CC BY
0
УДК 636
DOI: 10.51522/2307-0382-2024-263-4-47-52
АНДРЕИ НИКОЛАЕВИЧ ПОПОВ
старший преподаватель кафедры зоотехнии ФКОУ ВО Пермский институт ФСИН России, кандидат сельскохозяйственных наук, капитан внутренней службы И popow.nikolaevich@yandex.ru, 8РШ-код: 2191-8498, https://orcid.org/0000-0003-4107-0059 Пермь
ANDREY N. POPOV
senior lecturer at the Department of Animal Science of the Perm Institute of the FPS of Russia, Candidate of Agricultural Sciences, Captain of the Internal Service El popow.nikolaevich@yandex.ru, SPIN-Kog: 2191-8498, https://orcid.org/0000-0003-4107-0059 Perm
Влияние гидролизата зерновой смеси на биохимический состав крови коров
The influence of grain mixture hydrolyzate on the biochemical composition of cow blood
Аннотация. Актуальность темы обусловлена способом повышения молочной продуктивности в подсобных хозяйствах учреждений уголовно-исполнительной системы за счет гидробаротермического воздействия на зерновые концентрированные корма. Цель исследования - выявить влияние зерновой смеси на молочную продуктивность коров и биохимический состав их крови. Методология: научно-хозяйственный опыт, анализ, наблюдение, производственный опыт, метод «миниатюрного стада». Выводы: скармливание гидролизованных концентратов, приготовленных по технологии гидробаротермической обработки, незначительно повлияло на изменение биохимического состава крови, потому что доза скармливания концентратов не могла существенно повысить содержание сахара в крови и тем самым повлиять на другие компоненты. Сухостойным коровам концентрированные корма скармливаются в количестве не более 3 кг, и увеличение содержания сахара в рационе на 150 г не может значительно изменить состав крови. Научная и практическая значимость: в статье приведены данные по регуляции биохимического анализа крови крупного рогатого скота с целью формирования подопытных групп стельных сухостойных коров и изучения влияния гидролизных концентратов на их физиологическое состояние и жизнеспособность потомства.
Ключевые слова: крупный рогатый скот, гидробаротермическая обработка, зерно, гидролизат, кровь, биохимический состав, морфологический состав, гематологические показатели
Abstract. The relevance of the topic is due to the method of increasing milk productivity in subsidiary farms of institutions of the penitentiary system due to the hydrobarothermal effect on grain concentrated feed. The purpose of the study is to identify the effect of the grain mixture on the milk productivity of cows and the biochemical composition of their blood. Methodology: scientific and economic experience, analysis, observation, production experience, "miniature herd" method. Conclusions: Feeding hydrolyzed concentrates prepared using hydrobarothermal treatment technology had little effect on changes in the biochemical composition of the blood, because the dose of feeding concentrates could not significantly increase blood sugar and thereby affect other components. Dry cows are fed concentrated feed in quantities of no more than 3 kg, and increasing the sugar content in the diet by 150 g cannot significantly change the blood composition. Scientific and practical significance: The article provides data on the regulation of biochemical blood analysis of cattle with the aim of forming experimental groups of pregnant dry cows and studying the influence of hydrolysis concentrates on their physiological state and the viability of the offspring.
Keywords: cattle, hydrobarothermal treatment, grain, hydrolysate, blood, biochemical composition, morphological composition, hematological parameters
Для цитирования
Попов А. Н. Влияние гидролизата зерновой смеси на биохимический состав крови коров // Ведомости уголовно-исполнительной системы. 2024. № 4. С. 47-52. https://www.doi.org/10.51522/2307-0382-2024-263-4-47-52.
4.2.4 Частная зоотехния, кормление, технологии приготовления кормов и производства продукции животноводства (сельскохозяйственные науки)
© Попов А. Н., 2024
For citation
Popov A. N. The influence of grain mixture hydrolyzate on the biochemical composition of cow blood // Vedomosti of the Penal System. 2024. № 4. P. 47-52. https://www.doi.org/10.51522/2307-0382-2024-263-4-47-52.
4.2.4 Private zootechnics, feeding, feed preparation and livestock production technologies (agricultural sciences)
Среди наиболее актуальных направлений производственной деятельности подсобных хозяйств учреждений уголовно-исполнительной системы особое место занимает животноводческое. Оно позволяет обеспечить осужденных такими высокоценными продуктами питания, как мясо, молоко и яйцо, а также служит источником сырья для изготовления различных видов продукции. Как уже отмечалось ранее, на эффективность ведения животноводства и птицеводства в подсобных хозяйствах исправительных учреждений ФСИН России значительное влияние оказывает качество кормов, а также соответствие рационов кормления физиологическим потребностям животных и птицы [1].
Правильное кормление является залогом здоровья животных и птицы. Болезнь легче предупредить, чем лечить. Многочисленные болезни из-за недостаточного кормления резко снижают продуктивность животных, сокращают продолжительность их хозяйственного использования и наносят большой ущерб животноводству.
Корма и кормление влияют прежде всего на пищеварительную систему, непосредственно связанную с переработкой и усвоением корма, а также на органы и системы, которые связаны с использованием питательных веществ, и в конечном счете на организм животного в целом.
У жвачных животных желудок состоит из 4 крупных камер-отделов: книжки, рубца, сычуга и сетки. В сычуге находятся пищеварительные железы, которые вырабатывают желудочный сок. В преджелудках идут сложнейшие пищеварительные процессы, которые осуществляются благодаря симбиозу организма животного с микрофлорой, населяющей преджелуд-ки, потому что в отличие от сычуга там нет желез, выделяющих желудочный сок. В рубце корм подвергается воздействию микроорганизмов - бактерий, грибков, простейших. Преобразуя поступающее питательное вещество корма в собственную структуру, микроорганизмы после гибели и попадания в сычуг и кишечник служат основным источником питания для животного организма.
Кормление влияет на химический состав органов и тканей животного организма, а также на качество
продукции: молока, мяса, яиц, шерсти. Кормление оказывает решающее влияние на здоровье животных. Недостаток в рационе необходимых питательных веществ - протеина, жира, углеводов, минеральных веществ и витаминов нарушает нормальные жизненные функции и вызывает различные заболевания.
Только при полноценном и сбалансированном кормлении животные максимально проявляют свой генетический потенциал продуктивности. С целью балансирования рациона для всех животных используются концентрированные корма в виде зерен злаковых и бобовых культур. Но целое зерно плохо переваривается, поэтому его предварительно подвергают измельчению. Данный способ просто изменяет физическую форму зерна, облегчает разжевывание, увеличивает площадь соприкосновения с пищеварительными соками желудочно-кишечного тракта, повышает переваримость концентрированных кормов [2].
В процессе эволюционного развития пищеварительный аппарат крупного рогатого скота приспособился к потреблению большого количества растительных кормов (сена, сенажа, соломы, травы), в которых углеводы в своей массе представлены клетчаткой. Сама клетчатка не переваривается желудочно-кишечными соками, она перерабатывается под влиянием ферментов, выделяемых микроорганизмами, населяющими пищеварительный тракт. Наибольшее значение для гидролиза клетчатки имеет рубец, в 1 мл которого содержится более 5 млрд бактерий и простейших. В результате бактериальной ферментации в рубце образуются летучие жирные кислоты, аммиак, аминокислоты, пептиды, углекислый газ, метан и другие продукты обмена. Однако микроорганизмы рубца не только переводят в усвояемую форму некоторые питательные вещества корма, но и синтезируют ряд веществ, необходимых для жизнедеятельности животного организма. В свою очередь, микроорганизмам для их жизнедеятельности необходимы углеводы в виде простых сахаров, глюкозы, фруктозы и сложного сахара - крахмала.
В современных условиях рыночной экономики одной из главных задач агропромышленного комплекса России является обеспечение населения продуктами питания высокого качества, что невозможно без увеличения продуктивности сельскохозяйственных животных.
В силу того что на корм обычно используется фуражное зерно, которое по своему составу и качеству значительно отличается от продовольственного и семенного, оно в процессе хранения часто поражается плесневелыми грибками и амбарными вредителями. Скармливание такого корма животным без предварительной температурной обработки становится невозможным. Наукой и практикой опробованы такие способы, как варка, экструзия, микронизация, экс-трудирование, экспандирование.
В процессе подготовки кормовых концентратов гидробаротермическим методом в водной среде в результате их нагрева под давлением содержащийся в них крахмал частично превращается в простые сахара. Измельченная зерновая смесь заливается водой в соотношении 1 : 5, затем подается пар, в герметичном пространстве создается давление, и по истечении часа получается продукт с высоким содержанием сахара - более 100 г в 1 кг абсолютно сухого вещества [3].
Недостатком такого жидкого гидролизованного корма является высокое содержание воды, а отсюда - затраты на нагрев воды и последующую раздачу животным.
В ходе проведенного эксперимента в результате влаготепловой обработки зерна под давлением за счет декстринизации крахмала (перевода сложных углеводов в более простые формы) значительно увеличилось содержание легкоусвояемых углеводов - сахаров в пересчете на глюкозу в гидролизатах: в зерносмеси -в 2 раза; в пшенице - в 5 раз (30,3 г в исходном зерне и 184,8 г в гидролизованном); во ржи - в 2,5 раза. Полагаем, что увеличение простых сахаров произошло
Сравнительная питательность рг
за счет декстринизации крахмала, частично - клетчатки, это согласуется с данными Н. Г. Макарцева [4] и других исследователей. Кроме того, в гидролизатах увеличилось содержание кальция, что связано с высокой жесткостью воды, используемой для гидролиза (60-150 мг в литре) [5].
В качестве некоторого недостатка гидробаротер-мической обработки следует отметить, что при высокой температуре происходит разрушение протеина, жира, но это снижение выражается величиной менее 1 %. Зато при этой температуре происходит полное обеззараживание концентратов от микотоксинов, плесневелых грибков и плесеней типа Aspergillius flavus, Cladosporium sp., Pénicillium sp. и других, которые нередко присутствуют в фуражном зерне (зерно, предназначенное для скармливания животным), это подтверждено данными протоколов исследований кормов.
С целью определения влияния воздействия экспериментальных рационов, включающих в свой состав зерновую смесь гидролизной обработки, на молочную продуктивность и гематологические показатели коров автором были проведены научно-хозяйственный и физиологический опыты [5]. Исследования были проведены на базе СХП «Труд» Пермского края в зимний период, с октября по март, когда животные находились на стойловом содержании.
Группы подопытных животных формировали по принципу аналогов с учетом живой массы, возраста, стадии лактации и молочной продуктивности. При организации научно-хозяйственного опыта в каждую группу включали по 15 голов животных, физиологического опыта - по 3 головы каждая.
Таблица 1
ичного зерна и его гидролизатов
Вид зерна Обменная энергия, МДж Сырой протеин, г Сырой жир, г Сырая клетчатка, г Сахар, г Кальций, г Фосфор, г
Пшеница 12,63 167,6 24,3 43,1 30,3 0,80 5,13
Гидролизат пшеницы 12,51 167,0 20,0 26,0 184,8 1,07 6,41
Рожь 13,00 127,9 36,0 28,9 40,2 0,90 4,25
Гидролизат ржи 12,15 111,4 35,1 28,0 107,2 1,03 4,25
Зерносмесь 12,50 123,0 37,7 86,2 37,7 0,61 3,92
Гидролизат зерносмеси 12,34 122,3 36,8 74,7 73,4 0,70 4,46
Из числа поголовья коров методом аналогичных групп по А. И. Овсянникову (1976) [6] было сформировано 2 группы животных, одна из которых методом случайной выборки была назначена опытной, а другая - контрольной. Животные в группах достоверных различий по своим продуктивным характеристикам не имели [7]. Подопытные животные содержались на привязи, корм получали с кормового стола, который одновременно являлся кормовым проходом для завоза кормов. Раздача объемистых кормов осуществлялась при помощи мобильного кормораздатчика, концентратов - вручную из ведер на сено и сенаж с целью улучшения их поедаемости. Поение проводилось из чашечных поилок с клапанным механизмом. Подопытные группы не имели различий по составу основного рациона, различия были по физической форме концентратов.
Учет молочной продуктивности осуществляли по результатам контрольных доений (раз в 15 дней), а в период балансового опыта - ежедневно.
На основании контрольных доений рассчитали молочную продуктивность за 212 дней лактации.
С целью контроля за состоянием здоровья коров исследовали гематологические показатели крови. Кровь брали из яремной вены утром у животных из каждой группы в начале и конце опыта за 2 часа до кормления.
Животные контрольной группы получали к основному рациону концентраты в виде дерти из смеси зерна пшеницы, ячменя, овса в количестве 4,3 кг на голову. Рационы обеих групп были рассчитаны на получение надоев молока в количестве 14 кг, отвечающих нормам кормления по А. П. Калашникову и другим [8].
Коровы опытной группы вместо дерти зерносме-си получали зерновую смесь гидролизной обработки, в силу увлажнения в натуре она была по весу больше, но в расчете на сухое вещество дерть и гидролизат из зерносмеси были по массе близки. Содержание сырой клетчатки в рационе - 26 %, что соответствует норме кормления. Концентрация энергии в 1 кг сухого вещества составила 9,58 МДж, что также соответствовало нормам кормления.
Полученный суточный надой коров опытной группы был больше на 1,04 кг (на 6,76 %) с содержанием массовой доли жира 4,37 %, что выше по сравнению с контрольной группой на 0,37 %. К сожалению, содержание массовой доли белка суточного надоя молока коров опытной группы было ниже на 0,03 %.
В физиологическом опыте у коров, потреблявших концентраты в виде гидролизата зерна, суточный надой молока фактической жирности к финальной части исследования был выше на 6,76 %, а в пересчете на молоко 3,4 % увеличение составляло 16,63 % (P < 0,01) .
Более высокое содержание жира в молоке опытной группы и более высокий выход молочного жира (на 19,35 %; P < 0,05) к концу эксперимента связаны с превышением сахара в рационе опытной группы на 96,3 г.
В таблице 2 представлены результаты биохимического анализа крови подопытных животных, полученные в ходе эксперимента.
В ходе зимовки наблюдалось ухудшение некоторых показателей у обеих групп животных. Наиболее значительное снижение происходило по содержанию каротина, фракций белка а-глобулина и ß-глобулина,
Таблица 2
Биохимические показатели крови коров
Показатель Группы Норма
Контрольная Опытная
Начало эксперимента Конец эксперимента Начало эксперимента Конец эксперимента
Общий белок, г/л 84,40 ± 1,92 76,56 ± 1,73 79,16 ± 1,84 74,60 ± 3,23 72,00-86,00
Альбумин, % 41,77 ± 1,68 37,23 ± 5,14 29,77 ± 3,51 44,50 ± 4,55 35,00-50,00
а-глобулин, % 15,78 ± 0,75 12,13 ± 1,63 18,49 ± 2,33 6,19 ± 1,50 13,00-20,00
Р-глобулин, % 26,23 ± 1,89 20,71 ± 2,95 24,22 ± 1,68 12,56 ± 5,78 7,00-11,00
Y-глобулин, % 16,21 ± 2,72 29,92 ± 4,86 23,10 ± 2,29 36,73 ± 2,83 20,00-46,00
Кальций, моль/л 3,20 ± 0,16 2,64 ± 0,03 3,30 ± 0,15 2,85 ± 0,04 2,50-3,13
Фосфор, моль/л 1,45 ± 0,04 1,42 ± 0,07 2,12 ± 0,56 1,64 ± 0,03 1,45-1,94
Витамин Е, мкмоль/л 8,67 ± 3,62 4,32 ± 3,49 10,96 ± 2,05 5,56 ± 2,11 3,00-34,00
Каротин, мкмоль/л 10,51 ± 1,64 5,85 ± 0,49 12,63 ± 1,92 5,85 ± 0,56 7,50-18,60
Щелочной резерв, об. % СО2 44,20 ± 0,60 58,24 ± 1,03 44,20 ± 0,60 65,40 ± 4,50 44,00-66,00
АСАТ, И/л 55,72 ± 13,21 50,39 ± 6,35 65,01 ± 5,98 55,33 ± 1,54 38,00-85,00
АЛАТ, И/л 11,69 ± 2,87 3,55 ± 1,60 22,61 ± 2,26 4,47 ± 0,94 5,00-42,00
Мочевина, ммоль/л 4,04 ± 0,43 4,88 ± 0,66 4,04 ± 0,43 4,11 ± 0,63 3,34-6,68
Магний, моль/л 0,81 ± 0,03 0,82 ± 0,01 0,81 ± 0,03 0,80 ± 0,00 0,82-1,23
Сахар, моль/л 3,66 ± 0,82 1,05 ± 0,27 3,66 ± 0,82 1,20 ± 0,29 2,20-3,88
витамина Е, сахара, при этом наблюдалось некоторое повышение резервной щелочности.
Ухудшение биохимического состава крови в ноябре относительно времени формирования групп с целью проведения исследования было связано с понижением температуры наружного воздуха, а отсюда и с понижением температуры в самом коровнике.
В начале зимовки содержание каротина в крови обеих подопытных групп было на уровне нормы, а затем снизилось до крайнего значения, что связано с разрушением и уменьшением содержания каротина в кормах в процессе зимовки.
Из сравнения биохимических показателей крови коров до начала и после эксперимента (таблица 2) следует, что в апреле биохимический состав крови у коров опытной группы, получавших гидролизат зер-носмеси, был несколько выше, чем у коров контрольной группы, по таким составляющим: резервная щелочность - 65,4 %, кальций - 2,85 ммоль, фосфор - 1,64
ммоль, сахар в расчете на глюкозу - 1,2 ммоль, вита-
Таблица 3
Гематологические показатели крови коров по завершении исследования
мин Е, фракции белка альбумина и гамма-глобулина, ферменты крови АСАТ и АЛАТ, но без подтверждения достоверности разницы между группами из-за значительных индивидуальных отклонений внутри группы.
Содержание в сыворотке крови общего белка, глюкозы, витамина Е, кальция, фосфора и щелочного резерва в обеих группах животных было в пределах физиологических норм и не имело различий
Приведенные данные позволяют судить о том, что скармливание гидролизованных концентратов коровам опытной группы позволило не только повысить качество получаемого молока, но и улучшить биохимические показатели крови и в целом состояние здоровья животных.
Морфологический состав крови подопытных групп коров к концу эксперимента находился в пределах физиологической нормы и в ее границах имел тенденцию к колебаниям (таблица 3). У коров опытной группы в крови выявлено более высокое содержание гемоглобина - 121,3 г/л, гематокрита - 35,14 %,
эозинофилов - 11,0 %,
Показатель Норма Группа Достоверность разницы
Контрольная Опытная
Гемоглобин, г/л 80-150 111,67 ± 2,96 121,33 ± 5,92 Нет
Эритроциты, х1 012/л 5-10 7,05 ± 0,39 6,94 ± 0,34 Нет
Лейкоциты, х109/л 4-12 8,57 ± 1,48 8,36 ± 0,90 Нет
Гематокрит, % 24-46 33,26 ± 0,85 35,14 ± 1,11 Нет
Тромбоциты, х109/л 100-800 347,33 ± 43,95 269,67 ± 32,18 Нет
Эозинофилы, % 3-8 8,67 ± 2,33 11,0 ± 4,36 Нет
Палочкоядерные, % 2-5 7,66 ± 3,18 8,33 ± 2,73 Нет
Сегментоядерные, % 20-35 25,33 ± 3,93 23,67 ± 8,21 Нет
Лимфоциты, % 40-65 58,33 ± 0,01 57,33 ± 9,13 Нет
палочкоядерных - 8,33 %; причем эта разница не подтверждается биометрической обработкой в связи со значительными колебаниями этих показателей внутри групп.
Содержание моноцитов в начале исследования показывало отклонения от нормы, остальные показатели приближались к верхнему и нижнему порогу.
По завершении обследования содержание гемоглобина показало повышение в обеих группах, однако показатель у опытной группы поднялся на 8,35 % в сравнении с контрольной группой. Количество эритроцитов, соответственно, показало увеличение, но в пределах допустимых значений.
В обеих группах выявлено превышение макроэлемента «магний» по сравнению с нормой, это связано с поеданием животными большого объема зеленой массы трав, в которой магний всегда является сопутствующим компонентом. Что касается микроэлементов, то по меди нижний предел нормы был наполовину достигнут; доказано, что почвы Пермского края дефицитны по содержанию этого микроэлемента. Повышенное содержание марганца, возможно, связано с ошибкой в анализах. Выявлено нехарактерное для состава крови коров летнего периода значительное присутствие в ней кетоновых тел, что может свидетельствовать об образовании в рубце большого количества масляной кислоты и некотором нарушении углеводно-белкового обмена [5].
Повышенное содержание палочкоядерных сегментов крови (нейтрофилов) можно объяснить присутствием в рационе коров сена с повышенным содержанием клетчатки. Гнойно-воспалительных процессов у животных за время эксперимента не наблюдалось. Что касается сегментоядерных эозинофилов, то данный гематологический показатель был в норме у всех групп животных в течение всего опыта.
Показатели морфологического состава крови всех животных после завершения эксперимента были в пределах норм физиологии и в ее границах имели тенденцию к колебаниям качества крови.
Из сказанного следует, что включение в рацион дойных коров зерновой смеси гидробаротермической обработки не оказало отрицательного влияния на биохимические и морфологические показатели крови, но стимулировало минеральный обмен, что привело к оптимизации содержания в крови общего кальция и неорганического фосфора, а это, в свою очередь, привело к общему улучшению состояния животных и обогащению молочной продуктивности минеральными элементами.
1. Хохлов В. В., Попов А. Н. Примеры рационов кормления сельскохозяйственных животных и птиц на объектах УИС, осуществляющих животноводческую деятельность: справочное пособие. Пермь : ФКОУ ВО Пермский институт ФСИН России, 2022. С. 5.
2. Хохрин С. Н. Кормление сельскохозяйственных животных. М. : КолосС, 2004. С. 86.
3. Панышев А. И., Ситников В. А., Николаев С. Ю. Влияние гидробаротермической подготовки концентрированных кормов к скармливанию на переваримость питательных веществ рациона лактирующими коровами // Современные проблемы науки и образования : сетевое издание. 2014. № 4. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=14370 (дата обращения: 19.06.2023).
4. Макарцев Н. Г. Кормление сельскохозяйственных животных : учебник. Калуга : Ноосфера, 2012. С. 120.
5. Попов А. Н. Влияние способа подготовки зерна к скармливанию на обмен веществ и молочную продуктивность коров : дис. ... канд. с.-х. наук : 06.02.08. Пермь, 2017. С. 44-132.
6. Овсянников А. И. Основы опытного дела в животноводстве. М. : Колос, 1976. С. 27.
7. Лебедев П. Т., Усович А. Т. Методы исследования кормов, органов и тканей животных. М. : Россельхозиздат, 1976. С. 102-118.
8. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных / под ред. А. П. Калашникова, В. И. Фисинина, В. В. Щеглова, Н. И. Клейменова и др. М. : Россельхозакадемия, 2003. С. 232.
1. Khokhlov V. V., Popov A. N. Examples of feeding rations for farm animals and birds at the penal system engaged in livestock farming activities: a reference guide. Perm: Perm Institute of the FPS of Russia, 2022. P. 5.
2. Khokhrin S. N. Feeding farm animals. M.: KolosS, 2004. P. 86.
3. Panyshev A. I., Sitnikov V. A., Nikolaev S. Yu. The influence of hydrobarothermal preparation of concentrated feed for feeding on the digestibility of diet nutrients by lactating cows // Modern problems of science and education : online publication. 2014. No. 4. URL: https://science-education.ru/ ru/article/view?id=14370 (access date: 06/19/2023).
4. Makartsev N. G. Feeding farm animals : textbook. Kaluga : Noosphere, 2012. P. 120.
5. Popov A. N. The influence of the method of preparing grain for feeding on the metabolism and milk productivity of cows: dissertation of Candidate of Agricultural Sciences: 02/06/08. Perm, 2017. P. 44-132.
6. Ovsyannikov A. I. Fundamentals of experimental work in animal husbandry. M. : Kolos, 1976. P. 27.
7. Lebedev P. T., Usovich A. T. Methods for studying feed, organs and tissues of animals. M. : Rosselkhozizdat, 1976. P. 102-118.
8. Norms and rations for feeding farm animals / ed. A. P. Kalashnikova, V. I. Fisinina, V. V. Shcheglova, N. I. Kleimenova, etc. M. : Rosselkhozakademiya, 2003. P. 232.
