Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность использования сорбентов при различной концентрации свинца в рационах молодняка крупного рогатого скота

ВАК РФ 06.02.08, Кормопроизводство, кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов

Автореферат диссертации по теме "Эффективность использования сорбентов при различной концентрации свинца в рационах молодняка крупного рогатого скота"

На правах руке и

005012440

ПОБЕРУХЇШ Петр Михайлович

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОРБЕНТОВ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ СВИНЦА В РАЦИОНАХ МОЛОДНЯКА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

06.02.08 - кормопроизводство, кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов;

1 2 МДР 2012

Оренбург-2012

005012448

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства Российской академии сельскохозяйственных наук

Научный руководитель - доктор биологических наук,

Дускаев Галимжан Калиханович

Официальные оппоненты - Сечин Виктор Александрович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет», зав.кафедрой зоотехнологий и менеджмента

- Харламов Василий Анатольевич

кандидат сельскохозяйственных наук, ГНУ ВНИИМС Россельхозакадемии, старший научный сотрудник отдела технологии мясного скотоводства и производства говядины Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Курганская государственная сельскохозяйственная академия имени Т.С.Мальцева»

Защита состоится <<£0> марта 2012 г. в 41 часов на заседании диссертационного совета Д 006.040.01 при ГНУ ВНИИМС Россельхозакадемии по адресу: 460000, г.Оренбург, ул. 9 Января, 29; тел./факс (3532) 77-46-41, vniims.or@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВНИИМС Россельхозакадемии.

Автореферат разослан февраля 2012 г. и размещен на сайтах

http://vniims.org и http://vak.ed.gov.ru

Ученый секретарь . Ажмулдинов

диссертационного совета Елемес Ажмулдинович

Введение

Актуальность темы. В настоящее время производство экологически безопасной продукции становится все более важной проблемой. Зона Южного Урала характеризуется развитой горнодобывающей, металлургической и машиностроительной промышленностью следствием этого явилась высокая степень загрязнения окружающей среды, что пагубно сказывается на продуктивности сельскохозяйственных животных и приводит к получению недоброкачественных продуктов питания (Родионова Г.Б. и др., 2004). Исследования по содержанию в почве металлов показали интенсивное загрязнение земель Орско - Новотроицкого", Гайского и Медногорского промузлов, аномальные зоны по тяжелым металлам в районах Медногорска и Кувандыка занимают свыше 3 тыс. га. Так, у Орско - Новотроицкого промузла свинец распространен в радиусе 10 км с максимальным содержанием в радиусе 1,5 км на уровне 19,9 ПДК (Куксанов В.Ф., Грошев И.В., 2001). В хозяйствах вдоль основных автомагистралей установлены кларки содержания свинца с тенденцией на увеличение (Жуков А.П. и др., 2004), отмечаются отдельные факты высокого содержания тяжелых металлов в продукции растениеводства по Райскому, Оренбургскому и Кувандыкскому районам Оренбургской области (Зелепухин АХ. и др., 2007). По результатам мониторинга кормовых средств различных зон Оренбургской области (ВНИИМС, 2008, 2009, 2010) было установлено содержание тяжелых металлов, в том числе свинца в сене 1,0-2,51 мг/кг, в сенаже - 0,2-4,0 мг/кг, в фуражном зерне 1,0-1,6 мг/кг. При этом совместное скармливание их в составе рациона увеличивает минимально допустимую концентрацию свинца в корме в 1,5-2 раза. В связи с этим продукты животноводства, полученные в условиях техногенного загрязнения внешней среды, по содержанию тяжелых металлов не всегда отвечают санитарным нормам и представляют определенную опасность для здоровья человека. В мышцах животных, содержащихся в непосредственной близости от Южно-Уральского 1фиолитового завода, зафиксировано превышение предельно допустимого уровня свинца на 2,0%, а возле Медногорского медно-серного комбината на 24% (Топурия Г.М. и др., 2004). По результатам оценки степени загрязнения пшцевых продуктов, произведенных в Оренбургской области (расчет нагрузки тяжелыми металлами) средний уровень контами-нанта на молочную продукцию составил - 2,94 мг/кг, на мясопродукты - 3,8 мг/кг (Восточная и Центральная зоны), при этом ведущим фактором за1ряз-ненности продуктов питания являются: в молочной продукции - свинец и мышьяк, в мясопродукции - свинец и кадмий (Водяницкая О.В., 2007).

В связи с этим изучение влияния различных концентраций свинца на организм жвачных животных, их продуктивность и способов его выведения актуально и имеет большое практическое значение.

Цель и задачи исследований. Целью данной работы, которая выполнялась то тематическому плану НИР Всероссийского НИИ мясного скотоводства (задание 06.03.01) в соответствии с Федеральной «Программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению агропромышленного комплекса Российской Федерации», являлось

изучение влияния различных концентраций свинца, а также сравнительная оценка сорбентов на переваримость, обмен веществ и энергии корма, продуктивное действие рационов и качество получаемой продукции молодняка крупного рогатого скота.

В соответствии с указанной целью, в задачи исследований входило:

- изучить влияние различных концентраций свинца на переваримость, обмен веществ, энергии в организме и качество продукции бычков;

- определить изменения гематологических показателей животных в зависимости от концентрации тяжелого металла;

- оценить сорбирующие свойства природного цеолита и лузги подсолнечника на степень выведения свинца m vitro;

- определить влияние способов снижения свинцовой интоксикации организма на степень переваривания, обмен веществ, энергии корма и качество продукции животных;

- установить изменение гематологических показателей бычков при разных способах снижения интоксикации организма;

- изучить продуктивные качества и дать экономическую оценку использования различных сорбентов при выращивании молодняка крупного рогатого скота.

Научная новизна. Впервые получены экспериментальные данные о влиянии различных концентраций свинца на организм молодняка крупного рогатого скота. Проведено сравнительное изучение скармливания сорбентов растительного и минерального происхождения в составе рационов и установлено их влияние на переваримость питательных веществ корма,_обмен энергии, интенсивность роста животных и качество получаемой продукции.

Практическая ценность. Введение лузги подсолнечника и природного цеолита в рацион, содержащего свинец, способствует снижению интоксикации организма животных и содержания его в продукции животноводства на 29,4-59,0%. Экспериментальные данные по изучению воздействия на организм различных концентраций свинца позволяют корректировать введение сорбирующих веществ в рационы животных с целью эффективного их использования. Скармливание сорбентов бычкам увеличивает интенсивность роста животных на 16,4%, рентабельность производства говядины на 6,5% и выше и снижает себестоимость 1 ц. прироста на 6,0-12,0%.

Положения, выносимые на защиту:

- интоксикация организма бычков свинцом различной концентрации сопряжено со снижением переваримости питательных веществ рациона;

- превышение минимально допустимого уровня свинца в корме способствует качественному и количественному изменению показателей крови и продуктов убоя подопытных животных;

- степень сорбции свинца и его выведения из организма животных определяется происхождением используемых сорбентов;

- сорбенты минерального и растительного происхождения в рационах животных положительно влияют на переваримость, обмен веществ и выведение свинца из организма бычков;

- наиболее эффективно продуктивное действие рациона с включением сорбента растительного происхождения.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований использованы в научной и методической работе коллективов ГНУ ВНИИМС Россельхозакадемии, Оренбургского государственного аграрного университета и внедрены в хозяйствах Оренбургской области.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и положительно оценены на Международных научно-практических конференциях (Оренбург, 2010, 2011), на расширенном совещании научных сотрудников и специалистов отдела кормления сельскохозяйственных животных и технологии кормов ВНИИМС (Оренбург, 2011).

Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 8 научных работ, в т.ч. 2 статьи - в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследований, собственных результатов исследований и их обсуждения, выводов, предложений производству, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 121 странице компьютерной верстки, содержит 25 таблиц, 9 рисунков и 6 приложений. Список использованной литературы включает 194 наименований источников, в том числе 20 на иностранных языках.

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Программа и методы исследования

Экспериментальная часть исследований состояла из лабораторного, физиологических (рис.1) и научно-хозяйственного опытов, которые проводились в Испытательном центре Всероссийского научно - исследовательского института мясного скотоводства (аттестат аккредитации №РОСС 1Ш 0001.21 ПФ 59 от 19.05.2011) и СПК «Новооренбургский» Кваркенского района Оренбургской области в 2008-2011 гг. Для проведения физиологического опыта было подобрано 16 бычков казахской белоголовой породы сходных по живой массе, общему состоянию, возрасту. В опыт включались бычки 11-ти месячного возраста, средней живой массой 280 кг. Животные были разделены на четыре группы по 4 головы в каждой, которые в течение 30-ти дней находились в условиях подготовительного периода, при котором животные были переведены на привязное содержание и индивидуальное кормление. Рацион кормления включал сено злаково-бобовое, силос кукурузный, ячмень дробленный, патоку кормовую, премикс и составлен на основе детализированных норм (А.П.Калашников и др., 2003), с учётом химического состава используемых кормов. Уровень кормления рассчитан на получение от животных в период выращивания 800-900г. среднесуточного прироста живой массы. На I этапе исследований животным контрольной группы скармливался основной рацион (ОР), I опытной - ОР+в концентраты включалась сернокислая соль свинца (в виде раствора), до минимально допустимого уровня (МДУ=5мг/кг корма) свинца, II опытной - ОР+свинец до 1,5 МДУ, 1П опыт-

ной - ОР+свинец до 2,0 МДУ. Длительность эксперимента составила 60 дней. На втором этапе исследований контрольная группа получала ОР+свинец до 2,0МДУ, I опытная группа - ОР+свинец до 2,0МДУ+природный цеолит, II опытная группа - ОР+ свинец до 2,0МДУ+лузга подсолнечника.

С целью определения коэффициентов переваримости питательных веществ и эффективности использования азотистой части корма, в конце подготовительного периода был проведен 8-суточный балансовый опыт по общепринятой методике (М.Ф. Томмэ, 1969; А.И. Овсянников, 1976). В подготовительное время определялась поедаемость кормов, животные приучались к оборудованию по проведению балансовых опытов. В учётное время проводился строгий индивидуальный учёт съеденных кормов и их остатков, общее количество выделенных за сутки кала и мочи.

Средние образцы кормов (500г), их остатков, пробы кала (3% от веса) были исследованы по методикам зоотехнического анализа и биохимических исследований (П.Т. Лебедев, А.Т. Усович, 1976; Б.А. Петухова, Р.Ф. Бессаба-рова и др., 1981; В.А. Разумов, 1986; А.И. Ермаков, 1987) в Испытательном центре ВНИИМС на содержание в них сухого вещества, сырого протеина (ГОСТ 13496.4-93), сырого жира (ГОСТ 13496.15-97), сырой клетчатки (ГОСТ 12396.2-91), золы (ГОСТ 26226-95), кальция (ГОСТ 26570-95), фосфора (ГОСТ 26657-97). В пробах мочи (2% от веса) определяли количество азота (методом Къельдаля), кальция и фосфора (П.Т. Лебедев, А.Т. Усович, 1976). Органические и безазотистые экстрактивные вещества определяли расчётным путём.

По результатам балансового опыта были определены показатели обмена энергии в организме животных с помощью регрессий, предложенных А.П.Калашниковым, Н.И. Клейменовым, В.Н. Бакановым и др. (1985). Для определения количества чистой и обменной энергии, необходимой на поддержание жизни использовались функции, предложенные ARC (1984). Количество обменной энергии, затрачиваемой организмом животного на продукцию, определялось путем нахождения разницы между общим количеством обменной энергии и обменной энергии на поддержание. С учётом этого и на основе рекомендаций Н.Г. Григорьева и др. (1989) вычислялось значение чистой энергии, содержащейся в приросте массы тела.

В крови и сыворотке крови подопытных животных по общепринятым методикам были определены: кислотная емкость, гемоглобин, общее количество лейкоцитов и эритроцитов, общий белок, белковые фракции, минеральные вещества.

При проведении химических исследований массовую долю влаги определяли по ГОСТ 13586.5-85; зольность - по ГОСТ 10847 - 74. В качестве основных методик при проведении экспериментальных исследований использовались следующие стандартные методики: «Ренттено-флуоресцентный метод анализа», «Метод озоления (ускоренный метод)» ГОСТ (Р 50436-92; 28418-89; м27494-87)», «Метод атомно-абсорбционной спектрофотометрии» ГОСТ 7169-66 и «Способ мокрой минерализации» ГОСТ 26574-85.

ю о

о. о и

ч ю

Й и

* выводы и предложения производству *

Рис. 1 Общая схема исследований

С целью изучения продуктивных качеств молодняка крупного рогатого скота и определения экономической эффективности включения в рационы сорбентов, содержащих свинец, сорбентов (природный цеолит, лузга подсол-

печника) после проведения физиологических исследований был проведен научно-хозяйственный опыт продолжительностью 150 дней. Контроль за ростом подопытных животных проводился путём индивидуального ежемесячного взвешивания утром до кормления. Исходя из полученных данных, рассчитывался валовой и среднесуточный приросты в среднем по группе, определялась относительная скорость роста с использованием формулы С. Броди. В конце исследований, на основании данных по затратам на выращивание бычков и стоимости реализованной продукции, была определена экономическая эффективность используемых рационов (МСХ СССР, ВАСХНИЛ, 1983). Результаты всех исследований обрабатывались методом вариационной статистики, а корреляционный анализ данных проведен с применением табличного процессора MS Excel 7.0. Достоверность отличия показателей в подопытных группах была вычислена с привлечением коэффициента Стьюдента, используемого для рядов с малым числом вариантов (Лакин Г.Ф., 1990).

2.2 Влияние различных концентраций свинца на переваримость, обмен веществ и энергии рациона подопытными животными

2.2.1 Кормление подопытных животных

Структура рациона в процентах от общей питательности кормов включала: 31,9% - силоса кукурузного, 36,1% - сена злаково-бобового, 29,2% - ячменя дробленого, 2,8% - патоки кормовой. Наибольший удельный вес в рационе занимали грубые и сочные корма. В связи с недостатком минеральных веществ в рационе, скармливаемом подопытным животным, часть их компенсировалась путем введения в корм премикса. Фактическая поедаемость концентрированных кормов по группам была одинаковой. Различие наблюдалась между контрольной и опытными группами по поедаемости грубого и сочного корма. Так, бычки контрольной группы потребили сена больше в сравнении с I опытной - на 1,8%, со П - 3,7%, с Ш - 7,4%, силоса кукурузного соответственно - на 3,7%, 15,5% и 19,5%. Различие в поедаемости кормов сказалось на поступлении питательных веществ в организм животных. Так, в сравнении с опытными грушами бычки контрольной больше потребили сухого вещества корма на 1,3-2,4%, обменной энергии - на 2,0-3,1%, сырого протеина — на 0,7-2,5%, переваримого - на 0,6-2,9%, сырой клетчатки - на

0,9-1,9%.

2.2.2 Переваримость основных питательных веществ, использование азота и энергии рациона подопытными животными

У бычков контрольной группы коэффициенты переваримости сухого вещества были выше в сравнении с опытными - на 1,4-4,9%, органического -на 1,3-3,0%, сырого протеина - на 2,1-5,7%, сырого жира - на 0,4-5,1%, клетчатки - на 2,7-7,2%), БЭВ - на 1,2-3,8%). Что касается последних, то с увеличением концентрации свинца в рационах кормления наблюдается снижение переваримости питательных веществ. Так в Ш опытной ipynne переваримость сухого вещества снизилась по сравнению со сверстниками аналогич-

ных групп на 1,1-3,5%, органического - на 0,9-1,7%, сырого протеина - на 1,7-3,6%, жира - на 2,3-4,7%, клетчатки - на 3,1-4,5%, БЭВ - на 1,7-2,6% (рис.2).

8 6

2 о

питательные вещества

1 опытная -л- 2 опытная -в-3 опытная

Рис. 2 - Разница в переваримости питательных веществ опытных групп по сравнению с контрольной

Анализ полученных данных свидетельствует о том, что количество принятого с кормом азота у животных подопытных групп было не одинаковым. Скармливание животным опытных групп рационов с содержанием тяжелых металлов в пределах минимально допустимого уровня, а также превышение его в 1,5 и 2 раза снизило количество принятого всего азота в сравнении с контрольной группой на 2,3; 5,0 и 12,7% соответственно.

Увеличение минимально допустимого уровня свинца в корме, способствовала снижению выделения азота корма с калом. Так, разница I группы по сравнению с контрольной составила 2,5%, II - 7,5% и Ш - 21,8%. Наличие свинца в рационе опытных групп несколько увеличило выведение азота корма с мочой. В то же время, отсутствие его в рационе (контрольная группа) снизило данный показатель до 60,0 г на голову в сутки.

Скармливание животным контрольной группы основного рациона способствовало более эффективному использованию азота корма и отложению его в теле животных. Разница в сравнении с I опытной группой составила 3,9 г., со П опытной группой ее значение было равно 7,6 г (Р<0,05), с Ш опытной -9,4 г. (Р<0,05).

При скармливании рациона животным, содержащего свинец, двукратно превышающий минимально допустимый уровень, значения переваримой энергии имели более низкие показатели в отличие от сверстников из контрольной группы на 3,0% (Р<0,05)„ из I опытной - на 1,5%, П опытной -0,45%. Скармливание основного рациона животным контрольной группы увеличило использование обменной энергии на 4,5% (Р<0,05), или 3,2 МДж, в сравнении с III опытной группой. Количество обменной энергии, затраченной подопытными животными на продукцию, более высокой была у бычков контрольной и I опытной групп. В первом случае разница со II опытной

группой составила 7,6 и 1,8%, во втором - 7,8 и 2,1%. Чистой энергии на продукцию у бычков контрольной отложилось больше, чем в I опытной группе на 2,2%, во II и П1 - на 5,3%.

2.2.3 Результаты гематологических исследований

Как показали результаты исследований, скармливание подопытным животным рационов с различным уровнем свинца оказало заметное влияние на показатели крови животных (табл.1).

Таблица 1 - Морфологический и биохимический состав крови подопытных животных

Показатель Единицы измерения Группа

контрольная опытная

I П Ш

Гемоглобин г/л 109,0±2,19 108,6±1,92 106,0±1,97 98,0Ю,81

Эритроциты 10|2/л 5,95±0,13 5,79±0,27 5,7610,31 5,2810,10

Лейкоциты 109/л 8,3±0,24 8,2+0,37 7,3510,41 7,210,09*

Кислотная емкость ммоль/л 105,0±2,04 91,4±1,87 86,6±2,35 86,5± 1,76

Общий белок г/л 89,0±0,65 83,1±0,35 82,1±0,54 81,7±0,41*

Альбумины г/л 46Д±0,45 45,3±0,71 44,7±0,35 43,6±0,54*

Глобулины, а % 13,8±0,68 14,0±0,58 14,6±0,54 14,5±0,26

Р % 18,2±0,42 17,7±0,54 16,9±0,33* ] 5,4±0,48

Г % 25,1±0,80 24,7±0,47 24,6±0,41 23,8±0,74*

Кальций ммоль/л 2,6±0,06 2,4±0,01 2,210,02* 2,1510,03*

Фосфор ммоль/л 2,5±0,01 2,34±0,002 2,1510,03* 2,1410,04*

Железо ммоль/л 21,0±1,87 21,46±2,92 28,612,92 33,411,69*

Медь ммоль/л 4,3±0,66 4,53±0,49 5,7510,77 6,4510,54

Цинк ммоль/л 24,7±5,01 25,03±8,51 37,1110,4 39,010,44

Примечание: здесь и далее по тексту * Р <0,05 в сравнении с контрольной группой

С увеличением в кормах концентрации свинца количество гемоглобина в 1П опытной группе оказалось ниже, чем в контрольной на 10,1%, во II опытной - на 2,3% и незначительно в I - на 0,36%; эритроцитов - на 11,3; 3,2; 2,7% соответственно. Количество лейкоцитов, при минимально допустимом уровне свинца в корме превышало аналогичные значения сверстников П опытной группы - на 12,9%, III опытной - на 15,3%. Уровень кислотной емкости в контрольной группе имел более высокую величину по сравнению с опытными: с I - на 14,8%, П - на 21,3%, Ш - на 21,4% (Р<0,05), общего белка - на 7,1%; 8,4% и 8,9% (Р<0,05) соответственно. Уровень а глобулинов увеличивался в I опытной груше по отношению к контрольной на 0,2%, во П - на 0,8% (Р<0,05), в III - на 0,7%. В то же время значение р глобулинов снижалось соответственно - на 2,8; 1,3;0,5% (Р<0,05) в сравнении с контрольной группой. Содержание кальция и фосфора в сыворотке крови животных снижалось соответственно во П опытной группе - на 8,3 и 8,1% (Р<0,05), в Ш -

на 10,4 и 8,5% (Р<0,05) по отношению к I опытной и на 15,4 и 14,0% (Р<0,05), 17,3 и 14,4% (Р<0,05) к контрольной группе. Уровень железа при превышении свинца в корме в два раза значительно увеличился, I опытную группу он превышал на 55,6%, П опытную - на 16,8%, контрольную - на 59,1% (Р<0,05). В Ш опытной группе превышение по меди составило по отношению к контрольной группе на 50% (Р<0,05), I опытной - на 42,4%, II - на 12,2%. Аналогичные значения по цинку составили соответственно 57,9 (Р<0,05); 55,8 (Р<0,05); 5,1%.

Таким образом, между отдельными элементами существуют антагонистические отношения, которые могут проявляться на уровне регуляции, конкуренции при всасывании, на основе сходных физических и химических свойств, а также целого ряда невыясненных факторов.

2.2.4 Результаты исследований продуктов убоя

Согласно нормам (СанПиН 2.3.2.1078-01) содержание свинца в мясе не должно превышать 0,5 мг/кг, в субпродуктах - 0,6 (для почек 1,0) мг/кг, в жире - 1,0 мг/кг. Как показали результаты исследования двукратное превышение минимально допустимого уровня свинца в корме увеличивает содержание токсичного элемента в сердечной мышце до 0,66 мг/кг, превышая аналогичные значения I опытной группы на 29,4% (Р<0,05), II опытной - на 15,8%, контрольной - в 4,1 раза (табл.2).

Таблица 2 - Содержание свинца в продуктах убоя, мг/кг

Объект исследования Группа

контрольная опытная

I П Ш

Сердце 0,16±1,09 0,51±0,11 0,57±1,23 0,661:1,65'

Печень 0,11±1,65 0,41±1,73 0,61±1,23* 0,65±1,06*

Легкие 0,15±1,78 0,39±1,12 0,4±1,56 0,48±1,09

Почки 0,25±1,91 0,89±1,52 1,1±1,44 1,33±1,22"

Длиннейший мускул 0,05±1,01 0,43±1,12 0,56±1,04' 0,56±1,07*

Внутренний жир - - 0,20±1,35 0,20±1,76

Кость 0,89±1,08 2,5±1,31 2,6±1,78* 4,4±1,97*

Кровь, ммоль/л 0,010±0,03 0,021±0,02 0,032±0,03 0,046±0,02

У II опытной группы данная разница с контрольной превысила более чем в 3,5 раза, с I опытной - на 11,7%. При этом следует отметить, что превышение допустимого уровня содержания данного токсичного элемента, согласно СанПиНа, отмечалось только в Ш опытной группе - на 10%. В печени и легких высокое содержание свинца отмечалось также в Ш группе - 0,65 и 0,48 мг/кг соответственно, превышая аналогичный показатель сверстников I группы - на 58,5% (Р<0,05) и 23,1%, II группы - 6,6 и 20,0% соответственно. УII опытной группы данная разница с контрольной превысила более чем в 5,5 и 2,5 раза, с I опытной - на 48,8% и 2,5%. В почках, как и в остальных субпродуктах, высокий уровень токсичного элемента обнаружен в Ш опыт-

ной группе - 1,33 мг/кг, что превышает аналогичный показатель I опытной -на 49,4% (Р<0,05), II опытной - на 20,9%. Атомно-абсорбционный анализ мышечной ткани показал, что превышение норм СанПиНа отмечалось во II и Ш опытных группах - на 12,0%. В то же время в I опытной уровень свинца был ниже показателей сверстников II и Ш групп на 23,2%. Как показали результаты исследования, превышение минимально допустимого уровня свинца в корме способствовало снижению меда и цинка в сердечной мышце. Так, снижение меди в III опытной группе произошло на величину 3,44 мг/кг, что ниже, чем в контрольной группе на 52,2%, аналогичные показатели у сверстников П группы составили 29,2%, I группы - 1,8%. По цинку данные показатели соответственно составили 26,6%, 15,3%, 6,4%. По мере увеличения свинца в рационе отмечалось пропорциональное увеличение меди в печени и обратно пропорциональное снижение цинка в этом органе. В съедобйой ткани (мышечной) отмечалось увеличение уровня меди по отношению к контрольной группе на 24,3; 41,8 и 47,6% (Р<0,05) соответственно по сравнению с I, II и III опытными-группами. В то же время наличие свинца в рационе привело к увеличению свища в крови. В контрольной группе наблюдалась более низкая концентрация данного элемента, чем в I опытной группе - на 0,011, II - на 0,022 и III - на 0,036 ммоль/л (Р<0,05).

23 Влияние различных способов выведения свинца из организма животных на переваримость, обмен веществ и продуктивность бычков

2.3.1 Лабораторные исследования по оценке сорбирующих свойств природного цеолита и лузги подсолнечника in vitro

Лабораторные исследования состояли из двух этапов: на I - изучалась сорбция свинца в буферном растворе («исскуственная слюна»), под влиянием цеолита и лузги подсолнечника (экспозиция 4 часа, t=39,0 С); во II - «имитация пищеварения», степень сорбции свинца (экспозиция 4 часа, t=39,0 С) после выдержки в кислой (НС1) и слабощелочной (NaOH) среде. После экспозиции в первом и втором опыте определялось содержание свинца в растворе.

Доза природного цеолита оказывала прямое влияние на сорбцию свинца. Так в буферном растворе сорбция свинца оказалась наиболее высокой при дозе цеолита равной 0,7 г/л. Дальнейшее увеличение дозы сорбента практически не увеличивала степень сорбции свинца из раствора. Имитация пищеварения показала аналогичные результаты, снижение содержания свинца в растворе до 58,8% было при дозе 0,7 г/л. В связи с этим для проведения исследований нами была взята доза 0,7 г/кг живой массы подопытных животных. Что касается подсолнечной лузги то это, прежде всего, вторичный сырьевой продукт, к тому же являющийся источником эндогенных деметаллизи-рующих реагентов, содержащихся в растительном сырье (фитомеланины). Для изучения сорбционной способности ее измельчили (0,5 мм) и также поместили в пробирки с буферным раствором, содержащей 10 мг/л сернокислого свинца (2МДУ). В буферном растворе сорбция свинца оказалась наиболее высокой при дозе лузги равной 0,9 г/л.

Таким образом, происхождение и доза сорбента оказывает непосредственное влияние на степень сорбции свинца. Оптимальная доза природного цеолита в данном эксперименте составила 0,7 г/л, подсолнечной лузги - 0,9 г/л.

2.3.2 Кормление подопытных животных

На втором этапе эксперимента рацион кормления бычков контрольной и опытных групп на протяжении опыта был аналогичен рациону 1П группы предыдущего исследования. В состав концентрированной части рациона дополнительно вводились добавки: для I опытной группы - природный цеолит в дозе 0,7 г/кг живой массы животного, для И опытной - лузга подсолнечника в дозе 0,9 г/кг живой массы. Фактическая поедаемость концентрированных кормов по группам была практически одинаковой, различие наблюдалось между контрольной и опытными группами по поедаемости грубого и сочного корма. Так, сена злакового бычки II опытной группы потребили больше в сравнении с контрольной - на 2,7%, I опытной - на 1,6%, силоса кукурузного соответственно - на 3,2% и 1,5%. Различие в поедаемости кормов сказалось на поступлении питательных веществ в организм животных. Так, в сравнении с контрольной животные опытных групп больше потребили сухого вещества корма на 0,4-1,4%, обменной энергии - на 0,5-1,0%, сырого протеина - на 0,5-2,5%, переваримого - на 0,8-3,9%, сырой клетчатки - на 1,0-0,9%.

2.3.3 Переваримость основных питательных веществ рациона подопытными животными

С целью определения переваримости питательных веществ рационов на подопытных животных в возрасте 14 месяцев был проведен балансовый опыт. Наиболее высокая степень переваримости питательных веществ корма наблюдалась у бычков II опытной группы (рис.3).

СВ ОВ СП СЖ СК БэВ

питательные вещества

—♦— 1 опытная -л- 2 опытная

Рис.3

- Разница в переваримости питательных веществ опытных групп по сравнению с контрольной

Так, коэффициент переваримости сухого вещества был выше в сравнении с контрольной группой - на 1,6%, I опытной - на 1,4%, органического соответственно - на 1,6 и 1,5%, сырого протеина - на 2,1 и 1,6%, сырого жира - на 1,4 и 1,1%, клетчатки - на 0,5 и 2,6%, безазотистых экстрактивных веществ - на 1,4 и 1,6%. В I опытной группе переваримость сухого вещества снизилась по сравнению со сверстниками П группы на 0,2%, органического -на 0,1%, сырого протеина - на 0,5%, жира - на 0,3%, при увеличении переваримости клетчатки - на 2,1%, БЭВ - на 0,2%.

2.3.4 Использование веществ и энергии рациона подопытными животными

Скармливание животным II опытной группы рациона с содержанием свинца двукратно превышающий минимально допустимый уровень и сорбента растительного происхождения увеличило количество принятого азота в сравнении с контрольной группой на 4,0%, с I опытной - на 1,7%. В то же время включение сорбента минерального происхождения увеличило этот же показатель на 2,7%. Скармливание животным П группы рациона способствовало более эффективному использованию азота корма и отложение его в теле животных. Разница в сравнении с контрольной группой составила 21,8% (Р<0,05), с I опытной группой - 8,6%. В I группе данная величина по сравнению с контрольной увеличилась на 12,1%. Скармливание сорбентов с рационами, содержащих свинец способствует меньшему его накоплению в тканях организма животных: во П опытной группе на 57,4 да и I опытной - на 47,3 мг/гол по сравнению с контрольной.

При скармливании рациона животным II группы значения переваримой энергии имели более высокий показатель в отличие от сверстников из контрольной группы на 1,5%, из I опытной - на 0,5%. Скармливание рациона животным контрольной группы снизило характер использования обменной энергии на 2,4%, или 1,7 МДж, в сравнении со П опытной группой. При скармливании рациона I группе, разница составила 1,1%. Количество обменной энергии, затраченной подопытными животными на продукцию (обменная энергия сверхподдержания) наиболее высокой была у бычков П и I опытной групп. В первом случае разница с контрольной группой составила 2,3%, во втором - 0,6%.Чистой энергии на продукцию у бычков II опытной отложилось больше, чем в контрольной группе на 6,3%, в I - на 2,4%. Аналогичная разница между опытными группами составила 3,9%.

2.3.5 Результаты гематологических исследований

В зависимости от природы происхождения сорбента изменяется и количество гемоглобина в крови подопытных животных. Так, во II опытной группе его содержание оказалось выше, чем в контрольной на 8,5%, в I опытной - на 6,3%. Аналогичная картина наблюдалась и по количеству эритроцитов, разница в сравнении с контрольной соответственно составила 15,5 (Р<0,05) и 6,1%. В I группе количество гемоглобина и эритроцитов увеличилось соответственно на 2,0 и 8,9%. Количество лейкоцитов у животных кон-

трольной группы превышало аналогичные значения сверстников I опытной группы - на 21,7%, II опытной - на 25,4%. Уровень кислотной емкости в контрольной группе имел более высокую величину по сравнению с опытными: с I группой - на 26,8%, со П группой - на 61,4% (Р<0,05). Концентрация общего белка в сыворотке крови увеличилась у животных опытных групп: разница между П и контрольной группами составила - 10,5%, II и I опытной - 7,5% и I опытной и контрольной - 2,3% (табл.3).

Таблица 3 - Морфологический и биохимический состав крови подопытных животных

Показатель Единицы измерения Группа

контрольная опытная

I П

Гемоглобин г/л 98,3±1,24 100,3±2,32 106,6±3,06

Эритроциты 10,2/л 4,5±0,63 4,9±0,17 5,2±0,34

Лейкоциты 10у/л 8,4±0,53 6,9±0,37 6,7±0,25

Кислотная емкость ммоль/л 118,3±4,72 93,3±3,25 73,3 ±2,25*

Общий белок г/л 75,6±3,15 77,7±1,39 83,5±0,63

Альбумины г/л 46,3±0,86 46,4±1,03 46,8±0,98

Глобулины, а % 15,2±0,36 13,9±1,12 13,7±0,76*

Р % 15,4±0,64 16,3±1,27 17,0±0,53

1 % 23,0±0,58 23,1±0,97 23,3±1,38

Кальций ммоль/л 2,1±0,12 2,2±0,21 . 2,4±0,09

Фосфор ммоль/л 2,1 ±0,07 2,6±0,11 2,6±0,08*

Железо ммоль/л 58,8±13,29 60,5±13,65 66,8±12,80

Медь ммоль/л 6,5±0,54 5,1 ±0,42 3,2±0,69*

Цинк ммоль/л 6,7±0,19 5,6±0,22 4,6±0,37*

Что касается глобулиновой фракции то уровень а глобулинов наиболее высоким был в контрольной группе, по отношению к I опытной он увеличивался на 1,3%, ко II - на 1,5% (Р<0,05). Наиболее эффективным сорбентом в отношении увеличения кальция и фосфора в сыворотке крови оказалась лузга подсолнечника, в частности, их уровень повысился соответственно во П опытной группе - на 14,3 и 23,8% (Р<0,05), в I - на 4,7 и 23,8% (Р<0,05) по отношению к контрольной группе. Уровень железа при скармливании сорбента растительного происхождения значительно увеличился, I опытную группу он превышал на 10,4%, контрольную - на 13,6% (Р<0,05), разница между I опытной и контрольной составила 2,9%. Использование сорбентов в рационах способствовало снижению таких элементов как медь и цинк в сыворотке крови. Так в контрольной группе превышение по меди составило по отношению к I группе на 27,4%, II - на 103,1% (Р<0,05). Аналогичные значения по цинку составили соответственно 19,6 и 45,7% (Р<0,05). Скармливание

сорбента минерального происхождения увеличило уровень данных элементов по отношению ко П группе по меди на 59,4% и цинку на 21,7%.

2.3.6 Рост и развитие подопытных животных

В начале опыта постановочная живая масса молодняка всех групп была практически одинаковой и составила в среднем 284,9-286,0 кг (табл.4).

Таблица 4 - Интенсивность роста подопытных бычков

Показатель Группа

контрольная 1-опытная Н-опытная

Живая масса, кг: в начале периода в конце периода 284,9±3,28 366,2+2,18 286,0±3,92 374,3+2,83 285,3±3,04 379,9+2,46*

Прирост: среднесуточный, г валовой, кг 678+14,41 81,3±1,67 737±14,56 88,4±1,84 789±12,62 94,6+1,85

В дальнейшем бычки контрольной группы, в рационе которых содержался свинец, росли менее интенсивно, чем животные I и II опытных групп. Так, разница в живой массе между бычками контрольной и I опытной группами в конце эксперимента составила 8,1 кг, а II - 13,7 кг (Р<0,05).3аметное воздействие на динамику живой массы оказало включение в рацион животных сорбента растительного происхождения. Имея более высокие показатели живой массы, молодняк II опытной группы превосходил бычков из контрольной и I опытной групп и по величине абсолютного прироста. Разница по этому показателю составила за период опыта соответственно 13,3 кг (Р<0,05) и 6,2 кг (Р<0,01). В то же время между бычками контрольной и I опытной группами она составила 7,1 кг или 8,7 % в пользу последних. Наиболее высокими среднесуточными приростами характеризовались животные II опытной группы. Молодняк этой группы превосходил своих сверстников из контрольной и I опытной группы по среднесуточному приросту на протяжении всего опыта (на 16,4 (Р<0,05) и 7,1%).

2.3.7 Результаты исследований продуктов убоя

Как показали результаты исследования двукратное превышение минимально допустимого уровня свинца в корме контрольной группы увеличивает содержание токсичного элемента в сердечной мышце до 0,57 мг/кг, превышая аналогичные значения I опытной группы на 78,1%, П опытной - на 137,5% (Р<0,05). У I опытной группы данная разница со II превышала - на 33,3%. При этом следует отметить, что содержание данного токсичного элемента в контрольной группе соответствовало верхнему предельно допустимому уровню СанПиНа. В печени и легких высокое содержание свинца от-

мечалось также в контрольной группе — 1,07 и 0,39 мг/кг соответственно, превышая аналогичный показатель сверстников I группы - на 48,6% и 21,8%, II группы - 64,6 и 200,0% (Р<0,05) соответственно. У I опытной группы данная разница со II опытной составила 10,8 и 146% (Р<0,05) соответственно (табл.5).

Таблица 5 - Содержание свинца в продуктах убоя, мг/кг

Объект исследования Группа

контрольная I - опытная П-опытная

Сердце 0,57±1,12 0,32±0,97 0,24±1,51

Печень 1,07 ±1,02 0,72±1,17 0,65±1,43*

Легкие 0,39±1,08 0,32±1,45 0,13±1,22*

Почки 2,3±1,54 1,1±1,33 0,85±1,07

Длиннейший мускул 0,51±1Д6 0,43±1,24 0,36±1,78'

Внутренний жир 0,3±1,08 0,2±1,23 0,20±1,28

Кость 4,4±1,13 2,6±1,32 2,5±1,67

Кровь, ммоль/л 0,056±0,016 0,013±0,004 0,010±0,007*

В почках высокий уровень токсичного элемента обнаружен в контрольной группе - 2,3 мг/кг, что превышает аналогичный показатель I опытной - на 109,0% (Р<0,05), П опытной - на 170,6% (Р<0,05). Превышение допустимого уровня содержания токсичного элемента у данного субпродукта отмечалось в контрольной и I опытных группах, в первом случае оно составило 2,3 раза, во втором - 10,0%. Атомно-абсорбционный анализ мышечной ткани показал, что при скармливании в составе рациона сорбента растительного происхождения наблюдается снижение уровня свинца по отношению к контрольной группе на 29,4% (Р<0,05), к I опытной - на 16,3%. В то же время в I опытной уровень свинца был ниже показателей сверстников контрольной группы на 15,7%. Сорбенты в рационах кормления бычков способствовали снижению уровня свинца в крови на 0,043-0,046 ммоль/л.

Как показали результаты исследования, применение растительного сорбента увеличило содержание меди в сердечной мышце соответственно на 48,5 и 10,6% и легких - в 4,4 и 2,3 (Р<0,05) раза в сравнении с контрольной и I опытной группами. В печени и почках отмечалось снижение накопления данного элемента от контрольной ко II опытной группе. Аналогичная картина наблюдалась и в мышечной ткани, где превышение по меди в сравнении с I группой составило - 26,6 и II - 110,0% (Р<0,05). Наибольшее накопление меди в костной ткани было установлено в I опытной группе, разница в сравнении с контрольной группой составила 76,9% (Р<0,05), со II опытной -64,3%. Что касается цинка то обнаружено его значительное накопление в сердечной мышце у животных I опытной группы - на 13,3 и 35,0% выше, чем в контрольной и П опытной группах и меньшее накопление в легочной ткани -на 30,5 и 6,1% соответственно. В печени и почках наименьшее содержание цинка обнаружено во II опытной группе, различие с контрольной группой составило 37,8 и 38,1%, с I опытной - 11,0 и 3,2%. Аналогичная картина уста-

новлена и в отношении мышечной ткани, разница в сравнении с контрольной и I опытной группами составила соответственно 23,0 и 10,3%.

2.3.8 Экономическая эффективность использования различных сорбентов при выращивании молодняка крупного рогатого скота

Результаты наших исследований показали, что скармливание животным рационов, в состав которых входили различные сорбенты, оказало существенное влияние на экономические показатели производимой животноводческой продукции. В связи с неодинаковом потреблением, как испытуемых кормов, так и рационов в целом, оплата корма продукцией и ее себестоимость были различными. Наиболее эффективной была II опытная группа, которая по уровню рентабельности превосходила сверстников из опытных групп на 6,5-10,0%. Животные данной группы на момент проведения исследования отличались более высоким абсолютным приростом - 94,6 кг/гол, что повлияло на себестоимость 1 ц прироста живой массы. Последняя была ниже чем в контрольной группе на 443,1 руб., и I опытной - на 303,0 руб. Более высокий прирост живой массы увеличил и сумму выручки во II группе до 4730 руб., что выше чем в остальных группах на 310,0 и 665,0 руб. Несмотря на более высокие общие затраты в опытных группах, прибыль полученная от животных данных групп была выше, чем в контроле на 426,5 и 267,9 руб. Рентабельность производства живой массы увеличилась в опытных группах до 7,6 и 11,1% соответственно в I и II опытных группах.

4. ВЫВОДЫ

1. Скармливание рационов с различным уровнем свинца молодняку крупного рогатого скота в сравнении с аналогами, получавшими общехозяйственный рацион, сопровождается более низкими коэффициентами переваримости питательных веществ - на 0,9-4,7%, показателями чистой энергии отложенной на продукцию - на 2,2-5,0%, а также неэффективным использованием азотистой части корма, что выражается в снижении общего белка в крови на 6,6-8,2% (Р<0,05) и ретенции азота в ткани тела на 12,6-30,3% (Р<0,05).

2. Превышение минимально допустимого уровня свинца в корме на 50 и 100% снижает количество гемоглобина в цельной крови до 10,1%, лейкоцитов - до 13,2% (Р<0,05), (3-глобулиновую фракцию в сыворотке крови - на 0,5-2,8% (Р<0,05). Минеральный состав сыворотки крови изменяется в сторону снижения уровня кальция и фосфора на 8,3-17,3% (Р<0,05) и 8,1-14,4% (Р<0,05) соответственно. Превышение минимально допустимого уровня свища в корме на 100% способствует увеличению железа в сыворотке крови на 16,8-59,1% (Р<0,05), меди - 12,2-50,0% (Р<0,05), цинка - 5,1-57,9% (Р<0,05) по сравнению со сверстниками остальных групп.

3. Скармливание подопытным животным рационов с различным уровнем свинца способствовало его большему накоплению в продуктах убоя: сердечной мышце - в 3,2-4,1 раза, печеночной ткани — в 3,7-5,9, легочной - в 2,63,2, почечной - в 3,6-5,3, мышечной - в 8,6-11,2 раза (Р<0,05), в крови - 0,036 ммоль/л в сравнении с контрольной группой. При этом концентрация меди

увеличивается в печеночной ткани до 74,8% (Р<0,05), в мышечной - до 47,5% (Р<0,05), а цинка снижается до 32,2 и 25,9% (Р<0,05) соответственно.

4. Оценка сорбирующих свойств природного цеолита и лузги подсолнечника в буферной, кислой и щелочной средах показала на зависимость степени выведения свинца in vitro от происхождения сорбента и дозы его внесения. Оптимальной дозой минерального сорбента является 0,7 г/л, растительного - 0,9 г/л раствора.

5. Скармливание рационов с различными сорбентами животным опытных групп в сравнении с аналогами контрольной, сопровождается более высокими коэффициентами переваримости питательных веществ - на 0,5-2,6%, показателями чистой энергии отложенной на продукцию - на 2,4-6,3%, а также эффективным использованием азотистой части корма, что выражается в увеличении общего белка в крови на 2,8-10,4% и ретенции азота в ткани тела на 12,1-21,8% (Р<0,05).

6. Скармливание в составе рациона сорбента растительного происхождения увеличивает количество эритроцитов в цельной крови до 15,5% (Р<0,05), снижает кислотную емкость - до 38,0% (Р<0,05), а-глобулиновую фракцию в сыворотке крови - до 1,5% (Р<0,05). Минеральный состав сыворотки крови изменяется в сторону увеличения уровня кальция и фосфора до 14,3% и 23,8% (Р<0,05) соответственно, железа до 13,6% (Р<0,05), а также снижения меди - до 50,7% (Р<0,05), цинка - до 31,3% (Р<0,05) по сравнению со сверстниками контрольной группы.

7. Скармливание животным опытных групп рационов с различными сорбентами способствовало снижению свинца в продуктах убоя: сердечной мышце - до 57,9%, печеночной ткани - 39,3% (Р<0,05), легочной -3,3 раза (Р<0,05), мышечной -29,4% (Р<0,05), жировой - 33,3%, в крови - 0,043-0,046 ммоль/л в сравнении с контрольной группой. При этом концентрация меди снижается в печеночной ткани до 2,6 раза (Р<0,05), в мышечной - 52,6% (Р<0,05), а цинка 37,8 (Р<0,05) и 22,9% соответственно.

8. Использование в рационах молодняка крупного рогатого скота сорбентов минерального и растительного происхождения благоприятно отражается на их продуктивных качествах, при этом интенсивность роста бычков повышается на 16,4%, а уровень рентабельности - на 10,0%.

5. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для получения качественной продукции животноводства в промышленно развитых зонах региона рекомендуется при составлении рационов учитывать токсикологическую оценку кормов и кормовых добавок местного производства.

2. Для увеличения производства говядины и повышения рентабельности в данных зонах целесообразно использовать сорбенты минерального (природный цеолит) и растительного происхождения (лузга подсолнечника) в дозах 0,7 и 0,9 г/кг живой массы соответственно, что позволяет увеличить коэффициенты переваримости питательных веществ (на 2,5%), использование азота

корма (на 21,0%), продуктивность животных (на 4,0%), детоксикацию мышечной ткани на 29,4% и снизить себестоимость 1 ц. прироста на 6,0-9,0%.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертация:

1. Левахин Г.И. Влияние тяжелых металлов на иммунобиохимический статус животных / Г.И.Левахин, Г.К.Дускаев, Г.Б Родионова, П.МЛоберухин // Инновационные направления повышения эффективности сельскохозяйственного производства / Материалы международной научно-практической конференции посвященной 80-летию ВНИИМС - Оренбург, 2010. - С.77-79.

2. Левахин Г.И. Кормовые ресурсы степной зоны для производства кормов / Г.И.Левахин, В.Г.Резниченко, П.М.Поберухин // Инновационные направления повышения эффективности сельскохозяйственного производства / Материалы международной научно-практической конференции посвященной 80-летию ВНИИМС - Оренбург, 2010. - С.75-77.

3. Поберухин П.М. Переваримость основных питательных веществ рациона подопытными животными с учетом минимально допустимого уровня свинца / П.М.Поберухин // Инновации в формировании конкурентоспособности сельскохозяйственного производства / Материалы международной научно-практической конференции. - Оренбург, 2011. - С.112-113.

4. Дускаев Г.К. Результаты исследований продуктов убоя бычков при скармливании рационов с разным уровнем свинца / Г.К.Дускаев, П.М.Поберухин, Г.И. Левахин, Г.Б .Родионова // Инновации в формировании конкурентоспособности сельскохозяйственного производства / Материалы международной научно-практической конференции. - Оренбург, 2011. - С.57-58.

5. Левахин Г.И. Результаты гематологических исследований при скармливании сорбентов растительного и минерального происхождения / Г.И. Левахин, П.М.Поберухин, Г.К.Дускаев, А.Ф.Рысаев // Инновации в формировании конкурентоспособности сельскохозяйственного производства / Материалы международной научно-практической конференции. - Оренбург 2011 -С.89-90.

6. Дускаев Г.К. Рост и развитие подопытных животных при использовании сорбентов различного происхождения / ГХДускаев, П.М.Поберухин, А.Ф.Рысаев // Инновации в формировании конкурентоспособности сельскохозяйственного производства / Материалы международной научно-практической конференции. - Оренбург, 2011. - С.55-56.

7. Дускаев Г.К. Изменения показателей в биосубстратах молодняка крупного рогатого скота при разном уровне свинца в рационах/ Г.К.Дускаев, П.М.Поберухин, Г.ИЛевахин, А.Ф.Рысаев // Вестннк Курской государственной сельскохозяйственной академии, 2011. - №5. -С.53-55.

8. Дускаев Г.К. Переваримость и использование веществ и энергии рациона животными при скармливании сорбентов различного происхождения / Г.К.Дускаев, П.М.Поберухин, ГЛЛевахин, А.Ф.Рысаев И Ветеринария и кормление, 2012 - №1. - С.16-17.

ПОБЕРУХИН Петр Михайлович

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОРБЕНТОВ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ СВИНЦА В РАЦИОНАХ МОЛОДНЯКА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

06.02.08 - кормопроизводство, кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов;

Усл. печ. л. 1,0. Тир. 100. Заказ 15 Формат 60x90/16 ПМГ ВНИИМС. 460000, г.Оренбург, ул.9 Января, 29

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Поберухин, Петр Михайлович, Оренбург

61 12-6/394

ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства Российской академии сельскохозяйственных наук

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОРБЕНТОВ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ СВИНЦА В РАЦИОНАХ МОЛОДНЯКА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

ДИССЕРТАЦИЯ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

ПОБЕРУХИН Петр Михайлович

06.02.08 - кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов

Научный руководитель д. б. н. Г.К.Дускаев

Оренбург - 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 8

1.1 Экологический аспект воздействия тяжелых металлов на организм животных и окружающую среду обитании 8

1.2 Методы выведения тяжелых металлов из организма сельскохозяйственных животных 19

1.3 Пищевые волокна - энтеросорбенты экологически вредных веществ 28 2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 3 6

2.1 Программа и методы исследований 36

2.2 Влияние различных концентраций свинца на переваримость, обмен веществ и энергии рациона подопытными животными 40

2.2.1 Кормление подопытных животных 40

2.2.2 Переваримость основных питательных веществ, использование азота и энергии рациона подопытными животными 42

2.2.3 Результаты гематологических исследований 49

2.2.4 Результаты исследований продуктов убоя 51

2.3 Влияние различных способов выведения свинца из организма животных на переваримость, обмен веществ и продуктивность бычков 56

2.3.1 Лабораторные исследования по оценке сорбирующих свойств природного цеолита и лузги подсолнечника in vitro 56

2.3.2 Кормление подопытных животных 59

2.3.3 Переваримость основных питательных веществ рациона подопытными животными 61

2.3.4 Использование веществ и энергии рациона подопытными животными 63

2.3.5 Результаты гематологических исследований 68

2.3.6 Рост и развитие подопытных животных 70

2.3.7 Результаты исследований продуктов убоя 74

2.3.8 Экономическая эффективность использования различных сорбентов

при выращивании молодняка крупного рогатого скота 78

3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 80

4. ВЫВОДЫ 90

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ 92

6. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 93

7. ПРИЛОЖЕНИЯ 113

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В настоящее время производство экологически безопасной продукции становится все более важной проблемой. Зона Южного Урала характеризуется развитой горнодобывающей, металлургической и машиностроительной промышленностью следствием этого явилась высокая степень загрязнения окружающей среды, что пагубно сказывается на продуктивности сельскохозяйственных животных и приводит к получению недоброкачественных продуктов питания (Родионова Г.Б. и др., 2004). Исследования по содержанию в почве металлов показали интенсивное загрязнение земель Орско - Новотроицкого, Гайского и Медногорского промузлов, аномальные зоны по тяжелым металлам в районах Медногорска и Кувандыка занимают свыше 3 тыс. га. Так, свинец распространен в радиусе 10 км с максимальным содержанием в радиусе 1,5 км на уровне 19,9 ПДК (Куксанов В.Ф., Грошев И.В., 2001). В хозяйствах вдоль основных автомагистралей установлены кларки содержания свинца с тенденцией на увеличение (Жуков А.П. и др., 2004), отмечаются отдельные факты высокого содержания тяжелых металлов в продукции растениеводства по Гайскому, Оренбургскому и Кувандыкскому районам Оренбургской области (Зелепухин А.Г. и др., 2007). По результатам мониторинга кормовых средств различных зон Оренбургской области (ВНИИМС, 2008, 2009, 2010) было установлено содержание тяжелых металлов, в том числе свинца в сене 1,0-2,51 мг/кг, в сенаже - 0,2-4,0 мг/кг, в фуражном зерне 1,0-1,6 мг/кг. При этом совместное скармливание их в составе рациона увеличивает минимально допустимую концентрацию свинца в корме в 1,5-2 раза. В связи с этим продукты животноводства, полученные в условиях техногенного загрязнения внешней среды, по содержанию тяжелых металлов не всегда отвечают санитарным нормам и представляют определенную опасность для здоровья человека, в мышцах животных, содержащихся в непосредственной близости от Южно-Уральского криолитово-го завода, зафиксировано превышение предельно допустимого уровня свинца на 2,0%, а возле Медногорского медно-серного комбината на 24% (Топурия

Г.М. и др., 2004). По результатам оценки степени загрязнения пищевых продуктов, произведенных в Оренбургской области (расчет нагрузки тяжелыми металлами) средний уровень контаминанта на молочную продукцию составил - 2,94 мг/кг, на мясопродукты - 3,8 мг/кг (Восточная и Центральная зоны), при этом ведущим фактором загрязненности продуктов питания являются: в молочной продукции - свинец и мышьяк, в мясопродукции - свинец и кадмий (Водяницкая О.В., 2007). В связи с выше сказанным изучение влияния различных концентраций свинца на организм жвачных животных, их продуктивность и способов его выведения является актуальным исследованием.

Цель и задачи исследований. Целью данной работы, которая выполнялась по тематическому плану НИР Всероссийского НИИ мясного скотоводства (задание 06.03.01) в соответствии с Федеральной «Программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению агропромышленного комплекса Российской Федерации», являлось изучение влияния различных концентраций свинца, а также сравнительная оценка сорбентов на переваримость, обмен веществ и энергии корма, продуктивное действие рационов и качество получаемой продукции молодняка крупного рогатого скота. В соответствии с указанной целью, в задачи исследований входило:

1 .Изучить влияние различных концентраций свинца на переваримость, обмен веществ, энергии в организме и качество продукции бычков;

2. Определить изменения гематологических показателей животных в зависимости от концентрации тяжелого металла;

3. Оценить сорбирующие свойства природного цеолита и лузги подсолнечника на степень выведения свинца in vitro;

4. Определить влияние способов снижения свинцовой интоксикации организма на степень переваривания, обмен веществ, энергии корма и качество продукции животных;

5. Установить изменение гематологических показателей бычков при разных способах снижения интоксикации организма;

6. Изучить продуктивные качества и дать экономическую оценку использования различных сорбентов при выращивании молодняка крупного рогатого скота.

Научная новизна. Впервые получены экспериментальные данные по влиянию различных концентраций свинца на организм молодняка крупного рогатого скота. Проведено сравнительное изучение скармливания сорбентов растительного и минерального происхождения в составе рационов и установлено их влияние на переваримость питательных веществ корма, обмен энергии, интенсивность роста животных и качество получаемой продукции.

Практическая ценность. Введение лузги подсолнечника и природного цеолита в рацион, содержащего свинец, способствует снижению интоксикации организма животных и содержания его в продукции животноводства на 29,4-59,0%. Экспериментальные данные по изучению воздействия на организм различных концентраций свинца позволяют корректировать введение сорбирующих веществ в рационы животных с целью эффективного их использования. Скармливание сорбентов бычкам увеличивает интенсивность роста животных до 16,4%, рентабельность производства говядины на 6,5% и выше и снижает себестоимость 1 ц. прироста на 6,0-12,0%. Положения, выносимые на защиту:

- интоксикация организма бычков свинцом в различной концентрации сопряжено со снижением переваримости питательных веществ рациона;

- превышение минимально допустимого уровня свинца в корме способствует качественному и количественному изменению показателей крови и продуктов убоя подопытных животных;

- степень сорбции свинца и его выведения из организма животных определяется происхождением используемых сорбентов;

- сорбенты минерального и растительного происхождения в рационах животных положительно влияют на переваримость, обмен веществ и сорбцию свинца из организма бычков;

- наиболее эффективно продуктивное действие рациона с включением сорбента растительного происхождения.

1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Экологический аспект воздействия тяжелых металлов на организм животных и окружающую среду обитания

К тяжелым металлам относят более 40 элементов периодической системы Д.И.Менделеева. По классификации Н.Ф.Реймерса, тяжелыми считаются металлы с плотностью более 8 г/см3. Восемь из них (ртуть, кадмий, свинец, медь, мышьяк, стронций, цинк, железо) комиссия ВОЗ (1980) по пищевому кодексу включила в число компонентов, содержание которых контролируется при международной торговле продуктами питания (Л.Ф.Щелкунов, М.С.Дудкин, В.Н.Корзун, 2000, СанПиН - 2.3.2.1078, 2002).

Значительную роль в делении тяжелых металлов на категории являются условия высокой токсичности для живых организмов при относительно низких концентрациях и способность к биоаккумуляции (В.В.Добровольский, 1980, 1988; Evans L.E., 1989; В.И.Смоляр, 1991; Б.А.Атбачаров и др., 1992).

Свинец и цинк относятся к первому классу опасности, медь ко второму (ГОСТ 17.4.1.02-83).

Формы металлов дифференцируются на окисленные, восстановленные, метилированные, хелатные и др. Наибольшую экологическую опасность представляют подвижные формы, характеризующиеся высокими токсичностью и кумулятивными свойствами. Основные экотоксикологические свойства тяжелых металлов. Некоторые из них имеют широкую область токсического действия (например: свинец); другие более ограниченную (кадмий) (Ю.А.Ершов, Т.В.Плетенева, 1989; Ильин В.Б., 1991; Зигель X., 1993; Ермаков В.В. и др., 1995; Майстеренко В.Н. и др., 1996; Г.П.Грибовский, 1996).

Тяжелые металлы, попадая в живой организм и вступая во взаимодействие с ферментами, подавляют их активность. Особенно опасны тяжелые металлы из-за способности к биоаккумуляции, накапливаясь в организме, создают повышенную концентрацию (Х.Зигель, 1993; В.Н.Корзун, 1996,

В.И.Кормилицин, М.С.Цицкишвили. 1997; С.А.Лавина, 1998; Л.В.Донченко, В.Д.Надыкта, 1999).

Пагубное действие избытка свинца на организм животного выражается в нарушении пищеварительной функции, резорбтивном эффекте в отношении клеток поджелудочной железы, нарушении нейровегетативных процессов, прогрессировании вегетососудистой дистонии, увеличении частоты сердечно-сосудистых заболеваний, ускорении старения сердца, обмена кальция. Кроме того, являясь антагонистом железа, свинец нарушает обмен гемоглобина, вызывая анемию, не связанную с дефицитом железа (И.Б.Беклишев, И.В.Стеценко, 1980; К.Рейли, 1985, P.E. Андрушайте, 1990; Б.А.Абеумов, 1993).

В условиях Севера было установлено, что грибы, побеги кустарниковых, ягель - основные накопители тяжелых металлов. Анализ мышечной ткани и внутренних органов оленей показал, что наибольшее количество исследуемых элементов накапливается в почках и печени. В мышечной ткани уровень свинца и кадмия не превышает нормативных пределов, в то же время в органах выявлено повышенное содержание свинца: в сердце на 1,19%, печени - 1,71%, почках - 1,07%, по кадмию - в печени на 1,17%, в почках -1,21% (Павлова А.И. и др., 2006).

В зоне высокой экологической напряженности (северо-запад Курганской области) определялось содержание тяжелых металлов во внутренних органах крупного рогатого скота (Кошелев С.Н., Донник И.М., Бурлакова Л.В., 2006). Установлено, что содержание свинца в мышце колеблется от 0,1 до 0,14 ПДК, кадмия - 0,1-0,18 ПДК. Печень накапливает значительное количество кадмия, которое составляет от 0,97 до 1,4 ПДК, свинца - 0,92-0,97 ПДК. Содержание свинца в сердечной мышце составляло от 0,32 до 0,43 ПДК, в почках - 0,61-0,84 ПДК, кадмия соответственно 0,2-0,33 и 1,59-3,62 ПДК. Отмечено повышенное содержание кадмия в молоке коров в летние и осенние месяцы, свинца - весной и летом (Кошелев С.Н., Бурлакова Л.В., Донник И.М., 2006).

Результаты исследований концентрации тяжелых металлов в мышечной ткани лошадей, представляющих различные зоны территории Башкортостана показали, что наблюдается превышение нормативных значений свинца и кадмия в мясе (1,6-2,8 и 1,6-5,2 ПДК). Наибольшее содержание свинца характерно для образцов мяса лошадей, выращенных в Южной лесостепной зоне (О.И.Кальсина, 1996; Курамшина Н.Г., Латыпов Б.В., 2006).

Длительное поступление в организм с кормами металлов первой группы токсичности в объемах ПДК негативно сказывается на обменных процессах у крупного рогатого скота (Т.М.Капитонова, 1998; Гаврилов Ю.А., Макаров Ю.А., 2006). Нарушение белкового обмена проявляется гиперпротеине-мией и диспротеинемией. Тяжелые металлы способствуют распаду белковых структур организма с образованием биологически активных компонентов -молекул средней массы, которые в последующем еще в большей степени вызывают расстройство обменных процессов. Определение молекул средней массы в сыворотке крови и дает возможность определить степень эндогенной интоксикации тяжелыми металлами организма животных.

В ходе проведенных исследований Л.А.Рабинович отмечала (1999), что при повышенном потреблении бычками тяжелых металлов с кормами, в том числе свинца в два раза выше нормы, у них наблюдалось снижение прироста живой массы на 17% и перерасход кормов на 10%. При скармливании им цеолита содержание свинца в крови снизилось в 8 раз, кадмия - в 10 раз, в мышечной ткани - в 2,8 раза, в печени - на 15-20%. Наибольшему влиянию токсинов подвергались бычки черно-пестрой и герефордской пород, меньшему симментальской и казахской белоголовой пород.

Многолетними исследованиями было установлено, что мясо бычков меньше накапливает токсикантов, по сравнению с кастратами и телочками (Татулов Ю. и др., 1999).

Скальная М.Г. (2005) установила, что волосы человека являются пригодным биосубстратом для гигиенических скриннинговых исследований. Выявлена достоверная взаимосвязь между избыточным накоплением элемен-

та-токсиканта в волосах и цельной крови для РЬ и Cd, и обратная между As и Ni.

Исследованиями по оценке микроэлементного состава длиннейшего мускула спины бычков мясных пород, выращенных в различных геохимических провинциях, показывают, что состав мяса по своим качественным характеристикам неодинаков. Концентрация Си у бычков казахской белоголовой породы, выращенных в условиях Северного Казахстана, превышала величину аналогичного показателя из Оренбургской области - на 35,3-32,0%, Челябинской области - на 13,0-18,4%). Выявлена выраженная возрастная тенденция к снижению Си в 12 и 18 мес. возрасте (Лебедев C.B. Родионова Г.Б. и др., 2005).

Исследования по содержанию в почве металлов показали интенсивное загрязнение земель Орско-Новотроицкого, Гайского и Медногорского про-музлов. Техногенные выбросы АООТ "Медногорский медно-серный комбинат", ОАО "Южно-Уральский криолитовый завод", АО "Комбинат "Южу-ралникель", АО "Носта", и транспорта, привели к аккумуляции катастрофического количества загрязняющих веществ в поверхностных гумусных горизонтах почвы. Аномальные зоны по меди, фтору, никелю, свинцу в районах Медногорска и Кувандыка занимают свыше 3 тыс. га. Так, в Медногорске, в результате выбросов медно-серного комбината аномально высокое содержание меди отмечено на расстоянии 10 км от источника загрязнения, а в зоне 0,5 км среднее ее содержание составило 196 ПДК (до 533 ПДК). В зоне радиусом 1,5 км среднее содержание цинка составило 2,6-3,0 ПДК (до 16,3 ПДК). Загрязнение никелем распространяется в радиусе 5 км, а на удалении 0,5 км его средняя концентрация составила 4 ПДК (до 20,7 ПДК). Свинец распространен в радиусе 10 км с максимальным содержанием в радиусе 1,5 км на уровне 19,9 ПДК. Установлены превышения ПДК по кадмию в 5-ти километровой зоне, на расстоянии 0,5 км уровень загрязнения составил 13,5 ПДК (В.Ф.Куксанов, И.В.Грошев, 2001).

В Кувандыке выявлены аномальные зоны по фтору, никелю и свинцу, занимающие площадь 659, 1460 и 262 га соответственно. Превышение по фтору составило 2,1 ПДК, по никелю - до 6,6 ПДК, по свинцу - свыше 9,6 ПДК. В 55% отобранных на анализ образцов овощей и картофеля содержание кадмия превышает ПДК, по свинцу - в 31 образце содержание этого элемента превысило ПДК, в т.ч. в 5 образцах это превышение составило 6,5-17,5 ПДК (В.Ф.Куксанов, И.В.Грошев, 2001).

Исследования почвенного покрова и естественной растительности в районе Гайского горно-обогатительного комбината показали, что на расстоянии 8-12 км от промышленного объекта содержание магния в слое 0-20 см составило 740-1134 мг/кг при норме 800 мг/кг, цинка 110-211 мг/кг при норме 50 мг/кг, меди - 16-201 мг/кг при норме 20 мг/кг, свинца - 41-98 мг/кг и 10 мг/кг соответственно в почвах. Прилегающих к отстойнику, магния содержится 1087 мг/кг, цинка - 254, меди - 359, свинца - 110 мг/кг. Техногенное действие Гайского промузла прослеживается до 5 км от Гая в направлении господствующих ветров, коэффициент суммарного загрязнения достигает 23 Zc. В районе Орско-Новотроицкого промузла, территория площадью около 300 км загрязнена медью, свинцом, никелем, кобальтом, хромом и бензапиреном. Суммарное загрязнение тяжелыми металлами с