Научная статья на тему 'Ультрадисперсные частицы Co3O4 и Mn2O3 как эффекторы рубцового пищеварения in vitro'

Ультрадисперсные частицы Co3O4 и Mn2O3 как эффекторы рубцового пищеварения in vitro Текст научной статьи по специальности «Агробиотехнологии»

CC BY
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
сельскохозяйственные животные / кормление / ультрадисперсные частицы / Co3O4 / Mn2O3 / переваримость / летучие жирные кислоты / инфузории / азот / farm animals / feeding / ultrafine particles / Co3O4 / Mn2O3 / digestibility / volatile fatty acids / ciliates / nitrogen

Аннотация научной статьи по агробиотехнологии, автор научной работы — Шошин Даниил Евгеньевич, Сизова Елена Анатольевна, Камирова Айна Маратовна, Иванищева Анастасия Павловна

Обозначены перспективы применения ультрадисперсных частиц (УДЧ) Co3O4 и Mn2O3 в кормлении сельскохозяйственных животных. Проведена оценка переваримости пшеничных отрубей in vitro, динамики летучих жирных кислот и азота рубцовой жидкости при введении различных дозировок исследуемых веществ. Установлено, что УДЧ Co3O4 и Mn2O3 в концентрации 0,6 и 38,6 мг/кг сухого вещества корма повышают коэффициент переваримости на 4,49 и 5,05 % (P≤0,01) соответственно, одновременно стимулируя образование уксусной, пропионовой и масляной кислот, а также повышая концентрацию общего и белкового азота, при увеличении численности простейших в 1 мл рубцового содержимого.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по агробиотехнологии , автор научной работы — Шошин Даниил Евгеньевич, Сизова Елена Анатольевна, Камирова Айна Маратовна, Иванищева Анастасия Павловна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Ultrafine particles of Co3O4 and Mn2O3 as effectors of rumen digestion in vitro

The prospects for the use of ultrafine particles (UFP) Co3O4 and Mn2O3 in feeding farm animals are outlined. The digestibility of wheat bran in vitro and the dynamics of volatile fatty acids and nitro-gen in the rumen fluid with the introduction of various dosages of the studied substances was as-sessed. It has been established that UFP Co3O4 and Mn2O3 at concentrations of 0.6 and 38.6 mg/kg of feed dry matter increase the digestibility coefficient by 4.49 and 5.05%, respectively (P ≤ 0.01); simultaneously stimulate the formation of acetic, propionic and butyric acids, and increase the centration of total and protein nitrogen, with an increase in the number of protozoa in 1 ml of rumi-nal contents.

Текст научной работы на тему «Ультрадисперсные частицы Co3O4 и Mn2O3 как эффекторы рубцового пищеварения in vitro»

Животноводство и кормопроизводство / Animal Husbandry and Fodder Production 2024;107(1)

8 НАНОТЕХНОЛОГИИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ И КОРМОПРОИЗВОДСТВЕ/

NANOTECHNOLOGY IN ANIMAL HUSBANDRY AND FODDER PRODUCTION

Животноводство и кормопроизводство. 2024. Т. 107, Ne 1. С. 8-21.

Animal Husbandry and Fodder Production. 2024. Vol. 107, no. 1. P. 8-21.

НАНОТЕХНОЛОГИИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ И КОРМОПРОИЗВОДСТВЕ

Научная статья

УДК 636.085:577.17

doi: 10.33284/2658-3135-107-1-8

Ультрадисперсные частицы CosO04 и Mn2O3 как эффекторы рубцового пищеварения in vitro

Даниил Евгеньевич Шошин?5, Елена Анатольевна Сизова?5, Айна Маратовна Камирова?,

Анастасия Павловна Иванищева*

Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук, Оренбург, Россия

56Оренбургский государственный университет, Оренбург, Россия

'Sdaniilshoshin@mailL.ru, https://orcid.org/0000-0003-3086-68 1X

26sizova.178@yandex.ru, https://orcid .org/0000-0002-5125-5981

Sayna.makaeva@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003- 1474-8223

4nessi255@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-8264-4616

Аннотация. Обозначены перспективы применения ультрадисперсных частиц (УДЧ) СозО4

и Ми>2Оз в кормлении сельскохозяйственных животных. Проведена оценка переваримости пше-

ничных отрубей in vitro, динамики летучих жирных кислот и азота рубцовой жидкости при введе-

нии различных дозировок исследуемых веществ. Установлено, что УДЧ Co304 и Mn2O3 в концен-

трации 0,6 и 38,6 мг/кг сухого вещества корма повышают коэффициент переваримости на 4,49 и

5,05 % (P<0,01) соответственно, одновременно стимулируя образование уксусной, пропионовой и

масляной кислот, а также повышая концентрацию общего и белкового азота, при увеличении чис-

ленности простейших в 1 мл рубцового содержимого.

Ключевые слова: сельскохозяйственные животные, кормление, ультрадисперсные частицы,

Co304, Мпи?Оз, переваримость, летучие жирные кислоты, инфузории, азот

Благодарности: работа выполнена при поддержке Российского научного фонда, проект

№ 22-26-00254.

Для цитирования: Ультрадисперсные частицы СозО4 и Mn2O3 как эффекторы рубцового

пищеварения in vitro / Д.Е. Шошин, Е.А. Сизова, А.М. Камирова, А.П. Иванищева // Животновод-

ство и кормопроизводство. 2024. Т. 107, № 1. С. 8-21. https://dot.org/10.33284/2658-3 135-107-1-8

NANOTECHNOLOGY IN ANIMAL HUSBANDRY AND FODDER PRODUCTION

Original article

Ultrafine particles of CosO4 and Mn2O; as effectors of rumen digestion in vitro

Daniil Е Shoshin'*, Elena A Sizova*, Ayna М Kamirova’, Anastasia P Ivanishcheva*

1231 еега] Research Centre of Biological Systems and A grotechnologies of the Russian Academy of Sciences, Orenburg, Russia

5©Orenburg State University, Orenburg, Russia

'Sdaniilshoshin@mailL.ru, https://orcid.org/0000-0003-3086-68 1X

26sizova.178@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-5125-5981

Sayna.makaeva@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003- 1474-8223

4nessi255@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-8264-4616

Abstract. The prospects for the use of ultrafine particles (UFP) Co304 and Mn2Os in feeding farm

animals are outlined. The digestibility of wheat bran in vitro and the dynamics of volatile fatty acids and

nitrogen in the rumen fluid with the introduction of various dosages of the studied substances was as-

© Шошин Д.Е., Сизова E.A., Камирова A.M., Иванищева AIT., 2024

Животноводство и кормопроизводство / Animal Husbandry and Fodder Production 2024;107(1)

НАНОТЕХНОЛОГИИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ И КОРМОПРОИЗВОДСТВЕ/ 9

NANOTECHNOLOGY IN ANIMAL HUSBANDRY AND FODDER PRODUCTION

sessed. It has been established that UFP Co304 and Mn2O3 at concentrations of 0.6 and 38.6 mg/kg of feed

dry matter increase the digestibility coefficient by 4.49 and 5.05%, respectively (Р < 0.01); simultaneously

stimulate the formation of acetic, propionic and butyric acids, and increase the concentration of total and

protein nitrogen, with an increase in the number of protozoa in 1 ml of ruminal contents.

Keywords: farm animals, feeding, ultrafine particles, CosOa, Mn2Os, digestibility, volatile fatty ac-

ids, ciliates, nitrogen

Acknowledgments: the work was supported by the Russian Science Foundation, Project

№. 22-26-00254.

For citation: Shoshin DE, Sizova EA, Kamirova AM, Ivanishcheva AP. Ultrafine particles of

Co304 and Mn2O3 as effectors of rumen digestion in vitro. Animal Husbandry and Fodder Production.

2024; 107(1):8-21. (а Russ.). https://doi.org/10.33284/2658-3135-107-1-8

Введение.

Современное животноводство, как оплот продовольственной безопасности, нуждается в

постоянном повышении эффективности производства при минимальных затратах труда и средств,

что может быть достигнуто, в частности, за счёт наиболее полной реализации генетического по-

тенциала поголовья. Последнее же обеспечивается путём совершенствования рационов и создания

кормовых добавок, максимально конвергентных физиологическим способностям организма, ины-

ми словами, в той степени способствующих усвояемости питательных веществ, насколько это

практически возможно (Улитько В.Е., 2014). В представленном отношении особое внимание при-

влекают ультрадисперсные частицы (УДЧ) металлической природы — многопрофильные компози-

ции с гетероморфным функционалом в отношении животного организма. Они позволяют не только

эффективно покрыть недостаток в минеральных элементах, но также способствуют укреплению

иммунитета, поддерживают антиоксидантный статус, улучшают пищеварение, в частности стиму-

лируя деструкцию клетчатки, благотворно воздействуют на микроархитектуру кишечника, моду-

лируют микробиом и окислительно-восстановительный гомеостаз, вкупе повышая производитель-

ность скота и птицы, а также качество получаемой от них продукции (Marappan G et al., 2017;

Michalak I et al., 2022). Иными словами, они выступают одновременно не только как дополнитель-

ный источник макро- и микроэлементов, но и как аналог антибиотических стимуляторов роста

(Michalak I et al., 2022).

В частности, известно, что кобальт используется микроорганизмами рубца жвачных для

синтеза корринового ядра витамина В12. Последний же является коферментом для метилмалонил-

КоА-мутазы и метионинсинтетазы, и необходим, соответственно, для метаболизма пропионата в

сукцинат и превращения аминокислоты гомоцистеина в метионин с одновременной регенерацией

тетрагидрофолата — предшественника пурина и пиримидина. Однако мобилизация кобальта мик-

робиомом из пищевых субстратов и неорганических солей малоэффективна и составляет при бла-

гоприятных условиях около 13 % (Соп7&е7-Мошайа JR et al., 2020). При этом Со-содержащие

УДЧ, связываясь с белками внутренней физиологической среды, обретают своеобразную биоиден-

тичность и эффективно сорбируются эпителиальной выстилкой желудочно-кишечного тракта

(Carrillo-Carrion С et al., 2017). Кроме того, они обладают выраженной бактерицидной активностью

в отношении модельных штаммов Escherichia coli и Staphylococcus aureus (Moradpoor H et al.,

2019), сравнимой с действием гентамицина или окситетрациклина (Gupta У et al., 2020).

Аналогично марганец функционирует как кофактор для аргиназы, глутаминсинтетазы, пи-

руваткарбоксилазы, Мп-супероксиддисмутазы и участвует, соответственно, в гидролизе аргинина

до орнитина и мочевины, АТФ-зависимом превращении глутамата в глутамин, синтезе оксалацета-

та из пирувата и обезвреживании супероксидных анион-радикалов (Avila DS et al., 2013). Однако,

как и в случае с кобальтом, сорбция марганца в организме жвачных крайне мала и составляет не

более 1 % (Spears JW, 2019). В то же время внесение Мп-депонированных УДЧ с эксплицитными

антибиотическими свойствами как против грамотрицательных и грамположительных микроорга-

низмов, так и в отношении грибов, например, Trichophyton simii, Curvularia lunata, Aspergillus niger

Животноводство и кормопроизводство / Animal Husbandry and Fodder Production 2024;107(1)

10 НАНОТЕХНОЛОГИИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ И КОРМОПРОИЗВОДСТВЕ/

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

NANOTECHNOLOGY IN ANIMAL HUSBANDRY AND FODDER PRODUCTION

и Candida albicans (Hoseinpour У and Ghaemi М, 2018) в рацион птицы позволило значительно по-

высить всасываемость данного микроэлемента в подвздошной кишке (Matuszewski A et al., 2020).

Соответственно, марганец и кобальт как компоненты металлоферментов критически важны

для широкого спектра обменных процессов, включая метаболизм белков, жиров, углеводов и нук-

леиновых кислот, процессы роста и развития, пищеварения и детоксикации, выработки энергии и

регуляции активности нейронов (Gonzalez-Montafia JR et al., 2020; Avila DS et al., 2013), причём

наиболее перспективной формой введения их в рацион животных выступают УДЧ, позволяющие

снизить необходимые дозировки в сравнении с объёмистыми минералами и экскрецию элементов с

непереваренными остатками корма на фоне повышения биодоступности. Как следствие, сокраща-

ются нагрузка на окружающую среду и экономические расходы (Michalak I et al., 2022).

Однако при тех же условиях, в силу своих малых размеров и вытекающей из этого высокой

реакционной способности УДЧ могут быть крайне токсичны (Kumar У et al., 2017), что побуждает

к детальной оценке их свойств, включая влияние на микробиом-опосредованные процессы в пище-

варении, до начала физиологических опытов, то есть in vitro.

Цель исследования.

Определить потенциал УДЧ СозОл и Mn2O3 как стимуляторов пищеварительных процессов

на модели искусственного рубца.

Материалы и методы исследования.

Объект исследования. Рубцовая жидкость бычков казахской белоголовой породы средней

массой 266+1,53 кг и возрастом 11-12 месяцев.

Обслуживание животных и экспериментальные исследования были выполнены в соответ-

ствии с инструкциями и рекомендациями нормативных актов: Модельный закон Межпарламент-

ской Ассамблеи государств-участников Содружества Независимых Государств "Об обращении с

животными", ст. 20 (постановление МА государств-участников СНГ № 29-17 от 31.10.2007 г.), Ру-

KOBOJICTBO по работе с лабораторными животными (http://fnebst.ru/?page_id=3553). При проведении

исследований были предприняты меры для обеспечения минимума страданий животных и умень-

шения количества исследуемых опытных образцов.

Схема эксперимента. Исследования выполнены в ЦКП БСТ РАН Н#р://цкп-бст.рф соглас-

но таблице 1.

Таблица 1. Схема экспериментальных работ

Table 1. Experimental scheme

озировки исследуемых УДЧ (мг/кг СВ) и содержание в них элементов-

р. у р:

Опыты / металлов / Dosages of the studied UF Ps (mg/kg DM) and ше content

Experiments of elements-metals in them

P MnO. чистый Mn / Co;:0 чистый Co /

mvs Pure Mn оч Риге Со

Koutpomb/Control - - - -

I 19,3 13,4 0,3 0,2

I 38,6 26,8 0,6 0,4

Ш 77,2 53,7 1,2 0,9

Переваримость сухого вещества базового субстрата (пшеничные отруби) при внесении ис-

следуемых УДЧ определяли с помощью установки инкубатора и буферного раствора по специали-

зированной методике. Для чего у животных (п=3), рацион которых включал сено злаковое (1 кг),

сено бобовое (2 кг), силос кукурузный (9,5 кг), дроблёную зерносмесь (2 кг), жмых подсолнечный

(0,1 кг), патоку кормовую (0,6 кг), соль поваренную (37 г), монокальцийфосфат (47,7 г) и премикс

Животноводство и кормопроизводство / Animal Husbandry and Fodder Production 2024;107(1)

НАНОТЕХНОЛОГИИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ И КОРМОПРОИЗВОДСТВЕ/ 11

NANOTECHNOLOGY IN ANIMAL HUSBANDRY AND FODDER PRODUCTION

(20 г) через хроническую фистулу (d=80 мм, ANKOM Technology Corporation, США) отбирали

пробы рубцового содержимого. Транспортировку осуществляли в течение 30 минут, поддерживая

температурный режим +38,5...+39,5 °С. Перед использованием рубцовую жидкость тщательно

встряхивали и процеживали через 4 слоя марли. Заранее мешочки из полиамидной ткани (п=10)

взвешивали и нумеровали, в них помещали по 500 мг пшеничных отрубей и запаивали. Рубцовую

жидкость, разведённую буфером в соотношении 1:4, насыщали углекислым газом и по 2 л разме-

щали в ёмкостях искусственного рубца (ANKOM Daisy II, СПТА), задавая программу: 48 4 при +39,5 °С.

По окончании инкубации образцы промывались и высушивались при температуре +60 °С до кон-

стантного веса. Коэффициент переваримости определяли по формуле:

К = Хх 100 %

500

где т! — Macca высушенного мешочка с кормом, после переваривания,

112 — масса мешочка без корма.

Численность простейших в рубцовой жидкости устанавливали с помощью камеры Горяева.

Для этого в пробирку отбирали 5 мл профильтрованного содержимого рубца и добавляли 0,1 мл 4 % рас-

твора формалина для фиксации инфузорий и 20 мкл метиленового синего. Встряхивали 1-2 мин. В

камеру с сеткой Горяева под покровное стекло вносили 1 каплю жидкости и подечитывали количе-

ство инфузорий в 225 больших квадратах, после чего определяли число простейших в 1 мл рубцо-

вого содержимого по формуле:

1000 хпхЬ _ 1000 хпх5

N= = == nx 50000.

Sxh 225х0,04 х0,1

где п — количество клеток, подечитанных в определенном секторе;

Ь — кратность разведения пробы;

$ — площадь исследуемого сектора;

| — глубина счётной камеры.

Общую микробиальную массу определяли путём центрифугирования и трёх- пятикратной

отмывки при 10000 с в течение 15 мин (центрифуга «Mini», GYROZEN Co., Ltd., Южная Корея).

Уровень летучих жирных кислот (ЛЖК) в содержимом рубца устанавливали методом газо-

вой хроматографии с пламенно-ионизационном детектированием на хроматографе газовом «Кри-

сталлюкс-4000М (СКБ Хроматек, Россия), формы азота — по ГОСТ 26180-84, ГОСТ 13496.4-2019.

Оборудование и технические средства. Исследования выполнены в ЦКИ БСТ РАН

(ВИр://цкп-бст.рф). Установка-инкубатор «АМКОМ Daisy I» (Ankom Technology, США), стерили-

затор воздушный ГП-80 СПУ (ОАО «Смоленское СКТБ СПУ», Россия), хроматограф газовый

«Кристаллюкс-4000М (СКБ Хроматек, Россия), центрифуга «Мии» (GYROZEN Co., Ltd., Южная

Корея), камера Горяева (ООО «МиниМед», Россия).

Статистическая обработка. Экспериментальные данные обрабатывали с помощью офис-

ного программного комплекса «Microsoft Office» с применением «Excel 2016» («Microsoft», США)

с обработкой данных в «Statistica 12» («Stat Soft Inc.», США). Рассчитывали среднее (М), средне-

квадратичное отклонение (+0), стандартную ошибку (+SE). Для сравнения вариантов использовали

непараметрический метод анализа. Различия считали статистически значимыми при * —Р < 0,05, **

—-Р< 0,01.

Результаты исследований.

УДЧ СозОл и Mn2O3 в зависимости от концентраций оказали различное влияние на перева-

римость базового субстрата (табл. 2). Так, минимальные дозировки способствовали незначитель-

ному повышению коэффициента переваримости сухого вещества корма м уйго, в то время как

промежуточные достоверно увеличивали его на 4,49 и 5,05 % (P<0,01) соответственно. Одновре-

менно заметно возрастало количество инфузорий, однако общая микробиальная масса менялась в

малом диапазоне, хотя и имела тенденцию к росту. Напротив, повышенные дозы УДЧ угнетали

пищеварительные процессы и микробиом.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Животноводство и кормопроизводство / Animal Husbandry and Fodder Production 2024;107(1)

12 НАНОТЕХНОЛОГИИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ И КОРМОПРОИЗВОДСТВЕ/

NANOTECHNOLOGY IN ANIMAL HUSBANDRY AND FODDER PRODUCTION

Таблица 2. Коэффициент переваримости, количество инфузорий и микробиальная Macca

Table 2. Digestibility coefficient, number of infusoria and microbial mass

Количество инфузорий

Концентрация, Коэффициент в 1 мл рубцовой жид- | Микробиальная

Группа / мг/кг СВ / переваримости / кости (тыс. шт.) / The масса, (мг/мл) /

Стоир Concentration, | Digestibility coef- number of infusoria in Microbial mass,

mg/kg DM ficient 1 ml of ruminal fluid (mg/ml)

(thousand pcs.)

Контроль /

Control 63,77+0,92 666,7-44 А 70,8+3,5

19,3 64,12+0,92 788,9+33,3 72,1+5,8

ae 38,6 68,26+0,84** 1022.2+44 4* 74.4451

77,2 59,83+0,96* 402,8+11,1* 67,1+4

0,3 65,21+0,97 708,3=19,4 68,2+5,5

ae oe 0,6 68,82+0,95** 894,4+38,9* 66,4+4,6

1,2 61,3+1,11 405,6422,2* 69,3+4,2

Примечание: * — P<0,05; ** — P<0,01 при сравнении с контролем

Note: * — P<0.05; ** — P<0.01 when compared with the control

В свою очередь концентрация уксусной кислоты достоверно увеличивалась (P<0,05) на 5,6 %

во II опыте с УДЧ Ми2Оз (рис. 1), но фактически не менялась в аналогичном случае с УДЧ СозОл

(рис. 2).

30,0 5

_8

= on

ag? _

as Se

~ S, 20.0 _— Е

by a = .

Ze 2s

5 Е 15,0

Е s

ЕЕ 10.0

as

о

ZO 50

3253

0,0 ie

Уксусная Пропионовая Масляная Валерьяновая Капроновая

кислота / кислота / кислота / кислота / кислота /

Acetic acid Ргорюшсая9 Butyricacid Valerian acid Caproic acid

Летучие жирные кислоты / Volatile fatty acids

Е Koutposs/Control Bl 11 Ш

Примечание: * — P<0,05; ** — P<0,01 при сравнении с контролем

Note: * — Р<0.05; ** — Р<0.01 when compared with the control

Рисунок 1. Концентрация летучих жирных кислот рубцовой жидкости после инкубирования

с УДЧ Мю>Оз, мг/%

Figure 1. Concentration of volatile fatty acids in rumen fluid after incubation with UFP Мп2О,

mg/%

Животноводство и кормопроизводство / Animal Husbandry and Fodder Production 2024;107(1)

НАНОТЕХНОЛОГИИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ И КОРМОПРОИЗВОДСТВЕ/ 13

NANOTECHNOLOGY IN ANIMAL HUSBANDRY AND FODDER PRODUCTION

25,0

Pw

28 20.0 к ыя

= wo

Ss a На

= —

Ze 15,0 ~

a & >

ао 7

2S 10,0

ЕЯ

6% 50

= а-я

5 о аа

Zo > ooosd

0.0 —) Sl Seer

Уксусная Пропионовая Масляная Валерьяновая Капроновая

кислота / кислота / кислота / кислота / кислота /

Асенс ас19 Propionic acid Butyricacid Valerian acid Caproic acid

Летучие жирные кислоты / Volatile fatty acids

В Контроль/Сопго! Gl SI Ol

Примечание: * — Р<0,05; ** — P<0.01 при сравнении с контролем

Note: * — P<0.05, ** —P<0.01 when compared with the control

Рисунок 2. Концентрация летучих жирных кисдот рубповой жидкости после инкубирования

с 0304, МГ

Figure 2. Concentration of volatile fatty acids in rumen fluid after incubation with UFP Co30,, mg/%

Тем не менее, количество пропионовой и масляной кислот существенно увеличивалось в

обоих экспериментах. Аналогично с коэффициентом переваримости уровень ацетата и пропионата

снижался при высоких дозах УДЧ. В противоположность этому количество бутирата несколько

повышалось. В то же время в опытных группах по сравнению с контролем снижалось соотношение

ацетат-пропионат в диапазоне 14,5-24,6 %. При этом УДЧ не оказали существенного влияния на

величину водородного показателя, уровень рН в контроле и опытных образцах был в пределах

нормы и составлял 6,4-6,8.

Аналогично, как в случае с УДЧ Mn2Os, так и с УДЧ СозОл в опыте II в рубцовой жидкости

повышалось содержание общего азота на 18,3 и 13,6 % (P<0,05) соответственно параллельно с уве-

личением концентрации белкового — на 20,7 и 14,3 % (рис. 3, 4).

ИННА ИИ

г

и

Белковый / Protein 114,1*

Мочевинный / Urea

Аммиачный / Ammonia

Небелковый / Non-protein

Общий / Total

0,0 20,0 40,0 60.0 $0,0 100,0 120,0 140,0 160,0 180,0

КОНЦЕНТРАЦИЯ (МГ / %) / CONCENTRATION (MG / %)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

OKoutpons/Control @I Gil lll

Примечание: * — Р<0.05; ** — Р<0.01 при сравнении с контролем

Note: * — Р<0.05: ** —’P<0.01 when compared with the control

Рисунок 3. Концентрация азота рубцовой жидкости после инкубирования с УДЧ Ми2Оз, мг/%

Figure 3. Nitrogen concentration in rumen fluid after incubation with UFP Мп>Оз, mg/%

ФОРМЫ АЗОТА / FORMS OF NITROGEN

Животноводство и кормопроизводство / Animal Husbandry and Fodder Production 2024;107(1)

14 НАНОТЕХНОЛОГИИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ И КОРМОПРОИЗВОДСТВЕ/

NANOTECHNOLOGY IN ANIMAL HUSBANDRY AND FODDER PRODUCTION

Белковый / Protein

Мочевинный / Urea

Аммиачный / Ammonia

Небелковый / Non-protein

Общий / Total 158,7*

0,0 20.0 40.0 60.0 80,0 100,0 120,0 1400 160,0 180.0

КОНЦЕНТРАЦИЯ (МГ / %) / CONCENTRATION (MG / %)

ОКонтроль/Сопго! №1 BI Gill

ФОРМЫ АЗОТА / FORMS OF NITROGEN

Примечание: * — P<0,05; ** — P<0,01 при сравнении с контролем

Note: * — P<0.05; ** — Р<0.01 when compared with the control

Рисунок 4. Концентрация азота рубцовой жидкости после инкубирования с УДЧ СозОд, мг/%

Figure 4. Nitrogen concentration in ruminal fluid after incubation with UFP СозО4, mg/%

При этом количество небелкового азота, включая аммиачный и мочевинный, в Ти П опытах

достоверно не менялось, но снижалось при высоких дозах (Ш опыт).

Таким образом, установлено позитивное влияние УДЧ Mn2O3 и СозО. в дозах 38,6 и

0,6 мг/кг СВ корма на коэффициент переваримости, микробиальную биомассу и ферментативные

процессы в рубце, выражающиеся в увеличении уровня ЛЖК, а также концентрации общего и бел-

кового азота.

Обсуждение полученных результатов.

Изменение динамики пищеварительных процессов в рубце in vitro при добавлении макро- и

микроэлементов в различных формах, включая УДЧ, может быть обусловлено двумя взаимодо-

полняющими механизмами, уже упоминаемыми ранее, а именно инкорпорацией в физиологиче-

ские процессы ионов металлов и их антибиотическим действием в отношении ряда условно пато-

генных и некоторых иных комменсальных форм (Moradpoor Н et al., 2019; Gupta У et al., 2020;

Hoseinpour У and Ghaemi М, 2018).

Последнее же, учитывая сложность и многообразие внутрисистемных взаимодействий

микробиоты, среди которых интеграция между:

1) фибролитическими и протеолитическими бактериями (отвечает за устранение продуктов

распада белка — жирных кислот с разветвлённой цепью и аммиака);

2) сукцинатпродуцирующими и утилизирующими прокариотами (определяет превращение

уксусной кислоты в пропионовую);

3) лактатвырабатывающими и расщепляющими его микроорганизмами (Megasphaera

elsdenii и Selenomonas ruminantium превращают молочную кислоту в ацетат, пропионат и бутират);

4) межвидовой перенос водорода (повышение концентрации ацетата и АТФ при одновре-

менном снижении количества восстановленных продуктов ферментации, таких как лактат, этанол,

сукцинат и пропионат).

Вкупе всё вышеперечисленное непосредственно сказывается на общетаксономическом

профиле и суммарном метаболическом эффекте (Nagaraja TG, 2016).

Животноводство и кормопроизводство / Animal Husbandry and Fodder Production 2024;107(1)

НАНОТЕХНОЛОГИИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ И КОРМОПРОИЗВОДСТВЕ/ 15

NANOTECHNOLOGY IN ANIMAL HUSBANDRY AND FODDER PRODUCTION

Так, в частности, при скармливании бычкам казахской белоголовой породы СоС]2 в коли-

честве 39 мг/гол. в рубцовом содержимом наблюдалось смещение в сторону грамотрицательных

бактерий при уменьшении доли грамположительных, соответственно, увеличилось число предста-

вителей типов Verrucomicrobia и Bacteroidetes (Ryazanov У et al., 2023). В то же время общее число

видов уменьшилось относительно контрольной группы на 2,4 %, индекс Симпсона был ниже на

50 %, что свидетельствует о более равномерном распределении прокариот в сообществе. Всё это, в

сущности, позволяет говорить о возможностях модуляции целлюлозолитической, амилолитичекой,

сахаролитической, липолитической, протеолитической и фибролитической активности рубцового

содержимого (Nagaraja TG, 2016; Мирошникова M.C., 2020; Колоскова Е.М. и др., 2020).

В то же время установлено, что повышение концентрации кобальта в среде пропионово-

кислых бактерий Propionibacterium freudenreichii стимулирует синтез и накопление корриноидов

(Каменская Ю.В., 2019). Они же интенсифицируют размножение инфузорий (Bonhomme A et al.,

1982), в частности растительноядных представителей родов Entodinium и Профит (Entodinium

nanellum, Entodinium ovinum, Diplodinium bubalidis ssp. bubalidis), обладающих целлюлозолитиче-

ской активностью, а также отдельных видов, расщепляющих крахмал с образованием уксусной,

пропионовой и масляной кислот — Entodinium ecaudatum, Isotricha intestinalis, Dasytricha ruminanti-

um, Entodinium simulans — dubardi, Ophrvoscolex caudatus, что соответствует описанной ранее ди-

намике концентрации ЛЖК, общего и белкового азота. Более того, большая часть эндобионтных

реснитчатых, и в особенности некоторые хищные особи (Entodinium bursa), активно поедают бак-

терии, сдерживая тем самым их массовое размножение (Черная Л.В., 2016).

Что же касательно марганца, то он особенно необходим представителям родов

Lactiplantibacillus и Lacticaseibacillus, а также, в меньшей степени, Bacillus subtilis и другим

ВасШо (Firmicutes) для нейтрализации АФК, регуляции процессов роста и развития (Возта EF et

al., 2021). В свою очередь молочнокислые бактерии и сенная палочка, вырабатывающие антимик-

робные пептиды — бактериоцины, обладают выраженными пробиотическими характеристиками:

модулируют микробиом, способствуют переваримости клетчатки, снижают выбросы метана, риск

ацидоза и аллергических реакций, выделение Escherichia coli с калом, повышают концентрацию

ЛЖК и продуктивность жвачных животных (Bidarkar VK et al., 2014; Chang М et al., 2021; Doyle М

et al., 2019). Путём конкурентного исключения в процессе симбиоза они формируют пищевой им-

мунитет хозяина, так как марганец также связан с вирулентностью некоторых прокариот

(Bosma EF et al., 2021). При этом добавки сульфата и хелата марганца с базальным содержанием

микроэлемента 150 мг/кг сухого вещества корма в рационе ягнят способствовали переваримости

питательных веществ и увеличивали биомассу протозойной и бактериальной фракции рубцового

содержимого (Gresakova L et al., 2018). Аналогично Ми-метионин, MnSO, и MnCl, повышали кон-

центрацию ЛЖК, в частности ацетата и пропионата, аммиачного азота, усвояемость сухого веще-

ства, активность амилазы, трипсина, целлюлазы и липазы, а также содержание микробного белка у

яков (Lu Н et al., 2023).

При этом, однако, полученные ранее результаты по применению неорганических солей

марганца и кобальта требуют, как правило, больших дозировок либо же демонстрируют меньшую

эффективность. Tak, например, Со]5 в дозе 1,5 мг/кг сухого вещества способствовал повышению

коэффициента переваримости на 1,5 % (против полученных в представленной работе 4.49 %), a

MnSO, уступал по данному показателю in situ химически чистому марганцу в наноформе (разница

составила 4,2 %) (Шейда Е.В. и др., 2022; Дускаев Г.К. и др., 2016).

Эффективность модели «искусственного рубца» доказана в исследованиях, посвящённых

изучению биологических свойств УДЧ железа, оксидов хрома и кремния (Лебедев С.В. и др., 2023;

Шейда Е.В. и Лебедев C.B., 2023; Камирова А.М. и Сизова E.A., 2023).

Иными словами, УДЧ эссенциальных элементов обладают большим потенциалом в живот-

новодстве как эффекторы рубцового пищеварения, нежели неорганические соли. Однако следует

отметить, что суммарный эффект от их внедрения определяется не только дозировками и физико-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

химическими характеристиками, но и комплексными взаимодействиями с другими компонентами

Животноводство и кормопроизводство / Animal Husbandry and Fodder Production 2024;107(1)

16 НАНОТЕХНОЛОГИИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ И КОРМОПРОИЗВОДСТВЕ/

NANOTECHNOLOGY IN ANIMAL HUSBANDRY AND FODDER PRODUCTION

премиксов и кормовым субстратом (Ильичев Е. и др., 2011; Нуржанов Б.С., 2020), что обуславли-

вает актуальность дальнейших исследований механизмов метаболических инклюзий УДЧ.

Заключение.

УДЧ Mn2Os, и СозО. в дозировках 38,6 и 0,6 мг/кг сухого вещества корма способствуют пе-

реваримости пшеничных отрубей м vitro, одновременно увеличивая концентрацию летучих жир-

ных кислот (уксусной, пропионовой и масляной), общего и белкового азота в рубцовом содержи-

мом, на фоне увеличения численности простейших и общей микробиальной массы.

Список источников

1. Влияние Cucurbita esemenisoleum обогащенной высокодисперсными частицами

марганца на переваримость сухого вещества и микробиологические процессы в рубце животных /

B.C. Нуржанов, Ю.И. Левахин, Г.К. Дускаев, С.С. Жаймышева // Вестник Курганской ГСХА. 2020.

№ 4(36). С. 34-37. [Nurzhanov BS, Levakhin Yul, Duskaev GK, Zhaimysheva SS. Cucurbita esemeni-

soleum enriched effect with highly dispersion particles of manganese on the digestibility of dry substance

and microbiological processes in animal rumen. Vestmk Kurganskoj ОЗНА. 2020;4(36):34-37. (Im Russ.)].

2. ГОСТ 13496.4-2019. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы

определения содержания азота и сырого протеина. Введ. 01.08.2020. М.: Стандартинформ, 2019.

15 с. [GOST 13496.4-2019. Fodder, mixed fodder and raw mixed fodder. Methods of nitrogen and crude

protein determination. Introduced 01.08.2020. Moscow: Standartinform; 2019:15 р. (т Russ.)].

3. ГОСТ 26180-84. Методы определения аммиачного азота и активной кислотности

(pH). Введ. 01.07.1985. М.: Государственный комитет по стандартам, 1984. 6 с. [GOST 26180-84

Fodder. Determination of ammonia nitrogen content and actual acidity. Introduced 01.07.1985. Moscow:

Gosudarstvennyi komitet po standartam; 1984:6 р. (т Russ.)].

4. Исследование микробиома рубца у овец с использованием молекулярно-

генетических методов (обзор) / Е.М. Колоскова и др. // Проблемы биологии продуктивных

животных. 2020. № 4. С. 5-26. [Koloskova EM et al. Studies of the sheep rumen microbiome using

molecular genetic methods: a review. Problems of Productive Animal Biology. 2020;4:5-26. (In Russ.)].

doi: 10.25687/1996-6733 prodammbiol.2020.4.5-26

5. Каменская Ю.В. Влияние солей кобальта на биосинтез витамина B12

пропионовокислыми бактериями // Наука, техника и образование. 2019. № 6(59). С. 13-15. [Ka-

menskaya YuV. Effect of cobalt salts on vitamin B12 biosynthesis by propionic acid bacteria. Science,

Technology and Education. 2019;6(59):13-15. (п Russ.)].

6. Камирова A.M., Сизова Е.А. Комплексная оценка влияния минеральных веществ в

ультрадисперсной форме на рубцовое пищеварение // Пермский аграрный вестник. 2023. № 1(41).

С. 88-98. [Kamirova AM, Sizova EA. Comprehensive assessment of the influence of minerals in

the ultradispersed form on rumen digestion. Perm Agrarian Journal. 2023;1(41):88-98. (nm Russ.)].

doi: 10.47737/2307-2873 2023 41 88

7. Мирошникова М.С. Основные представители микробиома рубца (обзор) // Живот-

новодство и кормопроизводство. 2020. Т. 103. № 4. С. 174-185. [Miroshnikova MS. The main герге-

sentatives of the rumen microbiome (review). Animal Husbandry and Fodder Production.

2020;103(4):174-185. (т Russ.)]. dot: 10.33284/2658-3135-103-4-174

8. Переваримость рациона и баланс питательных веществ при скармливании телятам

нанопорошков кобальта и меди / Е. Ильичев, А. Назарова, С. Полищук, В. Иноземцев // Молочное

и мясное скотоводство. 2011. № 5. С. 27-29. [Il’ichev Е, Nazarova A, Polishchuk $, Inozemtsev У. Diet

digestibility and nutrient balance with the addition of cobalt and copper nanopowders to the calves’ га-

tions. Journal of Dairy and Beef Cattle Breeding. 2011;5:27-29. (т Russ.)].

9. Результаты исследований по переваримости м vitro и in situ создаваемых

кормовых добавок / Г.К. Дускаев и др. // Вестник мясного скотоводства. 2016. № 4(96). С. 126-131.

Животноводство и кормопроизводство / Animal Husbandry and Fodder Production 2024;107(1)

НАНОТЕХНОЛОГИИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ И КОРМОПРОИЗВОДСТВЕ/ 17

NANOTECHNOLOGY IN ANIMAL HUSBANDRY AND FODDER PRODUCTION

[Duskaev GK et al. Results of researches on digestibility т vitro and in situ of developed feed additives.

Herald of Beef Cattle Breeding. 2016; 4(96):126-131. (nm Russ.)].

10. Способ кормления молодняка крупного рогатого скота для повышения

ферментативных процессов в его рубце: пат. 2784969 Cl Рос. Федерация / Е.В. Шейда, В.А. Ря-

занов, LT... Рахматуллин, Г.К. Дускаев, С.В. Лебедев. Заявл. 14.03.2022; опубл. 01.12.2022,

Бюл. № 34. [Sheida EV, Riazanov У, Rakhmatullin ShG, Duskaev GK, Lebedev SV. Method for feeding

young cattle to increase enzymatic processes in its rumen: pat. 2784969 C1 Ros. Federatsiya. Zayavl.

14.03.2022; opubl. 01.12.2022, Byul. № 34. (м Russ.)].

11. Сравнительный анализ влияния различных форм железа Ha течение метаболических

процессов в рубце методом «in vitro» / С.В. Лебедев, Е.В. Шейда, О.В. Шошина, В.И. Корнейченко

// Животноводство и кормопроизводство. 2023. Т. 106. № 1. С. 192-202. [Lebedev SV, Sheida EV,

Shoshina OV, Korneichenko VI. Comparative analysis of the effect of various forms of iron on the course

of metabolic processes in rumen using “in vitro” method. Animal Husbandry and Fodder Production.

2023;106(1):192-202. (т Russ.)]. dot: 10.33284/2658-3135-106-1-192

12. Улитько В.Е. Инновационные подходы в решении проблемных вопросов в

кормлении сельскохозяйственных животных // Вестник Ульяновской государственной

сельскохозяйственной академии. 2014. № 4(28). С. 136-147. [Ulitko VE. Innovative aspects and issues of

feeding farm animals. Vestnik of Ulyanovsk State Agricultural Academy. 2014;4(28):136-147. (im Russ.)].

13. Черная Л.В. Особенности жизнедеятельности эндобионтных инфузорий в желудке

овец // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 3-3.

С. 402-404. [Chernaya LV. Features of vital activity of endobiontnyh ciliates in the stomach sheep.

Mezhdunarodnyj zhurnal prikladnyh 1 fundamental'nyh issledovanij. 2016;3(3):402-404. (т Russ.)].

14. Шейда E.B., Лебедев С.В. Влияние УДЧ Cr2O3 Ha процессы ферментации в рубце

жвачных животных в опытах in vitro // Животноводство и кормопроизводство. 2023. Т. 106. № 3.

С. 8-20. [Sheida EV, Lebedev SV. Influence of Cr203 UFP on fermentation processes in rumen of rumi-

nants in in vitro experiments. Animal Husbandry and Fodder Production. 2023;106(3):8-20. (т Russ.)].

doi: 10.33284/2658-3135-106-3-8

15. Avila DS, Puntel RL, Aschner М. Manganese in health and disease. In: Sigel A, Sigel H,

Sigel R, editors. Interrelations between essential metal ions and human diseases. Dordrecht: Springer.

2013;13:199-227. dot: 10.1007/978-94-007-7500-8 7

16. Bidarkar VK, Swain PS, Ray $, Dominic G. Probiotics: Potential alternative to antibiotics

in ruminant feeding. Trends in Veterinary and Animal Sciences. 2014;1(1):1-4.

17. Bonhomme A, Durand M, Quintana C, Halpern S. Influence du cobalt et de la vitamine

B12 sur la croissance et la survie des ciliés du rumen in vitro, en fonction de la population bactérienne.

Reproduction Nutrition Développement. 1982;22(1A): 107-122.

18. Bosma EF, Rau MH, van Gijtenbeek LA, Siedler S. Regulation and distinct phys-

iological roles of manganese in bacteria. FEMS Microbiology Reviews. 2021;45(6):fuab028.

doi: 10.1093/femsre/fuab028

19. Carrillo-Carrion C, Carril M, Parak WJ. Techniques for the experimental

investigation of the protein corona. Current Opinion in Biotechnology. 2017;46:106-113.

doi: 10.1016/).copbio.2017.02.009

20. Chang M, Ma F, Wei J, Liu J, Nan X, Sun P. Live Bacillus subtilis natto pro-

motes rumen fermentation by modulating rumen microbiota in vitro. Animals. 2021;11(6):1519.

doi: 10.3390/ani11061519

21. Doyle М, Mbandlwa P, Kelly WJ, Attwood С, Li У, Ross RP, Leahy $. Use of lactic acid

bacteria to reduce methane production in ruminants, a critical review. Frontiers in Microbiology.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2019;10:2207. dot: 10.3389/fmicb.2019.02207

22. Gonzalez-Montafia JR, Escalera- Valente Е, Alonso AJ, Lomillos JM, Robles В, Alonso

ME. Relationship between vitamin B12 and cobalt metabolism in domestic ruminant: an update. Animals.

2020;10(10):1855. dot: 10.3390/an110101855

Животноводство и кормопроизводство / Animal Husbandry and Fodder Production 2024;107(1)

18 НАНОТЕХНОЛОГИИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ И КОРМОПРОИЗВОДСТВЕ/

NANOTECHNOLOGY IN ANIMAL HUSBANDRY AND FODDER PRODUCTION

23. Gresakova L, Venglovska K, Cobanova K. Nutrient digestibility in lambs sup-

plemented with different dietary manganese sources. Livestock Science. 2018;214:282 -287.

doi: 10.1016/j.livsci.2018.07.001

24. Gupta V, Kant V, Sharma AK, Sharma M. Comparative assessment of antibacterial efficacy

for cobalt nanoparticles, bulk cobalt and standard antibiotics: a concentration dependant study. Nanosystems:

Physics, Chemistry, Mathematics. 2020;11(1):78-85. doi: 10.17586/2220-8054-2020-1 1- 1-78-85

25. Hoseinpour V, Ghaemi N. Green synthesis of manganese nanoparticles: Applications and

future perspective — A review. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 2018;189:234-

243. doi: 10.1016/j jphotobiol.2018.10.022

26. Kumar V, Sharma М, Maitra SS. Jn vitro and in vivo toxicity assessment of nanoparticles.

International Nano Letters. 2017;7(4):243-256. doi: 10.1007/s40089-017-0221-3

27. Lu H, Liu P, Liu S, Zhao X, Bai B, Cheng J, Xue Y, et al. Effects of sources and levels of

dietary supplementary manganese on growing yak’s in vitro rumen fermentation. Frontiers in Veterinary

Science. 2023;10:1175894. doi: 10.3389/fvets.2023. 1175894

28. Marappan G, Beulah P, Kumar RD, Muthuvel S, Govindasamy P. Role of nanoparticles in

animal and poultry nutrition: modes of action and applications in formulating feed additives and food pro-

cessing. International Journal of Pharmacology. 2017;13(7):724-731. doi: 10.3923/1jp.2017.724.731

29. Matuszewski A, Lukasiewicz М, Lozicki A, Niemiec J, Zielinska-Gorska М, Scott A,

Sawosz E. The effect of manganese oxide nanoparticles on chicken growth and manganese content in ex-

creta. Animal Feed Science and Technology. 2020;268:1 14597. doi: 10.1016/j.anifeedsei.2020.114597

30. Michalak I, Dziergowska K, Alagawany M, Farag MR, El-Shall NA, Tuli HS, Dhama K,

et al. The effect of metal-containing nanoparticles on the health, performance and production of livestock

animals and poultry. Veterinary Quarterly. 2022;42(1):68-94. doi: 10.1080/01652176.2022.2073399

31. Moradpoor H, Safaei M, Rezaei F, Golshah A, Jamshidy L, Hatam R, Abdullah RS. Op-

timisation of cobalt oxide nanoparticles synthesis as bactericidal agents. Open access Macedonian Journal

of Medical Sciences. 2019; 7(17):2757-2762. doi: 10.3889/oamjms.2019.747

32. Nagaraja TG. Microbiology of the rumen. In: Millen D, De Beni Arrigoni M, Lauritano

Pacheco К, editos. Rumenology. Cham: Springer; 2016:39-61. doi: 10.1007/978-3-3 19-30533-2 2

33. Ryazanov V, Tarasova E, Duskaev G, Kolpakov V, Miroshnikov I. Changes in the con-

centration of amino acids and bacterial community in the ramen when feeding Artemisia absinthium and

cobalt chloride. Fermentation. 2023;9(8):751. doi: 10.3390/fermentation908075 1

34. Spears JW. Boron, chromium, manganese, and nickel in agricultural animal production.

Biological Trace Element Research. 2019; 188(1):35-44. doi: 10.1007/s12011-018-1529-1

References

1. Nurzhanov BS, Levakhin Yul, Duskaev GK, Zhaimysheva SS. Cucurbita esemenisoleum

enriched effect with highly dispersion particles of manganese on the digestibility of dry substance and mi-

crobiological processes in animal rumen. Bulletin of the Kurgan State Agricultural Academy.

2020;4(36):34-37.

2. State Standard 13496.4-2019. Fodder, mixed fodder and raw mixed fodder. Methods of ni-

trogen and crude protein determination. Introduced 01.08.2020. Moscow: Standartinform; 2019:15 р.

3. State Standard 26180-84. Determination of ammonia nitrogen content and actual acidity.

Introduced 01.07.1985. Moscow: State Committee of Standards; 1984:6 p.

4. Koloskova EM et al. Studies of the sheep rumen microbiome using шо еси-

lar genetic methods: a review. Problems of Productive Animal Biology. 2020;4:5-26.

doi: 10.25687/1996-6733.prodanimbiol.2020.4.5-26

5. Kamenskaya YuV. Effect of cobalt salts on vitamin B12 biosynthesis by propionic acid

bacteria. Science, Technology and Education. 2019;6(59):13-15.

Животноводство и кормопроизводство / Animal Husbandry and Fodder Production 2024;107(1)

НАНОТЕХНОЛОГИИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ И КОРМОПРОИЗВОДСТВЕ/ 19

NANOTECHNOLOGY IN ANIMAL HUSBANDRY AND FODDER PRODUCTION

6. Kamirova AM, Sizova EA. Comprehensive assessment of the influence of miner-

als in the ultradispersed form on rumen digestion. Perm Agrarian Journal. 2023;1(41):88-98.

doi: 10.47737/2307-2873_2023 41 88

7. Miroshnikova MS. The main representatives of the rumen microbiome (review). Animal

Husbandry and Fodder Production. 2020;103(4):174-185. doi: 10.33284/2658-3135-103-4-174

8. I’ichev Е, Nazarova A, Polishchuk $, Inozemtsev У. Diet digestibility and nutrient bal-

ance with the addition of cobalt and copper nanopowders to the calves' rations. Journal of Dairy and Beef

Cattle Breeding. 2011;5:27-29.

9. Duskaev GK et al. Results of researches on digestibility м vitro and т situ of developed

feed additives. Herald of beef cattle breeding. 2016;4(96):126-131.

10. Sheida EV, Riazanov У, Rakhmatullin ShG, Duskaev GK, Lebedev SV. Method for feed-

ing young cattle to increase enzymatic processes in its rumen: pat. 2784969 C1 Russian Federation. Ap-

plication 14.03.2022; Date of publication. 01.12.2022, Byul. Ne 34.

11. Lebedev SV, Sheida EV, Shoshina OV, Korneichenko VI. Comparative analysis of the ef-

fect of various forms of iron on the course of metabolic processes in rumen using “in vitro” method. Ani-

mal Husbandry and Fodder Production. 2023;106(1):192-202. doi: 10.33284/2658-3135-106-1-192

12. Ulitko VE. Innovative aspects and issues of feeding farm animals. Vestnik of Ulyanovsk

State Agricultural Academy. 2014;4(28):136-147

13. Chernaya LV. Features of the life activity of endobiont ciliates in the stomach of sheep.

International Journal of Applied and Fundamental Research. 2016;3(3):402-404.

14. Sheida EV, Lebedev SV. Influence of Сг2Оз UFP on fermentation processes in rumen of

ruminants in in vitro experiments. Animal Husbandry and Fodder Production. 2023;106(3):8-20.

doi: 10.33284/2658-3135-106-3-8

15. Avila DS, Puntel RL, Aschner M. Manganese in health and disease. In: Sigel A, Sigel H,

Sigel R, editors. Interrelations between essential metal ions and human diseases. Dordrecht: Springer.

2013313: 199-227. doi: 10.1007/978-94-007-7500-8 7

16. Bidarkar VK, Swain PS, Ray $, Dominic G. Probiotics: Potential alternative to antibiotics

in ruminant feeding. Trends in Veterinary and Amimal Sciences. 2014;1(1):1-4.

17. Bonhomme A, Durand M, Quintana C, Halpern S. Influence du cobalt et de la vitamine

B12 sur la croissance et la survie des ciliés du rumen in vitro, en fonction de la population bactérienne.

Reproduction Nutrition Développement. 1982;22(1A): 107-122.

18. Bosma EF, Rau MH, van Gijtenbeek LA, Siedler S. Regulation and distinct phys-

iological roles of manganese in bacteria. FEMS Microbiology Reviews. 2021;45(6):fuab028.

doi: 10.1093/femsre/fuab028

19. Carrillo-Carrion C, Carril M, Parak WJ. Techniques for the experimental

investigation of the protein corona. Current Opinion in Biotechnology. 2017; 46:106-113.

doi: 10.1016/).copbio.2017.02.009

20. Chang M, Ma F, Wei J, Liu J, Nan X, Sun P. Live Bacillus subtilis natto pro-

motes rumen fermentation by modulating rumen microbiota in vitro. Animals. 2021;11(6):1519.

doi: 10.3390/ani11061519

21. Doyle М, Mbandlwa P, Kelly WJ, Attwood С, Li У, Ross RP, Leahy $. Use of lactic acid

bacteria to reduce methane production in ruminants, a critical review. Frontiers in Microbiology.

2019;10:2207. doi: 10.3389/fmicb.2019.02207

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

22. Gonzalez-Montafia JR, Escalera- Valente Е, Alonso AJ, Lomillos JM, Robles В, Alonso

ME. Relationship between vitamin B12 and cobalt metabolism in domestic ruminant: an update. Animals.

2020;10(10):1855. doi: 10.3390/ani10101855

23. Gresakova L, Venglovska K, Cobanova K. Nutrient digestibility in lambs sup-

plemented with different dietary manganese sources. Livestock Science. 2018;214:282 -287.

doi: 10.1016/j.livsci.2018.07.001

Животноводство и кормопроизводство / Animal Husbandry and Fodder Production 2024;107(1)

20 НАНОТЕХНОЛОГИИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ И КОРМОПРОИЗВОДСТВЕ/

NANOTECHNOLOGY IN ANIMAL HUSBANDRY AND FODDER PRODUCTION

24. Gupta V, Kant V, Sharma AK, Sharma M. Comparative assessment of antibacterial efficacy

for cobalt nanoparticles, bulk cobalt and standard antibiotics: a concentration dependant study. Nanosystems:

Physics, Chemistry, Mathematics. 2020;11(1):78-85. doi: 10.17586/2220-8054-2020-1 1- 1-78-85

25. Hoseinpour V, Ghaemi N. Green synthesis of manganese nanoparticles: Applications and

future perspective — A review. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 2018;189:234-

243. doi: 10.1016/j jphotobiol.2018.10.022

26. Kumar V, Sharma М, Maitra SS. Jn vitro and in vivo toxicity assessment of nanoparticles.

International Nano Letters. 2017;7(4):243-256. doi: 10.1007/s40089-017-0221-3

27. Lu H, Liu P, Liu S, Zhao X, Bai B, Cheng J, Xue Y, et al. Effects of sources and levels of

dietary supplementary manganese on growing yak’s in vitro rumen fermentation. Frontiers in Veterinary

Science. 2023;10:1175894. doi: 10.3389/fvets.2023. 1175894

28. Marappan G, Beulah P, Kumar RD, Muthuvel S, Govindasamy P. Role of nanoparticles in

animal and poultry nutrition: modes of action and applications in formulating feed additives and food pro-

cessing. International Journal of Pharmacology. 2017;13(7):724-731. doi: 10.3923/1jp.2017.724.731

29. Matuszewski A, Lukasiewicz М, Lozicki A, Niemiec J, Zielinska-Gorska М, Scott A,

Sawosz E. The effect of manganese oxide nanoparticles on chicken growth and manganese content in ex-

creta. Animal Feed Science and Technology. 2020;268:1 14597. doi: 10.1016/j.anifeedsei.2020.114597

30. Michalak I, Dziergowska K, Alagawany M, Farag MR, El-Shall NA, Tuli HS, Dhama K,

et al. The effect of metal-containing nanoparticles on the health, performance and production of livestock

animals and poultry. Veterinary Quarterly. 2022;42(1):68-94. doi: 10.1080/01652176.2022.2073399

31. Moradpoor H, Safaei M, Rezaei F, Golshah A, Jamshidy L, Hatam R, Abdullah RS. Op-

timisation of cobalt oxide nanoparticles synthesis as bactericidal agents. Open access Macedonian Journal

of Medical Sciences. 2019; 7(17):2757-2762. doi: 10.3889/oamjms.2019.747

32. Nagaraja TG. Microbiology of the rumen. In: Millen D, De Beni Arrigoni M, Lauritano

Pacheco К, editos. Rumenology. Cham: Springer; 2016:39-61. doi: 10.1007/978-3-3 19-30533-2 2

33. Ryazanov V, Tarasova E, Duskaev G, Kolpakov V, Miroshnikov I. Changes in the con-

centration of amino acids and bacterial community in the ramen when feeding Artemisia absinthium and

cobalt chloride. Fermentation. 2023;9(8):751. doi: 10.3390/fermentation908075 1

34. Spears JW. Boron, chromium, manganese, and nickel in agricultural animal production.

Biological Trace Element Research. 2019;188(1):35-44. doi: 10.1007/s12011-018-1529-1

Информация 06 авторах:

Даниил Евгеньевич Шошин, аспирант, лаборант-исследователь центра «Нанотехнологии

в сельском хозяйстве», Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий

Российской академии наук, 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, д. 29; ассистент научно-

образовательного центра «Биологические системы и нанотехнологии», Оренбургский

государственный университет, 460018, г. Оренбург, пр. Победы, 13, тел.: 8-965-932-53-67.

Елена Анатольевна Сизова, доктор биологических наук, руководитель центра

«Нанотехнологии в сельском хозяйстве», Федеральный научный центр биологических систем и

агротехнологий Российской академии наук, 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, д. 29; профессор

научно-образовательного центра «Биологические системы и нанотехнологии», Оренбургский

государственный университет, 460018, г. Оренбург, пр. Победы, 13, тел.: 8-912-344-99-07.

Айна Маратовна Камирова, кандидат биологических наук, научный сотрудник центра

«Нанотехнологии в сельском хозяйстве», Федеральный научный центр биологических систем и

агротехнологий Российской академии наук, 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, д. 29, тел.: 8-922-

548-44-89.

Анастасия Павловна Иванищева, младший научный сотрудник Испытательного центра

ЦКИ, Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии

наук, 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, д. 29, тел.: 8-987-843-58-22.

Животноводство и кормопроизводство / Animal Husbandry and Fodder Production 2024;107(1)

НАНОТЕХНОЛОГИИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ И КОРМОПРОИЗВОДСТВЕ/ 21

NANOTECHNOLOGY IN ANIMAL HUSBANDRY AND FODDER PRODUCTION

Information about the authors:

Daniil Е Shoshin, Postgraduate student, Laboratory Researcher of the Centre for Nanotechnolo-

gies in Agriculture, Federal Research Centre of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian

Academy of Sciences, 29, 9 Yanvarya St., Orenburg, 460000; Assistant at the Scientific and Educational

Center «Biological Systems and Nanotechnologies», Orenburg State University, 13 Pobedy Ave., Oren-

burg, 460018, tel.: 8-965-932-53-67.

Elena A Sizova, Dr. Sci. (Biology), Head of the Centre for Nanotechnologies in Agriculture, Fed-

eral Research Centre of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences,

29, 9 Yanvarya St., Orenburg, 460000; Professor of the Scientific and Educational Center «Biological

Systems and Nanotechnologies», Orenburg State University, 13, Pobedy Ave., Orenburg, 460018, tel.: 8-

912-344-99-07.

Ayna M Kamirova, Cand. Sci. (Biology), Researcher of the Centre for Nanotechnologies in Ag-

riculture, Federal Research Centre of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy

of Sciences, 29, 9 Yanvarya St., Orenburg, 460000, tel.: 8-922-548-44-89.

Anastasia P Ivanishcheva, Junior Researcher at the Testing Center of the Common Use Center,

Federal Research Centre of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Scienc-

es, 29, 9 Yanvarya St., Orenburg, 460000, tel.: 8-987-843-58-22.

Статья поступила в редакцию 21.11.2023; одобрена после рецензирования 10.01.2023; принята к

публикации 18.03.2024.

The article was submitted 21.11.2023; approved after reviewing 10.01.2023; accepted for publication

18.03.2024.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.