БИОЛОГИЧЕСКИЕ И ПРОДУКТИВНЫЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КОРМЛЕНИИ ЖВАЧНЫХ ЖИВОТНЫХ КОМПЛЕКСА ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПИТАНИЯ

УДК 636.2.087.7/.8+636.2.084

Биологические и продуктивные аспекты использования в кормлении жвачных животных комплекса дополнительного питания

Боголюбова Н. В., кандидат биологических наук

Романов В. Н., кандидат биологических наук

ФГБНУ «Федеральный научный центр животноводства – ВИЖ им. академика Л. К. Эрнста»

Отдел физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных

142132, Россия, Московская обл., г. Подольск, п. Дубровицы, д. 60

Короткий В. П.

ООО НТЦ «Химинвест»

603001, Россия, г. Нижний Новгород, Нижневолжская наб., д. 6/1

E-mail: 652202@mail.ru

Проведены физиологический и научно-производственный эксперименты в условиях физиологического двора ФГБНУ «ФНЦ ВИЖ им. Л. К. Эрнста». Первый — методом групп-периодов (в контрольный период животные получали основной рацион, в опытный — хвойно-энергетическую добавку из расчёта 2,5 мл на 10 кг живой массы), второй эксперимент — на двух группах (контрольной и опытной) бычков по той же схеме. При проведении эксперимента изучали показатели рубцового пищеварения (рН, общее количество летучих жирных кислот, концентрацию аммонийного азота, амилолитическую активность, содержание биомассы простейших и бактерий), биохимические и клинические показатели, среднесуточный и валовой прирост живой массы. Включаемая в состав рациона питания подопытных овец энерго-витаминно-минеральная добавка оказывала благотворное действие на микробиологические и ферментативные процессы в преджелудках, проявляющееся в повышении содержания общей микробной массы, образования летучих жирных кислот — на 0,25‒1,13 мМоль/100 мл, амилолитической активности рубцовой жидкости — на 3,27 Е/мл (Р < 0,05). Отмечалось большее общее количество переваренных питательных веществ и коэффициенты переваримости сухого и органического вещества, сырого протеина, сырого жира — на 6,9 абс.% (Р < 0,05), сырой клетчатки — на 2,5 абс.%. Анализ биохимических показателей крови овец выявил улучшение состояния белкового обмена в организме животных в опытный период, на что указывает повышение концентрации общего белка в крови на 14,1% (Р < 0,05), повышение концентрации альбуминов — на 32,8% (Р <0,05) и альбумино-глобулинового соотношения. У ярок в опытный период отмечали повышение концентрации глюкозы в крови на 11,4%. Среднесуточный прирост бычков опытной групп был на 6,3% выше, чем в контроле.

Ключевые слова: энерго-витаминно-минеральный комплекс, рубцовое пищеварение, переваримость, обмен веществ, продуктивность.

Для полной реализации потенциальных возможностей организма продуктивных животных при их интенсивном использовании требуется научно обоснованный и рациональный подход к их кормлению. Высокая продуктивность животных обусловлена и неразрывно связана с интенсивным течением всех видов обмена веществ в органах и системах организма с их напряжённой функциональной деятельностью. При составлении рационов для высокопродуктивных животных важно учитывать содержание энергии, основных питательных, минеральных и биологически активных веществ.

Основным источником энергии в рационе жвачных животных служат углеводы. Микроорганизмы рубца преобразуют до 50% углеводов кормов в уксусную, пропионовую, масляную и другие кислоты, которые всасываются стенкой преджелудков, поступают в кровь и активно используются в обмене веществ, на 70% обеспечивая организм животного энергией. С повышением продуктивности в организме крупного рогатого скота усиливается интенсивность межуточного и энергетического обменов. Возникает напряжённость процессов пищеварения и ухудшаются защитные функции организма, изменяется уровень неспецифической резистентности. Растущие высокопродуктивные животные не могут только за счёт энергии кормов покрывать расход энергии, затрачиваемой на увеличение мышечной массы. Возникает дефицит углеводов, вследствие которого в рубце образуется недостаточное количество уксусной и пропионовой кислот. Это приводит к снижению синтеза глюкозы клетками печени (Алиев, 1997)

Известны способы повышения энергетической ценности рационов за счёт гликогенных кормовых добавок (Фомичёв, 2015; Буряков, 2013) на основе пропиленгликоля и глицерина (Воловников, 2007; Мишуров, 2017). Известно, что глицерин в рубце жвачных животных частично всасывается через стенки рубца, другая часть подвергается рубцовой ферментации (Werner Omazic et al., 2015). По мнению Long et al. (2015), использование глицерина в рационах откармливаемого скота способствует повышению образования пропионовой кислоты, что может положительно повлиять на качество получаемой мясной продукции. Имеется информация о том, что небольшие дозы глицерина в рационах откармливаемого скота не оказывают отрицательного влияния на процессы рубцовой ферментации (Rodger et al., 1992; Parsons, et al., 2010). Исследователи наблюдали увеличение среднесуточных приростов живой массы у откармливаемого скота на 5‒12,6% при включении в рационы питания 2‒8% глицерина от сухого вещества рационов (Long et al., 2015).

Организм интенсивно растущих животных нуждается не только в энергии, но и в физиологически активных веществах, способствующих повышению сопротивляемости организма, обеспечению необходимыми витаминами, макро- и микроэлементами. Сообщается, что биологически активные составляющие рациона молодняка крупного рогатого скота на основе натуральных компонентов являются альтернативой антибиотикам и способны регулировать процессы рубцовой ферментации (Akbarian-Tefaghi et al., 2018).

Комплексное использование энергетических и витаминно-минеральных компонентов способно решать проблемы обеспечения организма энергией, сохранения и повышения здоровья животных.

Разработанная в научно-техническом центре «Химинвест» хвойно-энергетическая добавка на основе глицерина и хвойного экстракта является источником ряда жирорастворимых и витаминов группы В, макро- и микроэлементов (кальция, фосфора, магния, железа, меди, марганца и др.).

Целью наших исследований являлось изучение пищеварительных и обменных процессов, переваримости питательных веществ кормов, приростов живой массы жвачных животных с использованием в рационах комплекса дополнительного питания в виде хвойно-энергетической добавки.

Методика исследований. Были проведены физиологический и научно-производственный эксперименты в условиях физиологического двора ФГБНУ «ФНЦ ВИЖ им. Л. К. Эрнста». Первый эксперимент проведён методом групп-периодов на модельных ярках, чистопородных романовских, и гибридах F3 романовских овец и архаров (возраст 15‒16 месяцев, n = 6) с хроническими фистулами рубца. В контрольный период исследований животные получали основной сено-концентратный рацион, в опытный период в основной рацион включали хвойно-энергетическую добавку из расчёта 2,5 мл на 10 кг живой массы. Второй эксперимент проведён методом групп, на двух группах телят чёрно-пёстрой голштинизированной породы (возраст 5‒8 месяцев, n = 7). Телята контрольной группы получали рацион, содержащий зерновую дерть (ячмень 70% + пшеница 30%), сено ежи сборной и зелёные корма по поедаемости. Бычкам опытной группы к основному рациону ежедневно добавляли хвойно-энергетическую добавку из расчёта 2,5 мл на 10 кг живой массы. Хвойно-энергетическая добавка (производства НТЦ «Химинвест») представляет собой комплекс дополнительного питания, включающий медицинский глицерин и хвойный экстракт, являющийся источником ряда жирорастворимых и витаминов группы В, макро- и микроэлементов.

При проведении эксперимента учитывались следующие показатели:

  1. химический состав кормов: первоначальная влага (ГОСТ Р 54951), воздушно-сухое вещество (ГОСТ 31640-2012), протеин (ГОСТ 32044.1-2012), жир (ГОСТ 32905-2014), клетчатка (ГОСТ ISO 6865-2015), БЭВ (расчётным способом), зола (ГОСТ 32933-2014), валовая, обменная энергия (расчётным способом), кальций (ГОСТ 32904-2014), фосфор (ГОСТ Р 51420-99);
  2. показатели рубцового пищеварения: рН содержимого рубца, общее количество летучих жирных кислот (методом паровой дистилляции в аппарате Маркгама), аммиачный азот (микродиффузным методом по Конвею), амилолитическую активность рубцовой жидкости (фотометрическим методом), биомассу простейших и бактерий (методом дифференцированного осаждения);
  3. среднесуточный и валовой приросты подопытных бычков по результатам ежемесячных контрольных взвешиваний;
  4. биохимические и клинические показатели крови с определением показателей белкового, углеводно-липидного обмена на автоматическом биохимическом анализаторе Chem Well (Awareness Technology, США) и содержания лейкоцитов, эритроцитов, гемоглобина, а также гематокрита — на анализаторе АВС VET (HORIBA ABX, Франция).

Полученные в опыте материалы обработаны биометрически с использованием t-критерия Стьюдента. При этом вычислены следующие величины: среднеарифметическая (М), среднеквадратическая ошибка ( m) и показатель существенной разницы (P).

Результаты исследований. Для изучения особенностей пищеварительных процессов в организме жвачных животных под влиянием энерго-витаминно-минерального комплекса на основе глицерина и хвойного экстракта нами был проведён эксперимент на модельных фистульных животных — ярках. При анализе показателей рубцового содержимого, отобранного у животных в динамике (за 1 ч до и через 3 ч после кормления), нами был сделан вывод, что изменение в составе рациона оказало положительное влияние на процессы брожения и микробиоценоз рубца. Включаемая в состав рациона питания подопытных животных энерго-витаминная добавка оказывала благотворное действие на микрофлору рубца, создавая благоприятные условия для жизнедеятельности как бактерий, так и простейших (рис. 1).

Рис. 1. Содержание микробиальной массы в содержимом рубца овец через 3 ч после кормления, мг/100 мл

Общее количество микробиальной массы было выше у животных в опытный период исследований на 18‒90 г/100 мл рубцового содержимого как за счёт простейших, так и за счёт бактерий.

Улучшение микробиальных процессов в результате использования хвойно-энергетической добавки приводило к усилению ферментативных процессов в рубце (табл. 1). Так, у овец в опытный период исследований повысилось содержание летучих жирных кислот на 0,25‒1,13 мМоль/100 мл. В свою очередь, изменение в микробиологическом составе рубца оказало влияние на амилолитическую активность, которая у овец в опытный период составила 17,54 Е/мл, что на 3,27 Е/мл выше, чем у животных в контрольном периоде (Р < 0,05).

1. Динамика показателей рубцового метаболизма овец (M m, n = 6)

Группа Время взятия проб
за 1 ч до кормления после кормления
рН рубцового содержимого
Контрольная 6,44 ± 0,06 6,40 ± 0,05
Опытная 6,87 ± 0,02* 6,70 ± 0,07*
ЛЖК в рубцовой жидкости (Ммоль/100мл)
Контрольная 7,9 3± 0,6 9,02 ± 0,61
Опытная 8,08 ± 0,44 10,15 ± 0,25
Аммиак в рубцовой жидкости (мг%)
Контрольная 11,5 ± 0,5 29,1 ± 2,2
Опытная 12,3 ± 0,3 22,1 ± 2,2
Амилолитическая активность (Е/мл)
Контрольная 14,27 ± 0,74
Опытная 17,54 ± 0,26*

Примечание: * — различия по сравнению с контролем статистически достоверны при Р < 0,05.

В результате положительных изменений в ферментативно-микробиологическом статусе содержимого рубца повысилась переваримость сухого вещества и других питательных веществ (табл. 2). Отмечались более высокие уровни общего количества переваренных питательных веществ и коэффициентов переваримости сухого и органического вещества, сырого протеина, сырого жира — на 6,9 абс.% (Р < 0,05), сырой клетчатки — на 2,5 абс.%.

  1. Количество переваренных и переваримость питательных веществ у овец
Показатель Группа
контрольная опытная
Сухое вещество, г

%

690,7 27,8

68,7 0,7

729,2 19,7

69,5 0,8

Органическое вещество, г

%

627,9 27,3

70,3 0,6

674,0 18,9

69,3 0,8

Сырой протеин, г

%

92,8 2,7

66,0 1,2

97,4 3,9

66,4 0,6

Сырой жир, г

%

20,1 0,5

64,2 1,1

21,6 0,2

71,1 1,1*

Сырая клетчатка, г

%

92,1 8,5

55,3 1,4

106,1 6,0

57,8 1,1

БЭВ, г

%

446,2 18,7

75,8 0,9

448,5 11,8

75,7 1,0

Примечание: * — различия по сравнению с контролем статистически достоверны при Р < 0,05.

Анализ биохимических показателей крови указывает на улучшение состояния белкового обмена у животных, которым скармливали добавку, что проявлялось в повышении концентрации в их крови общего белка на 14,1% (Р < 0,05) при повышении концентрации альбуминов на 32,8% (Р < 0,05) и альбумино-глобулинового соотношения. У ярок в опытный период исследований по сравнению с контрольным отмечали повышение уровня глюкозы в крови на 11,4%, что может говорить о более высокой их энергообеспеченности.

Результаты исследований на модельных жвачных животных показали, что введение в состав рациона хвойно-энергетической добавки способствует улучшению процессов пищеварения в рубце, создаёт в рубцовой среде более благоприятные условия для развития микрофлоры и повышения переваримости питательных веществ рационов, усиления обменных процессов. Это дало основание для проведения исследований на доращиваемом молодняке крупного рогатого скота с целью улучшения физиолого-биохимических процессов в организме и наиболее полной реализации генетического потенциала продуктивных животных.

Изучение обменных процессов у подопытных бычков позволило сделать выводы об усилении белкового и углеводно-липидного обмена в растущем организме при использовании в рационах энерго-витаминного комплекса в виде хвойно-энергетической добавки. Изучение активности ферментов переаминирования АЛТ и АСТ показало их снижение у опытных животных уже через месяц после начала эксперимента, а в конце эксперимента разница была достоверной и составила по АЛТ 12,84 % (Р < 0,05), по АСТ — 19,6% (Р < 0,001). Это может свидетельствовать об улучшении функциональной деятельности печени и сердечно-сосудистой системы у животных, получавших с рационом хвойно-энергетическую добавку. У опытных бычков регистрировалось повышение концентрации общего белка в крови, повышение уровня альбуминов на 7,3% (Р < 0,05) и альбумино-глобулинового соотношения, что говорит о наибольшей интенсивности у них белкового обмена.

Анализ гематологических показателей позволил судить об усилении окислительно-восстановительных процессов в организме молодняка при включении в их рацион дополнительно энерго-витаминного комплекса. На это указывает снижение в крови опытных животных уровня лейкоцитов на 13,1% и повышение гемоглобина на 3,6%.

Изменения живой массы тела и абсолютного прироста позволяют в определённой степени судить не только о скорости роста животных, но и об их развитии, принимая во внимание, что быстрорастущие животные затрачивают значительно меньше питательных веществ корма на единицу продукции, чем животные, растущие медленно. Усиление интенсивности обменных процессов в организме бычков опытной группы способствовало повышению валового и среднесуточного прироста живой массы, о чём и говорят результаты ежемесячных взвешиваний (табл. 3).

Так, валовой прирост за период опыта составил в опытной группе 72,3 кг, что на 4,3 кг больше, чем в контроле. Среднесуточный прирост бычков опытной группы был на 6,3% выше, чем в контроле, и составил 903,7 г против 850 г животных, не получавших добавку.

  1. Продуктивность бычков (n = 7, M ± m)
Показатель Группа
контрольная опытная
Живая масса, кг:
при постановке на опыт 173,8 ± 5,2 172,5 ± 5,7
при снятии с опыта 242,8 ± 6,3 244,8 ± 5,9
Валовой прирост, кг 68,0 ± 2,1 72,3 ± 1,3
Среднесуточный прирост, г 850,0 ± 26,3 903,7 ± 16,1
% к контролю 100,0 106,3

Заключение. Данные, полученные нами в результате проведения физиологического и научно-хозяйственного экспериментов, дают основание предполагать, что одним из способов улучшения физиолого-биохимических процессов и повышения продуктивности является использование в питании жвачных энерго-витаминно-минерального комплекса, содержащего глицерин и хвойный экстракт. Включение комплекса в рационы питания жвачных животных способствовало усилению микробиальных и ферментативных процессов в рубце, обмена веществ, увеличению переваримости питательных веществ кормов рационов и повышению мясной продуктивности.

Литература

  1. Алиев А. А. Обмен веществ у жвачных / А. А. Алиев. — М.: НИЦ Инженер, 1997. — 420 с.
  2. Воловников В. В. Функциональное состояние инсулярного аппарата и щитовидной железы и показатели обмена веществ у бычков при введении в рацион пропиленгликоля: автореф. дисс. … канд. биол. наук: 03.00.13. — Боровск, 2007. — 127 с.
  3. Буряков Н. П. Жидкие полисахариды в кормлении высокопродуктивных коров / Н. П. Буряков // Российский ветеринарный журнал. — 2013. — № 3. — С.34‒36.
  4. Комплекс дополнительного энергетического питания в рационах коров / А. В. Мишуров, Н. В. Боголюбова, В. Н. Романов, В. П. Короткий, В. А. Рыжов // Вестник АПК Верхневолжья. — 2017. — № 4 (40). — С.35‒38.
  5. Поможет жидкий энергетический корм / Ю. П. Фомичёв, Н. Н. Сулима, Е. Н. Хрипякова, И. Ю. Ермаков // Животноводство России. — 2015. — № 5. — С.53‒55.
  6. Akbarian-Tefaghi M. Performance, rumen fermentation and blood metabolites of dairy calves fed starter mixtures supplemented with herbal plants, essential oils or monensin [Электронный ресурс] // Journal of animal physiology and animal nutrition. — 2018. — URL: https://doi.org/10.1111/jpn.12842.
  7. Effects of dietary glycerin on growth performance, carcass characteristics, and rumen metabolism of beef cattle / C. J. Long, A. D. Sneed, A. R. Schroeder, T. L. Felix // Professional Animal Scientist. — 2015. — No. 31 (6). — P.568‒576.
  8. Parsons G. L. Effects of crude glycerin on ruminal metabolism and diet digestibility in flaked corn finishing diets / G. L.Parsons, J. S. Drouillard // J. Anim. Sci. — 2010. — No. 88 (Suppl. 3). — P.96 (Abstr.).
  9. Effects of glycerol on the growth, adhesion, and cellulolytic activity of rumen cellulolytic bacteria and anaerobic fungi / V. Rodger, G. Fonty, C. Andre, P. Gouet // Current Microbiology. — 1992. — No. 25. — P.197‒201.
  10. The fate of glycerol entering the rumen of dairy cows and sheep / A. Werner Omazic, C. Kronqvist, L. Zhongyan, H. Martens, K. Holtenius // Journal of animal physiology and animal nutrition. — 2015. — Vol. 99. — Iss. 2. — P.258‒264.

Biological and productive parameters of ruminants fed by the complex of feed additive

Bogolyubova N. V., PhD Biol. Sc.

Romanov V. N., PhD Biol. Sc.

Federal Research Center of Animal Husbandry – VIZH n. a. academician L. K. Ernst

Department of Livestock Physiology and Biochemistry

142132, Russia, the Moscow region, Podolsk, poselok Dubrovitsy (village), 60

Korotkiy V. P.

OOO Research and Technical Center “Khiminvest”, a limited liability company under the laws of Russian Federation

603001, Россия, г. Нижний Новгород, Нижневолжская наб., д. 6/1

E-mail: 652202@mail.ru

To test their physiological parameters ruminants consumed the basic diet in the control period while in the experimental one they received high-energy supplement from needle leaves. Farm experiment took place on control and experimental groups of male calves by the same scheme. Experiment tested ruminal digestion (рН, total amount of volatile fatty acids, ammonium nitrogen content, amylolytic activity, protist and bacterium concentration), biochemical and clinical parameters, average daily and gross weight gain. Energy-vitamin-mineral supplements positively affected microbiological and enzymatic processes in forestomach, increasing total microbial mass, production of volatile fatty acids — by 0.25‒1.13 mmol/100 ml, amylolytic activity of ruminal fluid — by 3.27 U/ml (Р < 0,05). Higher values were obtained for total amount of digested nutrients and digestion coefficients of dry, organic matter, crude protein, crude fat — by 6.9 % (Р < 0,05), crude fiber — by 2.5 %. Sheep blood biochemical characteristics showed improved protein metabolism during the experimental period, leading to higher concentration of total blood protein by 14.1% (Р < 0,05), albumins — by 32.8% (Р <0,05) and albumin/globulin ratio. Gimmers showed higher concentration of blood glucose by 11.4%. Average daily weight gain of male calves exceeded the control group by 6.3%.

Keywords: energy, vitamin, mineral complex, ruminal digestion, digestibility, metabolism, productivity.

References

1. Aliev A. A. Obmen veshchestv u zhvachnykh / A. A. Aliev. — Moscow: NITs Inzhener, 1997. — 420 p.

2. Volovnikov V. V. Funktsionalnoe sostoyanie insulyarnogo apparata i shchitovidnoy zhelezy i pokazateli obmena veshchestv u bychkov pri vvedenii v ratsion propilenglikolya: avtoref. diss. … kand. biol. nauk: 03.00.13. — Borovsk, 2007. — 127 p.

3. Buryakov N. P. Zhidkie polisakharidy v kormlenii vysokoproduktivnykh korov / N. P. Buryakov // Rossiyskiy veterinarnyy zhurnal. — 2013. — No. 3. — P.34‒36.

4. Kompleks dopolnitelnogo energeticheskogo pitaniya v ratsionakh korov / A. V. Mishurov, N. V. Bogolyubova, V. N. Romanov, V. P. Korotkiy, V. A. Ryzhov // Vestnik APK Verkhnevolzhya. — 2017. — No. 4 (40). — P.35‒38.

5. Pomozhet zhidkiy energeticheskiy korm / Yu. P. Fomichev, N. N. Sulima, E. N. Khripyakova, I. Yu. Ermakov // Zhivotnovodstvo Rossii. — 2015. — No. 5. — P.53‒55.

6. Akbarian-Tefaghi M. Performance, rumen fermentation and blood metabolites of dairy calves fed starter mixtures supplemented with herbal plants, essential oils or monensin [Elektronnyy resurs] // Journal of animal physiology and animal nutrition. — 2018. —URL: https://doi.org/10.1111/jpn.12842.

7. Effects of dietary glycerin on growth performance, carcass characteristics, and rumen metabolism of beef cattle / C. J. Long, A. D. Sneed, A. R. Schroeder, T. L. Felix // Professional Animal Scientist. — 2015. — No. 31 (6). — P.568‒576.

8. Parsons G. L. Effects of crude glycerin on ruminal metabolism and diet digestibility in flaked corn finishing diets / G. L. Parsons, J. S. Drouillard // J. Anim. Sci. — 2010. — No. 88 (Suppl. 3). — P.96 (Abstr.).

9. Effects of glycerol on the growth, adhesion, and cellulolytic activity of rumen cellulolytic bacteria and anaerobic fungi / V. Rodger, G. Fonty, C. Andre, P. Gouet // Current Microbiology. — 1992. — No. 25. — P.197‒201.

10. The fate of glycerol entering the rumen of dairy cows and sheep / A. Werner Omazic, C. Kronqvist, L. Zhongyan, H. Martens, K. Holtenius // Journal of animal physiology and animal nutrition. — 2015. — Vol. 99. — Iss. 2. — P.258‒264.

Комментарии запрещены.