Токсикологическая оценка и экспериментальное обоснование применения полиферментных препаратов в птицеводстве и свиноводстве

Актуальность темы

Опыт использования в животноводстве ферментных препаратов микробиологического происхождения имеет многолетнюю историю. Целесообразность применения ферментных препаратов обусловлена необходимостью внесения в состав рационов сельскохозяйственных животных местных зерновых кормов с высоким содержанием трудногид-ролизуемых и ингибирующих веществ, нарушающих процессы пищеварения, снижающих продуктивность и повышающих затраты кормов, а также несовершенством ферментной системы органов пищеварения у молодняка. Особое значение применения ферментных препаратов актуально для моногастрич-ных животных (свиней и птиц) из-за отсутствия в их организме соответствующих ферментов для разрушения межклеточных стенок зерна, вырабатываемых микрофлорой желудочно-кишечного тракта у жвачных животных.' (В.И. Фисинин и др., 2003; А. Б. Мальцев и др., 2005).

В настоящее время для повышения переваримости и доступности кормов с низкой питательностью используют ферментные препараты, содержащие комплекс ферментов амилолитического, пектолитического, целлюлозо-литического и протеолитического действия (Э.В. Удалова, 1998; H.A. Балакирев, 2006). Конкретный набор ферментов, входящих в состав таких препаратов, определяется видом животного и характером кормов, способствуя повышению степени расщепления питательных веществ и росту секреторной функции собственных ферментов. Причем выгодно применение таких фер-' ментных препаратов, которые можно использовать как в виде кормовых добавок, так и ферментировать часть кормов вне организма. Применение экзогенных ферментов позволяет решить многие проблемы, и в первую очередь это расщепление вне организма высокомолекулярных компонентов корма — белков, углеводов, жиров и т. д. до низкомолекулярных. В организме подготовленный корм более полно расщепляется собственными ферментами, способствуя его лучшей усвояемости. Разрушение ферментами некрахмалистых полисахаридов, содержащихся в большом количестве в ячмене и ржи, способствует снижению вязкости корма, и в конечном итоге приводит к нормализации микрофлоры кишечника, что особенно актуально для свиней и птиц. (P.M. Siba 1993, 1995; И. А. Егоров, 2003; Т. М. Околелова и др., 2003; Н. Кравченко и др., 2006) Кроме того, перед птицеводством стоит проблема повышения поедаемости кормов (В.И. Дорожкин и др., 2003), снижаемое из-за нарушений параметров микроклимата (Н.К. Кириллов и др., 2005), технологических стрессов, им-мунодепрессивного состояния, именно поэтому для улучшения вкуса возможно применение корма, обработанного экзогенными ферментами.

При этом все препараты, перед широким применением в животноводстве, должны предварительно пройти токсикологическую оценку и быть изучены по их влиянию на организм животных и птиц, в связи, с чем исследования новых отечественных полиферментных препаратов «НИСТ» и «ГИМИЗИМ», является актуальным.

Цель и задачи исследования

Целью данного исследования является изучение токсичности полиферментных препаратов «НИСТ» и «ГИМИЗИМ», разработка различных технологий при их использовании для более глубокого расщепления компонентов корма, влияния их на организм птиц и свиней и их продукцию, а также расчет экономической эффективности при различных способах их применения.

Исходя из вышеизложенного и в соответствии с отраслевой темой: «Влияние кормов, обработанных полиферментными препаратами на организм животных» (№ госрегистрации 1 200 404 200) для разрешения были поставлены следующие задачи:

1. Провести токсикологическую оценку полиферментных препаратов «НИСТ» и «ГИМИЗИМ»;

2. Изучить возможность использования полиферментного препарата «ГИМИЗИМ» в качестве лечебно-профилактического средства при отравлении животных солями тяжелых металлов;

3. Изучить влияние препарата «ГИМИЗИМ» на степень расщепляемо-сти высокомолекулярных соединений (in vitro) в зерне (пшеница, ячмень, рожь) при различных температурных режимах;

4. Установить влияние препарата «НИСТ» и «ГИМИЗИМ» на организм и продуктивность птиц и свиней;

5. Провести ветеринарно-санитарную экспертизу мяса цыплят-бройле—ров и свиней, при применении полиферментных препаратов;

6. Провести гистологические исследования органов пищеварения птиц и свиней на фоне использования полиферментных препаратов.

Научная новизна^ работы. Впервые установлены токсикологические параметры изучаемых полиферментных препаратов «НИСТ» и «ГИМИЗИМ», разработана оптимальная технология обработки ими концентрированных кормов и боенских отходов, получены новые данные по влиянию этих препаратов на физиологическое состояние, белковый, углеводный и минеральный обмены, морфобиохимические и иммунологические показатели птиц и свиней,' их продуктивность. Проведена оценка полученной от них продукции и потомства от кур, а также показана возможность использования полиферментного препарата «ГИМИЗИМ» в качестве лечебно-профилактического средства’при отравлении животных солями тяжелых металлов.

Новизна полученных данных подтверждена патентом: «Применение корма, обработанного полиферментным препаратом „Гимизим“, при отравлении животных и кур тяжелыми^ металлами» / Патент RU 2 308 188. — Заявка № 2005 120 763/13. — 05.07.2005. — Опубл. 20.10.2007. — Бюл. № 29. — с 2. и положительным решением о выдаче патента на изобретение. По заявке № 2 007 116 781/13(18 239) / - ФГУ ФИПС, 07.04.09.

Практическая ценность работы. Экспериментально обоснованы оптимальные режимы и даны рекомендации использования полиферментных препаратов «НИСТ» и «ГИМИЗРТМ» для применения их в птицеводстве и свиноводстве.

По материалам диссертации? разработаны, и"*утверждены: Временные рекомендации. «Применение полиферментных препаратов „ГИМИЗИМ“ и „НИСТ“ в высокотемпературною ферментации кормов, в птицеводстве», утвержденные^ Заместителем Директора Департамента1 ветеринарии и животноводства" Минсельхоза России Х. А. Амерхановым.(2007) — «Инструкция по применению полиферментного препарата „ГИМИЗИМ“ в животноводстве и птицеводстве», «Инструкция по применению полиферментного препарата „НИСТ“ в животноводстве и птицеводстве», «Инструкция по применению красителя «ИОНСО» и полиферментного препарата «ГИМИЗИМ», утвержденные начальником ГУВ КМ РТ Б. ВКамаловым (2007).

Апробация^ работы. Основные положения-и результаты доложены на ежегодных проблемных советах по итогам НИР в Казанской академии ветеринарной, медицины, (2004;2008) — международных и региональных научно-производственных конференциях (Казань, 2001', 2002, 2004, 2005, 2006' 2009; Чебоксары, 2001; Яльчик, Республика Марий Эл, 2005; Быково, Московской области, 2007)!

Публикации. По, материалам диссертации опубликовано. 37 научных работ, в том числе 11 — в> изданиях, включенных в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и< изданий, рекомендованных ВАК (Птицеводство, Зоотехния и Ученые записки Казанской государственной академии, ветеринарной медицины* им. Н. Э: Баумана), в которых отражено основное содержание диссертационной работы.

Основные положения, выносимые на защиту: экспериментальная токсикологическая' оценка полиферментных препаратов «НИСТ» и «ГИМИЗИМ" — морфобиохимические и иммунологические показатели кровипри комплексной затравке животных и птиц солями тяжелых металлов нафоне применения кормов, обработанных полиферментным препаратом «ГИМИЗИМ" — особенности накопления и распределения-тяжелых металлов в органах и тканях при комплексном введении солей тяжелых металлов при использовании ферментированных кормовобоснование оптимального температурного режима для высокотемпературной ферментации зерна (пшеница, ячмень, рожь) in vitro с помощью полиферментного препарата «ГИМИЗИМ», при котором наиболее полно расщепляются высокомолекулярные компоненты кормавлияние препаратов «НИСТ» и «ГИМИЗИМ» на морфобиохи-мические и иммунологические показатели крови, и продуктивность птиц и свинейорганолептические, микробиологические и физико-химические показатели мяса птиц и свиней, при применении в составе их рационов полиферментных препаратов «НИСТ» и «ГИМИЗИМ" — гистологические исследования органов пищеварения птиц и свиней на фоне применения полиферментных препаратов.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 297 страницах текста в компьютерном исполнении и состоит из общей характеристики работы, обзора литературы, материалов и методов, результатов собственных исследований, обсуждения, выводов, практических предложений и списка использованной литературы. Работа содержит 67 таблиц и 25 рисунков.

Список литературы

состоит из 523 источников, в том числе 92 — иностранных.

4 ВЫВОДЫ для гидролиза кормов с низкой питательностью и способствующие повышеI нию переваримости и усвояемости организмом животных, по ГОСТ 12! 1.007.76 относятся к Ш-IV классу опасности, а по гигиенической классификации по основным параметрам вредности — малотоксичным соединениям, среднесмертельная доза препарата (ЛД50) «НИСТ» для белых крыс составила 6,9 г/кг мышей — 9,3 г/кг, а «ГИМИЗИМ» — 4,6 и 7,8 г/кг соответственно. КоI эффициент кумуляции для препарата «НИСТ» составил 9,2, что позволяет отнести его к веществам со слабовыраженной, а «ГИМИЗИМ» — 4,2 — умеренной кумуляцией. I.

I 2. Препараты «НИСТ» и «ГИМИЗИМ» обладают слабым аллергизиI рующим и раздражающим действием на кожу и слизистые оболочки, не окаi зы’вают эмбриотоксическое и тератогенное действие.

3. Корма, ферментированные препаратом «ГИМИЗИМ», улучшают об|цее состояние животных при избыточном поступлении в их организм солей кадмия и свинца, снижая их содержание в мясе птиц в 1,9 и 1,5 раза, яйI цах — в 1,8 и 1,7 раза соответственно.

4. Полиферментный препарат «ГИМИЗИМ» в дозе 1 г на 1 кг зерна (in vitro) достоверно уменьшает количество нерастворимой фракции белка (до 1,2 раза), сырой клетчатки и крахмала (- 1,7 и 1,8) и увеличивает сахар (- 2,7 I раза), свободных жирных кислот (пальмитиновой — 1,4 раза, олеиновой — 2,8, I линолевой — 1,5 и линоленовой — 1,6 раза) и снижает вязкость кормов (до 1,6 I раза), при этом оптимальным режимом ферментации является температура 50−55°С. I.

J 5. Применение полиферментного препарата «ГИМИЗИМ» в кормлении цыплят бройлеров и кур-несушек из расчета 1 г на 1 кг концентратов, в состав которых включены 30% ячменя и 20% ржи, достоверно:

— увеличивает количество эритроцитов до 26,9 и 14,6%, гемоглобина -15|0 и 18,1%, глюкозы — 27,8 и 19,3%, белка — 23,4 и 14,6%, общего кальция.

243 I.

28]3 и 39,5%, неорганического фосфора — 27,4 и 37,9%, ЦИК — 39,2 и 60,0%, I.

Т-|и В-лимфоцитов — 15,6 и 14,7%, иммуноглобулин О — 18,4 и 52,8%, улучшает фагоцитарную активность псевдоэозинофилов до 5,3 и 5,5%;

— улучшает усвояемость азота до 14,9 и 10,0%, кальция — 14,0 и 7,2% и фосфора — 9,3 и 19,3%, снижает затраты корма на единицу продукции до 26,7 и 19,7%, увеличивает среднесуточный прирост до 52,0% и повышает интенсивность яйценоскости до 21,5%. 6.

Введение

в рацион цыплят-бройлеров 2 — 5% боенских отходов, в I состав которых входят перо с пухом, кишечник птицы, извлеченный во время потрошения, и бракованные тушки, ферментированных в котлах Лап-са^{препаратом} «НИСТ» из расчета 1,5 кг на 1 тонну, достоверно увеличивает среднесуточные приросты на 8,9%.

7. Использование полиферментного препарата «ГИМИЗИМ» в кормлении цыплят в первом поколении, полученных от кур-несушек, которым в те-1 чение шести месяцев половину кормов (ячмень и рожь) подвергали высокотемпературной ферментации, способствует достоверному повышению количества эритроцитов на 7,0%, общего кальция — 6,4%, белка — 7,7%, среднесуточного прироста — 17,2%. I | 8. Применение полиферментного препарата «НИСТ», из расчета 1,5 кг на одну тонну концентратов, в состав которых входит ячмень — 30% и рожь -20%, в кормлении свиней достоверно:

— увеличивает количество эритроцитов и гемоглобина до 11,2 и 10,4%, глюкозы 14,1%, общего кальция и неорганического фосфора — 9,7 и 12,2%, белка — 10,9%, иммуноглобулина О — 17,8%, Ти В-лимфоцитов — 11,9 и 13,4%, фагоцитарной активности — 8,1%;

I — улучшает усвояемость азота до 5,7 кальция — 12,7 и фосфора — 9,9%,.

I I увеличивает среднесуточный прирост — 59%, снижает затраты корма на еди1 ницу продукции — 24%- I — мясо опытных свиней по органолептическим, физико-химическим и I бактериологическим показателям соответствует требованиям ГОСТ.

9. Длительное скармливание кормов, обработанных полиферментными препаратами «НИСТ» и «ГИМИЗИМ», увеличивает количество лактококков в толстом отделе кишечника у свиней на откорме до 23,4 и свиноматок — 24,7%, лактобактерий — 26,9 и 32,9%, бифидумбактерий — 27,5% и 28,6% соответственноj 10. Полиферментные препараты способствуют активации железистых структур стенки желудка цыплят-бройлеров, характеризующихся увеличениI ем (размеров секреторных отделов желез, расширением их просвета, повышением содержания ацидофильного секрета в концевых отделах, активацией дуоденальных желез в двенадцатиперстной кишке, умеренной гиперплазией i лимфоидных образований в толстом отделе кишечникау свиней в фундаль-ной части желудка — увеличению количества обкладочных клеток, активации железистых структур в двенадцатиперстной кишке.

1 11. Экономическая эффективность на 1 рубль дополнительных затрат, в зависимости от способа применения изучаемых полиферментных препара.

I 1 тов, для цыплят-бройлеров составляет 0,4−1,9 рубля, кур-несушек — 0,3−2,0 ру от элей и свиней — 0,2−1,8 рубля, а включение ферментированных боенских юдов в рацион цыплят-бройлеров — 0,9 рублей.

5 ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ На основании проведенных экспериментов разработана оптимальная I технология обработки концентратов и боенских отходов полиферментными препаратами «НИСТ» из расчета 1,5 кг и «ГИМИЗИМ» — 1 кг на 1 тонну корма, что позволяет при их использовании в кормлении цыплят-бройлеров, кур-несушек и свиней улучшить усвояемость питательных веществ корма, увеличить продуктивность, снизить себестоимость продукции. I.

1. Наиболее оптимальным технологическим вариантом и более высокие результаты достигаются при высокотемпературной ферментации кормов (до 50%) по сравнению с его добавкой в состав рациона в сухом виде.

I 2. Возможно использование полиферментного препарата «ГИМИЗИМ» в регионах с повышенным содержанием тяжелых металлов. I 3. Основные положения диссертационной работы используются в учебном процессе кафедры зоогигиены Казанской государственной академии ветеI ринарнои медицины.