СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНЫХ КАЧЕСТВ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА ПУТЕМ ВВЕДЕНИЯ БЕЛКОВОЙ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ Российский патент 2021 года по МПК A23K10/30 A23K20/20 A23K50/10 

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в отрасли животноводства мясного направления для увеличения продуктивности сельскохозяйственных животных (в частности молодняка крупного рогатого скота).

Одной из важных задач животноводческой отрасли остается обеспечение населения достаточно дешевыми и качественными продуктами питания, покрывающими потребности организма в питательных веществах. Решение данной задачи невыполнимо без увеличения продуктивности животных, что в свою очередь достигается за счет полноценного сбалансированного кормления. Способом повышения качества и состава кормового рациона для продуктивных животных является включение в рационы дополнительных компонентов и минеральных добавок [1-4]. Однако из-за особенности пищеварительной системы жвачных животных, а именно наличия рубцового пищеварения, рационы крупного рогатого скота необходимо обогащать протеиновыми компонентами, так как большинство поступающих с кормом аминокислот подвергаются микробиологическому синтезу. Для восполнения потребностей растущего молодняка крупного рогатого скота в незаменимых аминокислотах рационы должны содержать протеин, обладающий низкой расщепляемостью в рубце и хорошей переваримостью в кишечнике [5] для решения данной задачи, активно используются ультрадисперсные формы минеральных элементов [6, 7].

Хром играет ключевую роль в метаболизме углеводов, белков и липидов, а также в улучшении иммунной функции. Хром обладает высокой биодоступностью, тем самым улучшая продуктивность и здоровье скота [8].

Основная роль хрома в метаболизме заключается в увеличении поглощения глюкозы клетками [9]. Хром также активирует определенные ферменты и стабилизирует белки и нуклеиновые кислоты [10]. Добавка хрома снижает негативные последствия экологического стресса [11-13].

Показана физиологическая роль хрома в качестве питательного микроэлемента для питания животных и птицы [14]. Жвачным животным рекомендуется добавлять хром в периоды теплового стресса, ранней лактации, интенсивного откорма, инфекций и т.д. Обнаружено, что дефицит хрома вызывает снижение чувствительности к инсулину в периферических тканях, а также снижение скорости роста [15].

Было обнаружено, что добавление хрома улучшает прибавку живой массы и эффективность кормления бройлеров в условиях теплового стресса [16]. Toghyani et al. (2006) сообщили об увеличении прироста живой массы и потребления корма бройлерами в условиях теплового стресса при добавлении хрома. Авторы также наблюдали увеличение выхода туши и снижение содержания жира в брюшной полости [17]. Sahin et al. (2002) сообщили об увеличении потребления корма, эффективности корма и живой массы бройлеров в условиях теплового стресса при добавлении хрома. Было замечено, что добавление хрома имеет тенденцию к увеличению потребления сухого вещества коровами и продуктивности в течение первых 4-6 недель после отела [18, 19]. При выращивании телят, такие как отъем, скучивание и акклиматизация откормочных площадок, могут привести к физиологическому стрессу и, в свою очередь, к дефициту хрома. Дополнительный хром снижает уровень кортизола в сыворотке при дефицитных по хрому диетах у телят, подвергшихся стрессу [20]. Добавление хрома в рацион телятам, привело к увеличению скорости прироста, эффективности корма, гуморальным иммунным ответам и снижению заболеваемости по сравнению с контрольными телятами, не получавшими добавок [21].

Bhanderi B.M. (2016) наблюдали, что добавление пропионата хрома снижает концентрацию холестерина в плазме у 6-месячных телят-самцов буйволов [22]. Было замечено, что добавка хрома увеличивает клиренс глюкозы из крови растущих телят голштинской породы [23]. Прием добавок хрома увеличивал общую прибавку в весе, а также снижал уровень холестерина в крови у молодых коз.

Включение наночастиц хрома в рацион крупного рогатого скота способствало снижению белкового и стимуляции углеводного и жирового обменов. Добавление Cr в рацион телят сопровождается снижением активности амилазы на фоне увеличения липолитической и протеолитической активностей панкреатического сока в составе дуоденального химуса [24].

Известен способ кормления молодняка крупного рогатого скота, характеризующийся тем, что телятам в возрасте 6-7 месяцев вводят с концентрированным измельченным зерновым кормом ультрадисперсные частицы (УДЧ) хрома Cr₂O₃ размером 91 нм, что способствует повышению активности пищеварительных ферментов поджелудочной железы [25].

Сущность предлагаемого нами способа - увеличение продуктивности молодняка крупного рогатого скота путем введения в протеинсодержащие рационы УДЧ хрома, что повышает обменные процессы организма, в том числе повышается уровень панкреатической секреции и активность ферментов поджелудочной железы - амилазы, липазы, кишечных протеаз в панкреатическом соке, усиливает динамику роста живой массы телят.

Норма кормления телят в 8-9 месячном возрасте рассчитана из питательности рациона по сухому веществу в 5,4-5,6 кг. Кормление подопытных животных было организовано с учетом рекомендаций А.П. Калашникова и др. [26].

Поставленная задача достигается тем, что в рацион, 8-9 месячным телятам включали белковую подкормку, в виде подсолнечного жмыха, в рацион опытных групп дополнительно путем ступенчатого замешивания с концентрированной смесью вводят УДЧ Cr₂O₃ (d=91 нм): I - 100 мкг/кг живой массы в сутки, II - 200 мкг/кг живой массы в сутки, III - 300 мкг/кг живой массы в сутки.

Для изучения использовали УДЧ частицы хрома Cr₂O₃ (d=91 нм, удельная поверхность - 9 м²/г, Z-потенциал - 93±0,53 мВ), содержали 99,8% Cr получены методом плазмохимического синтеза (ООО «Платина», г. Москва). Перед включением в рацион наночастицы диспергировали в физиологическом растворе с помощью ультразвукового диспергатора УЗДН-2 («НЛП Академприбор», Россия) (35 кГц, 300 Вт, 10 мкА, 30 мин).

Объектом исследования служили телята в возрасте 8-9 месяцев массой 223,5-224,0 кг. Они по принципу пар-аналогов были сформированы в четыре группы по 4 головы в каждой. Однородность животных подопытных групп проводилась путем подбора аналогов по таким показателям, как физическое состояние, живая масса, возраст. Все животные имели среднюю упитанность и были клинически здоровыми. Во время эксперимента телята находились в одинаковых условиях кормления и содержания. Эксперимент проводился в двух повторностях с использованием латинского квадрата 4 х 4 в лаборатории биологических испытаний и экспертиз Федерального научного центра биологических систем и агротехнологий Российской академии наук.

Животные содержались в отдельных метаболических клетках (1,0 х 2,2 м) в помещении с оптимальными параметрами температуры и влажности для данного вида животных со свободным доступом к воде. В течение экспериментального периода, температура окружающей среды поддерживалась между 23°С и 25°С.

Обслуживание животных и экспериментальные исследования были выполнены в соответствии с инструкциями и рекомендациями Russian Regulations, 1987 (Order No. 755 on 12.08.1977 the USSR Ministry of Health) and «The Guide for Care and Use of Laboratory Animals (National Academy Press Washington, D.C. 1996»).

Лабораторные исследования проводились в лаборатории «Нанотехнологии в сельском хозяйстве» и Испытательном центре (ФНЦ «Биологических систем и агротехнологий РАН», аттестат аккредитации RA.RU.21.ПФ59 от 02.12.15).

Для достижения результатов по определению ферментативной активности поджелудочной железы с целью отбора проб панкреатического сока была проведена оригинальная операция по наложению дуоденального анастомоза по методике, разработанной А.Д. Синещековым [27].

Учет изменения живой массы животных проводили в период с 8 до 12 месячного возраста один раз в месяц путем индивидуального взвешивания.

Полученные в ходе эксперимента результаты были статистически обработаны с использованием программного пакета Statistica 10.0. Достоверность различий сравниваемых показателей определяли по t-критерию Стьюдента. Уровень значимой разницы был установлен на р≤0,05.

В ходе биохимического анализа крови обнаружено, что введение в рацион, содержащий подсолнечных жмых УДЧ Cr₂O₃ способствовало интенсивности углеводного обмена, о чем свидетельствует повышение уровня глюкозы в сыворотке крови: в I группе на 6,4%, во II группе на 25% (р≤0,05), в III на 19% (р≤,05) относительно контроля (табл. 1).

Концентрация общего белка в сыворотке крови опытных животных первой группы достоверно превышала контрольные значения на 34,5%, II группы на 43,3%, III группы на 41,2% (р≤0,05).

Интенсивность липидного обмена оценивали по уровню триглицеридов и холестерина. Отмечено снижение относительно показателей контрольной группы уровня триглицеридов и холестерина в большей степени во II опытной группе на 43,8% (р≤0,05) и 13,6%, в I группе на 25% (р**<0,05) и 0,6%, в III на 43,8% (р≤0,05) и 6,8%, соответственно.

Уровень активности аминотрасфераз изменялся следующим образом: на фоне снижения АЛТ, уровень ACT повышался во всех опытных группах. Однако полученные значения оказались в пределах физиологической нормы.

При включении в рацион УДЧ Cr₂O₃ отмечено увеличение уровня панкреатической секреции в I группе на 17,4%, во II на 41,4%, в III на 27,9% (р≤0,05) относительно контроля, что свидетельствует о функциональной активности экзокринной функции поджелудочной железы в ответ на введение ультрадисперсных частиц (табл. 2).

При введении УДЧ Cr₂O₃ в дозировке 200 мкг/кг живой массы в сутки зафиксировано достоверное увеличение активности пищеварительных ферментов панкреатического сока амилазы и липазы на 24,8% и 56,8% (р≤0,05), уровень активности кишечных протеаз на 7,7% относительно контроля.

Скармливание рационов, включающих в качестве белкового компонента - подсолнечный жмых, как отдельно, так и совместно с УДЧ Cr₂O₃ в различных дозировках оказывает различное влияние на формирование живой массы тела у подопытных бычков (табл. 3 и 4). Так в начале опыта постановочная живая масса молодняка всех групп была практически одинакова и составляла в среднем 223,5-224,0 кг. К концу учетного периода живая масса в контрольной и опытных группах увеличивалась неравномерно: к 12 месячному возрасту максимально живая масса увеличилась в группе, получавшей УДЧ хрома в дозировке 200 мкг/кг живой массы в сутки и составила 340,4 кг. Прирост живой массы за учетный период 5 месяцев в опытных группах относительно контроля был выше в I группе на 8,6%, во II на 15,1%, в III на 11,6%.

Таким образом, следует отметить, что введение УДЧ Cr₂O₃ на фоне скармливания белкового рациона, способствует увеличению функциональной активности поджелудочной железы, сопровождающейся повышением секреции панкреатического сока и активности пищеварительных ферментов в нем, что способствует стимуляции переваримости питательных веществ рациона и как следствие повышение живой массы животных. В ходе биохимического анализа крови отмечено увеличение интенсивности течения процессов липидного и углеводного обменов в организме, что позволяет надеяться на более высокие продуктивные качества животных опытных групп.

Источники информации

1. Минеральное питание животных / В.И. Георгиевский, Б.Н. Анненков, В.Т. Самохин. - М.: Колос, 1979. - 470 с.

2. Кокорев В.А. Биологическое обоснование потребности молодняка крупного рогатого скота в хроме и его практическая значимость при травяном типе кормления / В.А. Кокорев, А.Н. Федаев, Н.И. Гибалкина // Проблемы сохранения биоразнообразия северо-Западного Прикаспия (Материалы междунар. науч.-практич. конференции) - Элиста ЗАО «НЛП» Джангар». 2007. - С. 169-177.

3. Кокорев В.А. Влияние хрома на молочную продуктивность коров / B.А. Кокорев, А.Н. Федаев, Н.И. Гибалкина // Зоотехния. - 2008. - №9. - C. 11-13.

4. Кокорев В.А. Обоснование использования хрома в кормлении крупного рогатого скота / В.А. Кокорев, А.Н. Федаев, Н.И. Гибалкина // «Актуальные проблемы интенсивного развития животноводства»: материалы XI Междунар. науч.-практич. конференции, посвящ. 75-летию кафедры разведения и генетики сельскохозяйственных животных УО «БГСХА». -Горки, Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2008. - С. 92-98.

5. Фицев А.И. Современная оценка энергетической и протеиновой питательности растительных кормов / А.И. Фицев, Н.Г. Григорьев, А.П. Гаганов // Кормопроизводство. 2003. №12. - С. 29-32.

6. Edmunds В. The amino acid composition of rumen-undegradable protein: a comparison between forages / B. Edmunds, K. Siidekum, R. Bennett, A. Schroeder, Н. Spiekers, F. Schwarz less // J. Dairy Sci. 2013; 96: 4568-4577. doi: 10.3168/jds.2012-6536.

7. Albuquerque J. Applying nanotechnology to increase the rumen protection of amino acids in dairy cows / J. Albuquerque, S. Casal, R. Nuno, M. De Jorge, P. Ingrid, Van D.A. Jose, M. Fonseca, A.R. Jordao, C.A. Rute, N.S. Reis // Sci Rep 2020 Apr 22; 10(1):6830. http://dx.doi.org/10.1038/s41598-020-63793-z.

8. Amata LA. Chromium in livestock nutrition: A review / I.A. Amata // Global Advanced Research Journal of Agricultural Science. - 2013. Vol. 2 (12). - pp. 289-306.

9. Davis С.M. Chromium oligopeptide activates insulin receptor tyrosine kinase activity / C.M. Davis, J.B. Vincent // Biochemistry 1997; 36:4382-4385.

10. Anderson R.A. Stress effects on chromium nutrition of humans and farm animals / R.A. Anderson // Biotechnology in the Feed Industry. - 1994. - pp. 267-274.

11. Lien T.F. Performance, serum characteristics, carcass traits and lipid metabolism of broilers as affected by supplement of chromium picolinate / T.F. Lien, Y.M. Horng, K.H. Yang // Br. Poult. Sci., 1999, 40: 357-363.

12. Mowat, D. N. 1994. Organic chromium. A new nutrient for stressed animals / D.N. Mowat // Biotechnology in the Feed Industry. - 1994. - pp. 275-282.

13. Sahin K. Effects of dietary chromium picolinate supplementation on performance, insulin and corticostrerone in laying hens under low ambient temperature / K. Sahin, O. Kucuk, N. Sahin // J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. - 2001; 85: 142-147.

14. Sands J.S. Effects of Dietary Manganese Proteinate or Chromium Picolinate Supplementation on Plasma Insulin, Glucagon, Glucose and Serum Lipids in Broiler Chickens Reared Under Thermoneutral or Heat Stress Conditions / J.S. Sands, M.O. Smith // Int. J. Poultry. Sci. - 2002; 1(5): 145-149.

15. Lindeman M.D. Organic Chromium - the missing link in farm animal nutrition? / M.D. Lindeman // Feeding Times. - 1996; 1; 8-16.

16. Sands J.S. Broilers in heat stress conditions: Effects of dietary manganese proteinate or chromium picolinate supplementation / J.S. Sands, M.O. Smith // J. Appl. Poultry. 1999; 8: 280-287.

17. Toghyani M. Performance, carcass traits and hematological parameters of heat stressed broiler chicks in response to dietary levels of chromium picolinate / M. Toghyani, M. Shivazad, A.A. Gheisari, S.H. Zarkesh // Int. J. Poultry. Sci., 2006,5 (1): 65-69.

18. McNamara J.P. Adipose Tissue Metabolism and Production Responses to Calcium Propionate and Chromium Propionate / J.P. McNamara, F. Valdez // J. Dairy Science. - 2005; Vol.88, No. 7, 2498-5072005.

19. Sahin K. Optimal dietary concentration of chromium for alleviating the effect of heat stress on growth, carcass qualities, and some serum metabolites of broiler chickens / K. Sahin, N. Sahin, M. Onderci, F. Gursu, G. Cikim // Biol. Trace. Elem. Res. - 2002; 89(1):53-64

20. Moonsie-Shager S. Effect of level of supplemental chromium on performance, serum constituents, and immune status of stressed feeder calves / S. Moonsie-Shager, D.N. Mowat // J. Anim. Sci. - 1993; 71: 232-240.

21. Chang X. Supplemental chromium for stressed and growing feeder calves / X. Chang, D.N. Mowat // J. Anim. Sci. - 1992; 70: 559-567.

22. Bhanderi B.M. Chromium - A new essential trace mineral for dairy animals: a review / B.M. Bhanderi, M.R. Garg, A. Goswami, M. Tandon, S. Shankhpal // Livestock Research International. - 2016. - Vol. 4, Issue 3. - P. 94-103.

23. Bunting L.D. Influence of chromium picolinate on glucose usage and metabolic criteria in growing Holstein calves / L.D. Bunting, J.M. Fernandez, Jr. D. L. Thompson, L.L. Southern // J. Anim. Sci. - 1994; 72:1591-1599.

24. Лебедев С.В. Влияние наночастиц хрома на активность пищеварительных ферментов и морфологические и биохимические параметры крови теленка / С.В. Лебедев, О.В. Кван, И.З. Губайдуллина, И.А. Гавриш, В.В. Гречкина, Б. Момчилович, Н.И. Рябов // Животноводство и кормопроизводство. - 2018. - Т. 4 (101). - С 136-140.

25. Патент на изобретение RU №2711259 Способ приготовления кормовой добавки для молодняка крупного рогатого скота / С.В. Лебедев, Е.В. Шейда, И.З. Губайдуллина, И.А. Гавриш, О.В. Кван, И.С. Мирошников, В.А. Рязанов, А.В. Быков, Б.Г. Рогачев: опубл. 15.01.2020 г., Бюл. №2.

26. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных / А.П. Калашников, И.В. Фисинин, В.В. Щеглова, Н.И. Клейменова. - Москва. 2003. - 456 с

27. Синещеков А.Д. Процессы питания и нервная регуляция их у сельскохозяйственных животных / А.Д. Синещеков // Тезисы докладов VIII Всесоюзного съезда физиологов, биохимиков, фармакологов. - 1955. - 736 с.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к отрасли животноводства мясного направления, к кормовым добавкам для молодняка крупного рогатого скота. Предложен способ повышения продуктивных качеств молодняка крупного рогатого скота, в котором в рацион 8-9-месячным телятам включают белковую подкормку в виде подсолнечного жмыха с дополнительным включением ультрадисперсных частиц хрома Cr₂O₃ размером 91 нм в дозировке 200 мкг/кг живой массы животного однократно в сутки в течение периода выращивания 14 дней. Изобретение позволяет повысить обменные процессы в организме, повысить уровень панкреатической секреции и уровень активности ферментов поджелудочной железы - амилазы, липазы и кишечных протеаз - на 24,8%, 56,8% и 7,7%, способствует стимуляции перевариваемости питательных веществ рациона, позволяет увеличить интенсивность течения процессов липидного и углеводного обмена в организме и увеличить прирост живой массы телят на 15,1%. 4 табл.

Способ повышения продуктивных качеств молодняка крупного рогатого скота, характеризующийся тем, что в рацион 8-9-месячным телятам включают белковую подкормку в виде подсолнечного жмыха с дополнительным включением ультрадисперсных частиц хрома Cr₂O₃ размером 91 нм в дозировке 200 мкг/кг живой массы животного однократно в сутки в течение периода выращивания 14 дней.