ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯФизиологическое обоснование использования экологически безопасного горохо-рапсового экструдата при откорме свиней

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОГО ГОРОХО-РАПСОВОГО ЭКСТРУДАТА ПРИ ОТКОРМЕ СВИНЕЙ

03.00.13 - Физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Хазипов Назип Накипович

Казань 2008

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана» и в ГНУ «ТатНИИСХ РАСХН».

Научный руководитель - доктор ветеринарных наук, профессор Гарипов Талгат Валирахманович

Научный консультант - доктор сельскохозяйственных наук, профессор Шакиров Шамиль Касымович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, доцент Логинов Георгий Павлович

доктор биологических наук, профессор Ситдиков Фарит Габдулхакович

Ведущая организация - ФГОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»

Защита диссертации состоится «10» ноября 2008 года в 13-00 часов на заседании диссертационного совета Д-220.034.02 при ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана» по адресу: 420074, г.Казань, Сибирский тракт, 35, КГАВМ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана».

Автореферат разослан «10» октября 2008 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор биологических наук,

доцент Мухаметгалиев Н.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Значимость и перспективность научных исследований в области кормления сельскохозяйственных животных оценивается, прежде всего, эффективностью биоконверсии питательных веществ корма в продукцию животноводства. Наибольший вклад в этот процесс вносит полноценное протеиновое питание животных. Дефицит протеина особенно в свиноводстве и сегодня остается одним из основных лимитирующих факторов, снижающих эффективность отрасли. Исследования по этой проблеме в современных условиях требуют новых методических подходов и теоретических обоснований.

Интенсивные анаболические процессы в организме свиней, возможны при достаточном поступлении кормов, богатых белками. Только за счёт увеличения производства полноценных кормов животного происхождения удовлетворить потребность свиней в кормовом протеине затруднительно (Л.К. Эрнст, 1992; Н.Г. Макарцев, 1999; В.Г. Рядчиков, 2000, Л.П. Зарипова, 2002). Успешное решение проблемы обеспечения свиней достаточным количеством усвояемых белков возможно на основе оригинальных научных разработок, направленных на облегчение усвоения растительного белка организмом свиней. Наиболее быстрым и эффективным способом пополнения кормового белкового баланса является увеличение производства гороха и других нетрадиционных высокобелковых кормовых культур. Однако объемы производства гороха за последние годы значительно снизились. Так, если в Республике Татарстан в 70-е годы посевы гороха занимали 500 тыс. га (Н.В. Григорьев, 1976), то в 2005 - лишь 51 тыс. га (А.Н. Фадеева, 2005), что более усугубило дефицит кормового протеина. Несмотря на такое значительное сокращение посевов гороха, он остается наиболее перспективной бобовой культурой для природно-климатической зоны Республики Татарстан.

Перспективными в решении дефицита кормового белка среди бобовых культур являются также люпин, кормовые бобы и соя, а среди масличных - рапс, объемы производства, которых в последние годы наращиваются. Площади посева рапса в Республике Татарстан в 1990 году составляли 29,0 тыс. га, в 1999 году 70,0 тыс. га (Р.Г. Гареев, 1997; И.Ф. Левин, 2005), а в 2007 году достигли 111,6 тыс. га.

Основной причиной, ограничивающей скармливание животным зерна бобовых культур и рапса, является содержание в них комплекса антипитательных веществ. Содержащиеся в горохе биологически активные антиалиментарные вещества, алкалоиды, ингибиторы трипсина, химотрипсина, в рапсе - гойтрогенный фактор, дубильные соединения, эруковая кислота, нитриты и нитраты отрицательно влияют на обменные процессы, снижают устойчивость и продуктивность животных (особенно моногастричных), тем самым снижают эффективность их применения в животноводстве (M. Walter, 1988; I. Huisman, A. Poel, 1990; Л.В. Новиков, 1991; Л.П. Зарипова, 2002; Р.А. Каримов и др., 2003; Г.П. Логинов, 2005).

Значительно устранить или уменьшить содержание вредных веществ семян бобовых культур и рапса, возможно при помощи баротермической обработки (экструдирования), которая позволяет полностью восполнить недостаток протеина в рационах откармливаемых свиней, исключив при этом корма животного происхождения (Е.З. Ткачев, 1987; M. Walter, 1988; A. Aumaitre et al., 1998, Р.К. Хакимов, 2006; Л. Трунова, 2006). Учитывая вышеизложенное, настоящая работа посвящена разработке физиолого-биохимических основ повышения продуктивного действия гороха и рапса в рационах откармливаемых свиней. В этом отношении особый интерес представляет разработка технологии производства энергопротеиновых концентратов на базе экструдированной смеси гороха и маслосемян рапса.

Диссертация является обобщением результатов исследований автора, выполненных в 2001…2002 гг. по единому плану НИР в рамках программы фундаментальных и прикладных приоритетных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса РФ на 2001…2005 годы.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы являлось создание экологически безвредного энергопротеинового концентрата из растительных высокобелковых и энергонасыщенных компонентов путём баротермической обработки (экструзии) и изучение его влияния на физиологическое состояние, обмен веществ, интенсивность роста, мясную продуктивность, биохимические и технологические качества мяса свиней.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- разработать технологию и создать растительный энергопротеиновый концентрат, состоящий из зерен гороха и маслосемян рапса ярового, способный эквивалентно по протеину заменить кормовые добавки животного и микробиологического происхождений и изучить его кормовую, биологическую ценности и санитарно-гигиеническое состояние;

- установить степень влияния горохо-рапсового экструдата на физиологическое состояние, морфологический и биохимический состав крови и гормональный статус свиней и научно обосновать его оптимальные нормы скармливания откормочным свиньям;

- изучить некоторые стороны обмена веществ, развитие мышечной и жировой тканей, биохимический состав длиннейшей мышцы спины откормочных свиней, а также технологические и вкусовые качества мяса и бульона; свинья энергопротеиновый физиологический концентрат

- дать научно-практическое обоснование эффективности применения горохо-рапсового экструдата в качестве белкового и энергетического компонентов в рационах и составах белково-витаминно-минеральных добавок (БВМД) для откормочных свиней.

Научная новизна и теоретическая значимость. Впервые создан экологически безопасный высокобелковый энергонасыщенный растительный концентрат из зерен гороха и маслосемян рапса ярового. Установлено, что экструзия оказывает положительное влияние на физико-химическое состояние белков и их аминокислотный состав, уровень ингибиторов протеаз, санитарно-гигиеническое качество и относительную биологическую ценность горохо-рапсовой смеси. Изучено влияние частичной или полной замены кормов животного и микробиологического происхождений горохо-рапсовым экструдатом как в отдельности, так и в комплексе с солями йода на фоне различных типов кормления на интенсивность роста, развитие мышечной и жировой тканей, основные обменные процессы и гормональный статус организма откормочных свиней, а также технологические и вкусовые качества мяса и бульона. Научно доказана биологическая и экономическая целесообразность применения горохо-рапсового экструдата в качестве белкового и энергетического кормового компонента при откорме свиней.

Практическая значимость исследований. Разработан способ получения горохо-рапсового экструдата и научно обоснованы оптимальные нормы его скармливания откормочным свиньям, обеспечивающие продуктивный эффект на уровне с кормами животного происхождения. Научная разработка награждена серебряной медалью и дипломом II степени в Российской агропромышленной выставке «Золотая осень» 12…16 октября 2002 года, прошла производственную проверку и рекомендована для внедрения в производство.

Положения, выносимые на защиту:

- технология экструдирования с оптимальным соотношением гороха и маслосемян рапса (3:1), позволяющая получить растительный энергопротеиновый концентрат с высокой кормовой и биологической ценностью и санитарно-гигиеническими показателями;

- нормы ввода горохо-рапсового экструдата, обогащенного йодом в рационы откормочных свиней (12,5…25,0 % по питательности) в зависимости от использования кормов животного и микробиологического происхождений, поддерживающие высокие анаболические процессы и оптимальный гормональный статус свиней;

- горохо-рапсовый экструдат обеспечивает интенсивность роста, направленность биосинтеза мышечной и жировой тканей тела свиней, технологические и вкусовые качества мяса и бульона;

- горохо-рапсовый экструдат в комплексе с йодом - перспективный растительный источник кормового протеина и энергии для откормочных свиней, его использование обеспечивает высокую экономическую эффективность.

Апробация материалов диссертации. Основные результаты исследований доложены и одобрены участниками ежегодных научно-производственных конференций ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана» (Казань, 2006…2008).

Публикация результатов исследований. Материалы диссертационной работы опубликованы в пяти научных статьях.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 184 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических предложений и библиографического указателя использованной литературы, включающего 291 наименований отечественных и 50 иностранных работ. Работа содержит 24 таблицы, 14 рисунков и 2 приложения.

Материал и методы исследований

Экспериментальная часть исследований состоит из лабораторных, технологических и двух научно-хозяйственных опытов.

Лабораторные и технологические исследования проведены в условиях лаборатории кафедры физиологии ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э.Баумана» и научно-технологического центра животноводства, центра аналитических исследований ГНУ «Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства РАСХН».

Технология получения растительных энергопротеиновых концентратов (ЭПК) с заданными параметрами протеина и энергии и исследования по выявлению оптимальных соотношений их компонентов, также изучение кормовой и биологической ценности готовых концентратов были проведены в лабораторных условиях. В ходе работы были подготовлены смеси из зерна гороха и маслосемян ярового рапса в соотношениях 1:1; 2:1; 3:1 и 4:1 и измельчены на зерновой дробилке ДКУ-2 с ситом 2-3 мм, экструдированы на пресс-экструдере КМЗ-2.

В экспериментах использованы горохо-рапсовые ЭПК, изготовленные в условиях Балтасинского межхозяйственного комбикормового завода РТ.

Научно-хозяйственные опыты выполнены на свинокомплексе ОПХ имени Ленина Тюлячинского района Республики Татарстан в период 2001…2002 годы.

Животных для исследования подбирали методом групп-аналогов (А.И. Овсянников, 1976) в два периода: подготовительный и опытный. Опытные группы формировали из поросят крупной белой породы в возрасте 90…100 дней. При этом учитывали клиническое состояние животных, их происхождение, пол, возраст, живую массу и интенсивность роста.

Содержание и кормление свиней было групповое. В течение всего опыта ежедневно учитывали количество заданных кормов и их остатков, из всех партий кормов отбирали средние пробы для анализов. Кормовые смеси для каждой группы готовили на 10…15 дней.

Рационы кормления свиней всех групп составляли с учётом норм ВИЖа (А.П. Калашников и др., 1985, 2003). Оптимальный уровень недостающих макро- и микроэлементов, витаминов в рационах обеспечивали за счёт введения в рационы витаминно-минеральных премиксов производства ГНУ ТатНИИСХ.

Первый научно-хозяйственный опыт был проведён с 14 мая по 21 сентября 2001 года. Продолжительность опыта составила 130 дней, из которых 15 дней были подготовительным периодом, а 115 - опытным. Цель этого опыта заключалась в изучении влияния на продуктивность откармливаемых свиней различных доз горохо-рапсового экструдата как в комплексе с калия йодидом, так и без него, путём замены им части зерносмеси, мясокостной муки и кормовых дрожжей эквивалентно по протеину. Основное внимание уделялось физиолого-биохимическому состоянию, обмену веществ и продуктивности подопытных животных и их мясосальным показателям. Общая схема проведенных исследований приведена на рисунке 1.

Животные первой (контрольной) группы получали рацион, состоящий из злаково-бобовой зерносмеси, мясокостной муки и кормовых дрожжей. Во второй группе 50 % мясокостной муки и кормовых дрожжей, а также часть (9,25 % по питательности) злаково-бобовой зерносмеси были заменены горохо-рапсовым экструдатом. В рационах свиней четвертой и пятой опытных групп, мясокостная мука и дрожжи были исключены из рациона полностью, а содержание горохо-рапсового экструдата составило 25,0 % по питательности. Животные третьей и пятой опытных групп на фоне кормления горохо-рапсовым экструдатом дополнительно получали калия йодид из расчета 1,0 мг чистого йода на 1 кг сухого вещества рациона.

Второй научно-хозяйственный опыт на 5-ти группах откармливаемых свиней по 15 голов в каждой был проведён с 16 июля по 10 ноября 2002 года. Продолжительность опыта составила 117 кормовых дней, из которых 15 дней были подготовительным периодом, а 102 - опытными. В данном опыте на фоне различных типов кормления сравнительно изучали влияние горохо-рапсового экструдата в составе БВМД на основной обмен веществ, интенсивность роста, биосинтез мышечной и жировой тканей тела, а также качество животноводческой продукции.

Согласно схеме опыта, животные первой (контрольной) группы получали основной, сбалансированный по всем элементам питания рацион, состоящий из компонентов, имеющихся в хозяйстве (злаково-бобовая зерносмесь, комбисилос). Животные второй и третьей опытных групп на фоне ячменно-комбисилосных рационов получали в качестве балансирующих добавок различные БВМД с кормами животного происхождения или горохо-рапсовым экструдатом в количествах соответственно 20 и 25 % по питательности. В рационах подопытных свиней четвертой и пятой групп те же БВМД использовали на фоне ячменных рационов в соответствующих количествах.

Интенсивность роста животных и затраты кормов на единицу прироста определяли ежемесячным индивидуальным взвешиванием.

На протяжении всех опытов вели наблюдения за общим состоянием животных. В подготовительный период и в конце опытов проводили биохимические исследования сыворотки крови. Пробы крови брали из ушной вены свиней (А.А. Кудрявцев, 1952).

Для оценки влияния изучаемых кормовых факторов на физиологические и биохимические процессы, морфологию тканей и органов, мясосальные качества подопытных животных, а также на технологические качества был проведен контрольный убой с последующей обвалкой полутуш по методике П.Б. Житенко (1987). Для проведения исследований брали образцы длиннейшей мышцы спины.

Разработка технологии и изучение кормовой, биологической ценности и продуктивного действия горохо-рапсового экструдата

Лабораторные и технологические исследования

Научно-хозяйственные опыты

I - опыт (115 дней)		II - опыт (102 дня)
группы (n=100)		группы (n=75)

I	Основной рацион (ОР) - зерносмесь (93,5 % по питательности) + мука мясокостная - 3,5 % + дрожжи кормовые - 3,0 %		I	Основной рацион (ОР) - зерносмесь (70,0 % по питательности) + комбисилос - 30,0 %
II	ОР (84,25 % по питательности) + мука мясокостная - 1,75 % + дрожжи кормовые - 1,5 % + горохо-рапсовый экструдат - 12,5 %		II	ОР - мука ячменная 50,0 % (по питательности) + комбисилос - 30,0 % + БВМД-5010 - 20,0 %
III	ОР (84,25 % по питательности) + мука мясокостная - 1,75 % + дрожжи кормовые - 1,5 % + горохо-рапсовый экструдат - 12,5 % + калия йодид -1,0 мг/кг СВ		III	ОР - мука ячменная - 50,0 % (по питательности) + комбисилос - 25,0 % + БВМД-5050 - 25,0 %
IV	ОР (75,0 % по питательности) + горохо-рапсовый экструдат - 25,0 %		IV	ОР - мука ячменная -80,0 % (по питательности) + БВМД-5010 - 20,0 %
V	ОР (75,0 % по питательности) + горохо-рапсовый экструдат - 25,0 % + калия йодид -1,0 мг/кг СВ		V	ОР - мука ячменная - 75,0 % (по питательности) + БВМД-5050 - 25,0 %

Условные обозначения:

Рисунок 1 Общая схема исследований

Фракционный состав белков сырья и готового ЭПК определяли классическим методом Осборна (Б.П. Плешков, 1968), содержание алкалоидов - спектрофотометрически на приборе Lambda 35 производства Perkin elmer (США) (Ф.К. Терехов, 1987), активность ингибиторов протеаз (трипсина и химотрипсина) - казеинолитически (И.И. Бенкен, 1982).

Анализ кормов и продуктов убоя проводили по общепринятым методикам (Е.А. Петухова и др., 1989): первоначальную влагу определяли методом высушивания навески при температуре 60-65⁰С до воздушно-сухого состояния; гигроскопическую влагу - при температуре 100-105⁰С до постоянной массы; азот - методом Къельдаля; сырой жир - по Сокслету; сырую клетчатку кипячением в слабых растворах кислот и щелочей по методу Геннеберга и Штомана; сырую золу - методом сухого озоления; кальция - трилонометрическим методом с индикатором флуорексоном; фосфора - колориметрическим методом с аскорбиновой кислотой; каротина - по Цирели; сахара - по Бертрану. Содержание железа, марганца, меди, цинка, селена определяли атомно-абсорбционной спектрфотометрией на СА-10 (С.Г. Самохвалов, Н.А. Чеботарева, 1977), йода - ускоренным вариантом кинетического радоно-нитритного метода по Г.Ф. Проскуряковой (1976).

В мясе определяли: активную реакцию среды (рН) - потенциометрическим методом; влагоудерживающую способность пресс - методом Грау-Грамма в модификации ВНИИМП. Пищевая ценность свинины по методике, изложенной А.Т. Мысиком и С.М. Беловой (1986), дополнительно проведена комиссионная дегустация мяса и бульона.

В модульных опытах с использованием тест-объекта Tetrahymena pyriformis была установлена относительная биологическая ценность (ОБЦ) исследуемых ЭПК и мяса подопытных животных (Н.Г. Беленький, 1977).

Численность микроорганизмов различных физиологических групп в горохо-рапсовом ЭПК определяли методом посева на плотные питательные среды и выражали в количестве колониеобразующих единиц (КОЕ) на 1 г воздушно сухого субстрата после высушивания при 105⁰С (Е.З. Теппер и др., 1993).

Температуру тела животных измеряли ртутным термометром, пульс - по бедренной артерии, а частоту дыхания - по движению грудной клетки.

Гемоглобин определяли гемоглобинцианидным методом. Подсчет количества эритроцитов и лейкоцитов провели с использованием счётной камеры Горяева, а скорость оседания эритроцитов определяли микрометодом Панченкова.

В сыворотке крови содержание белка и его альбуминов, азота мочевины, триглециридов, холестерина, глюкозы, активности щелочной фосфатазы, амилазы, АлАТ (аланинаминотрансфераза) и АсАТ (аспартатаминотрансфераза), общего кальция и неорганического фосфора определяли на автоматическом анализаторе «Экспресс» фирмы Bayer. Концентрацию трийодтиронина (Т₃) и тироксина (Т₄) в сыворотке крови определяли иммуноферментным методом (В.А. Головченко и др., 2000).

Внутреннюю и внешнюю температуру помещения, а также влажность воздуха измеряли с помощью гидро-термометра RH/DEW Point. Скорость движения воздуха определяли при помощи анемометра DCIM-8906. Для определения аммиака использовали универсальный газоанализатор УГ-2. Для измерения освещённости использовали люксметр AZ-8581. Уровень шума в помещении определяли с помощью прибора AZ-8922. Весь цифровой материал подвергался статистической обработке на персональном компьютере по общепринятым методам вариационной статистики с использованием программы Microsoft Еxcel.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Кормовая и биологическая ценность горохо-рапсового экструдата

По результатам лабораторных и технологических исследований горохо-рапсовых смесей в зависимости от массовой доли составляющих компонентов (1:1; 2:1; 3:1 и 4:1) установлено, что экструзия повышает их питательность на 2,3…5,0 %, концентрации обменной энергии - на 2,9…5,3 (Р<0,05), сухого вещества - на 2,8…3,4 (Р<0,05), сырого протеина - на 0,4…5,1, БЭВ - на 9,9…18,4 (Р<0,05) и суммы сахаров - на 29,0…40,8 %, содержание сырого жира снижалось на 3,9…10,9 % (Р<0,05) (таблица 1).

Таблица 1

Кормовая и биологическая ценность горохо-рапсового экструдата в соотношении компонентов 3:1 до и после экструзии

Показатели	Ед. изм.	До экструзии	После экструзии	В % к исходной
Кормовая единица	кг	1,20 ± 0,01	1,26 ± 0,01*	105,0
Обменная энергия	МДж/кг	13,40 ± 0,09	14,10 ± 0,07*	105,2
Сухое вещество	г/кг	836,2 ± 5,8	863,3 ± 6,3*	103,2
Сырой протеин	г/кг	216,1 ± 3,5	217,9 ± 7,1	100,8
Переваримый протеин	г/кг	188,0 ± 3,0	189,6 ± 2,2*	100,8
Сырой жир	г/кг	93,6 ± 3,1	87,2 ± 3,2	93,2
Сырая клетчатка	г/кг	82,0 ± 8,8	68,1 ± 3,1	83,0
Безазотистые экстрактивные вещества	г/кг	413,7 ± 7,8	456,0 ± 6,1*	110,2
Сумма сахаров	г/кг	39,9 ± 2,1	56,2 ± 2,1*	140,8
Кальций	г/кг	2,5 ± 0,2	2,9 ± 0,1	116,0
Фосфор	г/кг	3,9 ± 0,1	4,0 ± 0,1	102,6
Растворимые фракции белка, всего	%	73,16 ± 4,58	78,41 ± 3,94*	107,2
в т.ч. водо- и солерастворимые	%	63,07 ± 2,42	55,87 ± 4,15*	88,6
Нерастворимый остаток, %	%	26,84 ± 4,58	21,59 ± 0,34*	80,4
Сумма аминокислот, всего	г/кг	166,88	165,29	99,0
в т.ч. незаменимых	г/кг	84,30	78,93	93,6
заменимых	г/кг	82,58	86,36	104,6
Относительная биологическая ценность (ОБЦ)	шт/мм3	160,0 ± 6,2	191,7 ± 4,3*	119,8

Примечание: * Р<0,05

Баротермическая обработка горохо-рапсовых смесей практически не оказала отрицательного влияния на содержание в них большинства аминокислот, в том числе незаменимых при соотношениях 1:1 и 2:1. При соотношении 3:1 установилась их стабильность за счет снижения незаменимых на 6,37 % и повышения заменимых на 4,58 % аминокислот. Концентрация ингибиторов трипсина и химотрипсина снизилась на 82,3 (Р<0,05) и 78,4 % (Р<0,01) соответственно. Общая численность микроорганизмов и плесневых грибов уменьшилась на 99,5 и 86,2 % от исходных величин. Содержание нитратов снизилось до следов (таблица 2).

Таблица 2

Содержание антипитательных веществ и санитарно-гигиеническое состояние горохо-рапсового экструдата (3:1) до и после экструзии

Показатели	Ед. изм.	До экструзии	После экструзии	В % к исходной
Ингибиторы трипсина	г/кг	3,45 ± 0,086	0,61 ± 0,054*	17,7
Ингибиторы химотрипсина	г/кг	1,48 ± 0,046	0,32 ± 0,016*	21,6
Сумма алкалоидов	%	0,057 ± 0,001	0,057 ± 0,006	100,0
Численность микроорганизмов	КОЕ/г	288,8	1,5	0,5
Численность плесневых грибов	КОЕ/г	17,4 ·10-3	2,4 ·10-3	13,8
Уровень нитратов	мг/кг	707,3	следы	-
Кислотное число:
в начале опыта	мг/КОН	28,3	7,9	27,9
через 2 месяца	мг/КОН	99,9	11,4	11,4

3.2. Состояние обменных процессов и продуктивность откормочных свиней

3.2.1. Влияние различных источников протеина и энергии на морфологический, биохимический состав крови и уровень обмена веществ в организме свиней

Морфологический состав цельной крови соответствовал физиологическим нормам. Однако у животных опытных групп, получавших в рационах БВМД как с кормами животного происхождения, так и с горохо-рапсовым экструдатом, наблюдалась тенденция увеличения в крови количества гемоглобина на 12,8…14,6 %, эритроцитов - на 6,4…8,3 %, против 11,5 и 4,9 % (P>0,05) соответственно в контроле, что способствовало увеличению кислородной емкости крови и являлось наглядным подтверждением более интенсивного протекания обмена веществ (второй опыт).

Содержание свиней контрольной группы (I-опыт) на балансированном рационе по протеину и энергии за счёт дорогостоящих компонентов (мясокостная мука и дрожжи) способствовало усилению за период опыта белкового обмена, о чем свидетельствует повышение концентраций общего белка на 15,0 %, альбуминов - на 23,4 %, активности АсАТ и АлАТ соответственно на 24,2 и 18,6 % (таблица 3).

Таблица 3

Биохимический состав сыворотки крови откормочных свиней

Показатели	Опыт	Группы
		I	II	III	IV	V
Общий белок, г/л	I	71,70±2,91	71,67±1,78	72,88±1,90	69,26±2,09	71,67±2,75
	II	64,22±0,72	67,02±0,08	68,82±0,01*	68,94±0,12*	69,06±0,20*
Альбумины, г/л	I	27,88±0,60	27,23±1,19	29,84±0,60*	25,65±0,67	27,18±0,28*
	II	26,97±0,12*	27,84±0,23*	28,71±0,17*	27,20±0,33*	28,93±0,18*
Мочевина, мМоль/л	I	7,24±0,45	7,97±0,54	7,69±0,50	9,03±0,17*	7,60±0,22
	II	7,95±0,39*	7,47±0,09	7,27±0,10	7,24±0,20	6,76±0,04
Холестерин, мМоль/л	I	2,64±0,15	2,88±0,24	3,04±0,20	2,95±0,13	3,12±0,15
	II	2,86±0,29	3,64±0,04*	3,09±0,25	3,30±0,07*	2,94±0,43
Триглицериды, мМоль/л	I	0,35±0,02	0,39±0,03	0,45±0,04	0,43±0,03	0,48±0,04
	II	0,43±0,02	0,50±0,01*	0,49±0,02*	0,51±0,01*	0,48±0,01*
Глюкоза, мМоль/л	I	3,85±0,34	3,75±0,29*	3,67±0,16*	3,46±0,28*	3,55±0,24*
	II	4,10±0,30	4,55±0,30	3,39±0,29	3,83±0,23	3,86±0,27
Кальций общий, мМоль/л	I	2,78±0,24	2,57±0,23	2,50±0,29	2,48±0,25	2,55±0,17
	II	2,22±0,22	2,51±0,04*	2,32±0,05*	2,65±0,01*	2,57±0,03*
Фосфор неорганический, мМоль/л	I	2,36±0,24	2,10±0,27	2,13±0,75	2,08±0,26	2,20±0,74
	II	1,88±0,07	2,00±0,01*	1,83±0,03*	1,96±0,01*	1,85±0,02*
Амилаза, е/л	I	1272,2±43,8	1250,5±41,3	1320,2±59,4	1315,2±66,2	1450,4±70,0
	II	1565,6±74,9	1579,8±82,0	1784,4±10,6*	1694,8±60,8	1835,8±16,1*
Щелочная фосфатаза, е/л	I	95,52±5,64	92,60±3,96	105,40±5,09	86,18±6,14	98,79±3,55
	II	130,0±3,54	158,2±2,60*	145,2±1,14*	158,8±3,68*	161,6±1,80*
АсАТ, е/л	I	50,69±0,66*	45,60±2,42	48,37±1,44	43,40±7,72	43,60±8,11
	II	52,41±4,49	54,14±5,55	53,19±2,89	55,51±6,43	56,24±2,40
АлАТ, е/л	I	41,68±1,01*	40,57±3,06	41,52±1,47	37,19±9,47	38,42±10,70
	II	34,02±2,11	36,53±1,48	38,20±3,26	37,06±2,24	39,10±3,24
ЛДГ, е/л	I	375,4±22,3	350,0±23,4	422,6±13,1	370,0±24,9	382,4±4,0
	II	349,6±15,2	446,5±17,1	496,6±24,3	502,2±16,6	510,2±28,7
Т3, нМоль/л	I	1,53±0,06	1,48±0,03	1,51±0,04	1,31±0,02	1,50±0,05
Т4, нМоль/л	I	50,83±0,87	46,60±1,24	50,04±0,42	45,12±3,44	49,34±1,58

Горохо-рапсовый концентрат в комплексе с калия йодом вызвал проявление у животных адаптивно-приспособительных реакций в обменных процессах. По результатам двух опытов полная или частичная замена в рационах кормов животного и микробиологического происхождений горохо-рапсовым экструдатом, обогащенным йодом в дозе 1,0 мг/кг сухого вещества на фоне различных типов кормления, способствовала повышению в сыворотке крови уровня общего белка на 11,7…16, 5 % и альбуминов - на 14,8…22,9 %, активности аспартатаминотрансферазы (АсАТ) - на 2,5…13,4 %, аланинаминотрансферазы (АлАТ) - на 8,9…16,9 % по сравнению с подготовительным периодом. При использовании изучаемого растительного концентрата без дополнительной йодной добавки эти показатели составляли соответственно 6,9…12,1 %; 8,7…11,4; 0,5…5,8 и 1,1…9,1 % (Р>0,05). Интенсивность процессов белкового обмена у этих животных подтверждается и по содержанию конечного продукта расхода азотистых веществ - мочевины.

Потребление кормов с повышенным содержанием горохо-рапсового экструдата в комплексе с калия йодом способствовало увеличению концентрации холестерина и триглицеридов у животных третьей и пятой групп (I-опыт) на 15,1…18,2 и 28,6…37,1 % по сравнению с контролем (Р>0,05). Однако, во втором опыте, при одинаковых концентрациях йода в рационах и использовании БВМД с горохо-рапсовым экструдатом уровень холестерина и триглицеридов повысился лишь на 1,8…8,0 % и 11,5…13,9 % соответственно, против 15,3…27,3 и 18,6…23,2 % (P<0,05) - при БВМД с мясокостной мукой.

У животных, получавших горохо-рапсовый экструдат, уровень глюкозы в сыворотке крови был ниже. Это, по-видимому, объясняется максимальным использованием глюкозы в обменных процессах и биосинтезе компонентов продукции, о чем свидетельствует повышение активности фермента - амилазы в крови.

Положительное влияние горохо-рапсового экструдата в комплексе с калия йодом на минеральный обмен в организме животных характеризовалось повышением активности фермента щелочной фосфатазы на 3,4…10,3 % (Р>0,05) в первом опыте и на 11,7…24,3 % (P<0,05) - во втором опыте по сравнению с контролем. В тоже время максимальная концентрация кальция и фосфора в сыворотке крови отмечалась у животных, получавших рационы с мясокостной мукой как в отдельности (I-опыт), так и в составе с БВМД (II-опыт).

Гойтрогенный фактор рапсовых кормов оказал определенное негативное влияние на функциональную активность щитовидной железы. Так, если в первом опыте при полной или частичной замене традиционных белковых кормов горохо-рапсовым экструдатом наблюдалось за период опыта снижение уровня гормонов Т₃ на 3,3…14,3 % и Т₄ - на 8,3…11,2 % (Р>0,05) по сравнению с контролем, то при обогащении таких рационов йодом содержание их увеличилось до уровня контрольных животных.

3.2.2. Интенсивность роста свиней и затраты кормов

При проведении опытов условия содержания животных и параметры микроклимата соответствовали зоогигиеническим нормам.

Результаты первого опыта свидетельствуют о том, что при замене в рационах откормочных свиней кормов животного и микробиологического происхождений горохо-рапсовым экструдатом в различных соотношениях и обеспеченности йодом не было установлено достоверных различий как по потреблению кормов, так и интенсивности роста (таблица 4). При обогащении таких рационов калия иодидом в дозе 1,0 мг/кг сухого вещества среднесуточные приросты повысились на 1,1…2,8 % и составили 627,3…638,0 граммов (P>0,05), затраты кормов на единицу прироста снизились на 1,4…4,2 % по сравнению с контролем.

Во втором опыте максимальные среднесуточные приросты живой массы были установлены у свиней, получавших корма, сбалансированные за счёт БВМД с горохо-рапсовым экструдатом и составили 659,9…675,9 граммов (P<0,05), против 572,9 граммов в контроле (выше на 15,1…17,9 %), откормленных на хозяйственном рационе. При использовании различных БВМД затраты кормов снизились соответственно на 10,0; 13,4; 10,9 и 15,9 % по сравнению с контролем.

Таблица 4

Интенсивность роста и затраты кормов при откорме свиней

Показатели	Опыт	Группы
		I	II	III	IV	V
Живая масса, кг:
Исходная	I	35,23±0,36	34,51±0,29	36,20±0,55	35,24±0,43	34,92±0,92
	II	38,77±0,47	38,92±0,72	38,85±0,37	39,19±0,51	39,12±0,58
через 115 дней	I	106,60±2,05	105,76±1,82	109,67±1,57	104,45±1,62	107,06±2,03
через 102 дня	II	97,21±0,97	103,38±1,87	106,17±2,40	104,78±1,98	108,07±1,70
Прирост живой массы за опыт:
валовый, кг	I	71,37±2,14	71,25±2,04	73,37±1,41	69,21±1,96	72,14±2,08
	II	58,44±1,03	64,46±1,81	67,31±2,43	65,59±2,01	68,95±1,45
среднесуточный, г	I	620,6±18,6	619,6±15,9	638,0±12,5	601,8±14,4	627,3±16,4
	II	572,9±10,1	631,9±2,8*	659,9±2,9*	643,1±1,7*	675,9±1,2*
в % к контролю	I	100,0	99,8	102,8	96,9	101,1
	II	100,00	110,2	115,1	112,2	117,9
Затраты кормов на 1 кг прироста:
кормовых единиц, кг	I	4,30	4,24	4,12	4,42	4,24
	II	4,69	4,22	4,06	4,18	3,94
обменной энергии, МДж	I	48,40	48,61	47,21	50,54	48,50
	II	50,45	46,71	47,49	49,59	42,92
Переваримого протеина, г	I	492,47	470,58	456,99	467,47	448,51
	II	494,79	487,77	450,90	466,71	432,51

3.2.3. Развитие внутренних органов откормочных свиней

При проведении ветеринарно-санитарного осмотра туш подопытных животных видимых патолого-анатомических изменений во внутренних органах и тканях не установлено (таблица 5). Однако высокие среднесуточные приросты живой массы подсвинков опытных групп в обоих опытах сопровождались увеличением относительной массы легких на 0,07…0,10 % (P<0,05), сердца - на 0,01…0,02 и печени - на 0,03…0,05 % по сравнению с контрольной группой. Вероятно, под влиянием дополнительного экзогенного йода в организме у свиней увеличивалась масса вышеназванных органов, и тем самым, интенсивность кровообращения, газообмена и обменных процессов.

Установлено, что при использовании в качестве основного источника протеина и энергии в рационах свиней четвертой и пятой групп горохо-рапсового экструдата происходит достоверное повышение массы щитовидной железы на 3,3…4,1 граммов (P<0,05) или на 26,9…32,8 % по сравнению с контролем. При скармливании откормочным свиньям БВМД с горохо-рапсовым экструдатом или с мясокостной мукой и рапсовым жмыхом эти показатели возросли соответственно на 20,8…34,6 % и 13,1…19,2 % (P<0,05).

Таблица 5

Масса внутренних органов откормочных свиней

Показатели	Опыт	Группы
		I	II	III	IV	V
Печень, г	I	1710,7±29,2	1680,3±40,5	1763,7±21,9	1691,3±49,2	1776,3±17,6
	II	1380,3±40,7	1530,0±78,2	1662,0±22,0*	1603,7±94,7	1700,3±45,8*
Легкие, г	I	695,3±12,7	693,7±8,9	744,7±28,9	655,3±3,9	712,7±20,2
	II	416,7±14,6	447,7±2,7*	480,3±1,0*	450,0±2,8*	505,0±2,9*
Сердце, г	I	262,0±5,9	258,7±0,9	279,0±13,2	259,7±3,5	274,3±12,9
	II	245,0±12,3	263,3±42,0	273,3±54,3	260,6±29,6	290,6±32,9
Селезенка, г	I	151,7±4,9	149,0±4,5	165,3±23,3	146,7±1,0	163,0±25,7
	II	153,0±5,6	162,0±8,5	176,3±13,2	167,7±9,6	180,3±10,0*
Почки, г	I	262,0±7,5	258,3±11,7	279,3±23,9	265,3±5,0	285,0±20,0
	II	248,0±7,2	254,7±14,4	278,0±12,6	270,0±23,1	283,0±11,7*
Щитовидная железа, г	I	12,34±0,61	13,25±0,93	14,71±0,50	16,39±0,64*	15,67±0,84*
	II	13,0±0,60*	14,7±0,01*	15,7±0,02*	15,5±0,02*	17,5±0,02*

3.2.4. Мясосальная продуктивность свиней и качество продукции

Анализ убойного выхода туши свиней и его структурного состава показал, что изучаемые различные компоненты рационов и обеспеченность их йодом оказали определенное влияние на развитие мышечной и жировой тканей, технологические и вкусовые качества мяса свиней (таблица 6).

Повышенным убойным выходом (71,2…71,6 %) отличались животные третьей и пятой групп (I-опыт), откормленные на рационах с горохо-рапсовым экструдатом при повышенной йодной обеспеченности. Во втором опыте - при скармливании свиньям рационов с БВМД на фоне различных типов кормления эти показатели составили 73,9…74,6 %, что выше контрольного значения на 2,7…3,3 % (P<0,05).

При изучении морфологического состава туш установлено, что максимальные показатели выхода мышечной ткани были выявлены у животных контрольной группы (I-опыт) при скармливании им кормов животного и микробиологического происхождений и составили 61,7 % (Р>0,05). При 50 % и 100 % замене их горохо-рапсовым экструдатом эти показатели были ниже контрольного значения соответственно на 1,4…2,3 % и 3,3…3,8 % (P>0,05). Аналогичная закономерность наблюдалась и во втором опыте при использовании различных по составу БВМД на фоне монозерновых ячменных рационов, о чем свидетельствуют показатели толщины шпика и площади «мышечного глазка».

Максимальным содержанием белка в длиннейшей мышце спины отличались в первом опыте животные третьей группы (22,8 %), получавшие рационы с 50 % нормой ввода горохо-рапсового экструдата в комплексе с йодом, а жира - второй и четвертой групп (2,8…3,1 %), откормленных на рационах с различным уровнем экструдата без йода (P>0,05). Использование различных БВМД способствовало повышению в мясе сухого вещества на 1,2…3,1 %, белка - на 0,7…1,5 % и жира - на 1,9…2,1 % (P<0,05) по сравнению с контролем. Энергетическая ценность и влагоудерживающая способность образцов мяса была в прямой зависимости от содержания в них жира.

Таблица 6

Мясосальная продуктивность и технологические свойства свинины

Показатели	Опыт	Группы
		I	II	III	IV	V
Убойный выход, %	I	70,48±0,38	70,90±0,67	71,18±0,42	70,76±0,49	71,63±0,65
	II	71,23±0,01	74,03±0,23	73,96±0,18*	74,37±0,15	74,58±0,14*
Структурный состав туш и технологические качества мяса:
Мышечная ткань, %	I	61,70±3,02	60,30±2,31	59,40±2,17	58,60±3,67	57,90±3,39
	II	58,79±1,41	57,14±0,42	58,28±0,37	56,44±0,67	57,99±0,33
Жировая ткань, %	I	25,90±1,11	27,70±1,44	28,20±3,01	28,70±2,04	30,00±3,56
	II	28,60±1,41	30,67±0,41	29,69±0,50	31,61±1,61	30,36±0,27
Костная ткань, %	I	12,50±0,24	12,00±0,81	12,40±0,11	12,70±0,79	12,10±1,02
	II	12,61±0,18	12,19±0,28	12,03±0,11	11,95±0,09	11,65±0,31
Толщина шпика, мм	I	27,67±0,10	29,34±0,33*	29,46±0,13*	30,03±0,13*	31,48±0,15*
	II	25,02±0,38	29,34±0,87*	27,02±0,20*	30,33±0,21*	30,00±0,01*
Площадь «мышечного глазка», см2	I	31,61±0,87	30,95±1,43	30,70±1,25	29,10±0,96	27,52±0,61
	II	28,79±2,01	27,76±1,51	29,45±2,11	26,52±1,41	28,72±1,64
рН мяса, ед.	I	5,46±0,01	5,52±0,10	5,50±0,02	5,57±0,02	5,55±0,05
	II	5,50±0,06	5,60±0,10	5,51±0,01	5,55±0,05	5,47±0,05
Влагоудержи-вающая способность, % к мясу	I	52,24±0,61	54,67±1,05	54,35±1,02	55,02±1,12	55,35±1,49
	II	51,80±0,92	53,15±0,52	52,77±0,88	53,25±0,05*	52,15±2,49
Энергетическая ценность мяса, кДж/кг	I	4677,0±185	4794,7±182	4789,0±69	4836,5±82	4768,4±161
	II	4372,1±30	5295,7±109	4553,0±156	5252,6±311	5155,1±110
Биоконверсия кормового протеина в белок мяса, %	I	21,18	20,64	22,70	20,67	21,60
	II	20,75	22,41	27,34	22,69	25,19

В целом мясо откормочных свиней характеризовалось высокой биохимической полноценностью, хорошими технологическими и вкусовыми свойствами, что подтверждается результатами дегустации мяса и бульона.

3.2.5. Экономическое обоснование результатов исследований

Установлено, что эквивалентная по протеину и лимитирующим аминокислотам замена мясокостной муки и дрожжей горохо-рапсовым экструдатом снижает стоимость рационов свиней на 5,3…10,1 %. Однако наиболее экономически привлекательными по стоимости израсходованных за период опыта кормов были при использовании различных по составу БВМД на фоне моноячменных рационов по сравнению с концентратно-комбисилосными, где снижение составило на 13,3…13,7 %.

Максимальная окупаемость 1 рубля затрат установлена при использовании БВМД с горохо-рапсовым экструдатом - 2,48…2,94 рубля, против 2,30 рубля в контроле, что выше на 7,8…27,8 %.

Выводы

1. Разработана технология производства растительного энергопротеинового концентрата (ЭПК), состоящего из семян гороха и рапса (3:1), обладающего высокой кормовой и биологической ценностью.

В 1 кг ЭПК, полученного путём баротермической обработки содержится: обменной энергии 14,1 МДж, сырого протеина 217,9 г, лизина 13,9 г, метионина с цистином 6,55 г, треонина 5,6 г, сырого жира 87,5 г, сырой клетчатки 68,1 г, сахара 56,2 г, кальция 2,9 г, фосфора 4,0 г, трипсина и химотрипсина 0,32…0,61 г и алкалоидов 0,057 %.

2. Замена кормов животного и микробиологического происхождения горохо-рапсовым экструдатом (до 25 % по питательности) и содержащим микроэлемент йод (1 мг на 1 кг сухого вещества корма) сопровождается изменением белкового и липидного обменов. В крови свиней повышается:

- концентрация общего белка - на 10,6…16,5 %, альбуминов - на 9,6…22,9 %;

- активность аспартатаминотрансферазы - на 1,4…13,4 %, аланинаминотрансферазы - на 6,9…14,5 %;

- содержание триглицеридов - на 28,2…54,8 %, холестерина - на 18,1…45,6 %.

3. Горохо-рапсовый экструдат, как заменитель кормов животного и микробиологического происхождения понижает в организме свиней концентрацию трийодтиронина на 3,3…14,4 %, тироксина на 8,3…11,2 %.

Гормонообразовательная функция щитовидной железы повышается при добавлении в корм калия йодида из расчёта 1 мг йода на 1 кг сухого корма (концентрация трийодтиронина в крови возрастает на 13,1…16,2 %).

4. На поступление горохо-рапсового экструдата взамен кормов животного и микробиологического происхождения организм свиней отвечает незначительным изменением уровня основного обмена и снижением интенсивности роста на 0,2…5,7 %. Затраты кормов и энергии на единицу продукции возрастают до 7,5 %.

Горохо-рапсовый экструдат, обогащенный калия йодидом на фоне различных типов кормления повышает среднесуточный прирост живой массы поросят до 17,9 % (по сравнению с контролем), снижает затраты кормов и обменной энергии на 1 кг прироста живой массы соответственно на 1,4…14,9 % и 2,5…14,9 %, переваримого протеина на 7,2…12,6 %.

5. Энергопротеиновый концентрат из семян гороха и рапса, изготовленный по данной технологии и обогащенный калия иодидом усиливает синтез и накопление белков и жиров, изменяет соотношение жировой и мышечной ткани у откормочных свиней, что выражается увеличением жировой ткани на 1,1…4,1 % и снижением доли мышечной - на 0,5…3,8 %. Биоконверсия кормового протеина в пищевой белок возрастает на 0,4…6,6 %. Содержание сухого вещества в мясе по сравнению с контролем выше на 0,2…3,1 %, жира на 2,77…5,38 %, влагоудерживающая способность на 3,11 % и его энергетическая ценность на 2,39 %. Свинина характеризуется высокой биологической полноценностью, хорошими технологическими и вкусовыми свойствами.

6. Полная (100 %) или 50 %-ная замена мясокостной муки и кормовых дрожжей горохо-рапсовым экструдатом снижает стоимость рационов откормочных свиней на 5,3…13,7 %, повышает окупаемость 1 рубля затрат на 5,5…16,7 %.

Предложения производству

1. В решении проблемы кормового протеина и энергии в свиноводстве следует использовать технологию производства экологически безопасного горохо-рапсового экструдата в соотношении 3:1, как в качестве компонента рационов, так и белково-витаминно-минеральных добавок (БВМД) применительно к конкретным условиям хозяйств АПК.

2. Физиологически обоснованной и экономически целесообразной нормой скармливания горохо-рапсового экструдата в рационах откормочных свиней считать замену им до 25 % по питательности в комплексе с йодом в дозе 1,0 мг/кг сухого вещества корма.

3. Теоретические и практические аспекты диссертации рекомендуется использовать в учебном процессе профильных ВУЗах и факультетах повышения квалификации специалистов, а также при написании научно-практических справочников и учебных пособий по физиологии, биохимии и кормлению сельскохозяйственных животных и птиц.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в рецензируемых изданиях, рекомендуемых ВАК РФ

1. Хазипов, Н.Н. Влияние различных источников протеина на активность ферментов сыворотки крови растущих свиней /Н.Н. Хазипов, Т.В., Гарипов // Ученые записки: сб. науч. тр. Казан. гос. акад. вет. мед. имени Н.Э. Баумана. Казань. 2006. Т. 190. С. 147-151.

2. Хазипов, Н.Н. Экструзия - эффективный метод инактивации антипитательных веществ и решения санитарной чистоты горохо-рапсовых концентратов / Н.Н. Хазипов // Ветеринарный врач. 2007. №1. С. 60-62.

3. Хазипов, Н.Н. Влияние различных БВМК на продуктивность свиней / Н.Н. Хазипов, Ш.К. Шакиров // Комбикорма. 2007. №6. С. 63-64.

4. Хазипов, Н.Н. Влияние экструзии на кормовую и биологическую ценность различных горохо-рапсовых концентратов / Н.Н. Хазипов, Ш.К. Шакиров // Достижения науки и техники АПК. 2007. №3. С. 20-22.

Публикации в материалах конференций и научно-практических изданиях

5. Хазипов, Н.Н. Влияние различных энергопротеиновых компонентов рациона на формирование мясосальных показателей свинины /Н.Н. Хазипов, Ш.К. Шакиров // Материалы Всерос. науч.практ. конф. Казан. гос. акад. вет. мед. имени Н.Э. Баумана. Казань, 2007. С. 157-159.

Размещено на Allbest.ru