CC BY
17УДК 636.2:579.64:616.34-008.87
ВЛИЯНИЕ СУСПЕНЗИИ ХЛОРЕЛЛЫ НА ИЗМЕНЕНИЕ
ЖИВОЙ МАССЫ ТЕЛА И МИКРОБИОТУ КИШЕЧНИКА ТЕЛЯТ-МОЛОЧНИКОВ
Нестерук Е.В., магистр ветеринарных наук, младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «АгроВет», УО «Гродненский государственный аграрный университет»
Установлено, что более высокие среднесуточные приросты отмечались в той группе животных, которым задавали суспензию хлореллы, обогащенную селеном, в количестве 300 мл в расчете на одного теленка в сутки. При введении животным опытных групп суспензии хлореллы и суспензии хлореллы, обогащенной селеном, в содержимом желудочно-кишечного тракта установлено статистически значимое различие между численностью микробиоты, по сравнению с животными контрольных групп.
Ключевые слова: суспензия хлореллы, телята, динамика живой массы, микробиота, селенит натрия.
INFLUENCE OF CHLORELLA SUSPENSION ON CHANGES IN LIVE WEIGHT AND INTESTINAL MICROBIOTA OF DAIRY CALVES
Nestsiaruk E.V., Master of Veterinary Science, junior researcher of research laboratory «AgroVet», Educational Institution «Grodno State Agrarian University»
It was established that higher average daily gains were noted in the group of animals that were given a suspension of chlorella enriched with selenium in the amount of 300 ml per calf per day. When the animals of the experimental groups were injected with a suspension of chlorella and a suspension of chlorella enriched with selenium, a statistically significant difference between the number of microbiota was found in the contents of the gastrointestinal tract, compared with the animals of the control groups.
Key words: chlorella suspension, calves, live weight dynamics, microbiota, sodium selenite.
Введение
На сегодняшний день проблема, связанная с рациональным кормлением сельскохозяйственных животных, является актуальной и требует новых подходов и технологий, позволяющих удовлетворить естественную потребность животных в пище без использования при этом дорогостоящих кормов. В тоже время в животноводстве наблюдается повышение интереса к производству экологически безопасной продукции. По этой причине возрос интерес к натуральным добавкам растительного происхождения [10], которыми могут явить-
144
ся зелёные водоросли, в том числе рода Chlorella.
В условиях оптимального роста биомасса хлореллы состоит на 25-55% из белка, 5-35% из углеводов и 5-20% из жира, который присутствует в виде ненасыщенных жирных кислот, большую часть которых составляют стеариновая, олеиновая, арахидоновая, линоленовая и линолевая кислоты, 5-10% минеральных веществ, в основном состоящий из фосфора, серы и магния, а также каротина, витаминов С и К и витаминов группы В. В составе микроводоросли хлореллы присутствуют не только белок, витамины, микроэлементы, в ней также есть пигменты, одним их которых является хлорофилл, обладающий бактерицидным и антиоксидантным действием [1]; природный антибиотик «хлорел-лин», губительно влияющий на патогенную микрофлору [4].
Как известно, повышение усвояемости кормов тесно связано с деятельностью молочнокислых бактерий. Многие виды молочнокислых бактерий не могут развиваться в отсутствии витаминов, особенно витамина В6, пантоте-новой кислоты и биотина [7;8]. Восполнить этот недостаток можно за счет потребления суспензии хлореллы. Установлено, что в клеточной массе хлореллы находится до 350 различных веществ, в том числе и витамин В6, пантотеновоя кислота и биотин, а в культуральной среде - до 310. Следует отметить, что для хлореллы является нормой выделение в среду различных полезных метаболитов [5]. Данные зарубежных исследователей показали, что положительный эффект скармливания хлореллы домашней птице приводил к увеличению популяции лактобацилл [9;11].
Нормальные обитатели желудочно-кишечного тракта животных защищают организм от инфекционных заболеваний, так как препятствуют размножению в кишечнике патогенных микробов и подавляют гнилостную микрофлору. Микробиота кишечника также имеет большое значение для организма, выполняя синтез витаминов, образование ферментов и другие функции.
Количество необходимых для организма животных питательных и биологически активных веществ очень велико, и особое место среди них занимает селен.
Селен, являясь незаменимым микроэлементом, обладает множеством полезных свойств. Этот микроэлемент служит антиоксидантной защитой организму и обладает мощным иммунорегуляторным действием.
Максимальный недостаток селена в течение жизненного цикла крупного рогатого скота отмечается сразу после рождения. Большое количество селена содержится в молозиве, а вот в молоке, которым кормят телёнка, его немного. Дефицит селена, особенно органического, катастрофичен для молодого организма, так как он может приводить к различным нарушениям обменных процессов. Установлено, что биодоступность многих элементов выше, если они присутствуют в форме органических соединений [2].
Таким образом, суспензия хлореллы, обогащенная селеном, обладает широким спектром биологической активности, и ее использование в качестве кор-
145
мовой добавки в рационе молодняка сельскохозяйственных животных, помимо увеличения интенсивности роста, может повысить устойчивость к инфекционным заболеваниям, нормализовать обмен веществ, улучшить функцию пищеварительной системы и вывести токсины из организма.
Целью исследований являлось изучить воздействие индивидуального способа выпаивания суспензии хлореллы Chlorella vulgaris (Beijerinck) штамма IBCEC-19 и суспензии хлореллы Chlorella vulgaris (Beijerinck) штамма IBCEC-19, обогащенной селеном, на динамику живой массы, интенсивность роста и состав микробиоты кишечника у телят-молочников.
Материалы и методы исследований
Для изучения влияния суспензии хлореллы на молодняк крупного рогатого скота, молочного периода выращивания, был проведен научно-хозяйственный опыт. Подопытные животные во всех группах содержались в одинаковых условиях, индивидуально в клетках, без выгула, обслуживались постоянными операторами, получали равное количество концентратов. Опыт проводили на телятах черно-пестрой породы, по 20 голов в каждой группе, от пятнадцатидневного до месячного возраста. Продолжительность опыта составила 30 календарных дней, формировалось 3 группы животных (контрольная и две опытных). Подбор групп проводили по принципу пар-аналогов. Аналогичность животных определяли по документации зоотехнического учета, данным взвешиваний, визуальной оценке [3] и результатам исследований показателей крови. Условия кормления телят отражены в таблице 1 (табл. 1).
Таблица 1. Условия кормления телят
Группы Условия кормления
Контрольная группа Стартерная смесь + цельное молоко (4 л) в сутки на теленка
Опытная группа I Стартерная смесь + цельное молоко (4 л) + 300 мл суспензии хлореллы, выращенной на стандартной питательной среде в сутки на теленка
Опытная группа II Стартерная смесь + цельное молоко (4 л) + 300 мл суспензии хлореллы, выращенной на питательной среде, обогащенной селенитом натрия в сутки на теленка
Суспензию хлореллы с одинаковой численностью клеток добавляли в молоко. Динамику живой массы контролировали, определяя живую массу, среднесуточный и относительный приросты в 1-ый и 30-ый день опыта.
Для определения состава микрофлоры желудочно-кишечного канала содержимое толстого кишечника телят отбирали непосредственно из прямой кишки. Фекалии исследовали от пяти животных в каждой группе. Пробы исследовали в течение 2-х часов с момента забора.
Микробиологические исследования проводили на базе кафедры микробиологии и эпизоотологии УО «Гродненский государственный аграрный уни-
146
верситет». Микробиальный фон кишечника у телят контролировали по общепринятой методике [6]. В ходе опыта определяли количество лактобацилл, энтеробактерий, бифидобактерий, дрожжеподобных грибов, стафилококков в содержимом кишечного тракта телят.
Посевы осуществляли на следующие среды: МПА для гетеротрофных микроорганизмов, элективный солевой агар для стафилококков, агар ЭНДО-ГРМ для энтеробактерий, декстрозный агар Сабуро для микрогрибов, лактобакагар для лактобацилл, тиогелевая бифидум-среда для бифидобактерий.
Посев проводили поверхностным способом с нанесением 0,05 мл/см3 соответствующего разведения. Для определения бифидобактерий 0,1 мл посевоч-ного материала вносили в пробирку с полужидкой тиогелевой бифидум средой.
Учет результатов посева осуществляли через 48 и 72 часов при 37±1° С. Инкубацию анаэробной микрофлоры проводили в микроанаэростате при 37±1°С в течение 72 часов.
Оценку результатов высева проб на плотные питательные среды проводили после появления колоний по всей площади поверхности чашки Петри. Подсчет колониеобразующих единиц (КОЕ) и их дифференциацию проводили с учетом особенностей культуральных свойств микроорганизмов (форма, цвет колонии и т. п.). Количество бактерий в 1 г экскрементов определяли по числу колоний, выросших на соответствующей питательной среде с пересчетом на количество посеянного материала и степень его разведения. Ориентировочную идентификацию лактобактеррий проводили микроскопическим методом (окраска мазка по Граму), который позволяет оценить морфологию клеток.
При исследовании микроскопических препаратов бактерий использовали микроскоп ЛОМО МИКМЕД-2 и цветную цифровую видеокамеру Н1Р-7830 с программным приложением MSOFFICE.
Все полученные данные обрабатывались статистическими методами с помощью программной среды для статистических вычислений R. Значение уровня статистической значимости (р) при которой нулевая гипотеза не принимается, было принято на уровне 0,05. Для получения результатов описательной статистики использовался пакет <<stat.desc>>, для определения выбросов руководствовались результатами постройки бар-графов и их визуальной оценки, а выбросами считались значения находящиеся за пределом 1,5 межквартиль-ного размаха.
Распределение выборочных данных определяли методом Шапиро-Уилка. При выполнении теста, если значении р > 0.05, считалось, что распределение является нормальным и в этом случае нами применялись параметрические методы множественных сравнений средних арифметических значений контрольной и опытных групп: Тьюки (Тикеу HSD), с обязательным предварительным исследованием различий дисперсий групп при помощи пакета <<lawstat>> тестом Левена в робастной модификации Брауна-Форсайта. В случае разности дисперсий критерий Тьюки заменялся тестом Тамхейна-Даннета.
147
В случае, если в результате расчётов методом Шапиро-Уилка уровень статистической значимости был менее 0,05, то такое распределение принималось нами как отличное от параметрического. Следовательно, для сравнения и обнаружения статистически значимых различий между средними значениями групп использовался критерий Краскела-Уолиса. В случае выявления стати-стичекси значимых различий между группами проводился апостериорный анализ методом Ньюмена (№тепу^.
Результаты и обсуждение
Результаты исследований свидетельствуют о том, что добавление суспензии хлореллы и суспензии хлореллы, обогащенной селеном, животным всех опытных групп способствовало повышению показателей живой массы телят по сравнению с контрольной группой (табл. 2).
Таблица 2. Показатели интенсивности роста _у подопытных животных (п=20)_
Живая масса, кг Абсолютный прирост, кг 5 8 5 8
Группы опыта Начало опыта Конец опыта Среднесуточны прирост, кг Относительны прирост, %
Контрольная 47,20±1,40 70,25±2,40 23,05 0,77±0,03 39,25
Опытная группа I 47,20±1,30 72,40±2,40 25,20 0,84±0,04 42,14
Опытная группа II 47,00±1,10 74,95±2,20 27,95 0,93±0,03** 45,84
Примечание: * - достоверно отличается от контроля при Р>0,05, ** - достоверно отличается от контроля при Р>0,01, *** - достоверно отличается от контроля при Р>0,001.
У животных 1-ой и И-ой опытных групп показатели живой массы по сравнению с контролем были выше на 2,15 кг или 3,06% и 4,7 кг, или 6,69% соответственно. Абсолютный прирост живой массы телят в опытных группах был выше по сравнению с контролем на 2,15 кг, или 9,33% и 4,90 кг, или 21,26% соответственно. Известно, что среднесуточный прирост живой массы животных является показателем интенсивности их роста. Установлено, что телята 1-ой и 11-ой опытных групп за период опыта превосходили по среднесуточному приросту телят из контрольной группы на 0,07 кг, или 9,09% и 0,16 кг, или 20,78% (Р > 0,01) соответственно. При этом наиболее высокие показатели прироста имел молодняк, потреблявший суспензию хлореллы, выращенную на питательней среде, обогащенную селенитом натрия.
Стоит отметить, что суспензия хлореллы, задаваемая с молоком телятам, не оказывала отрицательного воздействия на организм животных. У телят отмечено быстрое привыкание к суспензии и активное ее потребление.
Наиболее высокие показатели абсолютного и относительного приростов
148
отмечены у телят, потреблявших суспензию хлореллы, обогащенную селенитом натрия. Повышение продуктивности под влиянием селена объясняется его адаптогенным влиянием, обеспечивающим предупреждение или нивелирование последствий кормовых стрессов и стрессов, связанных с нарушением содержания животных.
Бактериологический анализ содержимого кишечного тракта телят показал, что использование суспензии хлореллы способствовало значительному улучшению микробиологической структуры их кишечного биоценоза (табл. 2). Данные таблицы свидетельствуют, что у телят из контрольной группы, не получавших суспензию хлореллы, уровень молочнокислых бактерий и бифидо-бактерий в кишечнике составил ~106 КОЕ/г и ~104 КОЕ/г, соответственно, на фоне преобладания в посевах энтеробактерий ~108 КОЕ/г.
Таблица 3. Результаты бактериологического исследования фекалий телят (п=5)
Микроорганизмы
Группы Молочнокислые бактерии Бифидо-бактерии Стафилококки Энтеро-бактерии Дрожже-подобные грибы
Титр, КОЕ/г
Контрольная 6,90±0,5 2,70±0,60 5,54±0,56 9,3±1,69 3,42±0,51
группа х106 х104 х102 х108 х105
Опытная 2,76±0,39 2,64±0,64 6,02±0,96 7,8±1,35 3,68±0,68
группа I х107** х105* х102 х108 х104***
Опытная 2,40±0,52 3,22±0,59 4,18±0,41 6,98±1,61 4,24±0,67
группа II х107* х105** х102 х108 х105
Примечание: * - достоверно отличается от контроля при Р>0,05, ** - достоверно отличается от контроля при Р>0,01, *** - достоверно отличается от контроля при Р>0,001.
На фоне введения суспензии хлореллы, к концу опыта, у телят опытных групп, концентрация молочнокислых бактерий и бифидобактерий, составила в среднем ~107 КОЕ/г и ~105 КОЕ/г соответственно, что превысило аналогичный показатель у телят контрольных групп, получавших только основной рацион. Это говорит о положительном эффекте от применения суспензии хлореллы в рационе телят молочного периода.
Из таблицы 3 видно, что наилучший результат по количеству молочнокислых бактерий был достигнут в 1-ой опытной группе, телятам которой выпаивали суспензию хлореллы, в то время как по количеству бифидобактерий, наилучший результат наблюдался у телят 11-ой опытной группы, получавших суспензию хлореллы, обогащенную селеном. Суспензия хлореллы, выращенная на питательной среде обогащенной селенитом натрия, также оказала положительное действие на микробиоту кишечника, в сравнении с телятами контрольных групп. Однако, в сравнении с исследуемыми показателями кишечного
149
биоценоза телят, которым задавали суспензию хлореллы, выращенную на стандартной питательной среде, существенных различий выявлено не было.
Титр микроскопических грибов в конце опыта у телят контрольной группы был выше, по сравнению с опытными. Из полученных данных, видно, что у всех животных, получавших суспензию хлореллы, наблюдается снижение количества микроскопических грибов. На стафилококковой среде, как у контрольных групп, так и у опытных групп был незначительный рост стафилококков, а микрофлора была представлена другими видами бактерий, растущими на среде с 9 %-ным №С1 (~102 КОЕ/г), на что указывает морфология колоний и результаты исследования микроскопических препаратов.
Выводы
Использование суспензии хлореллы и суспензии хлореллы, обогащенной селеном, в питании телят, молочного периода выращивания, проявило свое действие на их организм в следующих направлениях: на динамике живой массы, интенсивности роста, улучшении микробиологической структуры их кишечного биоценоза.
В результате проведенных исследований установлено, что более высокие среднесуточные приросты отмечались в той группе животных, которым задавали суспензию хлореллы, выращенную на питательной среде, обогащенной селенитом натрия. При этом среднесуточный прирост у телят, которым задавали суспензию хлореллы с селеном, был выше, чем таковой у телят, получавших суспензию хлореллы, без селенита натрия.
Бактериологический анализ содержимого кишечного тракта телят показал, что в содержимом кишечника у телят контрольной группы преобладали представители семейства ЕШетоЬаСейасеае, молочнокислые бактерии и бифи-добактерии присутствовали в меньшем количестве, по сравнению с опытными группами. При введении животным опытных групп суспензии хлореллы и суспензии хлореллы, обогащенной селеном, в содержимом желудочно-кишечного тракта установлено статистически значимое различие между численностью микробиоты, в том числе незначительного снижения уровня условно-патогенных микроорганизмов. Следовательно, применение кормовой добавки в виде суспензии хлореллы и суспензии хлореллы, обогащенной селеном позволяет корректировать состав микробиоты кишечника у телят, тем самым увеличив концентрацию лакто- и бифидобактерий.
Список использованных источников:
1. Действие биогеля из морских водорослей на облигатную микрофлору кишечника / Н. М. Аминина [и др.] // Здоровье. Медицинская экология. Наука. - 2009. - Т. 39-40, 4-5. - С. 20-23.
2. Кальницкий, Б.Д. Заболева-
References:
1. Aminina N. M. [et al.].The effect of seaweed biogel on the obligate intestinal microflora [Deistvie biogelei iz morskikh vodoroslei na obligatnuiu mikrofloru kishechnika]. Health. Medicalecology. Science, 2009, vol. 39-
150
ния, связанные с селеновой недостаточностью, и их профилактика / Б. Д. Кальницкий // Сел.хоз-во за рубежом.
- 1980. - №2. - С. 18-20.
3. Овсянников, А. И. Основы опытного дела в животноводстве / А. И. Овсянников. - М. : Колос, 1976. - 303 с.
4. Сальникова, М. Я. Хлорелла -новый вид корма / М. Я. Сальникова.
- М. : Колос, 1977. - 95 с.
5. Станчев, П. И. Экзометаболи-ты водорослей и их биологически активные вещества / П. И. Станчев // Гидробиология. - 1980. - № 10. - С. 70-77.
6. Тимошко, М. А. Микробиология пищеварительного тракта молодняка сельскохозяйственных животных / М. А. Тимошко. - Кишинёв : Штин-ница, 1990. - С. 31-42.
7. Collins, E. A. Production of hydrogen peroxide by Lactobacillus acidophilus / E. A. Collins, K. Aramaki // Journal of Dairy Science. - 1980. - Vol. 63, No. 3. - P. 353-357.
8. Condon, S. Responses of lactic acid bacteria to oxygen / S. Condon // FEMS Microbiology Reviews. - 1987. -Vol. 3, issue 4. - P. 269-280.
9. Janczyk, P. Microbial community composition of the crop and ceca content of lying hens fed diets supplemented with Chlorella vulgaris / P. Janczyk, B. Halle, W. B. Souffrant // Poultry Science. - 2009. - Vol. 88, issue 11. - P. 2324-2332.
10. Langhout, P. New additives for broiler chickens / P. Langhout // WorldPoultry. - 2000. - Vol. 16, No. 3. -P. 22-27.
11. The dietary effects of fermented Chlorella vulgaris (CBT) on production performance, liver lipids and intestinal
40, No. 4-5, pp. 20-23.
2. Kalnitsky B.D. Diseases associated with selenium deficiency and their prevention [Zabolevaniia, sviazannye s selenovoi nedostatochnost'iu, i ikh profilaktika]. Sel.khoz-vo za rubezhom, 1980. No. 2, pp.18-20.
3. Ovsiannikov A. I. Fundamentals of experimental business in animal husbandry [Osnovy opytnogo dela v zhivotnovodstve]. Moscow, 1976, 303 p.
4. Salnikova M. Ia. Chlorella - a new type of feed [Khlorella - novyi vid korma]. Moscow, 1977, 95 p
5. Stanchev P. I. Exometabolites of algae and their biologically active substances [Ekzometabolity vodoroslei i ikh biologicheski aktivnye veshchestva]. Gidrobiologiia, 1980, No. 10, pp. 70-77.
6. Timoshko M. A. Microbiology of the digestive tract of young farm animals [Mikrobiologiia pishchevaritel'nogo trakta molodniaka sel'skokhoziaistvennykh zhivotnykh]. Kishinev, 1990, pp. 31-42.
8. Condon S. Responses of lactic acid bacteria to oxygen. FEMS Microbiology Reviews, 1987, vol. 3, issue 4, pp. 269-280.
9. Janczyk P., Halle B., Souffrant W. B. Microbial community composition of the crop and ceca content of lying hens fed diets supplemented with Chlorella vulgaris. Poultry Science, 2009, vol. 88, issue 11, pp. 2324-2332.
10. Langhout P. New additives for broiler chickens. World Poultry, 2000,vol. 16, issue 3, pp. 22-27.
11. Zheng L. [et al.].The dietary effects of fermented Chlorella vulgaris (CBT) on production performance, liver
151
microflora in laying hens / L. Zheng [et al.] //Asian-Australasian journal of animal sciences. - 2012. - Vol. 25, No. 2. - P. 261-266.
lipids and intestinal microflora in laying hens. Asian-Australasian journal of animal sciences, 2012, vol. 25, No. 2, pp. 261-266.
Сведения об авторах:
Нестерук Евгений Владимирович -магистр ветеринарных наук, младший научный сотрудник отраслевой научно-исследовательской лаборатории «Агровет» Гродненского государственного аграрного университета. 230023, г. Гродно, Беларусь, ул. Вол-ковича 1. e-mail: nestsiaruk0720@mail. ru, 230008, Республика Беларусь, г. Гродно.
Information about the authors:
Nestsiaruk Yauheni Vladimirovich -Master of Veterinary Sciences, junior Researcher of the branch research laboratory "Agrovet" of the Grodno State Agrarian University. 230023, city of Grodno Belarus, Volkovicha str. 1. e-mail: nestsiaruk0720@mail.ru, Grodno, 230008, Republic of Belarus.
152
