Белковая витаминно-минеральная добавка для кормления цыплят-бройлеров и кур-несушек и способ ее применения Российский патент 2025 года по МПК A23K20/00 

Область изобретения

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к кормлению сельскохозяйственной птицы.

Уровень техники

Белковые витаминно-минеральные добавки, далее БВМД, в корме для сельскохозяйственных животных предназначены для повышения зоотехнических результатов в животноводстве. Норма ввода таких комплексных добавок обычно составляет от 2% до 15% от массы корма.

Обычно основным компонентом БВМД являются высокопротеиновые корма. Известны БВМД на основе соевого шрота, подсолнечного шрота и жмыха, костной муки, кормовых дрожжей /RU 2228069 C2, RU 2122811 C1/, обогащенные аминокислотами, витаминами, микроэлементами и специальными добавками, обеспечивающими потребность птицы в питательных веществах. Однако витамины и микроэлементы вводятся в такие добавки в виде премиксов в соответствии с рекомендуемыми нормами ввода для того, чтобы вся витаминно-минеральная часть корма входила в состав БВМД. При этом применяются высококонцентрированные премиксы, которые имеют проблемы со стабильностью при хранении. Традиционно в состав премиксов включают неорганические соединения (сульфаты, карбонаты, оксиды) металлов (меди, железа, кобальта, цинка и марганца), а также концентрированные формы жирорастворимых (А, D, Е, К) и водорастворимых (В1, В2, В3, В4, В5, В6, В7, В9, В12) в основном синтетических витаминов. Недостатком таких добавок является высокое содержание трудноперевариваемых полисахаридов в шротах и жмыхах, а также низкая усвояемость микроэлементов из неорганических солей. Кроме того, сульфатные соединения металлов приводят к нежелательным химическим превращениям в кормовых смесях, например, сульфат меди связывает йодиды металлов с образованием меди йодистой, из которой ни медь, ни йод не усваиваются животными /Пономаренко Ю.А. Комбикорма, корма, кормовые добавки, биологически активные вещества, рационы, качество, безопасность: монография /Ю.А. Пономаренко, В.И. Фисинин, И.А. Егоров. – Минск: Белстан, 2020, с.224-225, с.437-440/.

Известны добавки в кормовые смеси для животных и птицы, включающие комплекс микроэлементов, содержащих марганец, железо, медь, кобальт и цинк в виде соединений с аспарагиновой кислотой /RU 2411747 С2/. Такие добавки не являются комплексными, их следует дозировать отдельно. Они восполняют дефицит микроэлементов в биологически доступной форме. Испытание на бройлерах кросса "Смена-8" показало, что использование премикса микроэлементов в форме L-аспартатов позволяет снизить уровни включения этих элементов (Fe, Mn, Cu, Zn, Co) до 7,5% от соответствующих рекомендуемых уровней без негативного воздействия на продуктивность и минерализацию костей.

Известны также новые формы добавок микроэлементов под общим фирменным названием "Bioplex" американской фирмы Alltech Inc., которые представляют собой комплексы железа, марганца, меди и цинка с органическими соединениями, в качестве которых выступают смеси гидролизатов белковых веществ с олигопротеинами. Применение таких добавок позволяет улучшать усвояемость металлов и снижать потребность в них примерно в два раза при сохранении уровня продуктивности /J.APPL POINT 2007.16 448-455, Y.M.Вао, М.Choct, P.A.Iji and К.Brueton. Effect of Organically Complexed Copper, Iron, Manganese and Zinc on Broiler Performance, Mineral Excrection and Accumulation in Tissues/. Такие добавки не содержат витаминов. Кроме того, они имеют низкие нормы ввода, поэтому не могут рассматриваться как источники протеина в кормах.

Органические формы микроэлементов, как правило, применяют в составе минеральных кормовых добавок или премиксов. Например, известен премикс для сельскохозяйственных животных на основе грибного мицелия – отхода микробиологического производства лимонной кислоты /RU 2156080 С1/. Он содержит все необходимые микроэлементы в виде хелатных соединений – цитратов металлов. Однако такой премикс отличается низким содержанием белка и незаменимых аминокислот в нем. Кроме того, биомасса грибов является трудноперевариваемой из-за значительного содержание высокомолекулярного полисахарида – хитина.

Известна комплексная белково-витаминная кормовая добавка на основе автолизата дрожжей, которая отличается высоким содержанием незаменимых аминокислот: лизина – 5%, метионина – 0,98%, цистина – 0,5%, треонина – 2,85%, триптофана – 0,58%, лейцина – 3,8%, изолейцина – 3,3%, валина – 3,1%, фенилаланина – 2,6% /RU 2280999 С2/. Кроме того, добавка отличается высоким содержанием витаминов В2 (61,5 мг/кг), В3 (145 мг/кг) и В5 (501 мг/кг). Содержание макро- и микроэлементов в этой добавке незначительно. Недостатком является суспензионная форма готового продукта, которая не удобна в промышленном применении.

Известны белковые добавки в корма сельскохозяйственных животных на основе кормовых дрожжей с использованием в качестве сырья гидролизатов древесных отходов, зерновых отходов, послеспиртовой барды /Пономаренко Ю.А. Комбикорма, корма, кормовые добавки, биологически активные вещества, рационы, качество, безопасность: монография / Ю.А. Пономаренко, В.И. Фисинин, И.А. Егоров. – Минск: Белстан, 2020, с.64-67/. Содержание сырого протеина в кормовых дрожжах составляет от 38% до 54% в зависимости от вида используемого сырья и продуцента, при этом переваримый протеин составляет от 26,6% до 43,74%. Также кормовые дрожжи содержат в значительных количествах витамин D (250 МЕ/кг) и витамины группы В: В1 – 6,1 мг/кг, В2 – 44,5 мг/кг, В3 – 67,8 мг/кг, В4 – 2100 мг/кг, В5 – 500,4 мг/кг, В6 – 29,3 мг/кг, В12 – 0,004 мг/кг, Н – 1,39, мг/кг. Кроме того, в кормовых дрожжах содержатся микроэлементы Fe, Mn, Cu, Zn, Co /Методическое пособие по кормлению сельскохозяйственной птицы // Под ред. В.И. Фисинина и И.Е. Егорова. Сергиев Посад: ФНЦ ВНИТИП РАН, 2021, с.132-134, с.244-247/. Недостатком кормовых дрожжей является невысокая переваримость, которая обусловлена особенностями строения дрожжевой клетки. Глюканы, маннаны и хитин клеточной стенки дрожжей относятся к труднопереваримым полисахаридам. В сельскохозяйственном животноводстве кормовые дрожжи также используют в качестве белковой добавки. Минеральный и витаминный состав кормов обеспечивается за счет премиксов с гарантированной нормой ввода без учета витаминного и минерального состава кормовых дрожжей в связи с недостаточным их количеством и нестабильностью состава, который сильно зависит от используемого при культивировании сырья.

Одним из способов восполнения дефицита белка в кормах для сельскохозяйственных животных является использование микробного белка на основе метанокисляющих (метанотрофных) бактерий, выращенных на природном газе с использованием простых минеральных сред.

Наиболее близким из аналогов по заявляемым свойствам является белковая кормовая добавка для сельскохозяйственных животных и рыб на основе метанокисляющих бактерий Methylococcus capsulatus ГБС-15, ВКПМ В-12549, культивируемых в составе ассоциации с другими микроорганизмами: Cupriavidus gilardii, Stenotrophomonas acidaminiphila GBS-15-2, Klebsiella pneumonia 1-17 /RU 2717991С1/. Продукт представляет собой высушенную инактивированную биомассу метанокисляющих и гетеротрофных бактерий. Биологическая ценность этой кормовой добавки по химическому скору составляет 65-70%. Содержание сырого протеина составляет 70-79%. Лимитирующей аминокислотой является метионин. В рацион бройлеров добавку вводили в количестве до 4,2% от массы корма, кур-несушек – до 5%, заменяя ею до 50% протеина животного происхождения, что не сказалось отрицательно на зоотехнических показателях. Однако указанная белковая кормовая добавка на основе биомассы метанокисляющих микроорганизмов используется только для балансирования рационов по белку и аминокислотам.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание белковой витаминно-минеральной кормовой добавки для кормления цыплят-бройлеров и кур-несушек, введение которой в корм позволяет исключить из состава корма частично или полностью рыбную муку, а из состава премиксов дорогостоящие витамины группы В и микроэлементы, что позволяет снизить стоимость кормов и себестоимость премиксов, обеспечивая при этом высокие зоотехнические показатели выращивания и содержания птицы, а также позволяет увеличить ассортимент белковой витаминно-минеральной кормовой добавки на рынке.

Задача решается за счет того, что создана белковая витаминно-минеральная добавка для кормления цыплят-бройлеров и кур-несушек, в виде биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554, полученной методом микробиологического синтеза из природного газа путем культивирования метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 на минеральной среде с содержанием сырого протеина 70-80% и содержащей природные формы водорастворимых витаминов группы В и органические формы микроэлементов в виде протеинатов. Способ применения созданной белковой витаминно-минеральной добавки для кормления цыплят-бройлеров и кур-несушек, заключается во включении кормовой белковой витаминно-минеральной добавки в состав комбикорма в необходимом и достаточном количестве в течение всего периода выращивания цыплят-бройлеров и содержания кур-несушек, заменяя при этом рыбную муку в рационе, а также водорастворимые витамины группы В, такие как В1, В2, В3, В5, В6, В9, В12, и микроэлементы, такие как медь, железо, марганец, цинк, кобальт в премиксе.

Реализация изобретения

Белковая витаминно-минеральная добавка представляет собой инактивированную высушенную биомассу метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554, выращенную в минеральной среде с использованием природного газа в качестве единственного источника углеродного питания.

Пример 1

Культивирование аэробных метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ В-13554 /RU 2763052С1/ проводили в проточном режиме с постоянной скоростью отбора культуральной жидкости и скоростью протока минеральной среды от 0,25 ч^-1 до 0,35 ч^-1 при поддержании оптимальной температуры культивирования (41-44)°С, рН 5,4-5,8 и скорости потока газо-воздушной смеси метан : воздух (1:3). Минеральная питательная среда включала азот, фосфор, магний, калий, натрий, медь, железо (II), марганец, цинк, кобальт, молибден, никель, бор в оптимальных количествах для получения максимального выхода биомассы и витаминов группы В.

Полученную культуральную жидкость концентрировали центрифугированием, подвергали термической инактивации и высушивали на распылительной сушилке.

Полученная белковая витаминно-минеральная добавка представляет собой микрогранулы или тонкодисперсный сухой сыпучий порошок желто-бежевого цвета. Химический состав добавки приведен в таблице 1.

Таблица 1

Химический состав биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554, масс.%

Наименование показателей Значения Массовая доля влаги 3,3-4,6 Массовая доля сырого протеина 74,7-78,1 Массовая доля жира 1,0-1,8 Массовая доля золы 5,3-5,6 Массовая доля клетчатки 0,1-0,3 Содержание других веществ 15,6-9,6

Аминокислотный состав биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 отличается постоянством. Средние значения массовой доли аминокислот в биомассе метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 по результатам анализа 20 партий продукта приведены в таблице 2.

Таблица 2

Содержание аминокислот в биомассе метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554, масс.%

Наименование аминокислот Значение Аланин 4,98±0,06 Аргинин 4,47±0,07 Аспарагиновая кислота 5,86±0,14 Валин 4,18±0,06 Гистидин 1,83±0,08 Глицин 3,6±0,05 Глутаминовая кислота 7,33±0,14 Изолейцин 3,25±0,06 Лейцин 5,3±0,1 Лизин 3,89±0,07 Метионин 1,97±0,11 Пролин 2,64±0,08 Серин 2,23±0,04 Тирозин 2,57±0,08 Треонин 3,1±0,06 Триптофан 1,29±0,29 Фенилаланин 3,08±0,07 Цистин 0,48±0,02

Основные биологически значимые регуляторные белки метанотрофных бактерий являются металлопротеиназами и содержат в своем составе Ca, Mg, Cu, Fe, Zn, Mn, Ni, Co /Троценко Ю.А., Хмеленина В.Н. Экстремофильные метанотрофы. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2008, с.20-43, с.61-84, с.142-157/. Поэтому получаемая в результате культивирования биомасса метанотрофных бактерий содержит значительные количества макро- и микроэлементов в биологически активной форме, которые отличаются высокой усвояемостью.

Состав основных макро- и микроэлементов биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 и содержание в ней витаминов группы В приведены в таблицах 3 и 4.

Таблица 3

Минеральный состав биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554

Наименование показателей Единица измерения Значение Массовая доля фосфора % 1,7-1,9 Массовая доля кальция % 0,2-0,4 Массовая доля магния % 0,2-0,4 Массовая доля натрия % 0,1-0,3 Массовая доля марганца мг/кг 20-30 Массовая доля железа мг/кг 180-220 Массовая доля меди мг/кг 220-260 Массовая доля цинка мг/кг 42-52 Массовая доля кобальта мг/кг 8-12

Особенностью метаболизма используемого метанотрофного микроорганизма Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ В-13554 является способность синтезировать значительные количества витаминов группы В. Содержание в конечном продукте витаминов группы В регулируется режимами культивирования и составом минеральной питательной среды.

Таблица 4

Содержание витаминов группы В в биомассе метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554, мг на 1 кг

Наименование витамина Значения В₁ (тиамин) 90-110 В₂ (рибофлавин) 23-59 В₃ (никотиновая кислота) 600-1000 В₄ (холин) 750-1050 В₅ (пантотеновая кислота) 330-540 В₆ (пиридоксин) 480-720 В₇ (биотин) 0,3-0,4 В₉ (фолиевая кислота) 2,3-4,5 В₁₂ (метилкобаламин) 20-40

Высокое содержание микроэлементов в составе биомассы метанотрофных бактерий, а также высокое содержание водорастворимых витаминов группы В, являющиеся особенностью используемого штамма метанотрофных бактерий и режимов его культивирования, позволило использовать получаемую биомассу Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 в качестве комплексной белковой витаминно-минеральной добавки (БВМД) в корма сельскохозяйственной птицы.

Использование биомассы Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 позволило исключить из состава премиксов перечисленные в таблице 4 витамины группы В, за исключением витаминов В₄ и В_7, и микроэлементы, а из состава корма – рыбную муку, что в конечном итоге снижает себестоимость корма и влияет на увеличение сроков его хранения.

Пример 2

Для определения доступности витаминов группы В и основных микроэлементов из биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 в условиях вивария СГЦ «Загорское» ФНЦ ВНИТИП РАН были проведены следующие опыты на цыплятах-бройлерах.

Выращивали цыплят-бройлеров кросса Росс 308 с суточного до 36-дневного возраста без разделения по полу по 35 голов в группе в клеточных батареях.

Были изготовлены премиксы с нормой ввода в корм 1% для контрольной и опытных групп. Состав премикса для контрольной группы соответствовал руководству по кормлению сельскохозяйственной птицы (2021 г) /Методическое пособие по кормлению сельскохозяйственной птицы // Под ред. В.И. Фисинина и И.Е. Егорова. Сергиев Посад: ФНЦ ВНИТИП РАН, 2021, с.16-17/. Премиксы для опытных групп 2, 3, 4 отличались сниженным содержанием витаминов группы В (кроме В₄ и В₇) на 30%; 60% и 100% соответственно, а для опытных групп 5, 6, 7 – со сниженным содержанием микроэлементов (за исключением I и Se) на 30%; 60% и 100%, соответственно. При приготовлении комбикорма для контрольной группы вводили премикс для контрольной группы в количестве 1%, а в качестве белковой добавки включали рыбную муку в количестве 4% для первого периода выращивания (3-21 день), и 2% – для второго периода (22-36 дней). В комбикорм для всех опытных групп всего периода выращивания включали 2% биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 и премиксы для опытных групп в количестве 1% в соответствии со схемой опыта. В комбикорм для первого периода выращивания птицы всех опытных групп дополнительно вводили 2% рыбной муки. Таким образом, замена рыбной муки на биомассу метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 в первый период выращивания птицы составила 50%, во второй период выращивания – 100%. Схема опыта на цыплятах-бройлерах приведена в таблице 5.

Таблица 5

Схема опыта на цыплятах-бройлерах с добавлением биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554

Группа Характеристика кормления 1 – контроль Комбикорм, сбалансированный по всем питательным веществам согласно руководству по кормлению сельскохозяйственной птицы (премикс в количестве 1%, рыбная мука в качестве белковой добавки в количестве 4% (2021 г.) 2 Комбикорм, содержащий 2% биомассы, 2% рыбной муки и сниженным содержанием витаминов группы В (кроме кроме В₄ и В₇) на 30% в составе 1% премикса 3 Комбикорм, содержащий 2% биомассы, 2% рыбной муки и сниженным содержанием витаминов группы В (кроме кроме В₄ и В₇) на 60% в составе 1% премикса 4 Комбикорм, содержащий 2% биомассы, 2% рыбной муки без добавления витаминов группы В (кроме кроме В₄ и В₇) в составе 1% премикса 5 Комбикорм, содержащий 2% биомассы. 2% рыбной муки и сниженным содержанием микроэлементов (кроме I и Se) на 30% в составе 1% премикса 6 Комбикорм, содержащий 2% биомассы, 2% рыбной муки и сниженным содержанием микроэлементов (кроме I и Se) на 60% в составе 1% премикса 7 Комбикорм, содержащий 2% биомассы, 2% рыбной муки без добавления микроэлементов (кроме I и Se) в состав 1% премикса

Контрольная группа получала сбалансированный комбикорм согласно руководству по кормлению сельскохозяйственной птицы (2021 г) /Методическое пособие по кормлению сельскохозяйственной птицы // Под ред. В.И. Фисинина и И.Е. Егорова. Сергиев Посад: ФНЦ ВНИТИП РАН, 2021, с.16-17/.

Цыплята контрольной и опытных групп получали сбалансированные комбикорма одинаковой питательности в соответствии с периодом выращивания. В состав комбикормов опытных групп вводили 2% биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 вместо 2% рыбной муки. При этом витамины и микроэлементы вводили в комбикорма в составе 1% премикса. Состав 1% контрольного и опытных премиксов приведен в таблице 6.

Таблица 6

Состав витаминно-минеральных премиксов с нормой ввода в корм 1%

Наименование Единицы измерения Содержание в 1 кг премикса (1%) Для контрольной группы Для опытных групп Без витаминов группы В Без микроэлементов Витамины A МЕ 1 250 000 1 250 000 1 250 000 D₃ МЕ 450 000 450 000 450 000 Е мг 7 000 7 000 7 000 K₃ мг 350 350 350 В₁ мг 300 - 300 В₂ мг 800 - 800 В₃ г 1 600 - 1 600 В_{5 ниацин} г 7 000 - 7 000 В₆ мг 500,0 - 500,0 В₁₂ мг 3,0 - 3,0 В_с мг 230,0 - 230,0 В₇ мг 30,0 30,0 30,0 В₄ мг 60 000 60 000 60 000 Марганец мг 11 000 11 000 - Цинк мг 11 000 11 000 - Медь мг 5 000 5 000 - Железо мг 4 000 4 000 - Йод мг 125,0 125,0 125,0 Селен Мг 30,0 30,0 30,0 Наполнитель г до 1 000 до 1 000 до 1 000

Таблица 7

Зоотехнические результаты выращивания бройлеров с использованием биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 для замены витаминов группы В (кроме В₄ и В₇), и микроэлементов (кроме йода и селена) в премиксах

Показатель Значения показателей в группах 1 2 3 4 5 6 7 Контроль Замена 30% витаминов группы В Замена 60% витаминов группы В Замена 100% витаминов группы В Замена 30% микроэлементов Замена 60% микроэлементов Замена 100% микроэлементов Сохранность поголовья, % 97,14 97,14 97,14 97,14 100 100 97,14 Живая масса, грамм, в возрасте, суток: суточные 39,00±0,34 39,60±0,41 39,90±0,39 40,00±0,34 39,6±0,22 40,0±0,34 39,8±0,41 7 189,11±2,80 189,84±2,42 191,03±3,03 190,02±2,44 187,81±2,02 190,24±2,66 185,32±2,60 14 455,79±7,01 459,21±6,30 466,41±6,44 460,85±6,52 455,65±5,78 459,79±5,62 437,92±7,82 21 770,21±17,10 774,99±13,09 780,99±12,83 778,84±10,65 766,28±11,26 776,37±14,93 735,55±14,55 36 (в среднем) 1902,76 1915,46 1933,21 1920,28 1910,78 1919,13 1820,82 в том числе: петушков 2104,87±25,50 2120,00±14,60 2139,38±15,50 2126,00±28,70 2115,75±38,32 2104,30±38,05 2002,0±41,37 курочек 1700,64±100,96 1710,92±21,87 1727,04±18,63 1714,56±16,85 1705,80±17,62 1733,96±23,32 1639,63±33,26 Затраты корма на 1 голову, кг 2,995 3,011 3,029 3,016 3,016 3,016 3,031 Затраты корма на 1 кг прироста живой массы, кг 1,607 1,605 1,600 1,604 1,612 1,605 1,702 Среднесуточный прирост живой массы, грамм 53,25 53,59 54,09 53,72 53,46 53,69 50,89 ЕИП, балл 321,89 324,34 328,39 325,33 331,64 334,52 290,45

Комплексная оценка продуктивности бройлеров показала, что включение 2% биомассы Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 в комбикорма для цыплят опытных групп 2, 3, 4 в сочетании со сниженным уровнем включения в премикс витаминов группы В (кроме В₄ и В₇) позволила обеспечить увеличение индекса продуктивности на 2,45; 6,5 и 3,44 балла соответственно в сравнении с контролем. Снижение уровня включения микроэлементов в состав премикса в опытных группах 5 и 6 обеспечил увеличение индекса продуктивности на 9,75 и 12, 63 соответственно в сравнении с контролем. Однако использование премикса без микроэлементов (кроме йода и селена) в комбикорме для опытной группы 7 привело к снижению зоотехнических показателей выращивания цыплят-бройлеров (таблица 7).

Таблица 8

Содержание сырой золы и минеральных веществ в костях бройлеров в возрасте 36 днейв сухой обезжиренной костной ткани

Показатели Значение показателей в группах 1 -контроль 2 3 4 5 6 7 Сырая зола, % 48,08 47,48 47,64 47,61 46,55 46,11 47,63 Кальций,% 17,69 17,76 17,89 18,10 17,35 17,02 17,69 Фосфор,% 8,22 8,24 8,38 8,36 8,14 8,46 8,50 Марганец, мг/% 0,203 0,194 0,294 0,209 0,187 0,278 0,212 Железо, мг/% 18,35 17,33 19,98 17,78 18,32 22,45 15,29 Медь, мг/% 0,316 0,174 0,126 0,371 0,489 0,324 0,141 Цинк, мг/% 15,90 17,40 17,59 17,47 17,11 17,44 16,61

Анализ костяка цыплят-бройлеров свидетельствует о том, что по депонированию в большеберцовой кости кальция, фосфора, железа и меди значительных различий между группами не было. Содержание кальция в опытных группах находилось на уровне 17,76-18,10% против 17,69% в контроле, фосфора – 8,24-8,38 против 8,22% у цыплят контрольной группы. Вместе с тем отмечено увеличение депонирования цинка на 1,5; 1,69 и 1,57 мг/% (таблица 8).

Полученные результаты показали, что содержащиеся в биомассе метанотрофных микроорганизмов Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 витамины группы В обеспечивают потребности цыплят-бройлеров в биологически активных веществах этой группы при включении 2% указанной биомассы в комбикорм. Поэтому при приготовлении комбикорма возможно частичное или полное исключение этих витаминов (кроме В₄ и В₇) из состава витаминной части премикса для бройлеров.

Также полученные результаты показали, что содержащиеся в микробной биомассе микроэлементы обеспечивают сравнимую с контролем интенсивность минерального обмена у цыплят-бройлеров, и возможна частичная или полная замена этих микроэлементов в составе премикса для бройлеров (до 60%) при включении 2% биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 в рацион.

Результаты опыта подтверждают целесообразность использования биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 в качестве белковой витаминно-минеральной добавки в корма для цыплят-бройлеров.

Пример 3

Испытание на курах-несушках белкой витаминно-минеральной добавки БВМД на основе биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554.

Испытание проводили на курах-несушках промышленного стада кросса «Декалб» во второй фазе продуктивного периода в течение двух месяцев, начиная со 48-недельного возраста. Группы кур-несушек формировали в 46 недельном возрасте методом аналогов по яйценоскости по 27 голов в группе (таблица 9).

Таблица 9

Схема опыта на курах-несушках промышленного стада с добавлением биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554

Группа Характеристика кормления 1 – контроль Комбикорм, сбалансированный по питательности по нормам ВНИТИП с витаминно-минеральным премиксом, содержащий 4% рыбной муки 2 Комбикорм, содержащий 2% биомассы, 2% рыбной муки с полной заменой в составе 1% премикса витаминов группы В (кроме В₄ и В₇) 3 Комбикорм, содержащий 2% биомассы, 2% рыбной муки с полной заменой в составе 1% премикса витаминов группы В (кроме В₄ и В₇) и микроэлементов, кроме I и Se 4 Комбикорм, содержащий 2% биомассы 2% рыбной муки с полной заменой в составе 1% премикса микроэлементов, кроме I и Se

Контрольная группа получала сбалансированный комбикорм согласно руководству по кормлению сельскохозяйственной птицы (2021 г) /Методическое пособие по кормлению сельскохозяйственной птицы // Под ред. В.И. Фисинина и И.Е. Егорова. Сергиев Посад: ФНЦ ВНИТИП РАН, 2021, с.9-11/. В состав комбикорма для контрольной группы включали 4% рыбной муки.

В состав комбикормов всех опытных групп вводили 2% биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 вместо 2% рыбной муки. Витамины и микроэлементы вводили в состав комбикорма в составе 1% премикса с нормой ввода в корм 1% из расчета принятых гарантийных норм ввода, который обеспечивал необходимый уровень содержания витаминов в расчете на 1 т комбикорма для контрольной группы и премиксы для опытных групп в количестве 1% в соответствии со схемой опыта. При этом куры-несушки контрольной и опытных групп получали сбалансированные комбикорма одинаковой питательности. Состав премиксов для контрольной и опытных групп приведен в таблице 10.

Таблица 10

Состав витаминно-минеральных премиксов с нормой ввода 1%

Наименование Единица измерения Содержание в 1 кг премикса для групп Для контрольной группы Для опытных групп Без витаминов группы В Без витаминов группы В и микроэлементов Без микроэлементов Витамины A МЕ 1 250 000 1 250 000 1 250 000 1 250 000 D₃ МЕ 450 000 450 000 450 000 450 000 Е мг 7 000 7 000 7 000 7 000 K₃ мг 350 350 350 350 В₁ мг 300 - - 300 В₂ мг 800 - - 800 В₃ г 1 600 - - 1 600 В_{5 ниацин} г 7 000 - - 7 000 В₆ мг 500,0 - - 500,0 В₁₂ мг 3,0 - - 3,0 В_с мг 230,0 - - 230,0 Н мг 30,0 30,0 30,0 30,0 В₄ мг 60 000 60 000 60 000 60 000 Микроэлементы Марганец мг 11 000 11 000 - - Цинк мг 11 000 11 000 - - Медь мг 5 000 5 000 - - Железо мг 4 000 4 000 - - Йод мг 125,0 125,0 125,0 125,0 Селен Мг 30,0 30,0 30,0 30,0 Наполнитель г до1 000 до 1 000 до 1 000 до 1 000

Результаты опыта по использованию БВМД на основе биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 в рационе кур-несушек приведены в таблице 11.

Таблица 11

Продуктивность кур-несушек кросса «Декалб» при использовании биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 для замены витаминов группы В (кроме В₄ и В₇), и микроэлементов (кроме йода и селена) в премиксе

Показатели Значения показателей в группах 1 (К) 2 3 4 Контроль Без витаминов группы В Без витаминов группы В и микроэлементов Без микроэле-ментов Возраст птицы 333-394 дней (47,6-56,3 недель) Сохранность поголовья, % 100 100 100 100 Живая масса, грамм: - на начало опыта 1487,52±25,68 1546,59±28,17 1578,04±31,36 1655,33±28,77 - конец опыта 1597,56±34,74 1557,07±35,53 1579,93±28,48 1542,14±65,82 Потребление корма: - на 1 голову в день, грамм 113,3 112,5 111,3 111,3 - на 10 яиц, грамм; 1,438 1,339 1,405 1,382 - на 1 кг яйцемассы, кг 2,295 2,245 2,300 2,353 Всего яиц, шт. 1314 1402 1322 1343 Всего яиц на 1 несушку 48,67 51,93 48,96 49,74 Интенсивность яйценоскости, % 78,82 84,1 79,3 80,56 Масса яйца, грамм 60,0 59,65 61,0 58,75 Выход яйцемассы на 1 несушку, кг 2,92 3,08 2,99 2,92 Толщина скорлупы, мкм 375,54 375,78 387,98 378,68 Прочность скорлупы, кг 4,500 4,317 4,624 4,772

Полученные результаты показывают, что при вводе 2% биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 вместо 2% рыбной муки и исключении витаминов группы В (кроме В₄ и В₇) из состава премикса куры-несушки второй и третьей опытных групп имели преимущество с сравнении с контролем на 5,28%, и 5,48% по интенсивности яйценоскости, и выходу яичной массы на несушку при снижении затрат корма на 10 яиц, и на 1 кг яичной массы – на 6,88 и 2,18%, при сравнимых с контролем показателях массы яиц, толщине и прочности скорлупы. Это подтверждает, что содержащиеся в биомассе метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 витамины группы В (кроме В₄ и В₇) компенсировали отсутстствие витаминов этой группы в премиксе кур-несушек.

Исключение микроэлементов из премикса кур-несушек четвертой опытной группы, за исключением йода и селена, при вводе 2% биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 вместо 2% рыбной муки позволило повысить интенсивность яйценоскости кур-несушек этой группы в сравнении с контролем на 1,74% при снижении затрат корма в расчете на 10 яиц на 3,89%. При этом показатели выхода яичной массы на курицу-несушку и толщина скорлупы были на уровне контроля при увеличении затрат корма на 1 кг яичной массы на 4,48%. Полное исключение витаминов группы В (кроме В₄ и В₇) и микроэлементов из премикса (кроме йода и селена), для кур-несушек третьей опытной группы на фоне включения в состав комбикорма 2% биомассы Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 вместо 2% рыбной муки позволило обеспечить сравнимую с контролем продуктивность птицы и качество скорлупы яиц, что свидетельствует о том, что куры-несушки лучше используют находящиеся в биомассе витамины и микроэлементы, в сравнении с цыплятами-бройлерами.

Таблица 12

Химический и аминокислотный состав яиц (% от сухого вещества) кур-несушек кросса «Декалб» (n=10) в возрасте 52-56 недель в опыте с использованием биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554

Наименование показателей Значения показателей в группах 1 – контроль 2 3 4 52 недели Сырой протеин, % 46,20 46,72 47,39 46,35 Сырой жир, % 37,35 37,13 36,67 36,82 Сырая зола, % 3,60 3,56 3,58 3,59 Сумма незаменимых аминокислот, % 18,46 18,63 19,5 18,74 Сумма заменимых аминокислот, % 25,35 25,56 27,30 25,54 Сумма аминокислот, % 43,81 44,19 46,8 44,28 56 недель Сырой протеин, % 46,09 44,54 46,75 45,53 Сырой жир, % 36,84 38,11 34,99 37,19 Сырая зола, % 3,62 3,84 3,58 3,62 Сумма незаменимых аминокислот, % 18,91 18,37 19,32 18,26 Сумма заменимых аминокислот, % 26,02 25,12 25,98 25,19 Сумма аминокислот, % 44,93 43,49 45,30 43,45

Анализ химического и аминокислотного состава яиц (таблица.12) показал, что использование биомассы Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 для замены 2% рыбной муки в составе комбикорма и исключения витаминов группы В (кроме В₄ и В₇), и микроэлементов (кроме йода и селена) из состава премиксов не оказало отрицательного влияния на содержание в яйце протеина, жира и золы, общего количества аминокислот. Незначительное снижение этих показателей к концу учетного периода обусловлено более высокой продуктивностью опытной птицы.

Таблица 13

Динамика содержания витамина В₂ (мкг/г) в яйце и печени кур-несушек кросса Декалб (n=10) в опыте с биомассой метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554

Наименование показателей Значения показателей в группах 1-контроль 2 3 4 в начале опыта (возраст 47 недель) Содержание витамина В₂ в яйце, мкг/г: - в желтке 5,66 - - - - в белке 3,40 - - - в возрасте 50 недель Содержание витамина В₂ в яйце, мкг/г: - в желтке 5,72 5,23 4,89 5,43 - в белке 3,64 3,32 3,48 3,18 в возрасте 52 недель Содержание витамина В₂ в яйце, мкг/г: - в желтке 5,49 4,26 5,34 5,78 - в белке 3,32 3,47 3,38 2,50 в конце опыта (возраст 56 недель) Содержание витамина В₂ в яйце, мкг/г: - в желтке 5,04 5,16 5,60 5,98 - в белке 3,16 3,46 3,30 3,00 Содержание витамина В₂ в печени кур, мкг/г 11,58 11,52 12,63 11,42

Представленные в таблице 13 данные по содержанию в яйце витамина В₂ показали, что к концу учетного периода при более высокой яйценоскости второй и третьей групп, в премиксы которых не включали витамины группы В (кроме В₄ и В₇), не отмечено снижения депонирования витамина В₂ в яйце в сравнении с контролем, что свидетельствует о том, что включение 2% биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 в состав рациона обеспечило достаточное поступление витамина В₂ курам-несушкам этих групп. Анализ содержания витаминов в печени кур-несушек показал, что куры = несушки второй и третьей групп, получавшие 2% биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 для замены витаминов группы В в составе премикса, не имели различий по уровню содержания витамина В₂ в печени по сравнению с контрольной группой.

Таблица 14

Содержание сырой золы, кальция, фосфора (%) и микроэлементов (мг/%) в большеберцовой кости кур-несушек кросса «Декалб» в возрасте 56 недель в расчете на сухое вещество в опыте с добавлением биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus шамм ВКПМ B-13554

Наименование показателей Значения показателей в группах 1 – контроль 2 3 4 Зола, % 55,93 55,93 53,16 54,95 Са, % 21,48 21,48 20,13 20,53 Р, % 8,82 8,82 8,90 9,10 Мn, мг/% 0,808 0,808 0,778 0,858 Fe, мг/% 9,63 9,63 9,48 8,90 Cu, мг/% 0,271 0,271 0,188 0,460 Zn, мг/% 17,90 17,90 18,38 18,10

Анализ костяка кур-несушек (таблица 14) показал, что по депонированию в большеберцовой кости кальция значительных различий между группами не было. Содержание кальция в опытных группах находилось на уровне 20,13-21,48% против 21,48% в контроле. По содержанию марганца, железа, меди и цинка существенных закономерных различий с контролем не выявлено.

Таблица 15

Переваримость и протеина корма (%) курами-несушками в возрасте 50-недель (n=3) в опыте с биомассой метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554

Показатель Значение показателя в группах 1 – контроль 2 3 4 Переваримость протеина, % 90,66 90,76 90,34 91,53

Данные балансового опыта, представленные в таблице 15, согласуются с полученными зоотехническими результатами (таблица 11). Установлено, что интенсивность яйценоскости кур-несушек и выход яйцемассы в опытных группах, получавших комбикорма с заменой 2% рыбной муки биомассой метанотрофных батерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554, были на уровне или выше аналогичных показателей в контрольной группе, что обеспечивалось высокой переваримостью протеина (таблица 15).

Результаты опыта подтверждают, что замена 2% рыбной муки в комбикорме биомассой метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм. ВКПМ B-13554 и полное исключение витаминов группы В (кроме В₄ и В₇), и микроэлементов (кроме йода и селена) из состава премикса для кур-несушек позволяет обеспечить сравнимую с контролем интенсивность яйценоскости и качество скорлупы яиц. Полученные данные свидетельствуют об эффективности использования биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 в качестве белковой витаминно-минеральной добавки в кормах для кур-несушек. Ввод 2% биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 в комбикорм с целью исключения из состава корма 2% рыбной муки, дорогостоящих витаминов группы В и микроэлементов из состава премиксов позволяет снизить стоимость кормов и себестоимость яиц.

Все приведенные примеры подтверждают выполнение поставленной технической задачи, а именно создание белковой витаминно-минеральной кормовой добавки, для кормления цыплят-бройлеров и кур-несушек, введение которой в корм позволяет исключить из состава корма частично или полностью рыбную муку а из состава премиксов дорогостоящие витамины группы В и микроэлементы, что позволяет снизить стоимость кормов и себестоимость премиксов, обеспечивая при этом высокие зоотехнические показатели выращивания и содержания птицы, а также позволяет увеличить ассортимент белковой витаминно-минеральной кормовой добавки на рынке.

Промышленная применимость

Полученные в экспериментах по кормлению цыплят-бройлеров и кур-несушек результаты, описанные в примерах, демонстрируют эффективность применения в качестве белковой витаминно-минеральной добавки биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554, полученной путем культивирования в минеральной среде с использованием природного газа в качестве единственного источника углеродного питания. Приведенный в примере 1 состав белковой витаминно-минеральной добавки БВМД не является единственным вариантом. Управление биосинтезом позволяет менять состав БВМД в зависимости от целевой задачи. Концентрации витаминов В1, В2, В3, В5, В6, В12 и микроэлементов Fe, Cu, Mn, Zn, Co могут быть изменены как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения с целью оптимизации состава БВМД для кормления различных видов сельскохозяйственной птицы. В этом случае норма ввода БВМД в корм определяется программой расчета и оптимизации рецептов комбикормов.

Регулирование режимов биосинтеза и состава питательных сред при культивировании позволяет получать белковые витаминно-минеральные добавки, обогащенные витаминами В1, В2, В3, В5, В6, В12 и микроэлементами Fe, Cu, Mn, Zn, Co, и применять их в промышленном птицеводстве для балансирования питательности кормов, снижая при этом их себестоимость.

Достоинствами белковой витаминно-минеральной добавки БВМД на основе биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 являются:

• высокая переваримость протеина, обусловленная доступностью наружных гликопротеиновых структур клеток для пищеварительных ферментов птицы (таблица 15);

• очень низкое содержание клетчатки и отсутствие трудноперевариваемых полисахаридов (таблица 1);

• низкое содержание жира, что обеспечивает высокую стабильность БВМД при хранении и в составе комбикорма (таблица 1);

• снижение или полное исключение из состава корма рыбной муки, которая является проблемным компонентом из-за высокой стоимости, нестабильного качества и множества фальсификатов;

• исключение дорогостоящих витаминов группы В из состава премиксов;

• исключение агрессивных сульфатов микроэлементов из состава премиксов и их замена химически нейтральными протеинатами с высокой усвояемостью сельскохозяйственной птицей.

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства, а именно к кормлению сельскохозяйственной птицы. Создана белковая витаминно-минеральная добавка для кормления цыплят-бройлеров и кур-несушек в виде биомассы метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554. Добавка получена методом микробиологического синтеза из природного газа путем культивирования метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus штамм ВКПМ B-13554 на минеральной среде с содержанием сырого протеина 74,7-78,1% и содержащей природные формы водорастворимых витаминов группы В и органические формы микроэлементов в виде протеинатов. Способ применения созданной белковой витаминно-минеральной добавки для кормления цыплят-бройлеров и кур-несушек заключается во включении кормовой белковой витаминно-минеральной добавки в состав комбикорма в необходимом и достаточном количестве в течение всего периода выращивания цыплят-бройлеров и содержания кур-несушек. При этом заменяют рыбную муку в рационе, а также водорастворимые витамины группы В, такие как В1, В2, В3, В5, В6, В9, В12, и микроэлементы, такие как медь, железо, марганец, цинк, кобальт в премиксе. Использование группы изобретений позволит получить высокие показатели выращивания и содержания птицы, а также увеличить ассортимент белковых витаминно-минеральных добавок. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 15 табл., 3 пр.

1. Белковая витаминно-минеральная добавка для кормления цыплят-бройлеров и кур-несушек, характеризующаяся тем, что она содержит биомассу штамма метанотрофных бактерий Methylococcus capsulatus ВКПМ B-13554, культивированного на минеральной белковой среде, причем добавка содержит компоненты в следующем соотношении мас. %:

сырой протеин 74,7-78,1 лизин 3,89 метионин 1,97 треонин 3,1 триптофан 1,29,

а также природные формы водорастворимых витаминов группы В и органические формы микроэлементов - остальное.

2. Белковая витаминно-минеральная добавка по п.1, отличающаяся тем, что имеет содержание водорастворимых витаминов группы В, мг на 1 кг корма, а именно:

В1 90-110

В2 23-59

В3 600-1000

В5 330-540

В6 480-720

В12 20-40

3. Белковая витаминно-минеральная добавка по п.1, отличающаяся тем, что, содержит органические формы микроэлементов, обеспечивающие усвояемость кормов цыплятами-бройлерами и курами-несушками.

4. Способ применения белковой витаминно-минеральной добавки по п.1 для кормления цыплят-бройлеров и кур-несушек, заключающийся во включении кормовой белковой витаминно-минеральной добавки по п.1 в состав комбикорма в количестве от 2 до 4% в течение всего периода выращивания цыплят-бройлеров и содержания кур-несушек, заменяя при этом частично или полностью рыбную муку в рационе, а также водорастворимые витамины группы В, кроме В4 и В7, и микроэлементы, такие как медь, железо, марганец, цинк, кобальт в премиксе.