комплексный пробиотический препарат для крупного рогатого скота мясных пород

Формула изобретения

Комплексный пробиотический препарат для крупного рогатого скота мясных пород, включающий иммобилизацию пробиотической культуры бактерий Bifidobacterium longum на цеолите, отличающийся тем, что препарат содержит 82 мас.% цеолита и 18 мас.% пробиотических бактерий Bifidobacterium longum с титром 5*10⁸ КОЕ/мл, а в качестве сорбента используется цеолит Нежинского происхождения, препарат скармливается в виде добавки к корму в дозе 30,5 г в сутки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к отрасли сельского хозяйства и может быть использовано для повышения продуктивности жвачных животных.

Известно, что цеолиты - гидратированные алюмосиликаты щелочных элементов, являются ценнейшими в промышленности минералами, обладающими открытой каркасно-полостной структурой типа [(Si, Al)O4], имеющей отрицательный заряд. Ионообменная емкость цеолитов - одно из основных параметров, характеризующих их сорбционные и технологические свойства. Максимальная ионообменная емкость соответствует полному замещению одного иона другим во всех кристаллических позициях, что соответствует максимальной сорбциоинной способности цеолита. По данным ВНИИгеолнеруд и ВостСибНИИГТиМНА [2] цеолиты отностятся к первой группе природных материалов по термо- и кислотоустойчивости (т.е. высокоустойчивы). Цеолиты признаны не токсичными, мутагенных действий не обнаружено, могут применяться без ограничений во всех областях народного хозяйства.

Известен корм для крупного рогатого скота [3], состоящий из компонентов в следующем соотношении (мас.%): дерть ячменя 68-70; метиленмочевина 10-12; меласса 8-10; гранулированный цеолит 6-8; премикс - остальное. Известны способы применения минеральных добавок цеолитов в кормлении [4, 5, 6] сельскохозяйственных животных. Известно использование природных цеолитов в витаминных составах для кормления молодняка сельскохозяйственных животных [7, 8, 9], в кормах для крупного рогатого скота [10, 11, 12]. Недостатком их является то, что они восполняют лишь недостаток минеральных веществ в рационе, не улучшают деятельность желудочно-кишечного тракта и слабо повышают обменные процессы в организме.

К представителям микрофлоры желудочно-кишечного тракта жвачных животных относятся бифидобактерии, лактобактерии, бактероиды, энтерококки, эшерихии, дрожжеподобные грибы. При этом основную ее часть у здоровых животных составляют бифидобактерии. В норме в 1 г содержимого толстых кишок животных находят 10⁸ -10¹² бифидобактерий, снижение их количества менее 10⁷/г свидетельствует о нарушениях в кишечном микробиоценозе.

Известна биологическая активная добавка бифидум - жидкий концентрат бифидобактерии видов B.bifidum № 791/БАГ [13]. Данная добавка используется лишь для профилактики нарушений и коррекции дисбактериоза и иммунного статуса у детей и взрослых. Также для нормализации микробиоценоза широкое распространение получили препараты живых бактериальных клеток: бифидобактерии [14], лактобактерии [15].

Недостатком указанных препаратов является их относительно невысокая биологическая активность, связанная с процессом инактивации живых микроорганизмов при их прохождении через верхние отделы желудочно-кишечного тракта (желудок, двенадцатиперестная кишка), а также отсутствие стабильности их биологических свойств как при получении, так и при длительном храпении, что ведет к снижению их эффективности.

Известен комплексный бактериальный препарат, включающий адсорбент - активированный уголь и иммобилизованные на нем микробные клетки в концентрации на 1 мм² - 2,1*10³-1,0*10 ⁵. Активированный уголь представлен в виде порошка с размером частиц менее 30 мкм, а в качестве микроорганизмов используют лактобактерии и кишечные палочки [16].

Известный способ не позволяет обеспечить достаточную сохранность микроорганизмов в средах с низкими значениями pH. Эти адсорбенты обладают в основном микропорами, в связи с чем работают преимущественно в верхних отделах желудочно-кишечного тракта.

Известен препарат «Бактистатин», содержащий (мас.%): стерильную культуральную жидкость, содержащую метаболиты - Bacillus subtilis 0,1-2,0; цеолит 68-85; гидролизат соевой муки 15-30; стеарат кальция 0,5-5,0. Однако препарат по прототипу [17] рекомендован в схемах терапии при лечении больных с дисбактериозом кишечника различного генеза. Также использованный в нем штамм Bacillus subtilis слабо участвует в восстановлении микрофлоры желудочно-кишечного тракта и может оказывать негативное действие из-за сорбции и последующего выведения из макроорганизма эссенциальных элементов.

Пример 1. Лабораторные исследования выполнялись в комплексной аналитической лаборатории ВНИИМС (аккредитация Госстандарта России - Росс. RU № 0001/21 ПФ 59 от 29.08.2008 г.) с использованием газового хроматографа «Кристалл 4000», метода дифференцированного центрифугирования, метода Кьельдаля, метода определения пористости по ацетону, макродиффузионного метода и стандартного метода серийных разведений на питательной среде МРС [18].

В ходе лабораторных исследований определили пористость цеолита по ацетону и его сорбирующую способность для создания нового кормового средства. Установлено, что пористость (в объеме) по ацетону цеолита составляет 34,4%. Была определена сорбирующая способность исследуемого цеолита к штамму Bifidobacterium longum совместно с питательной средой МРС. В результате опыта установлено, что 100 г цеолита впитывает 34 мл питательной среды с бифидобактериями. Цеолиты - природные каркасные алюмосиликаты кристаллической структуры, содержащие каналы и пустоты. Размер пор исследуемого цеолита Нежинского происхождения составил 4-25 А. Химический состав цеолита (%): кальций - 1,9; калий - 2,4; натрий - 1,23; фосфор - 0,16; железо - 1,35; марганец - 0,04; алюминий - 13,45; кремний - 63,70; влага - 15,77.

Сущность разработки нового препарата заключается в иммобилизации цеолитом живой культуры Bifidobacterium longum (размером 0,5-1,3 мкм) с титром 5*10⁸ КОЕ/мл (КОЕ - колониеобразующие единицы). Для этого 100 г сорбента вносят в жидкую питательную среду со штаммом Bifidobacterium longum объемом 34 мл и тщательно перемешивают. По истечении 1 ч образовавшуюся пасту подсушивают в сушильном шкафу до постоянной влажности 15% при температуре 25-30°C. Клетки эубиотиков используют совместно с компонентами питательной среды с биотитром 10⁸-10 ¹⁰ КОЕ/мл

В оптимальной дозе скармливания комплексного пробиотического препарата (КПП) 30,5 г/сутки в его состав входило 82% цеолита и 18% пробиотического штамма Bifidobacterium longum.

Пример 2. Физиологический опыт проведен в хозяйстве ФГОУ СПО «Оренбургский аграрный колледж» Оренбургского района на 12 бычках казахской белоголовой породы, разделенных методом пар-аналогов на 4 группы (n=3) в возрасте 13 месяцев [1]. Схема исследований предусматривала скармливание контрольной группе основного рациона кормления (OP), I опытной - ОР+КПП в дозе 27,5 г/гол, II - ОР+КПП в дозе 30,5 г/гол, III - ОР+КПП в дозе 33,5 г/гол. В среднем при проведении физиологического опыта суточный рацион бычков состоял из сена суданкового 3 кг, силоса кукурузного 15 кг, концентрированных кормов 2,5 кг, соли поваренной 0,038 кг и премикса 0,025 кг.

В ходе физиологических исследований установлено, что скармливание изучаемого препарата улучшало поедаемость кормов. Наиболее высокая поедаемость кормов была отмечена в I, II и III опытных группах.

При равном потреблении концентрированных кормов бычки опытных групп по сравнению с аналогами из контрольной потребили сена суданкового и силоса кукурузного больше соответственно на 2,8, 7,1 и 5,5%; 5,9, 16,2 и 9,4%.

Подопытные бычки, получавшие изучаемый комплексный пробиотический препарат, лучше использовали питательные вещества рационов, чем аналоги из контрольной группы (табл.1).

Таблица 1
Коэффициенты переваримости питательных веществ рационов, %
Показатель	Группа
	контрольная	I опытная	II опытная	III опытная
Сухое вещество	62,92±0,57	64,79±0,34	67,60±0,48*	66,50±0,66*
Органическое вещество	64,34±0,92	67,70±0,24	70,47±0,51	68,45±1,23
Сырой протеин	61,24±1,07	63,46±1,04	66,24±0,43**	64,72±0,60*
Сырой жир	66,41±0,75	69,13±0,83	69,67±0,79	68,83±0,57
Сырая клетчатка	53,28±0,42	55,76±0,56	58,32±0,36	57,87±0,88
БЭВ	69,3 0±1,04	70,54±0,45	72,49±0,61*	71,50±1,20*
Примечание: P<0,05; P<0,01

Коэффициенты переваримости питательных веществ были несколько выше у бычков из опытных групп по сравнению со сверстниками из контрольной. Так по сухому веществу соответственно на 1,87, 4,68 и 3,58%; сырому протеину на 2,22, 5,00 и 3,48%; БЭВ на 1,24, 3,19 и 2,20%.

Между группами более высокие показатели по переваримости питательных веществ имели животные из II опытной группы. Так разница между бычками из опытных групп составляла по сухому веществу на 2,81 и 1,10%, сырому протеину 2,78 и 1,52%, сырому жиру 0,54 и 0,84%, сырой клетчатке 2,56 и 0,45%, БЭВ 1,95 и 0,99%.

Бычки, получавшие испытуемый пробиотический препарат, лучше использовали принятый азот и больше его откладывали в теле (табл.2).

Баланс азота в организме животных всех групп был положительным. При этом потребление азота с кормом повышалось в опытных группах ввиду большего потребления ими кормов.

Контрольные животные меньше усваивали азот по сравнению с бычками I, II и III опытных групп па 14,52, 30,14 и 21,78%. По использованию азотистой части рационов животные опытных групп превосходили аналоги из контрольной соответственно на 2,13, 5,00 и 3,38%.

Таблица 2
Среднесуточный баланс азота у подопытных бычков, г/гол
Показатель	Группа
	контрольная	I опытная	II опытная	III опытная
Принято с кормами	143,29±0,62	146,74±1,40	153,62±1,18*	149,3 0±1,31
Выделено с калом	60,56	59,40	56,68	57,45
Переварено	82,73±1,26	87,34±1,12	96,94±0,94**	91,85±0,55*
Выделено с мочой	61,36	62,34	66,35	64,53
Отложено в теле	21,37±0,67	25,00±1,05	30,59±0,17*	27,32±0,31*
Коэффициент использования, %
от принятого	14,91	17,04	19,91	18,29
от переваренного	25,83	28,59	31,56	29,74
Примечание: Р<0,05; Р<0,01

Включение в рацион бычков опытных групп пробиотика оказало определенное влияние на обменные процессы в их организме, в результате чего наблюдались различия в переваривании валовой энергии и преобразовании ее в обменную (табл.3).

Таблица 3
Потребление и характер использования энергии рационов подопытными животными, МДж
Показатель	Группа
	контрольная	I	II	III
Энергия:
валовая	151,39	156,91	165,87	160,33
переваримая	93,68	99,66	108,31	103,65
обменная	77,41	82,26	89,34	85,48
Обменность валовой энергии, %	51,13	52,42	53,86	53,31
Обменная энергия:
на поддержание жизни	35,32	35,73	36,63	36,16
сверхподдержания	42,09	46,53	52,71	49,32
Энергия прироста	15,84	17,46	19,76	18,50
Коэффициент продуктивного использования энергии, %:
валовой (КПИВЭ)	10,46	11,13	11,91	11,54
обменной (КПИОЭ)	37,63	37,52	37,49	37,51

Так, бычки опытных групп по сравнению с контролем имели лучшие показатели по обеспеченности переваримой энергией соответственно на 6,38, 15,62 и 10,64% и обменной на 6,26, 15,41 и 10,43%.

Известно, что за счет тканевого метаболизма и теплообразования в процессе ферментации питательных веществ в преджелудках и толстом отделе кишечника жвачные животные используют тепло на обогрев поступающего корма и воды. Величина теплопродукции является показателем уровня жизнедеятельности животного, эффективности работы его организма на образование продукции.

На поддержание жизни животные контрольной и I опытной группы затрачивали примерно одинаковое количество обменной энергии. По этому показателю бычки из II и III опытной группы превосходили животных из контрольной группы па 3,71 и 2,38% соответственно.

На синтез продукции животные I, II и III групп расходовали больше обменной энергии, чем бычки из контрольной группы на 10,55, 25,23 и 17,18%.

Энергия приростов живой массы бычков опытных групп была выше по сравнении с контролем на 10,23, 24,75 и 16,79% соответственно.

На 1 МДж прироста живой массы бычки контрольной группы затрачивали 4,89 МДж обменной энергии рациона, I опытной - 4,71 МДж, II - 4,52 и III опытной - 4,62 МДж. Коэффициент продуктивного использования валовой энергии у животных опытных трупп был выше, чем у бычков из контрольной группы на 0,67, 1,45 и 1,08% соответственно.

Использование комплексного пробиотического препарата в кормлении мясного скота активизирует физиологические и защитные функции организма, что в конечном итоге способствует повышению продуктивности животных.

Отмеченные повышения переваримости и использования питательных веществ кормов рационов, интенсивности и направленности обменных процессов оказали положительное влияние на интенсивность роста бычков опытных групп. В начале опыта живая масса животных всех групп была практически одинаковая. В дальнейшем животные из контроля, получавшие основной рацион по живой массе, уступали сверстникам I, II и III. Установленная тенденция сохранилась до конца исследований и бычки из опытных групп превосходили аналоги из контрольной группы на 0,6, 5,7 и 2,4% соответственно.

В среднем за период опыта бычки I, II и III опытных групп имели превосходство над животными из контрольной группы по абсолютному приросту живой массы на 1,4, 14,9 и 6,7%, по среднесуточному - на 1,4, 14,8 и 6,7%. Самый высокий валовой прирост оказался во II группе и по сравнению с контрольной, I и III группой отличался на 12,9, 11,7 и 7,1%.

Таким образом, применение в кормлении бычков казахской белоголовой породы комплексного пробиотического препарата в дозе 30,5 г, состоящего из пробиотического штамма Bifidobacterium longum с титром 5*10⁸ КОЕ/мл и цеолита Нежинского месторождения, способствует покрытию минеральной потребности, увеличению эффективности использования питательных веществ и продуктивности животных на 12,9%.

Источники информации

1. Овсянников А.И. Основы опытного дела в животноводстве / А.И. Овсянников. - М.: Колос, 1976. - 304 с.

2. www.promc.ru/ceolite (ссылка).

3. Патент РФ № 2069956, А23К 1/100 «Корм для крупного рогатого скота» от 10.12.1996 г.

4. А.С. № 1727771, А23К 1/00.

5. А.С. № 1371146, А23К 1/175.

6. Патент РФ № 1804304, А23 К 1/175.

7. Патент РФ № 2088109, А23К 1/16, 1997 г.

8. Патент РФ № 2053686, А23К 1/16, 1996 г.

9. Заявка № 96109645, А23К 1/16, 1998 г.

10. Патент РФ № 2038028, А23К 1/175, 1995 г.

11. Патент РФ № 2069956, А23К 1/16, 1996 г.

12. Заявка № 94004187, А23К 1/00, 1995 г.

13. Патент РФ № 32165454 «Бифидум - жидкий концентрат бифидобактерий» от 20.04.2001 г.

14. Международная заявка (WO) № 85/03848, МКИ А23с 9/12, от 12.09.1985 г.

15. Заявка ЕПВ № 0154614, МКИ А23с 9/123 от 11.08.1994 г.

16. Патент РФ № 2017486, МПК 5 А61К 31/00 от 15.08.1994 г. «Комплексный бактериальный препарат»

17. Патент РФ № 2287335 А61К 35/74 от 15.12.2005 г. «Препарат для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта «Бактистатин»» (прототип).

18. ГОСТ 10444.11-89 / Продукты пищевые: методы определения молочнокислых микроорганизмов. - 118 с.