 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Научно-исследовательская работа проведена на базе учебно-научного центра «Птицевод» ФГОУ ВПО «Новосибирский государственный аграрный университет», ФГУП учебно-опытного хозяйства «Тулинское» НГАУ, ЗАО птицефабрика «Алмаз», ООО птицефабрика «Бердская» Искитимского района Новосибирской области, ОАО НПХ «Краснозёрское» Краснозёрского района Новосибирской области, мелькомбинат №1 г.Новосибирска, Сибирского филиала государственного научного учреждения Всероссийского научно-исследовательского института зерна и продуктов его переработки. Работа выполнялась в период с 1998 по 2010 гг. согласно государственной программы № 01200958378 «Разработать активированные корма из отходов зернового производства для использования в животноводстве и птицеводстве». Активированные корма, получаемые из разного растительного сырья, имеют разные названия. Из пшеничных отрубей – активированная высокобелковая добавка (АВД), из зерноотходов – активированный высокоферментативный корм (АВК). Основные направления исследований отражены на рисунке 1. В структурной схеме исследований представлены 3 подсистемы. Подсистема 1 предполагает изучение и анализ исходной информации о содержании питательных веществ в отходах зернового производства и причины, ограничивающие их использование в животноводстве. На этом этапе рассматриваются методы переработки зернового сырья, способствующие увеличению их питательной ценности, разрабатываются методики исследований и планирования эксперимента.
Рис. 1 Структурная схема исследований Подсистема 2 – проведение экспериментов, статистической обработки экспериментальных данных и получение математических моделей, характеризующих активированный корм в зависимости от тонины помола зернового сырья: по фракционной структуре, питательной ценности, химическому составу, протеолитической активности и переваримости питательных веществ. Для определения свойств активированного субстрата, полученного после размола на мельнице, муку просеивали через систему решет разного диаметра, что позволило разделить общую массу на пять фракций: с размерами частиц до 200–300–400–500–600 мкм и установить их соотношение при разных способах помола. Работа выполнялась на базе лаборатории анализов Новосибирского мелькомбината № 1 и Сибирского филиала государственного научного учреждения Всероссийского научно-исследовательского института зерна и продуктов его переработки. Полученные фракции оценивали по питательности и химическому составу. Оценка проводилась в лаборатории качества кормов и продуктов животноводства ФГОУ ВПО НГАУ и в Новосибирской областной ветеринарной лаборатории. Использовано 416 образцов. Протеолитическую активность активированного корма и его фракций определяли в научно-исследовательском институте молекулярной биологии, ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор» Минздрава РФ. В исходном сырье и активированных фракциях определяли активность протеолитических ферментов, в том числе гемоглобинолитическую, казеинолитическую, а также активность расщепления экстрагируемых из разных фракций корма белков (активность автолиза) и гидролиза N-а-бензоил-L-аргинин-n-нитроанилида. Переваримость активированных кормов в зависимости от размера кормовых частиц оценивали у разных видов сельскохозяйственной птицы: цыплят-бройлеров, мускусных и пекинских утят согласно методическим рекомендациям ВНИИТИП (2000) по постановке балансовых опытов. Общее количество поголовья составило 372 головы. Технологию переработки отходов зернового производства отрабатывали в лаборатории новых кормовых средств, созданной на базе учебно-научного центра «Птицевод» НГАУ. Для этого использовали мельницу марки МП-250, гранулятор ПШГ-250, смонтированные через систему бункера-накопителя и шнеков. При оценке получаемых гранул критериями служили их прочность, влажность, температура прессуемой массы на выходе из матрицы. Экономичность производства 1 т активированного корма оценивали расчетным путем, исходя из затрат на сырье, электроэнергию, оплату труда. Активированные корма обогащали за счет введения в их состав муки личинок синантропных мух и муки зародышей ржи из расчета 2,5 г на 97,5 г корма. Личинки получены из лаборатории разведения синантропных мух БТФ НГАУ, зародыши ржи — из Сибирского филиала государственного научного учреждения Всероссийского научно-исследовательского института зерна и продуктов его переработки. Эффективность действия улучшенной формы активированного корма оценивали на мускусных утятах, добавляя указанные ингредиенты в состав АВК. Серебряный нанокомпозит на чистом цеолитовом носителе вводили в рацион с АВК в дозах 1 и 3%. Указанное средство использовали в опытах при выращивании мускусных утят с целью определения воздействия его на жизнеспособность и продуктивность птицы. Возможность замены зерновой части рациона активированным кормом оценивали на базе учебно-научного центра «Птицевод» НГАУ, ЗАО «Птицефабрика Алмаз» и ООО «Птицефабрика Бердская» на цыплятах-бройлерах, молодняке мускусной и пекинской уток; на поросятах-отъемышах в учебно-опытном хозяйстве «Тулинское» путем постановки научно-хозяйственных и производственных. В разных опытах использовали рационы с заменой зерновой части на 2,5; 5; 7,5; 10; 15; 25; 50; 75; 100% активированными кормами. Опыты проводили серийно на протяжении 10 лет как при напольном, так и клеточном содержании птицы. Согласно методическим требованиям, отбирали группы-аналоги, сроки выращивания составляли 30; 35; 42; 70; 90 дней в зависимости от вида животного и поставленной цели. Критериями оценки использования в рационах активированных кормов служили показатели живой массы, сохранности, среднесуточного и валового приростов живой массы, конверсии корма, рентабельности производства. Для выполнения данных исследований использовано 9300 голов сельскохозяйственной птицы и 520 голов поросят-отъемышей. При сравнительных опытах по определению влияния на продуктивные показатели птицы активированного субстрата и ферментных препаратов испытывали: ровабио, кормозим-1, кормозим-2 в рекомендуемых дозах. Морфологические показатели крови птицы, выращиваемой на активированных кормах, оценивали по общепринятым методикам: - гемоглобин — по методу Г.В. Дервиза; - эритроциты — методом А.И. Воробьева; - лейкоциты — по Брулу. Химический состав мяса, полученного при выращивании на активированных кормах, определяли в лаборатории качества кормов и продуктов животноводства ФГОУ ВПО НГАУ. Исследовали грудные мышцы у цыплят-бройлеров, пекинских и мускусных утят. Оценку вели по показателю биологической ценности мяса: отношению триптофана к оксипролину (Митюшников В.М., 1985). Подсистема 3 – выполнение экономических расчетов и разработка практических рекомендаций. Экономическую эффективность замены зерновой части рационов активированными кормами у разных видов животных определяли по продуктивным показателям: средняя живая масса, среднесуточный и валовой приросты, сохранность поголовья, затраты корма на 1 кг прироста живой массы, себестоимость кормов и продукции. Результаты исследований обработаны методами вариационной статистики (Плохинский Н.А., 1961) с использованием компьютерной программы «Microsoft Excel». РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Фракционная структура, питательная ценность и химический состав корма в зависимости от тонины помола зернового сырья Предпосылкой для изучения возможности использования отходов зернового производства как конкурентного кормового средства послужили данные питательной ценности и химического состава пшеничных отрубей и зерноотходов в сравнении с пшеницей являющейся основной составной частью рационов птицы и моногастричных животных. По содержанию основных питательных веществ пшеничные отруби и зерноотходы превышают пшеницу. Так, сырого протеина в пшеничных отрубях больше в 1,3 раза; сырого жира в 1,9 раза; лизина в 2,3 раза. Зерноотходы сопоставимы с пшеницей по обменной энергии, сырому протеину, лизину и превышают её по содержанию жира в 1,4 раза. Высокое содержание в отрубях и зерноотходах сырой клетчатки (в 3,4 – 2,7 раза превышающее таковое в пшенице) препятствует гидролизу основных питательных веществ зернового сырья. Устранение данного препятствия решается путем тонкого помола. При размоле грубоволокнистых субстанций, таких как отруби и зерноотходы на мельнице МП – 250 основная часть сырья имеет размеры кормовых частиц до 200 мкм – «тонкая фракция» остальная свыше 200 мкм, называемая нами «крупная фракция». Фракционный состав зависит как от способности сырья к измельчению, так и от степени открытия заслонки, регулирующей его поступление на мельницу. Установлено, что выход тонкой фракции при прочих равных условиях при размоле пшеничных отрубей либо имеет тенденцию к снижению, либо достоверно ниже, чем при размоле зерноотходов. Доля тонкой фракции при 100 %-ном открытии заслонки в пшеничных отрубях и зерноотходах составляет 50,0 – 52,2 %; при 75 %-ном – 72,3 – 75,6 %; при 50 %-ном – 81,4 – 84,5 %. Отсутствие сведений о влиянии размера кормовых частиц на их физиологические свойства определило интерес на изучение питательной ценности, химического состава, протеолитической активности и переваримости корма в зависимости от размеров его частиц. Питательная ценность кормовых частиц характеризуется многими показателями, и в первую очередь, содержанием протеина, отвечающего за формирование белка в организме. В свою очередь полноценность протеина во многом зависит от наличия в нем незаменимых (критических) аминокислот: лизина и метионина. Содержание сырого жира, являющегося источником энергии также рассматривается как компонент повышающий ценность корма, тогда как высокое содержание сырой клетчатки снижает питательную ценность корма при использовании его в кормлении моногастричных животных. В какой степени величина размеров кормовых частиц пшеничных отрубей сказывается на их питательной ценности отражено в таблице 1.
Таблица 1. Питательная ценность различных фракций активированного корма из пшеничных отрубей (АВД), %
Примечание. Сравнение с фракцией «200 мкм». * р<0,05, **р<0, 01, ***<0,001 (здесь и далее).
Содержание обменной энергии и сухого вещества в зависимости от тонины помола практически не изменяются в диапазоне от 200 до 600 мкм, тогда как снижение сырого протеина и сырого жира соответственно увеличению размерности фракций выглядят следующим образом: сырой протеин снижается в сравнении с фракцией до 200 мкм в 1,1–1,4–1,6 –2,6 раза; сырой жир в 1,1–1,3–1,4–1,5 раза. Содержание незаменимых аминокислот лизина и метионина также распределяется в соответствии с тониной фракций. Лизин с увеличением крупности снижается соответственно в 1,1–1,4–2,6–3,0раза; метионин в 1,4–1,5–1,7–1,9 раза. Напротив, прямая положительная связь наблюдается в распределении сырой клетчатки: чем крупнее фракция, тем соответственно выше её содержание в 1,2–1,3–1,4–1,6 раза. Аналогичная закономерность влияния крупности кормовых частиц на питательную ценность корма отмечается и при размоле зерноотходов (табл. 2). Таблица 2.– Питательная ценность различных фракций активированного корма из зерноотходов (АВК), %
Идентичная динамика по содержанию основных питательных веществ в зависимости от крупности кормовых частиц. Количество сырого протеина снижается, и в соответствии с размерностью 300–400–500–600 мкм это снижение составляет 1,1–1,3–1,4–1,6раза в сравнении с фракцией 200 мкм. С увеличением крупности частиц падает и содержание сырого жира в последовательности: 1,2–1,4–1,7–1,8 раза, при этом в крупных фракциях увеличивается содержание клетчатки в 1,2–1,4–1,5–1,6 раза. Отмечено снижение содержания лизина в 1,3, метионина в 3,0 раза. Принимая во внимание тот факт, что содержание питательных веществ в исходном сырье есть величина детерминированная, можно предположить, что в размолотой биомассе происходит перераспределение как питательных, так и химических веществ корма в силу различного удельного веса их молекул. Влияние тонины помола зернового сырья на содержание некоторых жизненнонеобходимых макро- и микроэлементов отражено в таблице 3. Таблица 3.–Содержание химических веществ в разных фракциях активированного корма
Примечание. Сравнение с фракцией 200 мкм.
По всем показателям макро- и микроэлементов за исключением меди содержание их снижается по мере увеличения размера кормовых частиц. Так, кальция, фосфора и магния во фракции «600 мкм» в зерноотходах в 3,4; 1,8; 2,4 раза меньше, чем во фракции 200 мкм; в отрубях в 2,9; 1,8; 1,9 раза соответственно. В то же время содержание меди напротив увеличивается с увеличением тонины помола. В крупной фракции из зерноотходов количество меди в 2,6 раза выше, чем в мелкой; из пшеничных отрубей–в 2,2 раза. По-видимому, это связано с локализацией данного микроэлемента в грубой клетчатке (стебель, семенные и плодовые оболочки зерна), которая и составляет основную биомассу фракции. Цинк и марганец распределяются согласно обратной зависимости: чем крупнее кормовые частицы, тем меньше их содержание, независимо от того из какого исходного сырья получены фракции-аналоги. Во фракции 600 мкм из зерноотходов снижение содержания цинка и марганца по сравнению с фракцией 200 мкм составляет 1,9; 2,4 раза; из пшеничных отрубей–2,0; 2,2 раза. Таким образом, установлено, что при тонком измельчении лучшими показателями питательной ценности и химического состава обладает фракция с размерами кормовых частиц 200 мкм. Влияние тонины помола зернового сырья на протеолитическую активность кормовых частиц
Тониной помола определяется активность протеолитических ферментов растительного сырья, что было прослежено на пшеничных отрубях и их фракциях (табл. 4). Таблица 4.–Влияние тонины помола пшеничных отрубей на протеолитическую активность кормовых частиц
Примечание. Сравнение с исходными отрубями.
Исследования рН-зависимости активности протеаз при разной тонине субстрата показали, что максимальная активность проявляется при помоле с размерами частиц 200 мкм. По сравнению с исходными пшеничными отрубями это увеличение составляло 1,9-3,0 раза при рН 3,4; 1,4-2,5 раза при рН 5,4; 2 раза при рН 8,4. Экстрагируемого белка во фракции с размерами частиц корма 200 мкм было больше, чем в отрубях, в 1,3 раза. При исследовании рН-зависимости активности протеаз экстрактов отрубей разной степени измельченности выявлено три пика активности. Максимальная активность автолиза и денатурированного гемоглобина отмечена в кислой среде при рН 3,1. С повышением рН активность резко понижается, при рН 5,0 она составляет около 10-20% от максимальной. Сходные результаты получены для протеаз муки из пшеницы (Mc Donald C.E., Chen L.L., 1964), тритикале (Singh B., 1980), ржи (Bries K. et al., 1999). Максимальная гемоглобинолитическая активность отмечена в мелкой фракции при рН 3,1 с последовательным снижением в крупной фракции АВД. Исследования рН-зависимости скорости гидролиза казеина растворимыми ферментами, экстрагируемыми из отрубей и их фракций (рН 5,0-10,6), выявили два максимума: при рН 5,43 и при рН 8,4. Самая высокая активность отмечена в мелкой фракции, но и в не разделенной на фракции активированной АВД протеолитическая активность была значительно выше, чем в исходном сырье. Собственная протеолитическая активность корма не имеет значения в питании животных, поскольку активность ферментов желудочно-кишечного тракта весьма велика, для них важен лишь доступ к питательным веществам корма. Животные гидролизуют любое органическое сырье, отвечающее требованиям их ферментативной системы, весь вопрос в полноте этого гидролиза (Таранов М.Т., Сабиров А.Х., 1987). Результаты данной работы позволяют считать, что кормовые частицы размерами до 200 мкм имеют большую контактность с собственными протеазами. Механизм действия собственных ферментов растения аналогичен действию ферментов желудочно-кишечного тракта животных, поэтому факт усиления протеолитической активности ферментов в зависимости от тонины помола можно принять за критерий оценки взаимоотношений «субстрат — фермент». Однако эти взаимоотношения извне и внутри организма теплокровных не могут быть абсолютно идентичными (Таранов М.Т. и др., 1987), и реальным доказательством доступности кормового средства может служить переваримость питательных веществ, что оценивалось физиологическими опытами. Переваримость питательных веществ в зависимости от размера кормовых частиц и нормы замены зерна активированным кормом Конкурентоспособность активированного корма оценивалась по переваримости питательных веществ. Переваримость питательных веществ корма у животных является определяющим фактором в решении вопроса дальнейшего использования кормового средства в животноводстве. Для оценки влияния размера кормовых частиц на переваримость питательных веществ в качестве тест–объекта в балансовых опытах использовали двухнедельных мускусных утят, в рационы которых вводили разные фракции активированных кормов. При этом первой группе скармливали гранулы из не разделенной на фракции активированной муки, второй–третьей–четвертой–пятой–шестой группам соответственно из муки с размерами кормовых частиц до 200–300–400–500–600 мкм. Опыты выполнялись согласно методических указаний ВНИТИП (2000 г.). Обязательным условием являлось соблюдение предварительного 7–дневного кормления и 5–дневного учетного. Полученные результаты отражены в таблице 5.
Таблица 5.– Переваримость питательных веществ активированного корма АВД, получаемого из пшеничных отрубей , %
Примечание. Сравнение со второй группой (эталон).
Переваримость сухого и органического вещества не изменялась в зависимости от тонины фракции в указанных пределах. Достоверное снижение переваримости сырого протеина, жира и клетчатки приходилось на 5, 6 группы, где крупность частиц составляла 500 и 600мкм. Разность в сравнении с эталоном составляла соответственно 5,4–6,3%; 9,8–12,8%; 14,4–16,6%. При этом не разделенная на фракции биомасса имела коэффициенты переваримости, сопоставимые с таковыми в мелкой фракции (2-ая группа). Исключение составляла переваримость сырой клетчатки, она была ниже, чем в мелкой фракции на 9,0 %. Аналогичные закономерности отмечались и при использовании той же схемы кормления кормовым средством АВК. Таким образом, было установлено, что с увеличением размера кормовых частиц переваримость питательных веществ снижается, либо имеет тенденцию к снижению. При этом не разделенная на фракции биомасса гидролизуется так же, как и мелкая фракция, что объясняется наличием в ней около 70 % состава фракции до 200 мкм. Это послужило основанием для использования в дальнейших экспериментах по оценке максимально возможной нормы замены зерна активированным кормом не разделенную на фракции субстанцию. Серийные опыты выполнялись на цыплятах–бройлерах, мускусных и пекинских утятах разных возрастов. При использовании активированных кормов в рационах кормления 37-дневных цыплят-бройлеров были получены следующие результаты по переваримости питательных веществ кормосмесей с 75%-й заменой зерна на АВД и АВК (табл. 6).
Таблица 6.–Переваримость питательных веществ у цыплят-бройлеров при скармливании им в составе кормосмеси активированных кормов, %
Примечание. Сравнение с контролем.
Активированные корма по переваримости сырого протеина, жира и клетчатки были сопоставимы с контролем. Переваримость безазотистых экстрактивных веществ во 2-й группе значительно ниже, чем в контроле и в 3-й группе (75,1 % против 84,0 и 84,2). Из двух сравниваемых форм активированного корма (АВД и АВК) большая переваримость сырого протеина и БЭВ отмечена в группе цыплят, содержащихся на АВК (83,2; 84,2 против 76,2; 75,1 — в группе с использованием АВД). Меньшая переваримость указанных элементов питания АВД, по-видимому, связана с тем, что более 30% массы составляют грубые частицы корма размерами свыше 200 мкм, препятствующие более полному гидролизу (Tester R.F. et al., 2004). Кроме того, переваримость зависит от крупности молекул питательных веществ – легче гидролизуются мелкие молекулы (Эрберсдоблер Г., 1980; Баттерхем Е.С., 1982). Низкая переваримость сырой клетчатки во всех группах (7,7-8,6%) является характерной особенностью курообразных, у которых недостаточное развитие слепых отростков в желудочно-кишечном тракте исключает синтез ферментов, гидролизующих клетчатку. Способность к перевариванию одних и тех же питательных веществ у разных видов птицы различна, поэтому переваримость питательных веществ активированных кормов оценивали на 1,5-месячном молодняке пекинской и мускусной уток. Зерновую часть рационов на 75 и 100% заменяли активированным высокоферментативным кормом (АВК), получаемым из зерноотходов. При этом были получены следующие показатели переваримости питательных веществ при 100% замене зерна на АВК в опытах с пекинскими утятами. Переваримость сырого протеина составила 83,9% против 79,1 – в контроле, сырого жира 90,5 против 86,3, сырой клетчатки 49,9 против 67,0, сухого и органического вещества 84,4 – 86,6 и 85,5 – 88,6 соответственно. Аналогичные выводы получены и в опыте с мускусными утятами (табл. 7).
Таблица 7.– Переваримость питательных веществ АВК у молодняка мускусной утки, %
В данном опыте было установлено, что полная замена зерновой части АВК не снижает переваримость питательных веществ корма в сравнении с контролем. Переваримость сухого и органического вещества варьировала в пределах 79,8-83,2 и 82,8-86,4% соответственно. Сырого протеина 81,4 — 83,2%. Переваримость сырого жира была выше в опытных группах (91,4 — 92,0% против 73,4 в контроле), что увязывается с представлением более полного гидролиза жира в связи с его лучшей доступностью. Однако по переваримости сырой клетчатки показатели в обеих опытных группах ниже, чем в контроле, на 20,5-14,5%. Полученные данные явились основанием рассчитывать на возможность полной замены зерна активированным высокоферментативным кормом из зерноотходов в рационах сельскохозяйственной птицы.
Влияние тонины помола зернового сырья и ферментативных препаратов на переваримость питательных веществ активированного корма Введение ферментных препаратов в кормосмеси сельскохозяйственной птицы связано с проблемой разрушения клетчатки, которая сдерживает гидролиз питательных веществ корма. По использованию в птицеводстве ферментных препаратов имеется множество публикаций (Ездаков И.В., 1976; Егоров И. и др., 2002; Околелова Т.М. и др., 2003). Усилиями микробиологов и ведущих ученых птицеводов разработаны и внедрены в широкую практику птицеводства мультиэнзимные композиции (Егоров И., 1976; Околелова Т.М., 2002; Фисинин В.И. и др., 2004). В наших опытах проведена сравнительная оценка действия ферментных препаратов и активации зернового сырья. На основании результатов балансовых опытов сравнивали переваримость питательных веществ кормосмесей со 100 %-й заменой зерна активированным кормом и с добавлением к нему препарата ровабио, который признается универсальным (табл. 8).
Таблица 8.– Влияние АВК и ровабио на переваримость питательных веществ корма, %
Кормосмеси с полной заменой зерновой части на АВК имеют высокие показатели переваримости сырого протеина, жира, клетчатки, сухого и органического вещества. Так, в зависимости от вида птицы переваримость сырого протеина варьирует от 74,9 до 83,9 %, сырого жира – 83,3 – 92,0, сырой клетчатки – от 8,9 % у цыплят до 55,6; 53,3 у пекинских и мускусных утят. Добавление ферментного препарата ровабио увеличивало лишь переваримость сырой клетчатки у цыплят-бройлеров на 1,3%, у пекинских утят – на 5,7 % у мускусных – на 5,1 %, что не влияло в дальнейшем на показатели живой массы птицы. Таким образом, результаты опытов позволяют утверждать, что активирование зернового корма путем механического измельчения кормовых частиц до 200 мкм исключает необходимость применения ферментных препаратов. |
