Способ повышения продуктивных показателей цыплят-бройлеров при использовании комплексной органической добавки Российский патент 2025 года по МПК A23K50/75 A23K20/10 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, может быть использовано в птицеводстве при выращивании высокопродуктивной птицы мясного направления. В частности, изобретение позволит повысить продуктивность цыплят-бройлеров, что в целом положительно отразится на эффективности выращивания. Способ заключается в скармливании органической добавки на основе янтарной кислоты и аргинина в составе рациона, не содержащего кормовые антибиотики.

Современные кроссы цыплят-бройлеров характеризуются не только высокой скоростью роста, но и эффективностью трансформации корма в продукт. Выращивание цыплят-бройлеров является важной отраслью животноводства, удовлетворяющей мировые потребности в мясе птицы. В связи с этим, для обеспечения высоких темпов производства требуется применение стимуляторов роста. Традиционно, с этой целью применялись кормовые антибиотики, но для предотвращения распространения антибиотикорезистентности требуются альтернативные методы выращивания, исключающие их применение и поддерживающие здоровье цыплят-бройлеров [1]. Кормовые добавки на основе различных классов веществ являются мировым трендом в птицеводстве. Успех применения зависит как от подбора типов веществ, так и от особенностей ввода [2].

Предлагаемая стратегия охватывает два класса веществ - это органическая кислота и алифатическая аминокислота. Органические кислоты, обладая спектром антимикробной активности, модулируют микробиом слепой кишки, путем снижения действия патогенов. В последствии это положительно сказывается на продуктивности цыплят-бройлеров. Кроме того, недиссоциированная органическая кислота может легко проникать через липидные бислои клеточной мембраны бактерий. В клетке протон высвобождается органической кислотой в щелочной среде, что приводит к снижению внутриклеточного pH. За этим процессом следует ферментативная реакция, заставляющая бактериальную клетку выделять протон и накапливать внутриклеточный анион. Помимо этого, подкислители способствуют высвобождению пищеварительных ферментов, секреции поджелудочной железы и пролиферации клеток кишечника [3].

Аминокислоты, представляют собой функциональные и структурные единицы белка, их применение в кормлении животных уменьшает потери азота при метаболизме белка, что приводит к снижению выделения аммиака в окружающую среду и улучшает ростовые показатели [4]. В частности, аргинин является незаменимой аминокислотой для цыплят-бройлеров. Данная аминокислота положительно влияет на различные метаболические аспекты, включая синтез мышечного белка, снижение окислительного стресса, повышение иммунитета и усиление пролиферации эпителиальных клеток кишечника. Аргинин служит фундаментальным предшественником многочисленных молекул, таких как глутамат, глутамин, креатин, оксид азота, пролин и полиамины [5]. Таким образом, аргинин и янтарная кислота являются адаптогенами.

В птицеводстве, и аргинин и янтарная кислота предлагаются в составе комплексных добавок по отдельности [5, 6]. Так, в 2021 г предложен способ повышения продуктивности цыплят-бройлеров (патент РФ 2749457), характеризующийся тем, что цыплятам-бройлерам с двухнедельного возраста в течение 5 недель в основной рацион вводят совместно аргинин, лизин, метионин и ультрадисперсные частицы SiO₂ в дозировке аргинин - 7 г/кг, лизин - 6 г/кг, метионин - 2 г/кг, ультрадисперсные частицы SiO₂ - 300 мг/кг комбикорма [6]. Недостатком данного способа является тот факт, что метионин и лизин являются нормируемыми аминокислотами и входят в состав комбикормов для цыплят-бройлеров [1].

Помимо этого, известен способ эффективного повышения продуктивности цыплят-бройлеров (патент РФ 2601812), путём внутримышечных инъекций в 15- и 29-суточном возрасте лиозолей наночастиц железа с размерностью частиц 80,5±5,5 нм в дозировке 2 мг/кг живой массы совместно с включением с 15-суточного возраста аргинина в дозировке 10 г на кг рациона [7]. Недостатком данного решения является трудоёмкость способа при масштабизации процесса.

Существуют изобретения для птицеводства в виде кормовых добавок на основе янтарной кислоты, и защищены соответственно патентами Российской Федерации № 2818572 [8], № 2701656 [9], № 2809377 [10]. По способу № 2818572 предлагается выпаивание птице жидкого органического средства, разведенного с водой, а также проведение аэрозольных обработок поголовья птицы этим же жидким органическим средством. При этом, в составе данного средства выделяют хвойный экстракт (3,5 - 4 %), янтарную кислоту (1 - 1,1 %), полиэтиленгликоль-9 (45,0-45,5 %) и воду. По данному способу недостатком является факт применения хвойного экстракта, биоактивный состав которого вариабелен в зависимости от природно-климатических и других факторов.

Известен также патент на изобретение № 2701656, как средство повышения мясной продуктивности и качества мяса цыплят-бройлеров в условиях технологических стрессов на основе карбоната лития, янтарной кислоту, L-карнитина, сульфата цинка, сульфата марганца, сульфата меди, бетаин. Недостатком данного изобретения является сложность состава.

Наиболее близкий к предлагаемому изобретению способ, состоящий в введение аминокислоты и янтарной кислоты в рацион цыплят-бройлеров, является патент РФ № 2809377 «Способ применения пребиотической лактулозосодержащей кормовой добавки в рационах сельскохозяйственной птицы мясного и яичного направления» (прототип). Данный способ кормления цыплят-бройлеров характеризуется введением на постоянной основе в рацион цыплят-бройлеров в возрастной период с 1 по 37 день, ремонтного молодняка в возрасте с 14 до 17 недель и кур-несушек кормовой добавки в дозе 5 г/кг концентрированного корма, в состав которой входят следующие компоненты, г/100 кг корма: лактувет-1 17,97; глицин 11,88; янтарная кислота 2,50; фолиевая кислота 30,00; витамин Е 1,00; жмых расторопши 36,65. По прототипу основной биологический эффект заключается пребиотическом действии лактулозосодержащей кормовой добавки.

Раскрытие изобретения

На основе полученных экспериментальных данных и обзора литературы, нами предложен способ повышения продуктивных показателей цыплят-бройлеров путем введения в рацион сельскохозяйственной птицы комплексной кормовой добавки на основе янтарной кислоты (0,01 % от массы корма) и аргинина (0,07 % от массы корма).

Задача изобретения - получение высокоэффективной и безопасной кормовой добавки, позволяющей улучшить эффективность выращивания цыплят-бройлеров, без использования кормовых антибиотиков. Техническим результатом данного решения является повышение продуктивных показателей цыплят-бройлеров с использованием комплексной кормовой добавки на основе янтарной кислоты и аргинина, в частности улучшение роста и развития птицы, увеличение среднесуточного прироста массы тела, улучшение конверсии корма и коэффициентов переваримости.

Новизна заявленного способа заключается в синергетическом положительном действии адаптогена - янтарной кислоты и незаменимой аминокислоты - аргинина на метаболические процессы цыплят-бройлеров, что сопровождается улучшением зоотехнических показателей.

Реализация предложенного способа: ежедневно, с семисуточного возраста цыплят-бройлеров в рацион помимо премикса, не содержащего антибиотические добавки, вводятся янтарная кислота в дозировке 0,01 % от массы корма и аргинин - 0,07 % от массы корма, до момента убоя.

Пример конкретного исполнения.

Исследования проведены на базе вивария ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии». Объект исследований цыплята-бройлеры (кросс «Росс 308»). В соответствии с принципом аналогичных групп, были отобраны семисуточные цыплята (n=70), в дальнейшем сформированы контрольная и опытная группы. Рацион исследуемых групп состоял из сбалансированной кормосмеси. Премикс не содержал кормовые антибиотики. Контрольная группа получала основной рацион. В опытной группе помимо основного рациона, вводили порошок янтарной кислоты (Россия) в дозировке 0,01 % от массы корма, и аргинин («FOODMATE Co., Ltd.», Китай) - 0,07 % от массы корма. Длительность эксперимента - 35 суток.

Схема исследования представлена в таблице 1. Лабораторные исследования выполнены в центре «Нанотехнологии в сельском хозяйстве» с использованием приборной базы ЦКП БСТ РАН http://цкп-бст.рф. Статистический анализ данных выполнен с помощью офисного программного комплекса «Microsoft Office» с применением программы «Excel» («Microsoft», США) и обработкой данных в «Statistica 12.0» («Stat Soft Inc.», США). Проверка на нормальность распределения данных была проведена с помощью критерия согласия Колмогорова-Смирнова. Интенсивность роста птицы определяли по относительному приросту живой массы (Р, %) рассчитанному по формуле Броди:

Р= ((BW₁-BW₀) / ((BW₁+BW₀) * 0,5)) *100 %, (1)

где BW₁ - живая масса в конце периода выращивания, г;

BW₀ - живая масса в начале периода выращивания, г.

Европейский индекс эффективности (ЕИЭ) определяли по формуле:

ЕИЭ = ((Сохранность поголовья, % * Средняя живая масса 1 гол., кг) / (Возраст убоя, дней * Конверсия корма, кг)) * 100 (2)

Динамика живой массы представляет собой важнейший показатель выращивания сельскохозяйственных животных. В эксперименте рост цыплят-бройлеров оценивали посредством изменения живой массы, а также абсолютного и относительного приростов. В частности, выявлено, в первые три недели эксперимента разница живой массы между группами не превышала 10 % на уровне тенденции. Спустя четыре недели опыт превышал контроль на 9,33 % (p≤0,05), спустя пять на 10,51 % (p≤0,05). Динамика живой массы приведена в таблице 1.

В таблице 2 представлены основные зоотехнические показатели. Рассматривая данные показатели, мы проводим оценку эффективности выращивания цыплят-бройлеров. Так, по абсолютному приросту, бройлеры опытной группы превосходили контроль на 11,3 %. При этом уровень сохранности как в опыте, так и в контроле был высоким. Для контроля показатель составил 94,29 %, для опыта - 97,14 %. Интенсивность роста цыплят-бройлеров опытной группы была выше на 3 % контроля. Затраты корма на 1 голову за весь эксперимент в опыте на 3,1 % ниже, чем в контроле. По периодам, в стартовом, расход корма на голову в опыте на 8,13 % ниже, в ростовом показатель превышал на 4,78 % в сравнении с контролем. С учетом интенсивности роста и преобразования корма в продукцию, показатель кормоконверсии в опыте составил 1,5, в контроле 1,7.

Биохимический анализ крови является важным инструментом для оценки физиологического состояния и здоровья организма, позволяя выявить любые изменения на фоне влияния исследуемых факторов. Так, в эксперименте (таблица 3) выявлено, что при введении комплекса органических веществ наблюдалось изменение белкового обмена, что отражалось увеличением уровня альбумина на 18,97 % (p≤0,05) и общего белка на 18,35 % (p≤0,05). При этом, в опыте отмечалось увеличение уровня мочевины в 1,7 раз (p≤0,05) и снижение мочевой кислоты на 5,31 % (p≤0,05) в сравнение с контролем. Уровень глюкозы на фоне введение добавок был выше на 17,69 % (p≤0,05). В опыте зафиксировано увеличение уровня железа на 25,6 % (p≤0,01). Среди показателей липидного обмена, холестерин как в опыте, так в контроле находился на одном уровне, но триглицериды были снижены на 4,72 % (p≤0,05) в опытной группе. Подобный изменения связаны с непосредственным влиянием исследуемых добавок на метаболические процессы в организме. Так, анализируя показатели белкового обмена, отметим интенсификацию и эффективное преобразование пищевого белка. Это связано с ролью аргинина и янтарной кислоты в обмене веществ. Установлено, что аргинин обладает стимулирующим действием на выработку гормонов гипофиза и поджелудочной железы, включая глюкагон и гормон роста, которые, в свою очередь, увеличивают синтез белка [11]. Увеличение уровня мочевины и снижение мочевой кислоты подтверждают данный факт, свидетельствуя также о сбалансированности рациона и эффективном преобразовании белковых нутриентов на фоне применения адаптогенов [12]. Аргинин является участником орнитинового цикла, в ходе которого из аммиака образуется мочевина, таким образом вероятно увеличение уровня данной аминокислоты может привести к повышению продукции мочевины, что положительно влияет на метаболическое состояние организма [13]. Аргинин может оказывать косвенное влияние на уровень железа, способствуя улучшению кровообращения и кислородоснабжения тканей [14]. Однако прямое влияние аргинина на уровень железа в крови требует дальнейших исследований.

Янтарная кислота, являясь одним из ключевых метаболитов цикла трикарбоновых кислот, способна участвовать в пластическом обмене, в частности регуляции синтеза белка. Это связано с улучшением работы клеток печени, где происходит синтез большинства белков плазмы [15]. Увеличение уровня альбумина в крови может свидетельствовать об улучшении общего метаболизма. Помимо этого, янтарная кислота способствовать улучшению усвоения глюкозы клетками и повышению чувствительности к инсулину. Это может быть особенно полезно для бройлеров, так как оптимизация обмена углеводов способствует лучшему росту и развитию птиц [16].

Физиологические изменения организма напрямую отражаются на эффективности преобразования корма. На фигуре 1-2 представлены коэффициенты переваримости компонентов стартового и ростового рационов. Так в стартовый период цыплят-бройлеры опытной группы эффективнее переваривали сырой жир, разница составила 5,8 % (p≤0,05). В ростовой период переваримость сырого жира цыплятами-бройлерами опытной группы превышала контрольные значения на 4,1 % (p≤0,05), переваримость сырого протеина на 6,11 % (p≤0,05). Подобные эффекты могут быть связаны с активным метаболическим действием предлагаемых агентов. Для птиц аргинин является незаменимой аминокислотой, поскольку они способны получать его исключительно с пищей. Стратегия введения аргинина в качестве кормовой добавки напрямую отразится на процесс белкового синтеза и наращивания массы [12].

Таким образом, представленный нами подход к внедрению органического комплекса, основанного на янтарной кислоте и аргинине, способствует эффективному выращиванию цыплят-бройлеров. Применение подобных технологий в птицеводстве будет способствовать устойчивому развитию отрасли. Таким образом, внедрение органического комплекса на основе янтарной кислоты и аргинина является перспективным направлением для повышения эффективности и безопасности производства.

Источники информации:

1. Nechitailo К.S. Causes, mechanisms of development and manifestations of antibiotic resistance in poultry farming, consequences and methods of overcoming (review) / Nechitailo К.S., Sizova E.A., Lebedev S.V., Ryazantseva K.V. // World’s Poultry Science Journal. - 2024, 80 (2), 453-479. doi: 10.1080/00439339.2024.2315461.

2. FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations). Meat Market Review-Overview of Global Meat Market Developments in 2019. - 2020.

3. Khan R.U. Prospects of organic acids as safe alternative to antibiotics in broiler chickens diet / Khan R.U., Naz S., Raziq F., Qudratullah Q., Khan N.A., Laudadio V., Tufarelli V., Ragni M. // Environ Sci Pollut Res Int. - 2022, 29 (22): 32594-32604. doi: 10.1007/s11356-022-19241-8.

4. Alagawany M. Nutritional significance of amino acids, vitamins and minerals as nutraceuticals in poultry production and health - a comprehensive review / Alagawany M., Elnesr S.S., Farag M.R., Tiwari R., Yatoo M.I., Karthik K., Michalak I., Dhama K. // Vet Q. - 2020 Dec 7; 41 (1): 1-29. doi: 10.1080/01652176.2020.1857887.

5. Ajao A.M. Phase-specific outcmes of arginine or branched-chain amino acids supplementation in low crude protein diets on performance, nutrient digestibility, and expression of tissue protein synthesis and degradation in broiler chickens infected with mixed Eimeria spp. / Ajao A.M., Liu G., Taylor J., Ball M.E.E., Mercier Y., Applegate T.J., Selvaraj R., Kyriazakis I., Kim W.K., Olukosi O.A. // Poult Sci. - 2024 Jul; 103 (7): 103811. doi: 10.1016/j.psj.2024.103811.

6. Патент на изобретение РФ № 2749457 Способ повышения продуктивных качеств цыплят-бройлеров / А.С. Мустафина, С.А. Мирошников, В.Н. Никулин, Ш.Г. Рахматуллин, Р.З. Мустафин, Е.А. Сизова, Т.Н. Холодилина. Опубликовано 11.06.2021.

7. Патент на изобретение РФ № 2601812 Способ эффективного повышения продуктивности цыплят-бройлеров при совместном применении внутримышечной инъекции наноформ железа и аргинина в составе рациона / Е.В. Яушева, С.А. Мирошников, Е.А. Сизова, Б.Г. Рогачев, Л.Н. Павлов. Опубликовано 10.11.2016.

8. Патент на изобретение РФ № 2818572 Способ повышения иммунитета, сохранности и продуктивности птицы / Ф.Д. Онищук, Р.Ф. Онищук, А.А. Онищук. Опубликовано 02.05.2024.

9. Патент на изобретение РФ № 2701656 Средство для повышения мясной продуктивности и качества мяса цыплят-бройлеров в условиях технологических стрессов / А.В. Мифтахутдинов, О.А. Величко, С.В. Шабалдин, Э.Р. Сайфульмулюков, Е.А. Ноговищина, М.А. Григорьева. Опубликовано 30.09.2019.

10. Патент на изобретение РФ № 2809377 Способ применения пребиотической лактулозосодержащей кормовой добавки в рационах сельскохозяйственной птицы мясного и яичного направления / З.Б. Комарова, Л.В. Хорошевская, А.А. Мосолов, И.Ф. Горлов, М.И. Сложенкина, А.Г. Храмцов, Е.А. Струк, А.Н. Струк, Е.Г. Абраменко, Н.В. Калинина. Опубликовано 11.12.2023.

11. Oso A.O. Effect of dietary supplementation with arginine on haematological indices, serum chemistry, carcass yield, gut microflora, and lymphoid organs of growing turkeys / Oso A.O., Williams G.A., Oluwatosin O.O., Bamgbose A.M., Adebayo A.O., Olowofeso O., Xin W. // Livestock Science - 2017. 198, 58-64.

12. Emadi M. Nutrition and immunity: the effects of the combination of arginine and tryptophan on growth performance, serum parameters and immune response in broiler chickens challenged with infectious bursal disease vaccine / Emadi M., Jahanshiri F., Kaveh K., Hair-Bejo M., Ideris A., Alimon A.R. // Avian Pathol. - 2011 Feb; 40 (1): 63-72. doi: 10.1080/03079457.2010.539590. PMID: 21331949.

13. Matsumoto S. Urea cycle disorders-update / Matsumoto S., Häberle J., Kido J. et al. // J Hum Genet - 2019, 64, 833-847. doi: 10.1038/s10038-019-0614-4.

14. Huynh N.N. Amino acids, arginase and nitric oxide in vascular health / Huynh N.N., Chin-Dusting J. // Clin Exp Pharmacol Physiol. - 2006 Jan-Feb; 33 (1-2): 1-8. doi: 10.1111/j.1440-1681.2006.04316.x. PMID: 16445692.

15. Arnold P.K. Regulation and function of the mammalian tricarboxylic acid cycle / Arnold P.K., Finley L.W.S. // J Biol Chem. - 2023 Feb; 299 (2): 102838. doi: 10.1016/j.jbc.2022.102838. Epub 2022 Dec 26.

16. Ives S.J. The effect of succinic acid on the metabolic profile in high-fat diet-induced obesity and insulin resistance / Ives S.J., Zaleski K.S., Slocum C., Escudero D., Sheridan C., Legesse S., Vidal K., Lagalwar S., Reynolds T.H. // Physiol Rep. - 2020 Nov; 8 (21): e14630. doi: 10.14814/phy2.14630.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в птицеводстве при выращивании высокопродуктивной птицы мясного направления. Цыплятам-бройлерам в течение всего периода выращивания, начиная с 7-дневного возраста, раз в сутки скармливают комплексную органическую добавку, включающую янтарную кислоту и аргинин. При этом янтарную кислоту применяют в количестве 0,01% от массы корма, а аргинин в количестве 0,07% от массы корма с основным рационом. Использование изобретения позволит повысить продуктивность цыплят-бройлеров. 3 табл., 2 ил.

Способ повышения продуктивных показателей цыплят-бройлеров, характеризующийся тем, что цыплятам-бройлерам в течение всего периода выращивания, начиная с 7-дневного возраста, раз в сутки скармливают комплексную органическую добавку, включающую янтарную кислоту и аргинин, при этом янтарную кислоту применяют в количестве 0,01% от массы корма, а аргинин в количестве 0,07% от массы корма с основным рационом.