Обмен веществ и элементный статус цыплят-бройлеров при различном уровне обменной энергии и содержании микроэлементов в рационе

Актуальность темы

Известно, что из 92 встречающихся в природе химических элементов, 81 обнаруживается в тех, или иных количествах в организме человека и животных, в составе различных тканей, ферментов, кофакторов (Доронин А.Ф., Шендеров Б. А., 2002).

По результатам исследований Б. Д. Кальницкого (1978, 1985, 2003), В. И. Георгиевского (1979, 1988), В. И. Фисинина (1987, 2000, 2004, 2006), И. А. Егорова (1997, 2001, 2005, 2006) и др., доказано, что оптимизация рационов по минеральному составу нормализует процессы пищеварения и способствует повышению продуктивности птицы. Это свойство обуславливается различной биологической и физиологической ролью химических элементов.

Микроэлементы не могут быть синтезированы в организме или замещены другими питательными веществами. Основной путь их поступления — с пищей и водой. С этих позиций существующие сейчас нормы минерального питания сельскохозяйственной птицы, нормируемые по 10−15 показателям, объективно не обеспечивают в полной мере потребности организма.

Дисбаланс в потреблении и обмене этих элементов ещё более усугубляется при выращивании птицы современных кроссов на высокоэнергетических рационах (Околелова Т.М., 2001).

В целом, проблема поиска рациональных путей оптимизации производства продуктов птицеводства и повышения их качества достаточно актуальна. Этому посвящена и представляемая работа.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось изучение влияния уровня энергии рациона на элементный статус, продуктивность и обмен веществ в организме цыплят-бройлеров.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

— изучить влияние различных уровней обменной энергии в рационе на рост, развитие цыплят-бройлеров;

— установить переваримость, конверсию питательных веществ и трансформацию химических элементов в организм цыплят-бройлеров;

— установить изменение в обмене химических элементов на фоне увеличения уровня обменной энергии в рационе;

— изучить морфофункциональное состояние печени и поджелудочной железы цыплят, получающих дополнительное количество молибдена, хрома и никеля с кормом;

— изучить элементный статус цыплят-бройлеров на фоне рационов с различным содержанием жизненно необходимых элементов;

— дать экономическую оценку различных решений повышения эффективности производства продукции птицеводства.

Научная новизна исследований. В процессе исследований получены новые данные о влиянии различного уровня обменной энергии, эссенциаль-ных и условно эссенциальных элементов в рационе на элементный статус и продуктивность цыплят-бройлеров (положительное решение на выдачу патента РФ по заявке № 2 008 117 781/13 (20 490). Установлено, что на фоне алиментарной диеты эффективность использования протеина корма цыплятами-бройлерами остается неизменной, в то время как коэффициенты конверсии энергии снижаются.

Практическая значимость: Коррекция высокоэнергетичных рационов по химическим элементам (Мо, Сг, №) позволит реализовать резервы повышения продуктивности птицы. При включении в рацион дополнительного количества химических элементов, на фоне лучшего использования корма, повышается сохранность на 1−2% и рентабельность — на 6−7% .

Установленные минеральные профили и отношения химических элементов в организме птицы, при различной нутриентной обеспеченности рационов, могут быть использованы для тестирования функционального состояния организма.

Апробация работы: Основные результаты и положения диссертации доложены и обсуждены на П-ой Международной научно-практической конференции «Биоэлементы» (Оренбург, 2007), Международной научно-практической конференции «Современные технологии производства и переработки сельскохозяйственного сырья для создания конкурентоспособных пищевых продуктов» (Волгоград, 2007), Всероссийской научно-практической конференции «Инновационные технологии обеспечения безопасности питания и окружающей среды» (Оренбург, 2007), 1У-ом Международном симпозиуме «Современные проблемы ветеринарной диетологии и нутрициологии» (Санкт-Петербург, 2008), Ш-ей Всероссийской научно-практической конференции «Здоровьесберегающие технологии в образовании» (Оренбург, 2008), П-ом съезде Российского общества медицинской элементологии (РОСМЭМ) (Тверь, 2008), Международной научно-практической конференции «Роль биологии и ветеринарной медицины в реализации государственной программы развития сельского хозяйства на 2008;2012 гг.» (Оренбург, 2008).

Положения, выносимые на защиту:

— изменения в содержании доступной для обмена энергии в рационе сопровождаются селективными перестройками обмена отдельных химических элементов в организме цыплят-бройлеров;

— оптимизация высокоэнергетического рациона цыплят-бройлеров по молибдену, хрому и никелю позволяет повысить интенсивность роста и снизить потребление корма на единицу продукции;

— оптимизация рациона цыплят-бройлеров по содержанию эссенциаль-ных и условно эссенциальных элементов является экономически выгодной.

Публикации результатов исследований. Общее число опубликованных трудов автора — 15, из них по теме диссертации — 11, в том числе 5 — в периодических изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации основных результатов диссертации на соискание ученой степени кандидата биоло8 гических наук. Приоритетность исследований подтверждается положительным решением на выдачу патента РФ.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 173 страницах компьютерной верстки. Состоит из введения, обзора литературы, главы с описанием материалов и методов исследований, глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, предложений производству, списка использованной литературы, приложений. Содержит 62 таблицы, 29 рисунков и 23 приложения. Список использованной литературы включает 207 наименований, в том числе 89 иностранных источников.

Несмотря на то, что результаты эксперимента свидетельствуют о зависимости содержания обменной энергии кормовых ингредиентов от возраста птицы, которой их скармливают, полученные выводы были не окончательными. Поэтому исследования были продолжены на петухах «Род-айланд» 2-, 9- и 12-нед., а также 16-мес. возрастов. Результаты исследования свидетельствовали о том, что влияние возраста было незначительным, и для практических целей им можно пренебречь. Но опыт был проведен на одном корме (кукурузе) и, возможно, что другие кормовые средства дадут иные результаты, поэтому вопрос нельзя считать окончательно решенным до тех пор, пока не будет накоплен большой фактический материал, позволяющий сделать достоверное заключение.

В 70-х гг. учение об энергетической питательности кормов получило дальнейшее развитие (81ЬЬаМ 1.11., 1976,1977). Для определения ИОЭ кормов использовали взрослых петухов (81ЬЬаШ 1.11., 1978). В первом эксперименте были использованы цыплята-бройлеры 24-, 38- и 53-дн. возраста (курочки), а также взрослые петухи породы «Белый леггорн», во втором — цыплята «Белый леггорн» 29-, 43- и 57-дн. возраста вместе с взрослыми петухами. Рационы в двух экспериментах имели один и тот же состав.

Определенная тенденция влияния возраста была отмечена лишь на отдельных рационах, но она не была последовательной. Автор отмечает, что ИОЭ, определенная на взрослой птице, на одних и тех же рационах, меньше варьировала, чем для цыплят. Среднее значение по четырем возрастам свидетельствует о том, что 3−4- и 5−6-нед. цыплята получают меньше энергии из корма, чем 7-нед. и взрослая птица.

Возраст птицы оказал значительное влияние (р<0,01) на величины ИОЭ рационов с рапсовым маслом и меньшее (р<0,05) — на рационы с пшеничными отрубямина основной и с добавлением говяжьего жира не оказал достоверного влияния.

Полученные данные противоречат проведенным ранее опытам, в которых обнаружили, что содержание ОЭ в говяжьем жире увеличивается с возрастом птицы, достигая максимума к 8-нед. возрасту. Однако в другом опыте (Young R.J., 1961) ОЭ говяжьего жира возрастала незначительно — по мере роста птицы — от 4 до 8 нед. (6,72 против 6,92 ккал/г). Противоречивость результатов можно объяснить тем, что исследователи применяли говяжий жир разного состава. Данные, касающиеся рационов с пшеничными отрубями, пыли также противоречивы. В первом эксперименте получено увеличение значения ИОЭ с возрастом, а во втором — снижение. Цыплята 24-дн. возраста показали значение 3,49 ккал/г, в то время как три остальные возрастные группы показали значения от 3,61 до 3,71, в среднем, 3,67 ккал/г. Во втором эксперименте на взрослых петухах получено низкое значение — 3,53 ккал/г, а три остальные возрастные группы показали значение от 3,65 до 3,76 со средним показателем-3,71 ккал/г (Young R.J., 1961).

На основании двух проведенных экспериментов сделан вывод, что, независимо от рационов, возраст птицы не оказывает закономерного влияния на величину ИОЭ кормов. Полученные на взрослых петухах значения ИОЭ можно применять для составления рационов для птицы младшего возраста, но для окончательного решения вопроса нужны дополнительные исследования на различных кормовых средствах.

Есть публикации, в которых обнаружена зависимость ОЭ возраста птицы (Zelenka J., 1973). После первоначального снижения содержания ОЭ, когда использовался желток, способность извлекать ОЭ из корма явно возрастала. Это может быть объяснено развитием способности цыплят — переваривать корм. Другое разъяснение заключается в том, что, по мере роста птицы, увеличивается потребление корма в большей степени, чем потери метаболической энергии кала и эндогенной энергии мочи. Криволинейная связь между потреблением корма и содержанием обменной энергии может быть объяснена следующими результатами научных наблюдений. При стандартных условиях экскреция метаболической энергии мочи постоянна (Sibbald I.R., 1982). При высоких уровнях потребления корма потери метаболической энергии кала и эндогенной энергии мочи мало зависят от выделения энергии кормового происхождения и оказывают незначительное влияние на величину ОЭ. При низких уровнях потребления корма потери эндогенной энергии мочи и метаболической энергии кала соразмерно большие, и, в результате, снижается значение ОЭ.

Высказано предположение, что некоторые различия в значении ОЭ, связанные с возрастом, породой, видом, могут быть связаны с потерями метаболической энергии кала и эндогенной энергии мочи, обусловленными получением энергии из корма. Если это предположение, верно, то ИОЭ будет давать более реальную оценку действительному содержанию энергии корма, чем стандартный метод определения очевидной обменной энергии (ООЭ).

Приведенные предположения вызвали необходимость сравнения результатов, полученных с использованием двух методов определения энергии корма, то есть при помощи способа ООЭ и ИОЭ. Было поставлено 6 опытов для определения ООЭ и ИОЭ нескольких жиров (жиры животного происхождения и смеси жиров) на индейках, бройлерах (возраст от 7 до 49 дней) и взрослых петухах породы «Белый леггорн» (Halloran H.R., Sibbald I.R., 1979). Обнаружено, что ООЭ двух из трех жиров животного происхождения увеличивалась с возрастом цыплят.

В других исследованиях (Kussaibati R., Guillaume J., Leclerq В., 1982) изучали влияние возраста, жира корма и уровня ограничения корма на ООЭ и.

ИОЭ рационов птицы. На молодняке и взрослой птице определяли ООЭ и ИОЭ четырех рационов, содержащих 50 и 150 г животного жира, или кукурузного масла. Изучали три уровня кормления: вволю, 1/6 и 1/3 часть от потребления вволю.

У молодняка уровень кормления не оказывал влияния на ООЭ рационов, содержащих 50 г липидов на 1 кг, но существенно повлиял на значение ИОЭ. На взрослой птице получены противоположные результаты: величина ООЭ и ИОЭ в рационах, содержащих 150 г липидов на 1 кг, зависила от уровня кормления, как молодняка, так и взрослой птицы.

Влияние возраста на ОЭ насыщенных жиров объясняют с позиции влияния желчных кислот (Gomes М.Х., Polin D., 1976; Katongole J.B.D., March B.E., 1980). Добавление желчных кислот в рационы, содержащие высокие концентрации насыщенных жирных кислот, увеличивало значение ОЭ (полученное на цыплятах) в связи с повышением переваримости насыщенных жирных кислот. Это увеличение более заметно у молодой птицы, чем у взрослой, что может быть объяснено или недостаточной секрецией желчных солей, или активным катаболизмом их кишечной микрофлоры.

Традиционные источники энергии в рационах птицы, например, жиры и зерновые (прежде всего, кукуруза), изучены довольно всесторонне (Vernon B.G., Perry F.G., 1981), но проведено мало исследований по изучению энергетической ценности других кормов, которые до недавнего времени считались не очень желательными для скармливания птицы, например, грубых кормов. Однако в последнее время, в связи с наблюдаемым во всем мире дефицитом кормов, такие кормовые средства привлекают все большее внимание специалистов, и изучается возможность их применения в рационах птицы. Современное птицеводство является конкурентом человека в потреблении зерна, так как 40% его мирового сбора идет на корм животным, большей частьюптице. Поэтому актуальной задачей является изыскание новых, нетрадиционных кормовых средств, в частности, новых источников энергии. Изучается их использование птицей разных возрастов.

Опубликованы результаты (Jonsson G., McNab J.M., 1983), полученные на бройлерах и курах-несушках по определению ОЭ травяной муки. Травяная мука мало приемлема в птицеводстве, так как она в больших количествах снижает вкусовые качества рациона и потребление корма. И, как следствие, значение ОЭ искусственно занижается. Чтобы оценить энергетическую питательность ингредиента, его следует включать в экспериментальный рацион в больших количествах. Если исследуемое кормовое средство отличается низкими вкусовыми качествами, или его обычно вводят в рацион птицы в небольших количествах, то возникает проблема в его оценке (Campbell G.L., Campbell L.D., 1983). В данном случае, окончательно не выяснено предположение, что значение ОЭ рационов, содержащих корма с низкими вкусовыми качествами, например, люцерну (Vohra Р., Kratzer F.H., 1970), зависит от дозы введения ингредиентов. Исследования показали, что люцерна не дает противоречивых данных при скармливании в различных количествах (Sibbald I.R., 1976, 1977, 1979).

В эксперименте с бройлерами 13-дн. возраста и взрослыми курами-несушками породы «Коричневый леггорн» было изучено по 9 рационов: основной и 8 опытных, составленных из основного рациона с добавлением от 10 до 80% травяной муки (Jonsson G., McNab J.M., 1983). Значение ООЭ было выше для бройлеров. Однако ОЭ, скорректированная по азоту (ООЭа), была выше для взрослой птицы.

Есть данные, что куры лучше используют энергию пшеничных и рисовых отрубей, люцерновой муки (Din M.G., Sunde M.L., Bird H.R., 1979). Опубликованы и другие работы, где также исследовали корма, содержащие много клетчатки. Так, на 4-нед. цыплятах «Белый леггорн» и взрослых петухах определяли влияние возраста на содержание ИОЭ и ИОЭа, скорректированной по азоту, в размолотой желтой кукурузе, неочищенном соевом шроте, пшеничных отрубях, рапсовом шроте, обезвоженной люцерновой муке (Shires A., Robblee A.R., Hardin R.T. et al., 1980). Для опыта были подобраны такие корма, где наличие энергии колеблется в широких пределах. Содержание ИОЭ в кормах (ккал/г сухого вещества) для цыплят и петухов, соответственно было следующее: кукуруза — 3,93 и 3,98, соевый шрот — 3,24 и 3,11, пшеничные огруби — 3,12 и 3,07, рапсовый шрот — 2,24 и 2,50, люцерновая мука — 1,22 и 1,38.

Содержание ИОЭа этих же кормов для цыплят и петухов, соответственно, было следующим: кукуруза — 3,76 и 3,88, соевый шрот — 2,85 и 2,87, пшеничные отруби — 2,92 и 2,94, рапсовый шрот — 1,99 и 2,24, люцерновая мука — 1,14 и 1,28. Значение ИОЭа кукурузы для цыплят было 97% (р<0,05) и рапсового шрота — 89% (р<0,01) от значения для петухов. Содержание ИОЭ и ИОЭа в остальных кормах не зависило от возраста (р<0,05). Авторы делают заключение, что кроме рапсового шрота, данные ИОЭ, полученные на взрослых петухах, можно использовать для составления рационов для молодой растущей птицы.