) to the diet of animals, based on distiller's grains, on the physiological parameters and productive qualities of black-spotted bulls. According to the results of the survey of Russian and foreign scientists, we can say that mineral supplements help to improve the productivity of animals and their physiological state, however, the impact of various doses of iodine, cobalt, copper and other trace elements during fattening on distiller's grain on the body of young cattle is not enough studied. Therefore, we conducted experiments using additives of salts of trace elements - iodine, cobalt and copper in various dosages to determine their effects on mineral metabolism and productivity of Black Spotted bulls during their fattening on distiller's grains. Thus, the use of dietary microelement additives in diet based on distiller's grains causes the necessity to study of the outflow and localization of mineral elements in the body and micronutrients ratio change, which we have undertaken in our research. Key words: bulls, metabolism, iodine, cobalt, copper, disiller's grains.
УДК 636.084.41
Результаты исследований по переваримости in vitro и in situ создаваемых кормовых добавок
Г.К. Дускаев, Г.И. Левахин, Б.С. Нуржанов, А.Ф. Рысаев, А.Г. Мещеряков
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства
Аннотация. Минеральное питание имеет важное значение для мясного скота, предполагается, что наиболее значимыми для обмена веществ в организме являются 17 элементов. Целью исследования являлись разработка и оценка кормовых добавок с включением микро- и наночастиц металлов и норм их введения в рацион крупного рогатого скота. По результатам исследований in situ установлено, что переваримость сухого вещества кормовых добавок, в составе которых использованы химически чистые частицы металлов кобальта и марганца и инактивированные кормовые дрожжи оказалась ниже, чем в добавках с пшеничными отрубями. Переваримость сухого вещества кормовых добавок, содержащих соли микроэлементов, в зависимости от происхождения основного компонента изменялась следующим образом: уменьшалась в присутствии кормовых дрожжей в отношении марганца (более 6 %) и незначи-
Теория и практика кормления 127
тельно увеличивалась в отношении кобальта. По результатам балансового опыта установлено, что скармливание минеральных веществ в составе добавок, предварительно подвергнутых гранулированию, способствует более эффективному их использованию в организме животных.
Ключевые слова: минеральный обмен, переваримость in vitro, кормовые добавки, крупный рогатый скот, марганец, кобальт.
Введение.
Минеральные вещества играют определённую роль в четырёх типах функций организма животных: структурная, физиологическая, каталитическая и регуляторная [1]. Таким образом, информация, касающаяся требований к данным веществам для поддержания жизнедеятельности организма, имеет важное значение для мясного скота, в том числе чтобы достичь своего максимального производственного потенциала [2]. Так, согласно рекомендациям Национального исследовательского совета США по крупному рогатому скоту (NRC) [3], предполагается, что как минимум 17 минеральных веществ требуется для данных животных.
С нарушением обмена минеральных веществ в рационе мясного скота так или иначе связаны заболевания с истощением животных, выпадением и пигментацией волос, кожными заболеваниями, неинфекционными абортами, диареей, потерей аппетита, костными аномалиями, тетанией и др. [4].
Результаты ранее проведённых исследований указывают на то, что адекватное минеральное питание имеет важное значение для развития мраморности говядины во время выращивания и откорма мясного скота. Так, введение Cu, Mn, Se и Zn в корм или непосредственно в виде внутримышечных инъекций оказало положительное влияние на оценку мраморности говядины [5]. Соответственно минеральный состав пастбищ имеет большое значение в удовлетворении жвачных необходимыми минеральными веществами [6]. Возрастает необходимость качественного мониторинга кормов и кормовых добавок, используемых в кормлении крупного рогатого скота [7-10]. В то же время эффективность использования минеральных веществ может быть сопряжена с их биологической активностью в организме животных, условиями кормления, вида и структуры веществ и т. д. [11-16].
Цель исследования.
Разработка и оценка кормовых добавок с включением микро- и наночастиц металлов и норм их введения в рацион крупного рогатого скота.
Материалы и методы исследования.
Объект исследования. Рубцовая жидкость молодняка крупного рогатого скота (отбор проводился через хроническую фистулу рубца); бычки красной степной породы, 12-месячного возраста.
Обслуживание животных и экспериментальные исследования были выполнены в соответствии с инструкциями и рекомендациями Russian Regulations, 1987 (Order No. 755 on 12.08.1977 the USSR Ministry of Health) and «The Guide for Care and Use of Laboratory Animals (National Academi Press Washington, D.C. 1966)». При выполнении исследований были предприняты усилия, чтоб свести к минимуму страдания животных и уменьшения количества используемых образцов.
Химически чистые вещества: кобальт, порошок, 150 нм, 99,9 % («Sigma-Aldrich»), марганец, порошок, 99+% («Acros»).
Соли металлов: кобальт (II) сернокислый, 7-водный Ч (CoSO4*7H2O), массовая доля основного вещества не менее 99,4 %, ГОСТ 4462-78 (ООО «ТД Реахим»); марганец (II) сернокислый, 5-водный Ч, массовая доля основного вещества не менее 96,2 %, ГОСТ 435-77 (ЗАО «Мосреактив»).
Дрожжи кормовые ТУ 9291-003-12914410-03 (м. д. влаги не более - 8,3 %; м. д. протеина не более - 46,4 %; м. д. золы не более - 8,9 %; активность - неактивные).
Отруби пшеничные, ГОСТ 7169-66.
Схема эксперимента. Исследования проводили методом нейлоновых мешочков: in vitro - с использованием «искусственного рубца KPL 01», 24- и 12-часовая экспозиция; in situ - хронической фистулы рубца на молодняке крупного рогатого скота, 24-часовая экспозиция. Физиологические исследования проводились на трёх группах молодняка крупного рогатого скота (n=9).
Оборудование и технические средства. Искусственный рубец KPL 01; термостат (37 °С); атомноабсорбционный спектрофотометр.
128 Теория и практика кормления
Статистическая обработка. Математическая обработка полученных данных проводилась программой «SPSS Statistics Version 20».
Результаты исследования и обсуждение полученных результатов.
По результатам исследований in situ установлено, что переваримость сухого вещества кормовых добавок, в составе которых использованы химически чистые частицы металлов кобальта и марганца и инактивированные кормовые дрожжи, на 15,4-20,0 % (Р<0,05) оказалась ниже, чем в добавках с пшеничными отрубями (табл. 1).
Таблица 1. Переваримость сухого вещества кормовых добавок in situ, % (24-часовая инкубация в рубце)
Носитель Форма металла Инактивированные кормовые дрожжи Пшеничные отруби Кормовые дрожжи+ Отруби (50/50)
Со х. ч. Мп х. ч. Со сернокислый Мп сернокислый 62,0±1,37 77,4±0,37* 62,3±1,24 56,7±0,13 76,7±1,39* 64,1±1,61 55,3±3,56 75,5±0,47 64,8±2,41 58,7±0,88 72,5±0,56* 63,2±1,44
Примечание: * - Р<0,05
На наш взгляд, это связано в первую очередь с тем, что маннанолигосахариды, содержащиеся в большом количестве в клеточных стенках кормовых дрожжей обладают сорбционной способностью [17, 18], в том числе по отношению к биологически активным веществам [19]. Аналогичные результаты были отмечены и при использовании солей металлов (сульфатов).
В то же время при дальнейших исследованиях (имитация сычужного пищеварения in vitro) было установлено, что переваримость сухого вещества кормовых добавок, в составе которых использованы химически чистые частицы металлов кобальта и марганца и инактивированные кормовые дрожжи, увеличилась на 1,5-2,2 % по отношению к добавкам, содержащим в своём составе пшеничные отруби (табл. 2).
Таблица 2. Переваримость сухого вещества кормовых добавок in vitro (24-часовая инкубация в искусственном рубце с РЖ и 12-часовая с НС1 и пепсином)
Носитель Форма металла ^-__ Инактивированные кормовые дрожжи Отруби Кормовые дрожжи+ Отруби (50/50)
Со х. ч. Мп х. ч. Со сернокислый Мп сернокислый 62,0±1,24 60,5±0,13 64,6±0,41 60,4±1,4 58,2±7,8 60,7±1,96 68,5±4,34 67,2±0,75 66,8±2,41 67,7±1,72 73,8±2,09 69,7±0,88
Переваримость сухого вещества кормовых добавок, содержащих соли микроэлементов, в зависимости от происхождения основного компонента изменялась следующим образом: уменьшалась в присутствии кормовых дрожжей в отношении марганца (более 6 %) и незначительно увеличивалась в отношении кобальта.
Были проведены исследования на молодняке крупного рогатого скота, потреблявшего корма в количестве: сено злаковое - 5 кг, сено бобовое - 4 кг, зерноконцентратная смесь - 3 кг.
Расчётным методом было определено содержание микроэлементов, содержащихся в кормах. В соответствии с полученными данными были приготовлены кормовые добавки на основе инактивиро-ванных кормовых дрожжей и пшеничных отрубей, с последующей заменой 30 % концентрированной части рациона в опытных группах. При этом в контрольной группе концентрация марганца и кобальта соответствовала общепринятым нормам [20], в первой и второй превышала данную норму на 10 %.
Теория и практика кормления 129
По результатам балансового опыта установлено, что скармливание минеральных веществ в составе добавок, предварительно подвергнутых гранулированию, способствует некоторому снижению их потерь с калом. На фоне примерно одинакового выделения микроэлементов с мочой это привело к увеличению биодоступности марганца и кобальта для организма животных. Если учесть, что норма скармливания данных веществ для данной группы животных составляет для марганца 300 мг/гол./сут, а для кобальта - 4,5 мг/гол./сут, то опытные группы были более близки к этим значениям (табл. 3).
Таблица 3. Потребление и биодоступность марганца и кобальта у подопытных бычков, мг
Показатель Группа
контрольная I опытная II опытная
Марганец
Принято 300 330 330
Выделено: с калом 66,25±1,37 62,4±1,30 64,24±0,59
с мочой 0,15±0,004 0,17±0,007 0,16±0,002
Отложено: на голову 233,6±1,01 267,4±0,95 265,6±0,91
Коэффициент использования, % 77,8 81,0 80,5
Кобальт
Принято 4,5 5,0 5,0
Выделено: с калом 0,18±0,06 0,14±0,03 0,16±0,03
с мочой 0,08±0,004 0,06±0,009 0,09±0,01
Отложено: на голову 4,2±0,17 4,8±0,21 4,8±0,12
Коэффициент использования, % 93,3 96,0 96,0
Конечно, необходимо учитывать тот факт, что доступность микроэлементов зависит от целого ряда факторов. Так, по сообщениям некоторых авторов высокая концентрация Са, Р и Fe в рационе может уменьшить поглощение Mn [21].
Заключение.
Таким образом, предварительные данные констатируют необходимость поиска и использования компонентов корма, способных влиять на эффективность использования биологически активных веществ в организме крупного рогатого скота.
Литература
1. Suttle N.F. Mineral nutrition of livestock. 4th edn. Oxfordshire, UK: CAB International, 2010. 579 p.
2. Mineral requirements for growth and maintenance of F1 Boer x Saanen male kids / I.A.M.A. Teixei-ra, C.J. Harter, J.M. Pereira Filho, A.G. Silva Sobrinho, K.T. Resende // Journal of Animal Science. 2015. 93(5): 2349-2356. DOI: 10.2527/jas.2014-8588 [PubMed].
3. Nutrient requirements of beef cattle / NRC. Washington, DC, USA: National Academy Press, 1996.
242 p.
4. Olson K.C. Management of mineral supplementation programs for cow-calf operations // Vet Clin North Am Food Anim Pract. 2007. Mar; 23(1): 69-90.
5. Genther O.N., Hansen S.L. Effect of dietary trace mineral supplementation and a multi-element trace mineral injection on shipping response and growth performance of beef cattle // J Anim Sci. 201. Jun; 92(6): 2522-2530. DOI: 10.2527/jas.2013-7426.
6. Knowles S.O., Grace N.D. A recent assessment of the elemental composition of New Zealand pastures in relation to meeting the dietary requirements of grazing livestock // J Anim Sci. 2014. Jan; 92(1): 303310. DOI: 10.2527/jas.2013-6847.
7. Миколайчик И.Н., Морозова Л.А. Рациональное использование кормов и добавок в молочном скотоводстве: монография. Курган: Куртамышская типография, 2009. 234 с.
130 Теория и практика кормления
8. Экспертиза кормов и кормовых добавок / К.Я. Мотовилов, А.П. Булатов, В.М. Позняковский, Н.Н. Ланцева, И.Н. Миколайчик. Новосибирск, 2004. 303 с.
9. Левахин Г.И., Дускаев Г.К., Резниченко В.Г. Комплексная оценка и использование кормовых ресурсов степной зоны при производстве говядины: монография. Оренбург: Изд-во ИПК ГОУ ОГУ, 2010. 228 с.
10. Левахин Г.И., Дускаев Г.К. Адаптация биоценозов рубца жвачных к смене рационов и разным типам кормления // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2006. № 1. С. 71-72.
11. Левахин Г.И., Дускаев Г.К. Динамика показателей рубцового пищеварения при резкой смене рациона // Ветеринария. 2006. № 4. С. 45-47.
12. Левахин Г.И., Дускаев Г.К. Переваримость питательных веществ рациона в зависимости от типа кормления и направления продуктивности животных // Вестник мясного скотоводства. 2003. Вып. 56. С. 324-330.
13. Морозова Л.А., Миколайчик И.Н. Раздой коров на рационах, обогащённых плющеной зер-носмесью с бентонитом // Зоотехния. 2009. № 3. С. 11-13.
14. Морозова Л.А., Миколайчик И.Н. Рациональное использование зернофуража в молочном скотоводстве // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2009. № 3. С. 61-66.
15. Влияние пробиотиков на интенсивность пищеварительных процессов у молодняка крупного рогатого скота / Л.А. Морозова, И.Н. Миколайчик, Е.В. Достовалов, О.В. Подоплелова // Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. 2015. № 9. С. 25-33.
16. Дускаев Г.К. Течение преджелудочного пищеварения у бычков мясной породы в зависимости от типа кормления // Вестник мясного скотоводства. 2003. Вып. 56. С. 230-233.
17. Кузнецов С., Кузнецов А. Микроэлементы в кормлении животных // Животноводство России. 2003. № 3. С. 16-19.
18. Левахин Г.И., Дускаев Г.К. Усвоение фосфора жвачными животными при разных типах кормления // Вестник Оренбургского государственного университета. 2004. № 4(29). С. 49-50.
19. Композиции из пробиотических микроорганизмов, гранулы, их содержащие, способ их приготовления и их применение: пат. 2395291 Рос. Федерация / Самсонис С., Оклэр Э. Заявл. 16.05.07; опубл. 27.07.2010, Бюл. № 21.
20. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных: справ. пособие / А.П. Калашников, В.И. Фисинин, В.В. Щеглов, Н.И. Клейменов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 2003. 456 с.
21. Hurley L.S., Keen C.L. Manganese. In Trace elements in human and animal nutrition / eds. W. Mertz, New York: Academic Press, 1987. pp. 185-223.
Дускаев Галимжан Калиханович, доктор биологических наук, заведующий отделом кормления сельскохозяйственных животных и технологии кормов им. С.Г. Леушина ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства, 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-79, e-mail: gduskaev@mail.ru
Левахин Георгий Иванович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, старший научный сотрудник отдела кормления сельскохозяйственных животных и технологии кормов им. С.Г. Леушина ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства, 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-79, e-mail: vniims.or@mail.ru
Нуржанов Баер Серекпаевич, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник отдела кормления сельскохозяйственных животных и технологии кормов им. С.Г. Леушина ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства, 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-79, e-mail:vniims.or@mail.ru
Рысаев Альберт Фархитдинович, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела кормления сельскохозяйственных животных и технологии кормов им. С.Г. Леушина ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства, 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-79, e-mail:vniims.or@mail.ru
Мещеряков Александр Геннадьевич, доктор биологических наук, профессор, ведущий научный сотрудник отдела кормления сельскохозяйственных животных и технологии кормов им. С.Г. Леушина ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-41, e-mail: vniims.or@mail.ru
Теория и практика кормления 131
UDC 636.084.41
Duskaev Galimzhan Kalikhanovich, Levakhin Georgy Ivanovich, Nurzhanov Baer Serekpaevich, Rysa-yev Albert Farkhitdinovich, Meshcheryakov Alexander Gennadevich
FSBSI «All-Russian Research Institute of Beef Cattle Breeding», e-mail: gduskaev@mail.ru Results of researches on digestibility in vitro and in situ of developed feed additives Summary. Mineral nutrition is important for beef cattle. It is assumed that 17 elements are the most important for the metabolism in the body. The aim of the study is the development and evaluation of feed additives with the inclusion of micro- and nanoparticles of metals and standards of their introduction to the diet of cattle. According to the results of studies in situ we found that digestibility of feed additives dry matter having in their composition chemically pure metal particles of cobalt and manganese and inactivated yeast feed was lower than additives with wheat bran. The digestibility of dry matter of feed additives containing salts of trace elements changed depending on the origin of the main ingredient as follows: decreased in the presence of fodder yeast in relation to manganese (over 6 %), and slightly increased with respect to cobalt. According to the results of the balance experiment, it was established that feeding of mineral substances in the composition of feed additives previously subjected to granulation, promotes more effective use of them in the body of animals. Key words: mineral metabolism, digestibility in vitro, feed additives, cattle, manganese, cobalt.
УДК 53.09:579.2
Физико-химические свойства и переваримость кормовых добавок, подвергнутых кавитационной обработке
И.С. Мирошников1, Т.Н. Холодилина1,2, Г.К. Дускаев1, А.С. Васильченко3
1 ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства»
2 ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет»
3 Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН
Аннотация. В эксперименте изучен фракционный состав образцов кормового мела, подвергнутого кавитационной обработке. Дана оценка физико-химических свойств кормов, полученных при смешивании отрубей с высокодисперсными частицами мела (30 нм-10 мкм), подвергнутых кавитации. В исследованиях установлен факт увеличения удельной поверхности образцов после барогидротермиче-ского воздействия таких смесей. Оценка переваримости «in vitro» кормовых смесей выявила факт повышения коэффициента биодоступности сухого вещества корма по мере увеличения диаметра частиц. Аналогичные результаты были получены и при экспозиции опытных образцов в рубце. По результатам исследований обоснована необходимость дальнейших исследований по оценке биологической полноценности кормов с разноразмерными частицами минеральных веществ.
Ключевые слова: кормовой мел, переваримость корма, удельная поверхность, кавитация.
Введение.
Вполне очевидно, что по мере уменьшения размера частиц корма его потенциальные реакцио-носпособность и биодоступность будут возрастать. Это подтверждается результатами исследований с использованием высокодисперсных минеральных комплексов, металлов и их соединений. Наночастицы металлов-микроэлементов при введении в организм обладают рядом существенных преимуществ: мало-токсичностью, пролонгированностью действия и более высокой биодоступностью в сравнении с минеральными солями [1-3].
Вещества, поступающие в организм в наноформе, существенно превосходят свои аналоги в сплошных фазах по биологической активности, способности моделировать обмен веществ, не влияя на характер взаимоотношений между элементами [4-8].
По утверждению Американской ассоциации производителей кормов Afia, использование нано-материалов в кормах имеет большие перспективы и будет определять дальнейшее развитие технологий в области кормления сельскохозяйственных животных.
Цель исследования.
Изучение свойств и переваримости добавок с включением минеральных веществ различной дисперсности.
