Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

МИКРООРГАНИЗМЫ ЭКОСИСТЕМЫ РУБЦА КОРОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ В КОРМЛЕНИИ НИТРАТБЛОКИРУЮЩИХ И БИОСТИМУЛИРУЮЩИХ ДОБАВОК

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "МИКРООРГАНИЗМЫ ЭКОСИСТЕМЫ РУБЦА КОРОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ В КОРМЛЕНИИ НИТРАТБЛОКИРУЮЩИХ И БИОСТИМУЛИРУЮЩИХ ДОБАВОК"



На правах рукописи

ЕФРЕМОВА Ирина Викторовна

МИКРООРГАНИЗМЫ ЭКОСИСТЕМЫ РУБЦА КОРОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ В КОРМЛЕНИИ НИТРАТБЛОКИРУЮЩИХ И БИОСТИМУЛИРУЮЩИХ ДОБАВОК

03,00.07. — микробиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 2000

/ . ъ /-/V?

Работа выполнена на кафедре микробиологии Московской сельскохозяйственной академии имени К.А.Тимирязева

Научные руководители: доктор биологических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ В.К.Шнльмикова, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Н.П.Буряков.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Л.И.Воробьева, кандидат ветеринарных наук, доцент ФЛ.Радун.

Ведущее учреждение - Российский университет дружбы народов.

Защита диссертации состоится » и*о*с*Я2000 г. в ч на заседании диссертационного совета К. 120.35.06. в Московской сельскохозяйственной академии имени К.А.Тимирязева по адресу: 127550, Москва, Тимирязевская ул., 49. Ученый совет МСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ МСХА.

Приглашаем Вас принять участие в работе совета, в случае невозможности прибыть на заседание, отзывы на авторефераты в 2 экземплярах с заверенными подписями просьба направлять по адресу: 127550 г. Москва И,-550, ул. Тимирязевская, 49, Ученый совет МСХА.

Автореферат разослан «<4Г_» 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

' Актуальность. Современная сельскохозяйственная микробиология теснейшим образом связана с важнейшими проблемами животноводства, в частности, с необходимостью использования в рационе крупного рогатого скота (КРС) новых эффективных, не оказывающих вредного воздействия на окружающую среду стимуляторов роста и нитратблокирующих средств, которые бы не только увеличивали показатели продуктивности животных, но и обладали бы в отношении них защитным действием.

Питание жвачных животных в значительной степени зависит от жизнедеятельности микроорганизмов экосистемы рубца, которые обеспечивают КРС источниками энергии, незаменимыми аминокислотами, белком, каротином, витаминами группы В и многими другими необходимыми веществами. '

С экологической точки зрения, система микробиоты рубца, как наиболее лабильная и легко адаптируемая к условиям среды часть организма жвачного, скорее всего может реагировать на неблагоприятные изменения, вызванные нарушением общей экологической ситуации. Это и определяет необходимость более глубокого и полного изучения потенциала микробной экосистемы рубца при разных факторах воздействия.

Основное внимание в работе было сосредоточено на нитратблокирующих (тиосульфат натрия и селенит натрия) добавках, предотвращающих отравления жвачных при скармливании им рационов с повышенным содержанием нитратов, и новых биологически активных препаратах: биомоса-ВЖ и препарата ЭД, используемых в качестве биостимуляторов обменных процессов у лактирующих коров и ингибиторов возбудителей диспепсии у телят.

Цель и задачи работы: изучение возможности применения нитратблокирующих добавок - тиосульфата натрия и селенита натрия, а также новых биостимуляторов - биомоса-ВЖ- - (биологически активные металлоорганические соединения, применяемые в ветеринарии и животноводстве) и препарата ЭД (экстракт дуба) в рационах лактирующих коров для устранения отрицательного влияния нитратов и усиления обменных процессов и продуктивности крупного рогатого скота.

В соответствие с поставленной целью решались следующие задачи:

Оценить эффективность тиосульфата натрия в дозе 25 г/гол/сут. и селенита натрия в дозе 0,3 мг селена/кг сухого вещества (СВ) рациона для КРС по микробиологическим и биохимическим показателям для выяснения их надежности и безопасности при наличии в рационау плт-пг^рщ^у пн-* ■"■■тптло-

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА • Моск. г ! академии

Опростить эффективность биомоса ВЖ и его оптимальную концентрацию (5 и 10 мг/кг живой массы/сут), способствующую наиболее высоким показателям продуктивности КРС и связанным с нею косвенным микробиологическим и биохимическим показатетям, ч

Оценить вошожность использования нового препарата ЭД (25 г/гол/сут) в рационе КРС, как биостимулятора иммунных свойств организма коров по микробиологическим и биохимическим показатепям,

Установить динамику численности и ферментативной активности основных физиологических групп микроорганизмов рубца при использовании нитратблокаторов и биост имучяторов в рационе КРС,

Выявить физио югические группы микроорганизмов, наиболее реактивно реагирующие и имом конкретном случае на соответствующую пищевую добавку

Научная ноннзн i Определены Уеювия максимальной активности тиосучьфата натрия в до je 25 г ron/eVT при \ровне нитрата калия в СВ рациона 0,37% и сетенита натрия (О 3 мг ceieno/кг СВ рациона) при уровне нитрата калия 0,50% СВ рациона Покшано что в стучае использования тиосульфата натрия повышается чиеченность целиолозолнтических, амилолитических микроорганизмов и молочнокислых бактерии, снижается - количество аммонифицирующих микроорганизмов и сапьмонезл Впервые выявлена высокая эффективность биомоса-ВЖ при скармливании его в дозе 10 мг/кг живой массы тактирующим коровам (на фоне 0,-1Х°о нитрата калия в С В рациона), способегвчюпия мччшению микробного ценоза и метаболических процессов и ikоенегеме |n<"iw и биохимических гток пате 1ей молокт и крови Впервые в рационе иктирмощич коров применен новый биостимуаятор препарат ОД, рекомен i\ eMi ш как ишибнтор кишечных инфекции препарат проявил бактеришнный >ффскг в отношении сатьмонеп и бактерии группы кишечнон паю ikh (ЬГ K1I)

Практические ni i'uiim ГиосУтьфа! н 1трия и биомос ВЖ могут быть испо 1ьзовты r корм ieHiiii иктируюшич коров (первый в количестве 25 г to i/c\ г н i фоне mupiTeo .ер* инею рациона вюрои - в количестве 10 мг/кг живои массы в сч i к и) носко н к\ по несм пок и печям (микроорганизмы рубца и оиохимические парамегры рчбиоиои aiumviii меыботигы крови и молока КО) он) ОНИ прочий III ВПеокм i жпшноеТЬ

ЧприГ) ищи nióniii ( )(. ноши le р^ iv ni ПН óiini ип»и;мы in на\чнои конференции ми ипы\ чченых \К \ \ им К \ I имирч ie»a (Москва июнь г) in меж тм( ipo шоп (ыччно пр 1к шчеекон конференции, посвященной 2* 1С1ИЮ ( мотенского ее"Ч>еко\о|яиствеН1Ш1о ннститч га Проблемы ее п екочо t»in. пкнного прои tu > .iiH в тменнющнхея экономических и

экологических условиях" (Смоленск, ноябрь 1999 г); на международной научно-практической конференции "Экологически безопасные технологии в сельскохозяйственном производстве XXI века" (Владикавказ, март 2000 г); на IV международной экологической конференции студентов и молодых учаных "Роль науки и образования для устойчивого развития на пороге 3-го тысячелетия" (Москва, апрель 2000 г).

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на страницах машинописного текста и включает: введение, обзор литературы, описание материала и методик исследований, результаты собственных исследований, выводы и приложения. Работа содержит: таблиц 33, рисунков приложений Список литературы состоит из ■¿¿^'наименований, в том числе на иностранных языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Состояние проблемы и постановка задач исследования (обзор литературы)

Эффективность использования жвачными животными кормов в значительной степени определяется деятельностью микробных популяций экосистемы рубца. Рубец рассматривается важнейшей биологической экосистемой, где как в системе непрерывного культивирования идут процессы переваривания корма различными функциональными группами микроорганизмов (Тараканов, 1981). Представляется возможным регуляция процессов деградации сложных питательных веществ и состава продуктов брожения за счет улучшения микробной экосистемы рубца (ТЬеаЛег, 1985). Перспективы в этой области многообещающи, особенно в связи с получением различных проби отнков, антимикробных метаболитов на основе молочнокислых бактерий и других биостимуляторов типа препарата ЭД, биомоса-ВЖ, способствующих повышению иммунитета животных и предотвращающих желудочно-кишечные расстройства, как результат дисбаланса кишечной микрофлоры.

Нитраты подавляют жизнедеятельность микроорганизмов рубца, нарушают процессы брожения, соотношение Рубцовых метаболитов, дестабилизируют углеводный и белковый обмен, ухудшают транспортировку кислорода в крови, понижают уровень каротина, увеличивают содержание мочевины и нитратов в крови. Длительное скармливание жвачным рационов с повышенным содержанием нитратов ухудшает качество и технологические свойства молока.

Обсуждается высокая активность при снятии токсического действия, нитратов тиосульфата натрия, являющегося источником электронов для их

восстановления, вследствие наличия атома серы в степени окисления 2 и селенита натрия.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Для эксперимента отобрано . 6 полновозрастных. коров черно-пестрой породы • на 2-м месяце лактации методом пар-аналогов. Животные 4 распределены на 2 группы, по 3 головы в каждой и прооперированы с наложением фистул рубца по В.А. Басову. Автор выражает глубокую благодарность заведующему кафедрой физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных, профессору Н.С.Шевелеву, оказавшему большую помощь в проведении операции. Опыты проводили методом параллельных групп-периодов, продолжительность каждого — 45 сут. (15 — подготовительные, 30 — опытные) (табл. 1).

1. СХЕМА ОПЫТА

| Периоды опыта 1 ! Группы Продолжительность периода, сут. Характеристика рационов кормления (в сутки)

Предварительный Учетный

| « контрольная опытная 30 30 Основной рацион (ОР) Основной рацион

1 2 контрольная 15 30 Основной рацион

опытная 15 30 ОР+25г тиосульфата

натрия на голову

.5 ■ контрольная опытная

15 15

----1-.....

4 I ко»

4 |контрольная I опытная

5 'контрольная ! опытная

15 15

30 | Основной рацион 30 •; ОР-0,3мг селена на 1кг _СВ рациона_

30 Основной рацион

30 ОР+5 мг биомоса-ВЖ на 1 кг живой массы

6 ' контрольная опытная

15 15

15 15

30 Основной рацион

3 0 ОР+1 Ом'г биомоса-ВЖ на 1 кг живой массы

30 Основной рацион

30 ; ОР+25 г препарата ОД на

ГОЛОВУ

Рационы коров на протяжении опыта составляли из кормов хозяйства согласно их фактической питательности, которую корректировали с учетом молочной продуктивности животных. Рационы балансировали по основным показателям. Они состояли из зеленой массы злаково-разнотравной, травы пастбищной с преобладанием ежи, отавы злаково-разнотравного луга, сена злакового разнотравного, силоса кукурузного и злаково-разнотравного, картофеля,, свеклы кормовой, моркови, отрубей пшеничных, шрота подсолнечного, комбикорма К-60. Оптимальное содержание макро- и микроэлементов в рационах регулировали добавлением кормового мела и динатрийфосфата, сернокислых солей меди, цинка, 'кобальта,. марганца и йодистого калия. Содержание нитрата калия в 1-й период составило 0,43, во 2-й - 0,37, в 3-й - 0,50, в 4-й - 0,60, в 5 и 6-й - 0,48% СВ рациона. Естественный фон селена в рационе 3-го периода опыта составил 0,12 мг/кг СВ.

Пробы рубцовой жидкости и крови для исследований брали через 3 ч после утреннего кормления в. конце каждого периода. Молочную продуктивность коров оценивали методом контрольных доек ежедекадно. В рубцовой жидкости определяли общую концентрацию летучих жирных кислот (ЛЖК) методом паровой дистилляции в аппарате Маркгама, отдельные ЛЖК определяли на газожидкосгном хроматографе. Кислотность измеряли с помощью рН-метра, аммиак - по методу Конвея. В конце каждого опытного периода определяли следующие показатели в молоке коров: процент жира -стандартным сернокислотным методом Гербера; общий белок -колориметрическим методом; лактозу - по реакции с феллинговой жидкостью; каротин - колориметрическим методом; мочевину (в молоке и крови) -методом с диацетилмонооксимом, нитрат-ионы (в молоке, рубцовой жидкости и крови) - универсальным ионометром "ЭВ-74" с ионселективным нитратным электродом. Каротин в плазме крови устанавливали фотометрическим методом.

Целлюлозолитические микроорганизмы выращивали в жидкой среде Пошона, идентифицировали по определителю бактерий Берджи; целлюлозояитическую активность и скорость разложения целлюлозы в рубцовой жидкости определяли методом, основанном на вычислении разницы в массе целлюлозы до и после инкубации ее с содержимым рубца. Микроорганизмы, использующие небелковые формы азота и крахмал, выращивали на крахмало-аммиачном агаре; амилолнтическую активность определяли методом, основанном на фотометрическом определении убыли крахмала под действием амилазы. Для молочнокислых бактерий использовали сусло-агар с мелом, идентификацию проводили по Квасникову. Денитрификаторов выращивали в жидкой среде Гильтая с индикатором бромтимолблау в пробирках с поплавками. Для бактерий группы кишечной

палочки применял» жидкую среду Кесслера в пробирках с поплавками Бактерии р Salmonella определяли на висмут-сульфитном агаре Микроорганизмы - минерализаторы органических азотсодержащих соединений v (аммонификаторы) учитывали на МПА •

Результаты и их обсуждение Действие ннтратблокирующих добавок и биостимуляторов на процессы разложения целлюлозы в рубце Одной из важнейших функций микроорганизмов рубца является гидролиз и переваривание цетлюлозы Установлено, что в 1-й период численность и целлтолозолитическая активность микроорганизмов рубца и скорость разтожения целлюлозы у коров обеих групп находилась на одном уровне (табл 2) Во 2, 4 и 5-й периоды численность цечлюлозолитических микроорганизмов в рубцовой жидкости опытных коров возросла на порядок Среди целлюлозоразрушаюших бактерий выявлены Rummococcus Jlavefaciens, Clostridium cellobioparum, изредка - Bacteroides sp Сепенит натрия и препарат ЭД существенного влияния на число микроорганизмов рубца, ферментирующих целлюлозу, не оказали Однако цетлюлозолитическая активность и скорость расщепления целлюлозы были выше во все периоды у коров, получавших добавки, особенно с применением разных доз биомоса-ВЖ

Действие ннтратблокирующих добавок н биостимуляторов на процессы гидролиза крахмала в рубце Хотя у жвачных имеются собственные амилолнтические ферменты, все же большая часть крахмала гидролизуется микроорганизмами pvfiua, принадлежащих к разным систематическим-группам В 1 и период количество амилолитиков в 1 мл рубцовой жидкости обеих групп находилось на одном уровне и составило в среднем 413 493 тыс КОЕ (табт 3) На повышение численности амнлолитических микроорганизмов рубца опытной гр\ппы коров наиболее влияли (повышали на порядок) тиосульфат натрия и препарат ")Д биомос-ВЖ в разных дозах повысил численность микроорганизмов исно 1ьзуюших крахмал и минеральные формы азота в 2 раза Амилолитическая активность микроорганизмов рубца наиболее четко коррелировала с численностью амилолитиков при скарм твзнии коротм биомоса-ВЖ в разных дозах, экстракта дуба и неско шко в меньше» степени при применении тиосульфата натрия Селенит натрия не оказл I в шяния ни m чис leiiHOCTb, ни на ферментативнмо активность ами ш штичсских микроорганизмов

2. ЧИСЛЕННОСТЬ ЦЕЛЛЮЛОЗОЛИТИЧЕСКИХ МИКРООРГАНИЗМОВ РУБЦОВОЙ ЖИДКОСТИ И ИХ ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ

Группы коров Периоды опыта '

1 2 3. 4 5 6

Число целлюлозолитиков (тыс. КОЕ/мл)

Контроль 3,1 2,4 1,2 7,1 1,3 1,6

Опытная 2,4 10,5 3,3 25,3 20,8 4,8

Целлюлозолитическая активность (%)

Контроль 5,57±0,20 5,83±0,52 6.65±0,39 8,52±0,11 1 5,60±0,29 5,00±0,66

Опытная 5,18±0,14 7,18±0,76 8,99±1,10 11,18±0,3б' 8,57±0,36* 7,32±0,27'

Скорость расщепления целлюлозы (мг/ч)

Контроль 0,35±0,04 0,27±0,02 0,32±0,03 0,27±0,002 0,21 ±0,02 0,23±0,02

Опытная 0,33±0,01 0,33±0,003* 0,34±0,04 0,41 ±0,01' 0,33±0,01* 0,32±0,04

Примечание: здесь и далее *- разность достоверна по отношению

контрольной группы к опытной при Р>0,95.

3. ЧИСЛЕННОСТЬ АМИЛОЛИТИЧЕСКИХ МИКРООРГАНИЗМОВ РУБЦОВОЙ _ЖИДКОСТИ И ИХ ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ

Группы коров Периоды опыта

1 2 3 4 •5 | 6

Число амилолитиков (тыс. КОЕ/мл)

Контроль 493 55 553 2907 377 | 4947

Опытная 413 530 590 6407 I 770 | 10417

Амилолитическая активность (мг)

Контроль 19,17±0,30 16,14±0.б9 17.04±0,22 22.88±0,97 18,45±0.63 1 21,01 ±0,76

Опытная 18.00±0,47 21,46*1,54* 17,44±0.40 25.23±1,16 24,12±1,43* 27,26±1.02"

Реакция микроорганизмов рубца (разных физиологических групп) на

нитратблокируюшне и бностнмулируютне добавки Молочнокислые бактерии. Молочнокислые бактерии - одна из важнейших групп экосистемы рубца жвачных. Они не только обитатели, но и создатели данной экосистемы и даже в определенной степени являются "экологическим фактором практически всех живых организмов, с которыми они взаимодействуют как косвенно через процессы метаболизма, так и непосредственно" (Громов, Павленко, 1989) в экосистеме рубца. Поддержание гомеостаза в экосистеме рубца нередко связывают с их относительным постоянством в ее составе и их свойствами. В рубце молочнокислые бактерии

сосуществуют с БГКП и сальмонеллами, но кислота, производимая молочнокислыми бактериями, обычно подавляет Eschuidua <-oh и Salmonella sp. и между ними устанавливается баланс Обычно молочнокислые бактерии конкурируют с колиформными бактериями за источники питания и места прикрепления (Filler, 1972) и выделяя пробиотики так, что содержание последних сохраняется на низком уровне Среди молочнокислых бактерий преобладали популяции Lactobacillus plantarum L acidophilus Bifidobacterium bifidum составляли 7.. 10% всех молочнокислых бактерий В 1-й период (контроль) число молочнокислых бактерий в рубце опытных и контрольных коров оставалось на одном уровне 28,5 24 3 тыс КОЕ/мл рубцовой жидкости (рис 1) В следующие периоды изучаемые соединения в опредеченной степени стимулировали развитие молочнокислых бактерий, во всяком счучае, проявлялась стабильная тенденция увеличения их численности (в 2 раза во 2-м периоде, в 3 раза - в 3-м, в 4 раза - в 4-м и 5-м периодах), что можно связать с увеличением содержания продуктов гидролиза целлюлозоразрушающих и амилолитических микроорганизмов, а в случае биомоса-ВЖ биостимулятором их развития, возможно, служили биологически активные вещества и микроэлементы

100

« 90

I 80

С*

= 70

сз

£. 60

! 50

s 40

о 30

У 20

Г 10 о

1 2 3 4 6

периоды опытi

□ контроаыия rpvnin Попьтпя tp\nm

Pus, 1 Чистенткгь мою шокт |ы\ б iKupiitt р\,бцонои жидкости в тс icHiic оны1 1 (гыс KOf mi)

28.5

63,0

,24,3

26, Ь

64,4

21.(

63,4

37,4

2-41

Денитрифицирующие бактерии и содержание нитрат-ионов в рубце.

Уровень денитрификаторов во все периоды исследований практически не менялся (табл.4). Испытуемые добавки не способствовали ни их активизации, ни их ингибированию. Содержание нитрат-ионов в рубцовой жидкости коров опытных вариантов почти во всех случаях ниже (примерно на 12,1 - 3-й период, 16,7 - 5-й период и 24,6% - 2-й период, в остальные периоды тенденция сохраняется), чем в контроле. Относить снижение нитратов в рубце поэтому к деятельности только денитрификаторов, по-видимому, неправомочно, скорее нитраты одновременно служили источниками минерального питания ■ для других популяций в системе.

4. ЧИСЛЕННОСТЬ ДЕНИТРИФИЦИРУЮЩИХ И ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИХ МИКРООРГАНИЗМОВ И СОДЕРЖАНИЕ НИТРАТ-ИОНОВ, АММИАКА И РН В РУБЦОВОЙ ЖИДКОСТИ КОРОВ

Груш п,|

коров

Конфопь

Опышая

3,1

2,5

2,5

1,5

Периоды опыта

Денитрификаторы (тыс.КОЕ/мл)

3,2

5,9

2,7

3,3

3,2

5,5

1,2

0,7

Протеолитические микроорганизмы (млн.КОЕ/мл)

КодфОНЬ | Опышая '

1(^2 10,1

16,2

5.9

12,4

18,3

4,7

5,2

8,7

5,1

конгршь ; 4.2л И), 14 | Опитая | 4,8010. 13

' , 24.55iO.69

: Ош.гпш ' 23.4HiO.y3

[ Кощрсчп. | 6,23±0.05 ! Опышая ■ 6,25^0.04

_11 щрат-ион (мг%)

! 4,42±0,16 1 5,03-! 0,17 ' 6.63±0,27

5,21±0,15

13 ±0,04 14,42^0,26 6,30±0,22 4,34±0,08

Аммиак (мг%)

4,28±0,28

3,65 ±0,23

: (0,'ХНО,?1) \ 12.8510,75 | 14,90*0,66 1438±0,44 15,01±0,72 !

I 13,'«10,78' | )0,72±0,6) | 8,16*0,18' 6,591031 * 11,6<ЗаД59* 1

рН 1

' 6,24±0,04 ! 6,45±0,08 | 6,38±0,02 6,36±0,04 1 6,41 ±0,05 1

! 6.521:0,04' 1 6,7Ч±0,04' I 6,55±0,03* 6,62±0,04* 1 6,55±0,03 !

Прогсоли I ичсскпс микроорганизмы (минерализаторы органических азо! содержащих соединений - ам.моннфикаторы), рН и содержание аммиака. Число ироюолитнческих микроорганизмов рубца у опытных коров снижалось при введении в рацион тиосульфата и селенита натрия и биомоса-ВЖ в первоначальной дозе (табл.4). В остальные периоды их количество менялось незначительно. Вследствие снижения доли минерализаторов в рубце.

концентрация аммиака в рубцовой жидкости опытных коров также снижалась. Ингибирование роста минерализаторов органических соединений частично предохраняет белки корма от гидролиза в рубце и увеличивает их поступление в кишечник, что улучшает обеспеченность животных белками и аминокислотами, доступными для переваривания и всасывания в кишечнике. От значения рН зависит состояние метаболитов в экосистеме рубца. В кислой среде многие органические кислоты находятся в недиссоциированной форме и легко проникают в клетку, становясь токсичными для нее и нарушая гомеостаз внутриклеточного рН. Таким путем, например, молочнокислые и уксуснокислые бактерии устраняют конкурентов, они обычно устойчивы к рН, но возможности регулирования рН внутри клетки у них ограничены. Надо отметить как важный выявленный факт, что внесение всех исследуемых препаратов способствовало повышению значений рН ближе к нейтральному в рубцовой жидкости коров (табл.4).

Количество бактерий группы кишечной палочки (БГКП). Плотность (концентрация клеток) БГКП, как и других функциональных групп бактерий в экосистеме рубца зависит от концентрации и природы лимитирующего их рост субстрата, скорости протока метаболитов в определенных процессах, состава и структуры популяций, но в комплексе бактерий они составляют хотя и постоянную, но незначительную часть (обычно доли процента) обитателей экосистемы. В наших опытах их численность (в контроле и опыте) была достаточно высокой в 3, 4 и 5-м периодах. Возможно, это было связано со снижением иммунитета животных в зимний период опыта (ноябрь ... январь) и самым высоким уровнем нитрата калия в рационах 3 и 4-го периодов (0,50 ... 0,60% СВ). Численность БГКП в рубце опытных коров ингибировали селенит натрия, биомос в дозе 5 мг/кг живой массы и препарат ЭД (табл.5). Тиосульфат натрия и биомос при повышении концентрации не влияли на развитие кишечных палочек. -

5. ЧИСЛЕННОСТЬ УСЛОВНО-ПАТОГЕННЫХ БАКТЕРИЙ В РУБЦОВОЙ ЖИДКОСТИ

КОРОВ

Группы коров Периоды опыта

1 | 2 1 3 1 4 1 5 1 6

БГКП (тыс.КОЕ/мл)

Контрольная 1 10,0 4,5 89,3 86,3 20,7 10,7

Опытная | 8,9 4,2 10,8 115,3 16,0 1,5

Бактерии рЛьа1топе11а (тыс.КОЕ/мл)

Контрольная 33,5 34,6 35,3 66,8 68,8 42,0

Опытная 36,3 27,3 28,0 35,9 30,8 21,1

Бактерии рода Salmonella. Имела место тенденция снижения численности сальмонелл во 2 ... 6-й периоды, особенно при применении биостимулятора и экстракта дуба (табл. 5). Очевидно, что вводимые добавки-наряду с повышением числа молочнокислых бактерий - антагонистов кишечных патогенов, привели к падению числа БГКП и сальмонелл в рубце коров опытной группы.

Влияние ннтратблокируюшнх и биостимулирующих добавок на

ЛЖК

Установлено, что тиосульфат натрия, селенит натрия и биомос-ВЖ, в разных дозах способствовали повышению общей концентрации ЛЖК и отдельных кислот брожения (табл.6). Общая концентрация ЛЖК под действием препарата ЭД в рубцовой жидкости коров опытной группы не изменилась по сравнению с контролем, изменения зафиксированы в отношении отдельных жирных кислот.

6. КОНЦЕНТРАЦИЯ ЛЖК РУБЦОВОЙ ЖИДКОСТИ КОРОВ (ММОЛЬ/ЮО МЛ : %)

1 Группы Периоды опыта

1 1 коров L • 2 3 4 5 6

| Общая концентрация ЛЖК

Koinposib 8,86+0,27 10,23+0,26 11,48+0,41 9,26+0,17 9,07+0,16 9,12+0,18

^ Опытная 9.00+0,11 11,90+0,51 12,21+0,17 9,77+0,11 10,77+0,22 9,07+0,24

' Ацетат

! Kompcvih 5.97 ±0.17 6,38+0,17 7,41+0.37 5,94+0.18 5.65+0,10 5.84+0.07

1 65,43*0.39 62,41+0,25 64,46+0,90 64,18+0,89 62,35+0,22 64,00+0,57

' Опьгшая 5.94+0.02 7.11+0.35 7,46+0.18 5.87+0.05 6.95+0.16' 5.83+0.04

i — J 66.03+0,92 59,76+0,54' 61,10+1,08 60,14+0,22' 64,54+0,67' 64,37+1,86

I Пропионат

; Конфоль 1.13+0.02 1.60+0.08 1.87+0.04 1.32+0.07 1.52+0,02 1.32+0.04

12.83+0.12 15.62+0,43 16,38+0,78 14,26+0,52 16,89+0,39 14,48+0,39

1 Опьгпия 1.13+0.04 2.29+0,15' 2.28+0.13' 1.47+0.02 2.18+0.07' 1.54+0.05*

■ 1 12.56+0.34 19.29+0,44' 18,74+0,84 15,04+0,16 20,29+0,37' 16,99+0,17*

Г ---- Бутират

! Капричь 1.13Ю.07 1.63+0.09 1,56+0.06 1,22+0.04 1.40+0.06 1.31+0.09

12.78+0,61 15,98+0,74 13,65+0.45 13,28+0,64 15,49+0.41 14,29+0,83

| Оги.пная 1.13+0.07 2.24+0.04' 1,77+0.08 1,79+0,15* 1.08+0.08' 1.13+0,29

.. J 12,57+0.64 18,91+0,71* 14,57+0,82 18,38+1,41' 10,05+0,78* 12.33+2.84

Примечание: остальные проценты падают на долю изомасляной.

изовалериановой. валериановой и капроновой кислот.

Молочная продуктивность и биохимические показатели молока и

крови

. Молочная продуктивность отражает эффективность использования животными кормов рациона на фоне вводимых препаратов. Тиосульфат натрия, проявивший себя как активный стимулятор численности ряда физиологических групп микроорганизмов (в частности, популяций целлюлозолитических и молочнокислых) и метаболитов (ЛЖК), способствовал повышению в молоке животных опытной группы каротина, снижению - мочевины и нитрат-ионов. Примерно на том же уровне сохранялось содержание белка, лактозы и жира. Среднесуточный удой натурального молока в этот период повысился на 1,3 кг, молока 4%-ной жирности (для удобства сравнения удоев проведен пересчет молока натуральной жирности в 4%-ное) - на 0,9 кг в опытной группе в сравнении с контролем (табл,8). Присутствие селена отразилось на повышении концентрации каротина, белка и уменьшении - нитрат-ионов в молоке опытных коров, жирность не изменилась. Среднесуточный удой молока натуральной и 4%-ной жирности в опытной группе повысился на 0,4 кг. Биомос-ВЖ (4-й период опыта) стимулировал повышение в молоке опытных животных каротина, снижение - нитрат-ионов, концентрация жира не менялась. Среднесуточный удой как натурального, так и молока 4%-ной жирности у коров опытной группы увеличился на 0,4 кг. Биомос-ВЖ в двойной дозе способствовал еще большему нарастанию концентрации каротина и белка в молоке опытных коров по сравнению с контролем и снижению - мочевины и нитрат-ионов. От 1-й опытной коровы получено в сутки на 0,5 кг молока натуральной и стандартизированной жирности больше, чем от контрольной. Действие препарата ЭД по всем показателям было недостоверно.

Во все периоды применение препаратов способствовало повышению каротина в сыворотке крови и снижению в крови уровня мочевины и ннтрат-ионов у животных опытной группы по сравнению с контрольной (табл.7). Особенно значительный эффект получен при использовании тиосульфата натрия и биомоса-ВЖ в дозе 10 мг/кг живой массы в сут.

_7. МОЧЕВИНА, НИТРАТ-ИОНЫ И КАРОТИН В КРОВИ КОРОВ_

Группы Периоды опыта

коров 1 2 3 4 5 6

Мочевина (мг%)

Капроль 25.03*0,34 26,70±0,15 22,33*0,55 23,83*0,12 24,30*0,67 23,27*0,66

Опытная 24,70*0,67 23,20*0,42" 20,83*0.62 21,73*0,15" 19,17*0,34" 21,00*0,68*

Нитрат-ион (мг%) *

Котроль 4,17*0.20 5.10*0,21 5.20*0,14 5.73*0.14 5,40*0,15 4.87*0,18

Опътия 5,07±0.27 3,67*0.09' 5,03*0,14 4,47*0,12' 4.37*0.12" 4,20*0.12'

Каротин в сыворотке крови (мкг%)

Котрать 820,00*1732 73333*12,02 816,67*2028 726,67*12.02 620.00*11.55 576,67*14,53

Опътия 81833*16.91 810.00*10,00' 920.00*1526' 826,67*2333' 84333*24,0*' 690.00*30,00'

8. МОЛОЧНАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ И НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА МОЛОКА КОРОВ__

Группа коров Периоды опыта

I 2 3 4 5 6

Среднесуточный удой натурального молока (кг)

Кошроль 15,1*0,15 13,8*0,25 13,6*0,26 13,2*0,20 13,0*0,15 12,2*0,06

Опышая 15,2*0,20 15,1*0,11 * 14,0*0,31 13,6*0,15 13,5*0.11 12,5*0,15'

Жир (%)

Кошроль 3,90*0,01 3,91 ±0,01 3,92*0,03 3,94*0,01 3,96*0,01 3,97*0,01

Опытая 3.88*0,01 3,87*0,01 3,92*0,02 3,94*0,02 3,98*0,01 3,98*0,01

Среднесуточный удой молока 4%-ной жирности (кг)

Котраль 14,8*0,13 13,7*0,24 13,4*0,29- 13,0*0,23 12,9*0,14 12,1*0.06

Опытая 14,9*0,23 14,6*0,10* 13,8*0,27 13,4*0,16 13,4*0,12* 12,4*0,18 =

Белок(%)

Кошроль 2,88*0,02 2,89*0,01 2,90*0,01 2,93*0,02 2,95*0,01 2,97*0,01

Опьтшя 2.89*0,02 2,93*0,02 2,95*0,01* 2,96*0,02 3,00*0,01* 3,02*0.02

Лактоза (%)

Кошроль 4,33*0,02 4,40*0,02 4,42*0,02 4,48*0,02 4,55*0,02 4,59*0,01

Опыгаая 4,32*0,01 4,45*0,03 4,46*0,02 4.54*0,02 4,55*0,02 4,60*0,02 '

Каротин (мкг%)

Контроль 446,67*8,82 440,00*5,77 526.67*12,02 445,00*133 386.67*12,02 350,00*5,77

Опытая 480,00±15,27 490,00*5,77' 591,67*14,81* 525,00*2,89' 441,67*10.14' 393,33*8.82' |

Мочевина (мг%) |

Капроль 1 20,47*0,58 21,77*0,19 18,20*0,53 ! 19,23*0,43 19,97*0,73 19,43*0,38 ]

Опышая | 19,83*0,64 18,50*0.55' 17,13*0,77 | 18,40*0,44 15,50*0,38' 17,53*0,41 |

Нитрат-ион (мг%) |

Кошроль 3,47*0,34 4,00*0,06 4,43*0,12 4,87*0,18 4,17*0,09 4,10*0,10 |

Опыпшя 3,97*0,23 3,17*0,03' 3,57*0,09' 3,40*0.25' 2,77*0,12' 4,13*0,12 |

выводы

1. Установлено, что тиосульфат мафия в дозе 25 r/nwi/сут. на фоне 0,37% нитрата калия СВ рациона стимулирует численность и активность неллюлозолигических (Ruminococcus flavefaciens, Clostridium cellobioparum) и амилолитических микроорганизмов и развитие молочнокислых бактерий, снижая содержание сальмонелл и протсолитических микроорганизмов. В рубцовой жидкости при этом повышается концентрация JDKK и снижается содержание нитрат-ионов и аммиака, что способствует нормализации метаболических процессов в рубце. Биохимические показатели крови и молока свидетельствуют об общем улучшении состояния здоровья животных.

2. Селенит натрия в дозе 0,3 мг селена/кг СВ рациона на фоне 0,50% нитрата калия от СВ рациона не оказал эффекта в отношении популяций целлюлозоразрушающих и крахмалгидролизующих микроорганизмов и их активности, но способствовал увеличению в 2 раза числа молочнокислых бактерий, ингибировавших развитие бактерий группы кишечной палочки.

3. Выявлена высокая эффективность биомоса-ВЖ в дозе 10 мг/кг живой массы. В рубце повышалось содержание целлюлозолитических и амилолитических микроорганизмов, молочнокислых бактерий на фоне снижения числа сальмонелл и бактерий группы кишечной палочки. Химические показатели рубцовой жидкости, крови и молока улучшились.

4. Препарат ЭД стимулировал развитие и ферментативную активность амилолитических микроорганизмов (с 4,95 • 10s до 1,04 • Ю7), в меньшей степени - численность молочнокислых бактерий, значительно снижалось число бактерий группы colt (с 1,07 • 104 до 1,5 • 103) и сальмонелл.

5. Среди молочнокислых бактерий доминировали ; ¡Lactobacillus plarttarum, Lactobacillus acidophillus, Lactobacillus spp. Доля Bifidobacterium blfidum была невысокой (7... 10%). Отмечена стабильная тенденция увеличения их численности (в 2...4 раза), особенно в случае применения биомоса-ВЖ в дозе 5 мг/кг живой массы в сут. Повышение числа молочнокислых бактерий коррелировало с положительными изменениями биохимических показателей. в молоке и крови.

6. Устойчивая тенденция снижения численности сальмонелл обнаружена при применении препарата ЭД и биомоса-ВЖ (с 42,0 ... 68,8 до 21,1 ... 30,8 тыс. КОЕ/мл рубцовой жидкости), характеризующихся ингибирующим эффектом в отношении возбудителей кишечных инфекций.

7. Введение в рацион тиосульфата натрия (25 г/гол/сут.) и биомоса-ВЖ (10 мг/кг живой массы в сутки) привело к увеличению производства молока и снижению за1рат корма на 1 кг молока 4%-ной жирности на 0,06 и 0,03 корм.ед. и переваримого протеина на 7,2 и 3,5 г соответственно.

По теме диссертации опубликованы следующие рлбоп.г:

1 Ефремова И В Действие биостимуляторов на микроорганизмы рубца жвачных // Труды науч конф молодых ученых, 8 9 июня 1999 г - МСХА -М , 1999 / Деп ЛГ° 116/54 ВС-99 в ВНИИТЭИагропром

2 Ефремова И В, Тазикова Ю А Влияние тиосульфата натрия на молочную продуктивность коров //Матер Международн иауч -практ конф "Проблемы сельскохозяйственного производства в изменяющихся экономических и экологических условиях" - Смоленск, 1999 - Ч III -С 43 45

3 Ефремова И В , Тазикова Ю А Действие нитратблокирующих добавок на биохимические показатели крови и молока коров /' Тезисы докладов IV Международн экологической конференции студентов и молодых ученых "Роль науки и образования дчя устойчивого развития на пороге 3-го тысячететия'", 16 18 апреля 2000 г - М , МГГУ, 2000 - Ч II - С 18-19

Объем^О печ. л. Зак. Тираж 100 экз.

Типография Издательства МСХА 127550, Москва, Тимирязевская ул., 44