CC BY
5
Научная статья/Research Article УДК 636.52
DOI: 10.36718/1819-4036-2022-7-199-203
Лилия Евгеньевна Тюрина1®, Анастасия Анатольевна Мороз2, Владимир Тарасович Пампуха3
12Красноярский государственный аграрный университет, Красноярск, Россия 1lilija-tjurin a@yan dex.ru 2 9607720155@mail.ru 3vpampukha@mail.ru
СОРБЦИОННАЯ АКТИВНОСТЬ БЕЛИТОВОГО ШЛАМА В ОТНОШЕНИИ УСЛОВНО-ПАТОГЕННЫХ БАКТЕРИЙ
Цель исследования - определить сорбционную активность белитового шлама in vitro. Объект исследования - белитовый шлам, отход Ачинского алюминиевого глиноземного комбината Красноярского края, содержит 20 минеральных элементов, основные из них: фосфор, кальций, кобальт, цинк, марганец, медь, хром, молибден, магний, калий, селен, галлий, бор, серебро, золото, платина, - а также оксиды: CaO - 0,055; AJ2O3 - 0,036, Fe2O3 - 0,038 и SiO - 0,03 г/кг. Сорбционную активность белитового шлама определяли по количеству колониеобразующих единиц E. coli, St. aureus с экспозицией 10, 30 и 60 мин. По сравнению с контрольной относительная сорбционная активность белитового шлама доля E. coli, St. aureus была отмечена при экспозиции 60 мин, что соответствовало снижению числа КОЕ на 75 и 49 %. Исследования эффективности сорбции при разной экспозиции показали, что снижение на 75 % КОЕ штамма E. coli и 49 % штамма St. aureus произошло уже при экспозиции 10 мин, далее при больших выдержках снижение числа КОЕ происходило незначительно и плавно вплоть до численности КОЕ при экспозиции 60 мин. Число КОЕ St. aureus золотистого стафилококка в данном эксперименте было существенно ниже (в 5 раз), чем при посеве из 60-минутной суспензии, что может свидетельствовать
0 более длительной и медленной сорбции данного патогена. Поэтому использование в рационах сельскохозяйственных животных и птицы белитового шлама в качестве источника минеральных веществ может способствовать уменьшению антипенной нагрузки, подавлению патогенной микрофлоры и, как следствие, улучшению пищеварения сельскохозяйственных животных.
Ключевые слова: белитовый шлам, минеральная добавка, сорбция, бактерии, E. coli, St. aureus
Для цитирования: Тюрина Л.Е., Мороз А.А., Пампуха В.Т. Сорбционная активность белитового шлама в отношении условно-патогенных бактерий // Вестник КрасГАУ. 2022. № 7. С. 199-203. DOI: 10.36718/1819-4036-2022-7-199-203.
Lilia Evgenievna Tyurina10, Anastasia Anatolyevna Moroz2, Vladimir Tarasovich Pampukha3
1 ^Krasnoyarsk State Agrarian University, Krasnoyarsk, Russia 1lilija-tjurin a@yan dex.ru
29607720155@mail.ru 3vpampukha@mail.ru
BELITE SLUDGE SORPTION ACTIVITY IN REGARD TO OPPORTUNITY BACTERIA
The purpose of the study is to determine the sorption activity of belite sludge in vitro. The object of research is belite sludge, a waste of the Achinsk aluminum alumina plant in the Krasnoyarsk Region, contains 20 mineral elements, the main ones are: phosphorus, calcium, cobalt, zinc, manganese, copper, chromium, molybdenum, magnesium, potassium, selenium, gallium, boron, silver , gold, platinum, - as
© Тюрина Л.Е., Мороз А.А., Пампуха В.Т., 2022 Вестник КрасГАУ. 2022. № 7. С. 199-203. Bulliten KrasSAU. 2022;(7):199-203.
Вестник. КрасГАУ. 2022. № 7
well as oxides: CaO - 0.055; AI2O3 - 0.036, Fe2O3 - 0.038 and SiO - 0.03 g/kg. The sorption activity of belite sludge was determined by the number of colony-forming units of E. coli, St. aureus with an exposure of 10, 30 and 60 minutes. Compared to the control, the relative sorption activity of belite sludge is the share of E. coli, St. aureus was noted at 60 min exposure, which corresponded to a decrease in the number of CFU by 75 and 49 %. Studies of the sorption efficiency at different exposures showed that a 75 % decrease in CFU of the E. coli strain and 49 % of the St. aureus occurred already at an exposure of 10 min; then, at long exposures, the decrease in the number of CFUs occurred insignificantly and smoothly up to the number of CFUs at an exposure of 60 min. Number of CFU St. aureus of Staphylococcus aureus in this experiment was significantly lower (5 times) than when inoculated from a 60-minute suspension, which may indicate a longer and slower absorption of this pathogen. Therefore, the use of belite sludge in the diets of farm animals and poultry as a source of minerals can help reduce the antifoam load, suppress pathogenic microflora and, as a result, improve the digestion of farm animals.
Keywords: belite sludge, mineral additive, sorption, bacteria, E. coli, St. aureus
For citation: Tyurina L.E., Moroz A.A., Pampukha V.T. Belite sludge sorption activity in regard to opportunity bacteria // Bulliten KrasSAU. 2022;(7): 199-203. (In Russ.). DOI: 10.36718/1819-4036-2022-7199-203.
Введение. В последнее время возрастает спрос потребителей на экологически чистую продукцию, осуществляется поиск наиболее эффективных способов выведения из организма животных токсических соединений и патогенных агентов, для этого подходят некоторые минеральные добавки природного происхождения. С целью снижения себестоимости производимой продукции и для сбалансирования рационов по минеральному составу также можно использовать местные доступные сырьевые ресурсы [1].
Известно, что основным способом удаления микотоксинов из кормов является нейтрализация их с помощью сорбентов таких как вермикулит, глауконит, бентонитовые глины, цеолиты. Особенно перспективно с учетом экономических затрат и практичности применения является использование минеральных кормовых добавок с адсорбирующими свойствами [2, 3].
Кроме того, применение минеральных сорбентов, особенно в комбинации с пробиотиками оказывают благоприятный эффект на уровень прироста живой массы молодняка животных. В настоящее время применяются разнообразные способы оценки сорбционной активности различных групп сорбентов [4].
В связи с этим представляют большой научный и практический интерес комплексные исследования по изучению эффективности применения местных минеральных сорбентов в рационах сельскохозяйственной животных и птицы [5, 6].
Поиск новых источников макро- и микроэлементов с использованием местного сырья, которым является белитовый шлам, представляет практический интерес и является актуальным направлением для животноводства и птицеводства [7].
Цель исследования - определить сорб-ционную активность белитового шлама in vitro.
Объект и методы. Объект исследования -белитовый шлам, отход Ачинского алюминиевого глиноземного комбината Красноярского края [2], содержит 20 минеральных элементов, основные из них: фосфор, кальций, кобальт, цинк, марганец, медь, хром, молибден, магний, калий, селен, галлий, бор, серебро, золото, платина, а также оксиды: CaO - 0,055; AbO3 - 0,036, Fe2O3 - 0,038 и SiO - 0,03 г/кг (рис. 1).
Сорбционную активность белитового шлама in vitro в отношении условно-патогенных микроорганизмов проводили в тест-системе - водный раствор белитового шлама в 1 % концентрации, что явилось оптимальным при кормлении молодняка свиней и птицы, и 30-часовые культуры E. coli и St. aureus, выращенные в чашках Петри на плотных питательных средах, соответственно агар-эндо и желточно-солевой агар (ГОСТ 25336-82Е), смытые и разведенные физиологическим раствором по оптическому стандарту мутности до концентрации 9,3109. Оптическая плотность соответствовала 10 ед. по стандартному образцу мутности ГИСК им. Л.А. Тарасе-вича (ОСО-42-28-85 П), использовали экспозиции в течение 10, 30 и 60 мин [8].
Рис. 1. Минеральный состав белитового шлама, г/кг
Количественный учет показателей эффективности сорбционной активности белитового шлама определяли по показателям (ГОСТ 26670-91 «Методы культивирования микроорганизмов») [9] титров микроорганизмов до и после контакта с изучаемым сорбентом (КОЕ) по ме-
тодике количественного определения жизнеспособных бактерий на питательных средах.
Результаты и их обсуждение. Результаты исследования влияния белитового шлама на КОЕ/мл условно-патогенных микроорганизмов E. coli и St. aureus представлены в таблице.
Сорбционная активность белитового шлама на условно-патогенные микроорганизмы
E.coli и St.aureus, КОЕ /мл
Экспозиция, мин На среде Эндо На среде ЖСА
Контроль* 165 175
10 40 75
30 10** 71
60 15 49
30 ч 40 1,9
Пересчет на о эъемные концентрации
Теоретическая концентрация тест-объектов в изначальной суспензии 5105 5105
Контрольное значение в перерасчете на изначальную суспензию 1,12105 1,19105
Концентрация тест-объектов в изначальной суспензии при экспозиции 10 мин 2,72104 5,10104
Концентрация тест-объектов в изначальной суспензии при экспозиции 30 мин 6,800-103 4,828 104
Концентрация тест-объектов в изначальной суспензии при экспозиции 60 мин 1,020 104 3,332 104
Концентрация тест-объектов в изначальной суспензии при экспозиции 30 ч 2,72104 6,50103
Контроль чистоты суспензии препарата 0 0,56 КОЕ/мл = 1,9-104 КОЕ/мл = = 1,9 КОЕ105/г (препарата)
Здесь и далее: **Р < 0,05.
Вестник,КрасТЯУ. 2022. № 7
Установлено, что при экспозиции 10 мин концентрация E. coli снижалась с 5105 до 1,12105 КОЕ/мл, а концентрация St. aureus с 5105 КОЕ/мл снижалась до 1,19105 КОЕ/мл. При экспозиции 30 мин концентрация снижалась по E.coli до 6,800 103 КОЕ/мл, а по St. aureus - до 4,828 104 КОЕ/мл. При дальнейшей экспозиции было отмечено повышение концентрации микроорганизмов.
Было установлено стабильное уменьшение количество жизнеспособных бактерий E.coli и St. aureus в КОЕ/мл при экспозициях 10, 30, 60 мин.
Наибольшее снижение КОЕ/мл отмечено при экспозиции 60 мин. Для E.coli - 10 200 КОЕ/мл, что составило 75 %, а для St. aureus -14 320 КОЕ/мл, что составило 49 %. Таким образом, была доказана сорбционная активность белитового шлама in vitro в отношении условно-патогенных бактерий E.coli и St. aureus (рис. 2).
140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0
119000 \
А<Г
32000
№
29280
Г
«р
14320
""х<
L4 контроль =10 30 /60
Рис. 2. Обсемененность суспензий E. coli (слева) и St. aureus (справа) в КОЕ/мл по вертикали в зависимости от длительности взаимодействия с белитовым шламом по горизонтали при экспозиции 10, 30 и 60 мин
Заключение. Белитовый шлам содержит широкий спектр макро- и микроэлементов и обладает высокой сорбционной активностью в отношении условно-патогенных микроорганизмов, что было установлено в опытах in vitro. Белитовый шлам в течение 60 мин способствовал снижению количественных показателей жизнеспособных бактерий тестовых культур Е. coli на 75 % и St. aureus на 49 %.
Список источников
1. Бураев М.Э., Луцкая Л.П., Шацких Е.В. Опыт применения минеральной сорбционной добавки БШ в рационе цыплят-бройлеров // Птица и птицепродукты. 2015. № 1. С. 37-39.
2. Табаков Н.А., Скуковский Б.А., Тюрина Л.Е. Местные источники биологически активных веществ и их рациональное использование в кормлении сельскохозяйственных живот-
ных: монография / Краснояр. гос. аграр. ун-т. Красноярск, 2017. 112 с.
3. Тюрина Л.Е. Влияние комплексной минеральной смеси на основе белитового шлама на мясную продуктивность свиней на откорме // Вестник КрасГАУ. 2021. № 12. С. 205-211.
4. Псхациева З.В., Юрина Н.А., Пышманце-ва А.А. Комплексное использование сорбента и пробиотика в кормах // Сб. науч. тр. СКНИИЖ. 2015. № 2. С. 52-54.
5. Биохимические показатели при определении оптимальных доз введения экобенто-корма и известняка в рацион утят / Г.А. Зе-ленкова [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2014. № 5 (49). С. 202-206.
6. Мороз А.А., Счисленко С.А. Перспективы применения лигниносодержащих сорбентов в ветеринарии // Ветеринария Кубани. 2020. № 4. С. 29-30.
7. Овчинников А.А., Фирсов А.С. Продуктивность цыплят-бройлеров при включении в рацион сорбентов и пробиотиков // Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. 2011. № 4. С. 32-39.
8. Отраслевой реестр стандартных образцов, допущенных (рекомендованных) к применению при лабораторно-аналитическом обеспечении ГРР на ТПИ (1 квартал 2022). М.: ВИМС, 2022. 298 с.
9. ГОСТ Р 26670-91. Продукты пищевые. Методы культивирования микроорганизмов. М.: Издательство стандартов, 1992. 19 с.
References
1. Buraev M.'E., Luckaya L.P., Shackih E.V. Opyt primeneniya mineral'noj sorbcionnoj dobavki BSh v racione cyplyat-brojlerov // Ptica i ptice p rodukty. 2015. № 1. S. 37-39.
2. Tabakov N.A., Skukovskij B.A., Tyurina L.E. Mestnye istochniki biologicheski aktivnyh veschestv i ih racional'noe ispol'zovanie v kormlenii sel'skohozyajstvennyh zhivotnyh: monografiya / Krasnoyar. gos. agrar. un-t. Krasnoyarsk, 2017. 112 s.
3. Tyurina L.E. Vliyanie kompleksnoj mineral'noj smesi na osnove belitovogo shlama na
myasnuyu produktivnost' svinej na otkorme // Vestnik KrasGAU. 2021. № 12. S. 205-211.
4. Pshacieva Z.V., Yurina N.A., Pyshmance-va A.A. Kompleksnoe ispol'zovanie sorbenta i probiotika v kormah // Sb. nauch. tr. SKNIIZh. 2015. № 2. S. 52-54.
5. Biohimicheskie pokazateli pri opredelenii opti-mal'nyh doz vvedeniya 'ekobentokorma i izvestnyaka v racion utyat / G.A. Zelenkova [I dr.] // Izvestiya Orenburgskogo gosudarst-vennogo agrarnogo universiteta. 2014. № 5 (49). S. 202-206.
6. Moroz A.A., Schislenko S.A. Perspektivy primeneniya ligninosoderzhaschih sorbentov v veterinarii // Veterinariya Kubani. 2020. № 4. S. 29-30.
7. Ovchinnikov A.A., Firsov A.S. Produktivnost' cyplyat-brojlerov pri vklyuchenii v racion sorbentov i probiotikov // Kormlenie sel'skohozyajstvennyh zhivotnyh i kormoproizvodstvo. 2011. № 4. S. 32-39.
8. Otraslevoj reestr standartnyh obrazcov, dopuschennyh (rekomendovannyh) k primene-niyu pri laboratorno-analiticheskom obespe-chenii GRR na TPI (1 kvartal 2022). M.: VIMS, 2022. 298 s.
9. GOST R 26670-91. Produkty pischevye. Metody kul'tivirovaniya mikroorganizmov. M.: Izdatel'stvo standartov, 1992. 19 s.
Статья принята к публикации 25.05.2022 / The article accepted for publication 25.05.2022. Информация об авторах:
Лилия Евгеньевна Тюрина1, доцент кафедры технологии переработки и хранения продуктов животноводства, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Анастасия Анатольевна Мороз2, доцент кафедры эпизоотологии, микробиологии, паразитологии и ветеринарно-санитарной экспертизы, кандидат ветеринарных наук, доцент Владимир Тарасович Пампуха3, студент 4-го курса
Information about the authors:
Lilia Evgenievna Tyurina1, Associate Professor at the Department of Technology of Processing and Storage of Animal Products, Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor Anastasia Anatolyevna Moroz2, Associate Professor at the Department of Epizootology, Microbiology, Parasitology and Veterinary and Sanitary Expertise, Candidate of Veterinary Sciences, Associate Professor
Vladimir Tarasovich Pampukha3, 4th Year Student
