Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ЭКОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СНИЖЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ В КОРМАХ, ОРГАНИЗМЕ КОРОВ И МОЛОКЕ

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "ЭКОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СНИЖЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ В КОРМАХ, ОРГАНИЗМЕ КОРОВ И МОЛОКЕ"



На пршх рунопнск

ШАПОШНИКОВ Андрей Александрович

ЭКОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СНИЖЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ В КОРМАХ, ОРГАНИЗМЕ КОРОВ

И МОЛОКЕ

03. 60. 04. - биохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

вое. Дубровины Московской области 1999

— \JUO'Ъz^JL^ЛJии^

Белгородской государственной сельскохозяйственной академии и лаборатории биохимии Всероссийского научно-исследовательского института животноводства.

Научнкй консультант: Заслуженный деятель науки РФ,

член-корреспондент РАСХН доктор биологических наук профессор В.Л.Владимиров.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук профессор

Л.В.Зборовский;

доктор биологических наук профессор член-корреспондент РАСХН Н.Г.Григорьев;

доктор биологических наук профессор А.Г.Малахов.

Ведущее учреждение: Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных ш-• вотных (ВННИФБиП).

Защита диссертации состоится " &9 " . 1098 г. в-

10 часов на заседании диссертационного совета Д.020.16.02 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Всероссийском научно-исследовательском институте животноводства.

Адрес института: 1*2012, нос. ДуСроккцы Подольского

Московской области ,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института" "

Автореферат разослан ноября 1998 г.

В.П.Губанова

1. ОБДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми. Среди экологических.проблем существенное место занимает качество продуктов питания человека. В их числе особое значение имеет-молоко. Известно, что его биохимический состав и биологическая ценность зависят от многих факторов, среди которых, с одной стороны ? полноценность и сбалансированность питания коров, с другой - наличие в кормах рациона нежелательных химических соединений. ~

, Роль белков и аминокислот, углеводов, липидов, витаминов, минеральных веществ описана в .научной литературе достаточно полно. В частности, для Российской Федерации и стран СНГ в качестве основополагающих трудов в области питания коров значатся книги о химическом составе и питательности различных кормов и рационов (Томме М.Ф., 1972; Калашников А.П., Клейменов Н.И.,* Щеглов В.В. и др., 1995: Кальницкий Б.Л., 1985). Что касается веществ, представляющих опасность для животных и снижающих качество молока, то. несмотря на повышенный научный интерес и значительное число публикаций (Владимиров В.Л. и др. , 1995; Таланов Г. А. и хмелегский В.Н., 1991; Фомичев Ю.П.1998; Stark В.А. et al., 1SS3), здесь имеет место определенный пробел.

Значительное поступление минеральных и. органических ве-. ществ в объекты природной среды создает предпосылки нарушения их естественного содержания в звеньях пишевой цепи.и, более того, приводит к накоплению в биосфере несвойственных ей химических соединений: Как следствие, при промышленном производстве продуктов питания человека в них обнаруживают многочисленные потенциально опасные для здоровья химические вещества.

Наибольшую опасность для здоровья людей и сельскохозяйственных животных, а тагаю для окружающей среды. представляют пестициды, соли тяжелых металлов, радионуклиды, нитраты и продукты их восстановления, токсины, , продуцируемые бактериями и грибами, и т.д. Кроме того, названные соединения снижают технологические свойства молочного сырья, затрудняя или делая невозможным приготовление высококачественных.продуктов питания.

Ущерб, наносимый здоровью человека, . а также потери, связанные со снижением продуктивности животных и качества продукции животноводства, весьма значительны. Поэтому во всем мире решению обозначенных проблем уделяют первостепенное значение. ■ | ^ ЦЕНТРАЛЬНАЯ I НАУЧАЛ!t С'ШМОТЕКА 1 Мост:. „л* I с . л «мин

Особую остроту имеет вопрос производства молока, предназначенного для приготовления продуктов детского питания и' отвечающего современным не дико-биологическим требованиям. В настоящий момент в нашей стране сложилась' крайне'тяжелая обстановка с его производством. Поэтому в данной работе найдет свое отражение оценка молока на предмет его пригодности для приготовления продуктов детского питания.

Избыточное содержание в молоке токсичных веществ в первую очередь связано с загрязнением окружающей среды и кормов, которое вряд' ли может быть устранено в ближайшее время. Поэтому особую актуальность принимают исследования по разработке способов детоксикации компонентов рациона животных.

В современных условиях, промышленного ведения животноводе- ' тва естественная способность животных к биосинтезу витамина С оказывается недостаточной для предотвращения токсикозов, стрес-. сов, проявлений иммунодефицита. - При физиологическом содержании аскорбиновой кислоты в гепатоцитах выделение;токсически действующих веществ происходит с желчь» иди мочой,, а недостаток витамина С приводит к снижению активности энзимов, участвующих в детоксикации (Мелентьева Т.А., Табер А.М.,1991; Kolb Е., 1985). Все это предопределяет повышенный интерес к препаратам на основе аскорбиновой кислоты! '

Исследованиями последних лет доказана способность сорбентов выводить из организма опасные для здоровья вещества (Шерше-надиева З.Ш., 1990; Her R.K., 1979). Тем не менее вопросы эффективности действшгтого или иного сорбента, их влияния на обмен веществ у животных, химический'состави качество получаемой, продукции остаются во многом открытыми.'

В диссертации представлены • научное обоснование и практические предложения по использованию в рационах коров биологически активных аскорбинатов металлов, а также синтетических и природных сорбентов.

Большая часть экспериментальных:работ выполнена, в Белгородском районе и ряде хозяйств Белгородской области: Однако полученные данные носят не только-зональный характер, но и имеют, как это бы хотелось надеяться, определенное значение для решения обозначенных:проблем в более крупных масштабах;

Цель и задачи исследования. Основная цель работы'заключалась в установлении-закономерностей движения потенциально опасных для-здоровья веществ в звеньях трофической цепи; биохимическом обосновании и -разработке 'способов повышения качества растительных кормов для коров, качества и биологической ценности получаемого от них молока, а также продуктов его переработки.

Для достижения поставленной цели было предпринято решение следующих задач:

, 1. Дать классификацию потенциально опасных для сельскохозяйственных животных веществ, содержащихся в растительных кор- , мах.

2. Изучить распределение в звеньях кормовой цепи, организ-. ме коров, молоке и продуктах его переработки нитрат- и нитрит-ионов, тяжелых металлов (ТМ), хлорорганических пестицидов (ХОП). Определить влияние перечисленных соединений на обмен веществ и продуктивность поров, физико-химические свойства ибио химический состав молока.

3. Систематизировать известные и получить новые данные о факторах накопления нитрат- и нитрит-ионов в кормовых растениях и кормах, крови и молоке коров; природе юс (нитратов и нитритов) действия на организм коров и качество молока. Изучить сезонную динамику концентрации,Н0з~, N02". ТМ и ХОП в молоке.

4. Исследовать влияние уровня молочной продуктивности коров на элиминацию токсичных соединений в составе молока. Установить зависимость между потреблением коровами. тяжелых металлов, их концентрацией в крови и молоке. _

5. Разработать способы снижения уровня нитратов в кормах, организме коров и молоке.

6. Изучить химическую природу аснорбинатов ряда биогенных ' металлов, разработать способы и дозы юс использования в рационах коров; изучить влияние аскорбинатов на обмен веществ, концентрацию в тканях животных токсичных соединений,, химический

' состав и биологическую ценность молокз.

7. Разработать новые кормовые сорбенты, 'определить оптимальные дозы, и способы их скармливания коровам; изучить влияние сорбентов на процессы пищеварения.в рубце, обмен веществ и про*-

дуктивность коров, элиминацию токсичных соединений, обеспеченность организма некоторыми витаминами, химический состав и биологическую ценность молока.

Научная новизна и теоретическая значимость- работы. Дана, оригинальная классификация потенциально опасных для здоровья веществ, содержащихся в растительных кормах, по признакам про-. исхохдения, химической природе и действию на организм животных.

Внесены коррективы в схем/ метаболизма нитратов при силосовании растений. Разработаны способы: активацюг'восстановления нитратов в течение силосной ферментации путем инокуляции в зеленую массу препаратов Бактерии-1 и Вактерин-2; снижения уровня нитратов и ТМ в кормах путем фракционирования зеленой массы растений.

Подучены новые данные о распределении потенциально опасных : для здоровья веществ в звеньях трофической-цепи, организме коров, молоке и продуктах его переработки. Установлены математические зависимости в виде уравнений регрессии между потреблением коровами нитратов, нитритов, цинка, меди, кадмия, свинца и их концентрацией в крови и молоке. Определено влияние уровня молочной продуктивности коров на элиминацию токсичных соединений с молоком.

Изучена.химическая природа синтезированных по оригинальной технологии натрия, калия, цинка, марганцаи кобальта аскорбина-тов. Определены оптимальные дозы препаратов на их основе в рационах коров, а также получены приоритетные данные о влиянии аскорбинатов на белковый,. углеводный, липидный и минеральный обмены, усвоение витаминов.

' Разработаны.способы снижения опасных для здортвья веществ в молоке путем использования в рационе коров новых препаратов: мелкодисперсного аморфного: диоксида кремния (атокс и белая сажа), смеси отработанного при производстве витамина С активированного угля и аскорбината цинка (асносорб), природных гидроа-люмосиликатных минералов {ЛПКД и КремцеП). Доказано положительное действие препаратов на рубцовоетадеварение, элиминацию' тяжелых, металлов, интенсивность белкового и дипидного обменов, усвоение каротина, витаминов А, Е и С, молочную продуктивность коров, химический:состав и экологическую чистоту молока.

Научная новизна исследований подтверждается восемью авторскими свидетельствами и патентами, приоритетной справкой по заявке на предполагаемое изобретение. :

Практическая ценность работы: По результатам исследований обобщена и распространена на региональном уровне информация о наличии в почвах, кормах, организме коров, молоке и продуктах его переработки потенциально опасных для здоровья веществ, разработаны рекомендации производству по силосованию и фракционированию кормовых ■ растений с повышенным уровнем ксенобиотиков; снижению отрицательного влияния нитратов на организм коров и качество молока; использованию аскорбинатов натрия, калия, цин~ ■■ на, марганца и кобальта, а также сорбирующих кормовых добавок атокс; белая сажа, аскосорб;: ЛПКД и КремцеП в рационах лактиру-ющих коров. Для всех перечисленных аскорбинатов металлов: составлены -и утверждены Департаментом ветеринарии МСХ Российской Федерации технические условия на производство и временные ■ наставления по их применению в животноводстве. Аналогичные документы, получены на использование атокса, ЛПКК и КремцеПа в рационах лактирующих коров в условиях Белгородской области.

Реализация результатов исследования. Материалы собственных ' исследований включены в утвержденные на российском и областном уровнях:

- Систему производства, заготовки и использования кукурузы в колхозах и совхозах Белгородской области;.

- Систему интенсивного производства говядины на опыте Белгородской области; ■

- Методические рекомендации по производству и использованию в животноводстве продуктов фракционирования зеленой массы растений; '

- Методические рекомендации по предотвращению отрицательного влияния нитратов на организм коров;

- Справочные таблицы химического состава и питательности нетрадиционных кормовых растений;■

- Методические рекомендации по -использованию сорбентов для снижения уровня токсичных веществ в организме селъскохозяйс-

. твенных животных и получаемой от них продукции.

Результаты исследований реализованы в практике обучения студентов факультетов ветеринарной медицины и технологии живот-

новолства Белгородской ГСХА по дисциплинам органическая химия, биохимия, химико-токсикологический анализ и представлены в трех наименованиях методических указаний для студентов.

Отдельные материалы экспериментальных работ по представляемой проблеме были положены';в основу для написания и зашиты 7 кандидатских диссертационных и 14 дипломных студенческих работ.

Основные положения, выносимые на защиту:

- классификация потенциально опасных'для-здоровья веществ, содержащихся в растительных кормах, по признакам проихождения, химической природе и действию на организм животных; -

- распределение потенциально опасных для здоровья веществ в ' звеньях трофической цепи, организме коров, молоке и продуктах его переработки;

- профилактика отрицательного действия нитрат- и нитрит-ионов на организм коров и качество молока;

- метаболизм нитрат-ионов при силосовании растений и способы активации восстановления нитратов в течение силосной- ферментации;.

способ снижения уровня нитратов и ТМ в кормах путем фракционирования зеленой массы растений;

- сезонная динамика нитратов, цинка, мели, кадмия, свинца и ХОП в молоке; зависимость между потреблением коровами.с кормами этих соединений и их концентрацией в крови и молоке;

- влияние уровня молочной продуктивности коров на элиминацию токсичных соединений с молоком

- химическая природа аскорбинатов натрия, калия, цинка; марганца И-кобальта, их оптимальные дозы.в рационах коров и влияние на белковый, углеводный, лилидный и минеральный обмены, усвоение витаминов;

- способы снижения опасных для здоровья, веществ в молоке путем использования в рационе коров мелкодисперсного аморфного диоксида кремния (атокс и белая сажа), смеси отработанного при производстве витамина С активированного угля и аскорбнната цинка (аскосорб), природных гидроадюмосиликатных.минераллов (ЛПКЛ и КремцеП);

- действие сорбентов на рубцовое пищеварение, элиминацию тяже-

лых металлов, интенсивность белкового и липидного обменов,, усвоение каротина, витаминов А, Е й С, молочную продуктивность коров, химический состав и экологическую чистоту молока.

Апробация работа. Основные положения диссертации, были представлены на международных конференциях: "Выращивание м кон- . сервирование зеленых кормов" (Ченстохова, Польша, 1986); "Биологические основы высокой продуктивности сельскохозяйственных животных" (Калуга,'.l1990); 14th General Meeting of the European Grassland Federation (Лахти, Финляндия, 1992); "Экологические проблемы ' сельскохозяйственного производства" (Воронеж, 1994); "Актуальные проблемы ветеринарно-санитарного контроля сельскохозяйственной ' продукции" (Москва, 1995); "Научное• наследие Бельговского И.В. и современные проблемы зоотехнии и ветерина- * рии" (Харьков, Украина, 1995); "Медико-биологические проблемы экологической безопасности агропромышленного комплекса" (Сергиев Посад, 1996); "Загрязненность экологических систем токсикантами и актуальные вопросы современной фармакологии и токсикологии. Подготовка кадров" (Троицк, 1996); "Экологические проблемы паталогии, -фармакологии и терапии животных" (Воронеж, 1997); "Экологическое образование и просвещение населения ":(Пущино, 1998); "Эколого-генетические проблемы животноводства и экологически безопасные технологии производства продуктов питания" (Дубровицы, 1998); на республиканских и зональных научно-практических конференциях (Киев, 1990; Волгоград, 1990; ' Минск, 1991; Краснодар, 1996; Саратов, 1997; Белгород, 1995, 1996, 1997, 1998); совместном заседании кафедры животноводства Хель-синского университета и сельскохозяйственного исследовательского центра Финляндии (Хельсинки, 1939); заседании департамента питания животных- Шведского университета сельскохозяйственных' наук (Упсала, 1989); заседаниях лаборатории биохимии сельскохозяйственных животных ВНИИЖ-(Дубровицы, 1990 - .1998); расширенном заседании лаборатории биологических исследований Белгородской ГСХА (Белгород, 1998).-,.. - .

Публикации.: Основные материалы диссертации изложены в 74 печатных работах, среди которых 5 наименований методических рекомендаций производству из - методических указания для студентов, 8 патентов и 1 положительное .решение на изобретение.

Структура н объех диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов собственных исследованй, результатов и их обсуждения, выводов, предложений производству, списка литературы и приложений. Работа изложена на стр. 312 машинописного текста, содержит 84 таблиш и 42 рисунка. Список использованной литературы включает 359 источников, в том числе 133 иностранных.

■ 2. ОБЪЕКТЫ II МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В соответствии с целью и задачами исследований в период с 1988 по 1997 годы были выполнены 8 лабораторных опытов по консервированию и фракционированию кормовых растений, 1 физиологический опыт, на коровах с фистулой рубца в условиях вивария, 10 .на лактирующих коровах и 1 - на ярках в условиях животноводческих хозяйств. Также вели систематические наблюдения за химическим составом почв, кормов рациона, кровью и молоксм коров, продуктами его переработки. Облая'схема научно-исследовательских работ по теме диссертации представлена на рис: 1.

Потенциально опасные для здоровья вещества

Распределение в почвах, кормах, организме коров, молоке и продуктах &го ле----- 'ТКИ

I

х

Сезонная динамика

SOT"*

молоке

Зависимость между потреблением, содержанием в —

X

Влияние ных vpoL молочной продуктивности на элиминацию молоком -

Т

ÍÜ

ia обмен веществ, коров, биохимический состав и качество молока "i ~

Разработка способов снижения опасных для здоровья веществ _в кормах, организме коров и молоке_

Редукция нитратов при силосовании. растений

Добавление в корм аскорбинатов металлов и энтеросорСентов

Химическая природа • препаратов

X

Действие на обмен веществ и элиминацию токсикантов

X

Влияние на химические состав и качество молока

I

| Рекомендации производству и учебные пособия для студентов

Рис. 1. Концепция диссертационной работы

Объектами исследований были препараты на основе природных минералов, соединений химического и бактериального сЕЭтеза. почва, зеленая масса кормовых растений, силос, сено, кормовые продукты фракционирования растений, корма рационов, кал, моча, содержимое рубца, кровь, молоко, продукты его переработки и непосредственно животные, . ;.

Проведение лабораторных, физиологических и научно-хозяйственных ' опытов, Формирование экспериментальных групп коров, нормирование их кормления,- учет:потребления кормов и молочной продуктивности, а также взятие средних проб почв, кормов,, экскрементов, крови и молока осуществляли на основании действующих государственных стандартов м методических указаний.

Образны почвы, взятые из пахотного (О - £0 см) и подпахот- -ного (£0 - 40 см) слоев,. анализировали по следующим показателям: массовая доля влаги (ГОСТ 5180-84) и гумуса (ГОСТ 26213-84), рН солевой вытяжки (ГОСТ 26483-85), массовая доля нитратного азота (ГОСТ 26351-86) и тяжелых металлов.

Образцы кормов подвергали полному зоотехническому анализу, а также исследовали по специальным, определенным задачами эксперимента, показателям. Первоначальную и гигроскопическую влагу определяли путем высушивания навесок при температуре 60-65 и 100-105°С соответственно. При этом влажность силоса рассчитывали с учетом потерь летучих субстанций (молочная кислота, ЛХК, этанол) согласно рекомендациям Портера (1984). Сырую золу анализировали путем сжигания образцов: в муфельной* печи при 550-б00°С. обший и небелковый азот - по Къельдалю, сырой жир -по Сокслету, сырую клетчатку - по Геннербергу и Штоману, каротин - колориметрически, сахар - по Бертрану, нитраты - потенци-ометрически, нитриты - колориметрически по реакции сальфа-наф-тиламином, аминокислоты , - на анализаторе АМ-881. в образцах силоса дополнительно определяли рН и общую титруемую кислотность, концентрацию аммиака - по Къельдалю, ЛХК - методом газо. вой хроматографии.

В крови животных, которую Орали из яремной вены до кормления или через 3-4 часа после, определяли эритроциты и лейкоциты в камере Горяева, • концентрацию гемоглобина - гемцианидным методом, метгемоглобина колориметрически с использованием.

феррицианида калия," общего белка: ^ биуретовым методом, ■ альбуминов, а-, в-*и т-глобулинов .-.методом электрофореза на бумаге,-небелкового азота (после осаждения белков крови 10 X :раствором ТХУ) - по Къельдалю, азота мочевины - колориметрически по реакции. с диацетилмоноксимом,. нитратов и нитритов колориметрически по реакции с реактивом Грисса. общих липидов - по Цолнеру и Киршу,- холестерола - методом Илька, общих фосфолипидов - модифицированным методом Зильверсмит и Дзвис, ЛЖК - методом паровой дистилляции, НЗЖК - по Данкомб, глюкозы - орто-толуидиновым методом, ацетона - спектрофотометрически по реакции с салициловым альдегидом, кальция - титрометрически, неорганического фосфора колориметрически по реакции с вавадат-молибденовым реактивом, витамина А и каротина - спетрофотометрически, витамина Е - по модифицированному методу Биери, витамина С - титрометрически.

В пробах молока определяли концентрацию жира с использованием автоматического анализатора, белка - методом . формального .титрования, золы - гравитометрически, лактозы - методом восстановления' раствора феллинговой жидкости, каротина и витамина А -спектрофотометрически, витамина Е - по Вильямсу, аскорбиновой кислоты - методом титрования, нитрат- и нитрит-ионов - по цветной реакции, с адьфа-нафтиламином.

В содержимом рубца коров исследовали общий азот - методом Къельдаля, азот аммиака - микродиОДузным методом Конвея, рН -потенциометрически. ЛЖК - отгонкой с водяным:паром с последующим газохроматографическим.,разделением кислот, витамины В1 и Вг - флюороме трически, нитрат-ионы - колориметрически по реакции нитритов с «-нафтиламином; численность инфузорий по Севастьянову.

В моче - азот аммиака - микродиффузным методом;. В кале -сухое вещество и сырую: золу - гравиометрически; общий азот - по Къельдалю; клетчатку - методом Гаявеберга и Штомана,'кальций -тригонометрически: фосфор - по реакции с ванадат-молибдатным; реактивом; нитраты - ионометрически.

Кроме этого, в исследуемых образцах определяли, калий и натрий с использованием пламенного фотометра, серу, кобальт и йод - колориметрически, магний^ железо, цинк, медь, марганец, кадмий: и- свинец - методоыатомно-абсорбционной спектроскопии.

-Наличие остаточного количества хлорорганических пестицидов (ЖГ и гексахлоран) - методом тонкослойной хроматографии.

< Полученный экспериментальный материал обрабатывали статистически с использованием персональной ЗЕМ. Результаты рассматривали как достоверные, начиная со значения р<0,05.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБОТДШШ

3,1. Классификация опасных для здоровья химических соединений растительных кормов "■ -

Доказано,*что из общего числа возможных случаев отравлений сельскохозяйственных животных на долю химических веществ кормов . приходится около 90 X. ' Данное остоятельство'диктует необходи- ' мость системного подхода к проблеме.

Исходя из того принципа, что нежелательные проявления компонентов корма зависят от многих факторов, что одни и те же вещества, например при одной концентрации, могут быть токсичными, а при другой - проявлять полезное для организма' действие, представляется более точным такие вещества обозначать - как по- .. тенцналыю опасные дяя здоровья животных. Все многообразие этих химических соединений классифицировали по признакам происхождения и химической природы (рис. 2).

Рис. 2: Классификация опасньк для здоровья веществ растительных кормов

Загрязнители техногенного происхождения представлены, прежде всего остатками пестицидов и их метаболитами, тяжелыми и радиоактивными элементами.

К нежелательным, соединениям естественного происхождения отнесены те,, которые синтезируются как в'процессе метаболити-ческих.реакций, свойственных животным и растениям, так и в ходе так называемых вторичных обменных процессов, типичных только для растительного мира. К последним причисляют полифенолы, алкалоиды и гдикозидЫ.

Во всех растительных кормах в процессе консервирования и хранения происходят биохимические превращения и взаимодействия веществ, входящих в их состав. Следствием таких превращений является образование в корме новых нетипичных для живой растительной клетки соединений. Большая часть из них получена при ферментативных реакциях, осуществляемых различными микроорганизмами. Поэтому данным соединениям можно также в определенной степени приписать естественную природу. Образование других соединений связано с чисто химическими реакциями.

Отрицательные'эффекты компонентов корма обуславливаются комплексным действием разных факторов: количеством соединений,' поступивших в.организм, и их возможным взаимодействием между собой, видом и физиологическим состоянием животных, изменением функций пищеварения и т.д. Основные нежелательные проявления химических веществ кормов представлены в виде схемы (рис.З).

Рис. 3. классификация признаков отрицательного действия на организм веществ,' содержащихся в кормах

t л

w

В заключение необходимо отметить, что проблема потенциально опасных для здоровья соединений в кормах исключительно сложна, что зависит от разнообразия этих веществ - с одной стороны,, и трудности точного анализа их многообразного действия на разные виды животных -с другой.

3.2. Нитраты, тяжелые металлы и ХОП в ■ звеньях: трофической цени» ортангаме коров и молоке'

Нитраты и марты. Анализ литературных данных и результата собственных исследований показывают, что среди факторов, оказывающих влияние на процесс накопления нитратов кормовыми растениями, надо считать превышение норм, использования азотных удоб- ' рений.. Это приводит,к избытку нитратов в.почвах и, как следствие, в растениях. В исследованной черноземной почве, на которой выращивали люцерну, - боСово-злаковые травосмеси, кукурузу, амарант и другие кормовые культуры, концентрация нитрат-ионов варьировала в достаточно широких пределах - 15,9 до 37,78 мг*кг-1. При этом максимальные значения нитратов были получены в образцах, которые отбирали с участков, занаятых под кукурузой: Возделывание ее наиболее зависимо , от использования азотных удобрений.

Содержание нитратов в почве статистически достоверно коррелировало с их концентрацией в кормовых растениях (г-0,821, р<0,05). Установленная зависимость характеризуется уравнением-регрессии у ■ 4,954х2 - 208,95х + 2400.

Уровень нитратов в кормовых растениях был минимальным для бобовых, максимальным - для крестоцветных и амарантовых культур. Средние значения концентрацииМ0э~ (мг*кг-1 зеленой массы натуральной-влажности) составили в галеге восточной 130, горохе кормовом - 169, сое - 183, люцерне - 292, кукурузе - 426, овсе - 616, рапсе - 708, амаранте - 999. Также высоким содержанием нитратов отличались. ботва сахарной и кормовой свеклы - 489 и 982 соответственно. Таким образом, уровень нитратов во многих кормовых культурах существенно превышал ПДК, значение которого составляет 500 мг*кг-1

Анализ разнообразных кормов, - заготавливаемых в хозяйствах Белгородской области; свидетельствует, что в большинстве своем они имеют значения концентрации нитратов и нитритов, не превы-

шающие установленных норм. Тем' не менее избыточным уровнем нитрат-ионов характеризуются силоса из кукурузы и ; злаково-бобовых травосмесей, сено, травяная резка, комбикорма, свекла кормовая и сахарнаясвекловичная' меласса (табл.' 1).

1. Концентрация нитратов и нитритов в кормах - (мг*кг-1 корма натуральной влажности)

Вид ко рма

Нитрат-ион

Нитрит-ион

среднее колеба- ШЕК среднее колеба- ДНК ния ния

Силос; ' , кукурузный люцерновый бобово-злаковый .Сено:-

люцерновое бобово-злаковое луговое Резка люцерновая . ПЗК люцерновый Солома.пшеничная-Комбикорма : Меласса свекловичная -

500

10

£07" 45- 947

114 0-249

650 328-1286

1146' 400-2491

1398 650-1611

1234 - "

553 100-2325 1090 1000-2325

52 0-106

330 56-840:

2042 550-3398

1000

2000

1000 500 1500

2,7 4,5

1.5

3.3

6.7

2.8

4.4 4.4

2.6 1,4 3,7

0,8-5,2 4,3-4,6 0,3-2,6

0,1-6,5 0,5-12,1

2,2-9,2 2,2-9,2 0-3,0 0,9-2,0 1,9-6,3

10

10

10 10 10

Содержание нитритов в растениях и приготовленных из над кормах характеризовалось малыми величинами.

Концентрация нитрат-ионов в 1фови коров изменялась в. широких пределах - от О до 2,5 и составляла в среднем 0,48 мгХ. Она статистически достоверно зависела от поступления нитратов в организм с кормом и питьевой водой (г*0,913). На основе регрессионного анализа полученных результатов для. установленной зависимости выведено уравнение: у - 9ЕГ"0,5х2 + 0,0108х;

Присутствие нитратов в молоке имело четко обозначенную сезонную динамику и: было: максимальным в период с июля по сентябрь, когда коровы получали в составе рациона.зеленые корма с высокой концентрацией, нитратов.: При этсагв сентябре 1689-1992 годов:средняя концентрации нитратов■составила 5.82, * а в том же

*

месяце 1995-1997 - 16,80 ыг*л-1, Аналогичное увеличение отмечено и для других месяцев года, что свидетельствует о существенном ухудшениям как экологической ситуации, так и уровня кормления коров (рис. 4). Зависимости между потреблением коровами нитратов и их содержанием в молоке, а также между нитрат-ионами крови и молока выражены сильно и представлены соответственно уравнениями у - 0.0001Х2'+ 4,386х и у - - 0,47х2 + 4,386х.

Сравнение двух уровней нитратов - 0,5 (максимально допустимый) и 0,14 X (фактический) отсухого вещества рациона выявило увеличение в крови коров, потреблявших высокий уровень нитратов, концентрации нитраттионов в 2 раза'(р>0,05); метгемогло-бина - от следовых количеств до 9,68 X (р<0,001); снижение каротина в 2,5 (р>0,05); витаминов А и Е - в 3,8 (р<0,001) и 4,3 (р<0,01) раза соответственно.'

При количестве Юэ~, * превышающем 0,2 X от сухого вещества рациона или 60 мг на кг массы тела коров, имеет место тенденция к уменьшению количества надоенного молока, содержания в нем витамина А, калия и цинка. Снижение продуктивности коров связано с ингибирующим действием нитрита на активность целлюлаз и кси-ланаз в рубце, приводит к меньшему уровню всасывыния в кровь ЛЖК, а также связано с действием нитрита на гемоглобин. МеждУ поступлением в организм коров нитратов и количеством надоенного молока установлена отрицательная;зависимость (г—0,741), характеризующаяся уравнением у - 28,059 т 0,487х + 0.005Х2.

Тяжелые металлы и Хоп! Действие тяжелых металлов на организм животных разносторонне н е позиций биохимии может быть сведено к ряду общих закономерностей:- взаимодействие с тиоловы-ми группами активных центров ферментов и реакциям с дитиоловыми группами, липоевой кислоты;- избыточное стимулирование реакций пентозофосфатного пути, нарушение обмена порфирина и биосинтеза гема; снижение интенсивности биосинтеза ряда аминокислот и белков, ферментов и гормонов белковой природы, конкурентное вытеснение из обменных процессов некоторых микроэлементов. '

Переходя от общего к частному и следуя концепции диссертационной работы, исследованная черноземная почва характеризовалась низким содержанием подвижных форм цинка - от 3,62 до 6,36 при значении ЛШК 23 мг*кг-1. В почве установлено избыточное содержание меди;, концентрация которой' варьировала от 8,15 до

I иа 11 III 11.1

1 1» * • « т * •

1989— 1992 г.г.

и 1»

те ТМСЬ. ыг-л*' к •и 11

* 1 I 1 4 . « * 7 * » И11 II

1995—1997 г.г. ^ Рис. И.Семини« изменения концентрации шгтратов в молоке коров

13,50 при уровне ПИК 3 мг*кг-1. Содержание кадмия и свинш находилось соответственно в пределах от 0,14 до 0,35 и от 3,05 до 5,55 мг*кг-1, что оценивается как высокое, представляющее опасность для растений, животных и человека. Концентрация соединений названных элементов в почве отражается на их содержании в кормовых растениях. Исключение составляет медь, которая мало доступна для них за счет образования достаточно прочных комплексов с гумусом.

Определение тяжелых металлов в крови коров выявило несоответствие их концентрации с физиологическими нормальными значениями: установлено низкое содержание цинка, повышенное - железа, меди и.свинца как в цельной крови, так и в сыворотке.

Исследованиями подтверждены факты-зависимости уровня тяжелых металлов в крови и молоке коров от их содержания в кормах. При этом между потреблением коровами цинка и кадмия и элиминацией соединений этих элементов с молоком- установлена отрицательная корреляция, Г»-0,б01 (у »-1561,97 + 13,396х - 0,0385х2+ + О.ООООЭх3) И Г—0,622 (у«0,7084-0,2612Х + 0,0488хг- 0.0028Х3) соответственно. Для меди и свинца эта зависимость имела положительные значения с коэффициентами г «0,500 (у - 918,197-11,845х+ +0.0514Х2 - 0.0028Х3 И Г - 0,922 (у - 8,9277-0,4338Х+0.0092Х2 --О.ООООбх3).

Содержание в молоке ТМ и ХСП изменялось под влиянием сезона года и типа кормления коров. Концентрация свинца находилась в пределах от 0,113 до 0,164, меди - от 1,06 до 1,42 мт*л-1. что в среднем превышало предельно допустимые значения соответс-' твенно в 3,0 и 1,3 раза. С сожалением приходится констатиро-. вать, что в 70 X от общего числа обследованных проб молока в нем наблюдали наличие остатков ДЦТ и изомеров ГХПГ в количествах, превышающих ПИК (рис. 5). Максимальная концентрация этих соединений приходилась на февраль, март и август и составила 0,39, 0,25 и 0,22 мг*л-1 соответственно.

З.З. , Влияние способов переработки молока на содержание опасних для здоровья верэсхв в получаемых продуктах

Представляющие опасность для здоровья человека химические' • вещества, попадая в молоко, обнаруживаются в продуктах его пе-

■ Рис.5. Сезонная динамик!ХОП в молоке (п~29) ; .

реработки. Кроме того, , токсичные соединения могут снижать , технологические свойства молочного.сырья, затрудняя или делая невозможным ; приготовление высококачественных, продуктов питания.

Исследованиями установлено, что в процессе переработки мо-. лока в кефир отсутствуют существенные различия в концентрации нитратов, нитритов, меди; кадмия и свинца между исходным сырьем и получаемым продуктом. Отмечено лишь некоторое повышение в кефире соединений цинка.

Что'касается хлорорганических пестицидов, то содержание ГХЦГ и ЖГ уменьшилось до крайне малых. величин уже в течение первых'этапов-переработки.

В процессе приготовления, сметаны в ней произошло снижение концентрации цинка,, меди, кадмия, свинца и ГХЦГ на*13 - 27 X. На стадии: процесса пастеризации сливок в них не обнаружили ДЛТ.

При производстве творога кислая среда и подогрев образовавшейся створоженной .массы приведи к уменьшению уровня изомеров ГХЦГ и метаболитов ДЦТ'в полученном творожном- сгустке и твороге. Установленному концентрированию тяжелых металлов в готовом продукте натуральной влажности не следует уделять особое внимание, поскольку при пересчете на сухое вещество содержание ТЫ существенно снизилось по сравнению с исходным молоком.

Показано, что в процессе приготовления масло в значительной степени "освобождается" от присутствовавших в молоке кадмия, свинца и ХОП. Также в этом продукте существенно снижается содержание цинка и меди, нитратов и нитритов.

На основании изложенного можно заключить, что такие технологические приемы, как пастеризация и кислотообразующая ферментация молока,: способствуют достаточно полному разрушению соединений, относящихся к ДЦТ и ГХЦГ. Нитраты метаболизируются до более восстановленных Форм преимущественно в процессе молочнокислого брожения. Что касается тяжелых металлов, то снижение их концентрации опосредовано, прежде всего, сепарацией исходного и промежуточных продуктов переработки молока.

. 3,4. Разработка к применение препаратов'для направленного разрувекмя нитратов при силосовании растений .

В течение силосной ферментации нитраты растительной массы частично или полностью разрушаются. Их восстановление до аммиака, переход в газообразные окислы азота или нитрозамины зависят от вида и химического .состава растений, зпифитной микрофлоры, условий силосования,, а также применения различных приемов консервирования.

На основании полученных нами в лабораторных экспериментах данных были внесены изменения в схему метаболизма нитрата при силосной. ферментации, опубликованную Hein & Welssbach в, 1980 году (рис. 6).

Ферменты нитратвосстанавливающей системы бактерий, участвующих в силосовании, относятся к металлфлавопротеидаы, активный центр которых включает молибден, и железо, а также к фдавоп-ротеидам, активируемых ионами марганца, магния и меди. Как видно из приведенной схемы, в редукции нитрата принимают участие лактобациплы. Препараты бактерин-1 и бактерии-2 - были разработаны на основе этих теоретических предпосылок. '

Установлено, что использование инокулюмов молочнокислых бактерий в сочетании с неорганическими солями железа, молибдена, магния, марганца, а также свекловичной мелассы'позволяет получать силос высокого качества из бобовых и злаковых культур, направленно регулировать процесс, восстановления-нитрата и снижать его концентрацию в корме на 47,5 - 75.0 X.

молочнокислое брожение и частичное восстановление нитрата •

КО

молочнокислое брожение и полков восстановле- , ние нитрата

образование масляной кислоты после полного воестановления нитрата

ГО)

НОз'

. \

+2Н+ I _ +2Н+

(а)

N02

(Ы

Н0г. N¿03, М4

- +2Н+ ■ +£Н+ (НПО) -77Г* Ш20Н

(с)

Ш

ННз

СеН^ — гекеовы

СНэСООН + 002 + 4НГ

уксусная

кислота

СНдСНОНСООН:

молочная

кислота

Ш3СОСН2СООН-ацвтоуксусная кислота

+£Н

СН3СН2ОТ2СООН . масляная кислота

СНэСООН + СОг + 4Н+ уксусная [0]

кислота НгО

N03"

+2Н4

(смесь окислов азота)

ГГ>

(Г) (в. Г)

' +2Н+ +2Н* +2Н+

но2"-• (ию> —- ингон-■

и-кн - Н1

ЫНз

■ нг + и-м-но ■ ■

нитроэамины

Рис. 6. Метаболизм нитрата при силосовании растений и его связь с биохимическими реакциями ферментации углеводов (а - нитратредуктаза энтеробактерий, клостридий.

и растительных клеток;

лактобашш

а - гиароксиламинредуктаза е .

Ь .

нитритредуктаэа,

с'_

гипонитритредуктаэа,

клостридий и возможно, лактобашлл и клеток растений; Ферменты энтеробактерий; г химические реакции)

л .

3.5. Снижение уровня нитратов и тяжелых металлов при ( , фракционировании растений

Основными элементами технологии фракционирования являются маиерирование и прессование зеленой массы, в результате ■ чего получают пресс-остаток (жом) и сок. Затем сок различными физическими^ или химическими методами разделяют на две фракции -протеиновый коагулят и депротеинизированную жидкость. Нас заинтересовала возможность использования этого способа в аспекте получения кормов с более низким содержанием потенциально опасных для здоровья веществ. Полученные результаты доказали состоятельность этого способа.

При мацерировании и последующем прессовании зеленой массы галеги восточной нитраты и тяжелые металлы были распределены в пресс-остатке и клеточном соке в соотношении 15-34 и 66-85 X соответственно. При осаждении белков сока галеги химическими и биологическими способами эти соединения были представлены в коагуляте на уровне 12-20, а в безбелковом фильтрате - 80-88 X. Следовательно, основные для кормления животных продукты фракционирования растений - жом и протеиновый коагулят - имели значительно более низкую концентрацию опасных для здоровья веществ по сравнению с исходным растительным сырьем.

3.6. ЛскорСннатн метахяав - действие на органхзм коров.и качество молока

Аскорбиновая кислота обладает выраженными окислительно-восстановительным свойствами, благодаря которым она активно участвует в различных сторонах обмена веществ и < имеет . широкий спектр фиэиодого-биохимического действия.

.В условиях промышленного ведения животноводства, которым сопутствуют экологическое напряжение окружающей среды, стрессы животных, - иммунодефицит и другие неблагоприятные факторы, естественная- способность животных к биосинтезу витамина С оказывается недостаточной, что и предопределяет повышенный интерес к метаболизму, аскорбиновой кислоты экзогенного происхождения.

Доказательство химического строения эскорбинахов. Дскорби-• новая, кислота имеет несколько реактивных центров, • позволяющих

образовывать многочисленные производные, прежде всего, хелатные комплексы с двухвалентными металлами.'. Известно, что хелаты являются наиболее благоприятной формой ассимиляции металлов в организме' и могут - значительно усиливать их биологическое действие. •

, Исследованиями ИК-спектров синтезированных по оригинальной технологии АО Белвитамины и изученных в опытах на «ивотных аскорбинатов металлов доказано, что натриевые и калиевые соиш аскорбиновой кислоты существуют как в виде лактонных циклов, так и в ациклической форме молекул. В первом случае щелочной металл образует химическую связь с гилросилоы у третьего атома углерода молекулы, во втором - с карбоксилом. Образование солей аскорбиновой кислоты с двухвалентными металлами: приводит, как правило, к исчезновению полос поглощения некоординированных гидроксильных групп и возникновению на их месте очень широких полос поглощения хелатного ■ комплекса, имеющего характерную асимметричную конфигурацию, при этом установлено, что хелаты-имеют как циклическую лактонную природу, так и присутствуют в виде открытых форм.

Аскорбмнаг натрия. Действие кристаллического аскорбината натрия оценивали в трех опытах на лактирующих коровах. В нервом препарат скармливали в дозах 0,025, 0,05 и 0,1 г/кг массы тела при естественном уровне нитрата - 0,18 X от сухого вещества рациона, во втором - в дозах 0,05 и 0,1 при искусственно созданном (путем добавления НаКОэ) уровне нитратов - 0,5 2. В третьем осуществляли производственную проверку полученных результатов.

- Установлено, что аскорбинат натрия обладает выраженным денитрифицирующим действием, и его использование при различном содержании нитратов в рациона оптимизирует обмен нитратов в организме лактирующих коров. Данное положение подтверждается тем, что концентрация Н0э~ и К0г~ в крови понизилась на 91-98.и 77, а в молоке - на 44-94 и 50-97 X соответственно. Чем большее количество аскорбината поступало в организм, тем ниже было содержание нитратов (г—0,602) и нитритов (г—0,660) в молоке.

• Препарат вызвал определенные изменения в показателях крови. характеризующих, прежде всего,, минеральный обмен и усвоение организмом витаминов, Так, концентрация в сыворотке крови статистически достоверно повысилась на 65,2, а меди;- снизилась на

14,9 Z. Производное аскорбиновой кислоты способствовало защите каротина и витамина А от окисления и, возможно, повышала эффективность трансформации каротина в витамин А. Содержание последнего в сыворотке крови коров, получавших аскорбинат натрия, было выше на 42,6-102,7 1 по сравнению с контрольными животными. Вполне закономерным представляется и более высокий уровень (на 37,0-56,9 X) в Крови витамина Е.

Аскорбинат натрия оказал положительное действие на молочную продуктивность коров, повышая.ее в среднем на.5,6 X, биохимический состав и качество молока.• Оптимальная доза препарата при использовании в качестве денитрификатора. рациона л актирующих коров составляет 100 мг/кг массы тела.

Аскорбныавс калия. В опыте на коровах черно-пестрой голш-тинской породы изучали влияние разных (30, 60, 90 и 1£0 г на животное в сутки) доз сорбированного на пшеничных, отрубях ас-корбината калия.

Денитрифицирующее действие препарата подтверждено статистически достоверным снижением, в крови и молоке коров опытных групп концентрации ' нитратных ионов на 22-67 и 19-50 X соответственно по сравнению с контрольными животными.

Анализ крови подопытных коров показал, что аскорбинат калия вызвал определенные изменения в величине морфологических и биохимических показателей. В частности установлено повышение количества эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина в единице объема крови коров опытных групп. Концентрация последнего у коров II, III, IV и V групп была выше на'1& (р<0,01), 16 (р<0,05), 18 и 6 % соответственно, чем у аналогов из I группы.

Процентная доля метгемоглобина ни в одном из случаев не имела вызывающих опасения значений. Тем не менее введение в состав', комбикорма аскорбината калия практически свело на нет образование в крови этого опасного для организма соединения.

Характер всех приведенных здесь изменений согласуется с результатами предшествующие опытов по использованию в - рационах' коров аскорбината натрия. Оптимальная доза препарата составляет 60 г на животное в сутки или 120 мг/кг живой массы.

Аскорбинат цинка. Многолетние наблюдения, проводимые в Белгородской области, выявляют картину существенного недостатка цинка в кормах рационов животных. Положение обостряется опреде-

ленным избытком в кормах кальция, который являются антогонистом 2п и снижает его доступность для организма.

В опыте на коровах оценивали возможность замены традиционной добавки сульфата цинка на его аскорбинат. Изучали разные* дозы сорбированного на пшеничных отрубях препарата (0-1 контрольная группа, 15, 30 и 00 г на животное в сутки - II, III и IV опытные группы соответственно), его влияние на организм и экологическую чистоту молока. Рацион кормления коров состоял из 40 кг зеленой массы люцерны, 15 кг злако-бобовой травосмеси, 5 кг комбикорма и был сбалансирован по основным питательным и биологически активным веществам. За период опыта фактическое среднесуточное потребление коровами I, II, III и IV групп цинка составило 839, 640, 863 и 1763 мг соответственно при рекоменду- , емой норме этого элемента 845 мг. '

Никаких отклонений в физиологическом состоянии животных, биохимических показателях крови за период опыта установлено не было. Как исключение, можно отметить некоторое превышение нормальных значений концентрации цинка в сыворотке крови коров,, потреблявших самую высокую дозу препарата. '■

Результаты, представленные в табл. показывают, что использование аскорбината цинка, нанесенного на отруби, в дозах 30 и 90 г на голову в сутки способствовало увеличению удоя молока на 11,0 и 4,5 Х- соответственно. В первом случае значения разницы были близкими к достоверным (р>0,05),* во втором - недостоверны. Тем не менее позитивное действие хелатного соединения цинка с аскорбиновой кислотой по сравнению с неорганическим производным этого элемента представляется очевидным.

Как и в предшествующих опытах с аскорбинатами натрия и калия, цинксодержащий препарат в дозах 30 и 90 г способствовал повышению витаминной ценности молока; содержание в нем каротина возросло на 28 - 72, .витамина А - на 16-23,. витамина С - на 29 и 20 X по сравнению с контролем. * ...

Благоприятным было действие аскорбината цинка и на нитрат-восстанавдивающую . систему организма, поскольку в молоке, коров обнаружено статистически достоверно меньшее' количество нитратов инитритов, ; а также аммонийных производных. Концентрация солей азотной кислоты наиболее значимо снизилась в4молоке коров'1 III и IV групп:- на 47 и 43 X соответственно.

2. среднесуточный удой молока и его физико-химическая характеристика

Показатели, ед. Г р у п П Ы

НЗМирсллц I II III IV

Удой молока, кг 19,911,76 19,412,11 22,110,75 20,811,43

Жир, % 3,4±0,38 3,610,21 3,610,25 3,410,22

Бедок, X . 3.2Ю.27 3,5±0,19 3,3*0,20 3,210,17

Витамин С, мг*л~1 1 17,4±0,79 17,611,78 22, 5Ю,29**20,811 ,89

Каротин, мг*л-1 0,2910,041 О.ЗЗЮ.ОбО 0,50±0,079*0,37±0,063

Витамин А, мг*л-1 1 0,34±0,056 0.32Ю.060 0,4210,025 0,40Ю,062

Аммиак. мг*л-1 4,14±0,411 2,4910,610 2,4210,632 2,1210,328* ■

Нитраты. мг*л-1 : 8.1Ю.57 7,110,3? 4,310,40** 4,610,31**

Цинк, мг*л-1 2,35*0,31 2,31Ю,17 2,6710,26 2; 95Ю, 13

Медь, мг*л-1 1,15*0,19 1,29Ю,11 1.1010,28 1,0010,32

Кадмий, мкг*л-1 1811,2 1411,5 14Ю,5" 1211,4*

Свинец, мг*л-1 0,1410,018 0,1210,011 0,1110,012 0,1110,004

Как положительный момент, следует отметить снижение в молоке коров опытных групп по сравнению с контролен соединений меди, кадмия и свинца. При этом для последнего элемента это снижение было достоверным.

Лскорбкват марганца. В опыте на л актирующих коровах взамен сульфата марганца в составе комбикорма (I группа) использовали аскорбинат марганца в дозах 15 (II) и 30 г (Ш) .на животное в сутки. Препарат не оказал отрицательного влияния на Физиологическое состояние животных и их молочную продуктивность, проявил те хе закономерности действия на обмен веществ и биохимический состав молока, что и аскорбинат цинка. Тем не менее установлены некоторые специфические особенности влияния аскорбината марганца на организм. В частности; , в сыворотке крови коров II и III* групп опыта отмечена тенденция к снижению концентрации НЭЖК на 13-30, увеличению содержания обших липидов - на 10-14 и фосфо-липидов - на 5-21: X. Установленные изменения свидетельствуют о более эффективном использовании, энергии карбоновых кислот, полученных при переваривании углеводов корма в рубие. и менее ин-

тенсивном липолизе в клетках жировой ткани.

Кроме этого, в сыворотке крови коров II и III групп опыта отмечено увеличение на 35 (р<0,05) и 29 fp>0,05) X соответственно доли «-глобулинов - белков, которые выполняют в организме преимущественно транспортную функцию. О более эффективном использовании азотистых соединений в организме свидетельствует и уменьшение на 35 и 22 X уровня мочевины в крови по сравнению с контролем.

Аскорбинат кобальта. Изученный препарат был приготовлен с использованием в качестве носителя травяной муки и имел концентрацию кобальта 8,06 гда"1. Исследования проведены на коровах чернопестрой голштинской-. породы.. Животные I контрольной . группы получали в составе комбикорма хлорид кобальта, II и III опытных групп - аскорбинат кобальта в дозах 0,8 и 1,6 г препарата соответственно. Фактическое среднесуточное поступление ко-' бальта в организм коров контрольной,' второй и третьей опытных групп составило соответственно 8,94, 9,12 и:15.58 при рекомендуемой норме 8,25 мг.

Исследование.крови коров показало, что у животных II и III групп концентрация гемоглобина была выше, чем у контрольных на 4 и 9, количество эритроцитов в единице объема крови - на 9 и 12 х соответственно. Несмотря на то, что статистическая достоверность этих различий установлена лишь в одном из' случаев, можно говорить об 'усилении эритропоэза под действием органического производного кобальта по сравнению с минеральной его солью.

Концентрация нитратных ионов в крови всех коров имела низкие значения, нитриты обнаружены не были. Вместе с тем отмечаем, что аскорбинат кобальта способствовал достоверному снижении уровня NQa" у животных II и III групп на 53 и 41 х по сравнению с контролем соответственно. В сыворотке крови коров опытных групп обнаружено больше соединений кобальта на 15,3 и 67,8 X, чем у контрольных животных. ;

Результаты определения молочной продуктивности коров, по-, лученные за весь период опыта, приведены в. табл. 3 и показывают. что использование аскорбината кобальта способствовало повышению среднесуточного удоя.молока во второй группе на 17,6 и : в третьей - на 9,7 X. по сравнению с контролем. Однако установлен-' . ные различия не подтверждаются статистические

3.;-Молочнад продуктивность' 1П-10); и химический ■ г.у;--*.:--. ■:. : состав 'мсаока' коров (п«5)-

Показатели, единицы '.....-: * ''"*'"; г р у лп а-'-

измерения —--—-7--:—-—--

III

Среднесуточный УДОЙ, КГ 12, 3±1,23 ,ч14,511,30 - ,.13,5±0,94

Нитрат-ион,. мг*Л-1 ■ '7,2510,410 6.45±0.593" " 5,2310,302*

Кобальт, шг х- - . 1,зз±о,оа5 ' 1.5210.не' 1,90±0,£75:

Витамин С, МГ*Л-1 . .. 16.5Ш.489 17,110,383 £1,910,996

Витамин А, ыг*л-1 0.20010,055 0,21810,015 0,36810,073

Каротин, мг*Л-1 0,12410,016 0,13610,011 0,15410,014

Концентрация нитрат-ионов снизилась в молоке коров второй и третьей опытных групп по сравнению с контролем соответственно на 11,0 (р>0,05) й £7;9 ~ (р<0,05). Данный факт, хотя и не в такой выраженной степени, как результаты с другими производными аскорбиновой кислоты, свидетельствует о проявлении денитрифицирующего действия 'препарата. ' .'.',."..'■.

, Содержание кобальта в молоке коров второй.й третьей групп -было выше, чем у: контрольных-животных соответственно на 10 и 33 X. В этом случае. также не получено статистически достоверных результатов, однако факт различий между хлоридом.и аскор-бинатом. кобальта при - практически одинаковом. поступлении ; этого элемента в организм заслуживает внимания. -

3.7. Эколого-биохимическое обоснование использования энтеросорбентов в рационах коров

, г Избыточное содержание в организме животных и получаемой от них' продукции опасных для здоровья веществ в первую очередь связано с их уровнем в кормах и питьевой воде. С цель» профилактики нарушений обмена веществ у коров, элиминации токсичных веществ из организма, повышения качества и экологической чистоты молока используют препараты, которые обладают сорбционными и ионообменными свойствами.

для исследования были отобраны препараты , на основе мелко-

¿.о

дисперсного аморфного диоксида кремния (атокс ' и белая сака), смеси отработанного при производстве витамина С активированного угля и аскорбината пинка (аскосорб), природных гидроалюмосили-. катных минералов месторождений Белгородской области (ЛПКД и КремцеП).

Атокс и белая сажа. Атокс представляет собой высокодисперсный летучий порошок белого цвета с массовой долей ЗЮг" не менее 99,9 X. Размер частиц от 5 до 20 нм. Препарат не токсичен и обладает высокой адсорбционной способностью.

Белая сажа - аналог атокса по химическому веществу -представляет собой тонкодисперсный диоксид кремния с массовой ; долей его не менее 37 X. Содержит около 6,5 X влаги, а также примеси оксидов алюминия, кальция и натрия, хлориды, фторилы и сульфиты. . .

В опыте, выполненном на коровах, было показано, что из четырех изученных доз атокса (£0, 40, 60 и 80 г препарата на корову в сутки) наиболее эффективными оказались 20 и 40. Существенных различий между этими дозировками выявлено не было и в результате выбран оптимум - 20 г, что составляет 40 мг на кг живой массы, или 1 г на кг сухого вещества рациона. При этом установлено, что препарат можно скармливать животным как постоянно, так и периодических интервалом 3 суток.

8 другом опыте на коровах с фистулой рубиа было показано, что ежедневные добавки атокса и белой сажи-к рациону лактирующих коров в дозах соответственно 20 и 30 г на одно животное в сутки не вызывают статистически достоверных изменений рН, концентрации ЛЖК, общего, небелкового аммиачного и нитратного азота, тяжелых металлов в рубиовой жидкости, которую отбирали до кормления коров и в течение шести часов после. Тем не менее, на Фоне потребления добавок атокса отмечено более интенсивное образование в содержимом рубца аммиака в первый час после приема корма на 14, во второй час - на 29 X по сравнению с контролем.

Белая сажа внесла определенные, хотя и не подтвержденные статистически, коррективы в течение биохимических реакций образования /Ж - под влиянием препарата в' руцовой жидкости отмечено снижение через 3 часа после приема кормов доли ацетата на 10,6 (р>0,05) й увеличение бутирата через' 3-4 часа - на 13,2-39,4 X (р<0,1). '

Б переваривании углеводов корма важную роль играют простейшие. Констатируем, что их численность не была подвержена изменениям под влиянием препаратов диоксида кремния. Также сорбенты не оказали негативного действия на биосинтез рубцовой микрофлорой тиамина и рибофлавина.

Определение среднесуточного количества образованных кала, мочи и молока, а также исследование концентрации в них тяжелых металлов позволили установить, что атокс и белая сажа способе- -твуют повышению усвоения цинка на 10.2 и 15 X - при дефиците его в кормах, заготавливаемых в Белгородской области, этот Факт расценивается с положительной стороны; снижают задержку в организме свинца на 87,7 и 53,9 X соответственно. Ретенция меди снижается под влиянием атокса и не изменяется при даче белой сажи.

При испытании препаратов в производственных условиях показано, что содержащие кремний. сорбенты не оказали влияния на уровень в крови коров основных метаболитов, характеризующих белковый обмен, углеводный, липидный и минеральный обмены. Тем не менее в сыворотке крови отмечалось увеличение концентрации общего белка на 7-11 I ' и альбуминово-глобулинового индекса (с 0,67 у животных контрольной группы до 0,75-0,84 у опытных). Полученные результаты согласуются с данными опыта на фистульных коровах и свидетельствуют о позитивном действии-аморфного кремния на биосинтез белка в клетках. Доля мочевинного азота в не-'; белковом азоте составила в среднем 40 X, что характерно для животных с нормальным обменом белка.

Препараты способствовали улучшению усвоения каротина корма и повышали концентрацию витамина А в сыворотке крови коров, потреблявших атокс на 43,3 (р<0,01) . и белую сажу - 30,0 X (р>0.05). Показано также некоторое увеличение концентрации витаминов Ей С в сыворотке крови коров под влиянием принятых с кормом препаратов.

Введение в состав летнего рациона атокса или белой сажи не сказывалось отрицательно на общефизиологическом состоянии и молочной продуктивности коров, не изменяло значения.основных Физико-химических показателей молока, определяющих его технологи-

ческие свойства (табл. 41. Принтом в нем снижалось содержание аммиака, нитратов, тяжелых металлов и повышалось содержания каротина и витамина А.

. 4, Молочная продуктивность коров и химический состав молока

показатели

Варианты опыта

Контроль

Атокс

Белая сажа

Удой истока, кг на голову в сутки. гир, х . Белок, . I Лактоза, X Витамин А, мг*л-1 Каротин, мг*л~1 Азот аммиачный, мг2 Нитрат-ион, мг*л

Нитрит-ион, мг*л

2инк. мгал*1

Мель, мгал"1 Кадмий. мкгллГ1 Свиней, ыг*л

-1 -1

-1

ХОП/ мг*л

-1

16,1 ±0,83 3.5 ±0,35 ■-3,2 ±0,14. ' 3,31±0,45 0,11±0.017 0,12±0,015 • 3.0 ±0,22 10,0 ±0,34 0,10±0,01' 1,83±0,03 О,5о±0,03 23±5,00 0,11±0,00г

0.2210.073

18,3 ±1.24

3.5 ±0,32 3,0 ±0,11 4,48±0,39

0,14±0,007 0,14±0,009

1.6 ±0,17** 6,4 ±0,83* 0,07±0,01 1,80±0,0б О,43±0,04

15±1,00 0,08±0,007 0,16±0,035

16,3 ±1.21 ' 3,6 ±0.29 3.1 ±0,13 4,11±0,91 0,13+0,012 0,14+0,018 2,2~±0,35 6,8 ±1,26* 0,0740,01 1,72±0,07 0,53±0,0б 15±1,00 0,09±0.003 0.1Б±0,031

Содержание в молоке коров меди, кадмия, свинца и ХОП под действием атокса и белой сажи снизилось по сравнению с контролем. на 27,-31, 27, 27.и на 9, 35, 18, 27 X соответственно.

Через 10 суток после отмены добавок к корму атокса и белой сажи концентрация нитратов, нитритов, меди, кадмия и свинца в молоке коров была ниже, чем в контроле ва:41, 33, 28 , 20, 25 и 30, 22, 33, 10, 25 1 соответственно. Таким образом, препараты обладают:пролонгирующим:действием..

Аскосорб. препарат представляет собой смесь отработанного при производстве витамина С активированного.угля и сорбированного на пшеничных отрубях аскорбината цинка в соотношении 1:1. В опыте на л актирующих коровах его сравнивали с белой сажей.

Введение ■ в состав комбикорма белой сажи или аскосорба вызвало определенные изменения в крови коров, что свидетельствует

• -■. .. . Iii

о влиянии .препаратов на физиолого-биохимический статус организма. - В частности в крови коров: II- (белая сажа) и III. (аскосорб) групп опыта имело место увеличение количества эритроцитов - на 12,б и 15,0 и.содержащегося:в.них гемоглобина на 5,0 и:. 3,4 Z соответственно. ■

В качестве тенденции отмечаем увеличение содержания альбуминов и снижение гамма-глобулинов в сыворотке крови-коров второй и третьей групп. Tárate у животных.этих групп имело место уменьшение концентрации-мочевины в крови по сравнению с контролем на 19,3 и 15,6 % соответственно... Особый интерес вызывает 'Факт статистически,достоверного повышения концентрации йода в крови коров второй и третьей групп - на 27.0 и 39,5 Х по сравнению с контролем соответственно, а следовательно. . положительного влияния сорбентов на его усвоение'и обмен. Интерес этот продиктован тем, что Белгородская область, как и многие в России, относится к эндемическим по йоду зонам. В частности, дефицит его в кормах для различных видов и половозрастных групп сельскохозяйственных животных согласно данным-ученых Белгородской ГСХА варьирует от. 35 до 80 X.

Белая сажа в рационе коров ■ благоприятно сказалась на усвоении каротина и витамина Е, содержащихся в кормах, о чем свидетельствует увеличение в сыворотке крови концентрации • ретинола в 2,6 (р<0,01), каротина в 2,4 (р>0,05) 'и суммы токоферолов в 2,0 (р>0,05) раза. Действие аскосорба на величину в крови жирорастворимых витаминов было не столь: выраженным и не подтвердилось статистически.. Однако и в: этом варианте опыта имело место увеличение; концентрации, каротина, витаминов А и Е соответственно в 1,5, 1,3 и 1,3 раза. Имея: в своем составе аскорбиновую кислоту, препарат аскосорб вызвал увеличение концентрации витамина С и в цельной крови коров III группы.на 30,2 X, (р<0,05) по сравнению с контролем..

Диоксид кремния (белая сажа) и отработанный активированный уголь в сочетании с аскорбинатом цинка (аскосорб > проявили очевидное- денитрифицурушее■ действие ■ к статистически достоверно сниэили.уровень китрат-ионов в крови в два раза (р<0,05). . ■ Влияние изучаемых препаратов на молочную. продуктивность коров характеризуется, повышением, удоя молока в III. группе на. 12,2 X по сравнению ^ контролем. Под.действием диоксида кремния* изменений в продуктивности животных практически не происходило.

Как и можно было предположить, исходя из данных биохимического анализа крови, в молоке кров II и III групп зафиксировано некоторое повышение концентрации каротина, витаминов А и С. Использование аскосорба привело к статистически.достоверному увеличению содержания йода в молоке (р<0,05).

Наиболее значимым влияние белой сажи и аскосорба на химический состав молока было в:отношении веществ, . снижающих его качество и представляющих потенциальную опасность для здоровья. Б частности, установлено снижение в молоке коров II и.III групп опыта концентрации аммиака на 13,9 и £2,2; нитрат-ионов - на 13,0 и 40,3 (р<0,05) и.нитрит-ионов - на 9,1 и 27,3 X по сравнению с контролем соответственно (табл. 5).

5. Концентрация в молоке потенциально опасных для здоровья веществ, мг*л-1

Показатели , Группы^опыта

i-монтроль Ii-белая сажа Ш-аскосорб

Аммиак 3.2410,479 2,7910,597 2.52Ю.506

Нитрат-ион 3,3310,859 7,2510.414 .4,93Ю,425*

НИТРИТ-ИОН: - 0,11±0,015 0,10±0,011 0,03±0,010.

Цинк 2,45^0,145 2,1010,095 2,3010,113

Медь , ■ 1,26±0,064 1,19±0,С81 1,00Ю,104

Кадмий 0,01610,002 0,01440,001. 0.012Ю.001.

Свинец . 0,12710,007 _ 0,11010,005 0,10110,006*

У-ГХЦГ. 0,06410,014 0,06210,027 0,05910,013

ДДТ О.ОЗЗШ.ООЗ 0,01810,005 0,01610,003

Также отмечаем снижение в молоке коров опытных групп концентрации тяжелых металлов и ХОП, хотя статистически достоверные различия были установлены лишь в отношение свинца.

Таким образом, использование белой сажи и препарата аско-сорб в качестве кормовых добавок в летнем рационе лактируюших. . коров помимо положительного влияния на обмен веществ и продук- -тивность*животных способствовало получению биологически более полноценного и экологически чистого молока.

ЛКД и.КремцеП. Препараты получены на основе естественного .минерального сырья и обладают высокой сорбшюнной активностью

dO

по отношению к катионам меди, свинца и кадмия.

. При введении в рацион лактируюших коров ЛПКД СИ группа) и КремцеПа (Ш) в дозе 170 г каждого из препаратов на одно животное в сутки или 300 мг*кг-1 массы тела коровы установлено, что, они не оказали отрицательного влияния на течение обменных процессов в организме.

Позитивное действие сорбентов на защитные функции организма выразилось в увеличении на 9,3 и 17,9 X количества лейкоцитов в единице объема крови, а тагеке снижении содержания метге-моглобина в 2 и 1,5 раза, концентрации нитрат-ионов на 78 (р<0,01) и S7 (р>0,05) X, а также свинца на 8,3 и 6,3 X у коров II и III групп соответственно.

Под влиянием сорбентов концентрация в крови холестерода снизилась на 16,8 и 13 X (р<0,05). При этом уровень общих липи-дов,. а также соединений из наиболее активной липидной фракции -фосфодипидов понизился весьма незначительно. Такой характер изменений надо расценивать с положительной стороны.

Нельзя не отметить у коров II и III групп более высокую концентрацию витамина А - соответственно на 39,2 и 50,6 X, что свидетельствует о позитивном влиянии препаратов на обмен и . усвоение как каротина/так и ретинола. Аналогичные результаты.были получены и при.использовании других минеральных сорбентов, что, по всей видимости, связано с.их способностью защищать ненасыщенные дипиды от перекисного окисления. '

8 опыте было установлено, что добавки сорбентов не изменяют молочную продуктивность коров, содержание в молоке золы, жира, белка и лактозы. При этом показатель кислотности молока снизился на 6,6 и.12,4 X, что немаловажно для получения качественного продукта. ; .

Скармливание коровам комбикорма, ' содержащего' ЛПКД или КремцеП, привело к существенном*/ снижению концентрации токсичных ;соединений в молоке. Так, уровень нитрат-ионов в молоке.животных II и III групп понизился по сравнению с контролем на 10,2 и 36,5 (р<0,01), нитрит-ионов - на 71,1 и 71.1 Z (р<0,01) соответственно (табл. б).

Отмечаем, что уровень меди в молоке был ниже значений ППК для молочных продуктов детского питания. Введение сорбирующих препаратов обеспечило статистически достоверное снижение кон-

6. Концентрация соединений азота, тяжелых элементов и ХСЛ в молоке коров, мг*л-1

Показатели Варианты опыта

¡-контроль П-ЛПКЛ ' Ш-КремцеП

Нитрат-ион 19,2912,420 17,3210,737 12,2611,018**

Нитрит-ион 0,1810,003 0,0710,010** 0,07±0,010**

Аммиак 4,6210,153 4,5610,336. 4,3410,317

железо " " 1,1210,025 .1,1210,051- 1,0510,051

Зинк 4,97±0,110 , 4,6310,170 4,6010,042

Медь 0,5410,036 0,4210.017* ' 0,4010,014*

Свинец 0,12310,003 0.11810,005 0,09410,003*

Кадмий, мкгал-1 16.710,38 . 14,311,00 13,310,06

ХОД ' " ; 0,2610,112 0,1710,033 0,1510,053 ,

центрации этого элемента на 22,2 и 26,0 X (р<0,05У. В результате использования сорбирующих кормовых добавок в молоке коров второй и третьей групп опыта также снизилось содержание кадмия на 14,4 и 20,4; свшша - 4,1 и 23,6 X соответственно.

выводи

1. Основными факторами нарушений обмена веществ у коров, снижения уровня их молочной продуктивности, биологической иен. ности и экологической чистоты молока надо считать наличие и

действие в объектах трофической цепи потенциально опасных для здоровья веществ. Они классифицированы по происхождению, химической природе, механизмам влияния и признакам нежелательных проявлений в организме.

2. В ' исследованной почве концентрация нитрат-ионов варьировала от 15,9 до 37,78 мг*кг-1 и'достоверно коррелировала с содержанием нитратов в. выращенных на ней кормовых культурах (г«0,821, р<0,05). Зависимость между почвой и растениями характеризуется уравнением регрессии; у-4,954х2- £08,95х + 2400. Уровень нитрат-ионов в кормовых растения» был минимальным для бобовых культур, максимальным - для зеленой массы кукурузы;

амаранта, рапса, ботвы сахарной и кормовой свеклы; средние значения • концентрации - нитратов ■ в. этих культурах превышали ПИК в 1,1-2,2 раза.. Из числа обследованных кормоврациона коров ,избыточное содержание нитратов имели силоса из бобово-злаковых тра- . ьосмесей- в среднем 650 при ПЖ 500, люцерновое и бобовозлако-вое- сено'- 1146 и 1393 ,при ПДК 1000, а также свекловичная, меласса -. £042 При ПДК £000: МГ лкг"1.

3. Концентрация нитрат-ионов в крови, коров изменялась в широких пределах - от О до 2,5 мгХ - и статистически-достоверно зависела от поступления .нитратов в организм с кормом и питьевой водой Сг-0,913; у « 9Е*о,5х2 + 0,0108х), Содержание нитратов в молоке имело четко обозначенную сезонную динамику и было максимальным в период с июля по сентябрь,. когда коровы получали в составе рациона, зеленые корма с высокой концентрацией нитратов, фи этом за 9-ти летний период средняя концентрации нитратов в молоке увеличилась более, чем в 2 раза, что свидетельствует о существенном ухудшениии как экологической ситуации, так и уровня кормления коров, зависимости между потреблением коровами нитратов и их содержанием в молоке, а также между нитрат-ионами крови., и молока выражены сильно и представлены соответственно уравнениями у - 0,0001хг + 4,38бХ И у - - 0,47х2 + 4,38бх.

4. Сравнение двух уровнй нитратов - 0,14 (фактический) и 0,5 (максимально допустимый) X от сухого вещества рациона выявило увеличение в крови коров, потреблявших высокий уровень нитратов, концентрации нитрат-ионов в 2 раза (р>0,05); метге-моглобина - от следовых количеств до 9,68 X (р<0,001); снижение каротина в 2.5 (р>0,05); витаминов А.и Е - в 3,8■ (р<0,001) и 4,3 (р<0,01) раза соответственно. Потребление нитратов коровами тесно коррелирует с молочной продуктивностью (г—0,74: у»28,059 - 0,437х + 0,005хг). При уровне Нрэ", превышающем 0,2 X от сухого вещества: рациона или 60 мг на кг массы тела коров, имеет место тенденция к уменьшению количества надоенного молока, содержания в нем витамина А, калия и цинка. Снижение продуктивности коров связано с ингибирунвдм действием нитрита на активность целлплаэ и ксиланаз в рубце, приводит к меньшему уровню всасывыния в кровь ЛЕК, а также связано с действием нитрита на гемоглобин. Рекомендуемый максимальный уровень нитратов : для л актирующих коров составляет 0,2 X от сухого вещества рациона. .... . 5. Исследованная черноземная почва характеризуется низким

содержанием подвижных форм пинка - от 3,62 до 6,35 при ПДК 23 мг*кг-1 и избыточным - меди, концентрация которой варьировала от 8,15 до 13,50 при НЭК 3 мг*кг~г. . Содержание кадмия и свинца находилось соответственно в пределах от 0,14 до 0,35 и от 3,05 до 5,55 мг*кг-1, что оценивается как высокое, представляющее . опасность для растений, животных и человека. Концентрация соединений названных элементов в почве отражается на их'содержании в кормовых растениях.

6. Концентрация ТМ в тканях и жидкостях организма тесно коррелируют с их содержанием в кормах. При этом между потреблением коровами цинка (г—0,601; у - -1561,97+13,396х-0,0385х2+ +0,00003хэ). кадмия (г—0,622; у - 0,7084 - 0,2612х + 0,0488х2-

- 0.0С£Зхэ) и элиминацией этих металлов с молоком установлена отрицательная; меди (г-0,500; у - 918,197 - 11,845х+0,0514х2-

- 0,0028х3) И свинца (Г-0,922; У - 8,9277-0,4338х + 0.0092Х2 --0,00006х3) - положительная зависимости. Содержание в молоке.ТМ и ХСО изменялось под влиянием сезона года и типа кормления коров, но не зависело от уровня, их молочной продуктивности. Свинец и медь в молоке превышали предельно допустимые значения соответственно в 3,0 и 1,3 раза. В 70 X от общего числа.обследованных проб молока в нем наблюдали наличие остатков ДДТ и изо' меров ГХПГ в количествах, превышающих ЛЖ.

7. В процессе переработки молока в кефир, сметану и творог не выявлены достоверные различия*в значениях концентрации нитратов, меди, кадмия и свинца в-единице объема образцов натуральной влажности между молоком и конечными продуктами его переработки.' Сливочное масло содержит значительно меньшее количество присутствующих в исходном молоке кадмия, свинца, метаболитов ЖТ и изомеров ГХПГ. Приготовление его надо считать целесообразным при необходимости переработки молока с -высоким содержанием потенциально опасных для здоровья веществ. Такие технологические приемы,' как пастеризация и кислотообразующая ферментация молока способствуют достаточно полному разрушению МГ и ГХЗГ. - Нитраты метаболизируются до более восстановленных форм преимущественно в процессе молочнокислого брожения. Снижение концентрации тяжелых металлов обусловлено, прежде всего, механической обработкой продуктов, такой, как сепарация.

• 3. В числе способов кормоприготовления, снижающих уровень нитратов в кормах, силосование растений наиболее значимо. Реак-

иии обмена нитрата энзиматической и химической природы протекают преимущественно в'первые б' суток силосной ферментации. Использование инокулюмов молочнокислых бактерий, продуцирующих Ферменты нитратгосстанавливающей системы, в сочетании с неорганическими солями железа, молибдена, магния, марганца и меди, а также свекловичной мелассы, позволяет получать силос высокого качества из бобовых и злаковых культур, направленно регулировать процесс восстановления нитрата и снижать его концентрацию в корме на 47,5 - 75,0 X. .

9. Снижение естественного уровня нитратов и тяжелых металлов в кормовых растениях достигается путем их фракционирования. В процессе прессования зеленой массы эти соединения распределяются следующим образом: в пресс-остатке 15-34, клеточном соке -66-35 X. При осаждении белков сока растений химическими и биологическими способами нитраты и тяжелые металлы, составляют в коагуляте - 12-20, фильтрате - 60-33 X от•исходного их содержания в соке. Следовательно, основные для кормления животных продукты фракционирования растений - жом и протеиновый коагулят -имеют значительно более низкую концентрацию опасных для здоровья веществ по сравнению с исходным растительным сырьем.,

' 10. В животноводстве и ветеринарии определенный интерес представляют аскорбиновая кислота и ее производные. Спектральные исследования химической природы синтезированных по орги-нальной . технологии аскорбинатов металлов позволяют заключить,

ЧТО:

- натрий и калий аскорбинаты существуют в виде лактонных циклов и в ациклической формемолекул. При этом щелочной металл может реагировать как с гидросилом у с-3. так и карбоксилом:

- образование солей аскорбиновой кислоты с двухвалентными металлами приводит, как правило, к исчезновению полос поглощения, некоординированных -ОН групп и возникновению на их месте очень широких полос поглощения хелатного комплекса, имеющего характерную асимметричную форму. Хелаты имеют как циклическую- лак-тонную природу, так и присутствуют в виде открытых форм.

11. Кристаллический аскорбинат натрия обладает выраженным денитрифицирующим действием, и- его использование в качестве кормовой добавки при содержании нитратов 0,13-0,5 X от сухого вещества рациона оптимизирует метаболизм нитрата в организме дактируших коров, стабилизирует уровень каротина, витаминов А

и Е. а также йода в крови и молоке, препятствует снижению молочной продуктивности и качества молока. Оптимальная доза препарата составляет ' 100 мг/кг массы тела. Аналогичные свойства проявляет в организме коров сорбированный на пшеничных отрубях аскорбинат кадия. Оптимальная его доза - 60 г на животное в сутки или 120 мг/ кг живой массы.

12. Замена в составе комбикорма традиционных: минеральных солей пинка и марганца на производные аскорбиновой кислоты в дозах, компенсирующих дефицит этих элементов в диете коров, вызывает положительные изменения в соотношении фракций сывороточных белков, концентрации мочевины, НЗХК, общих липидов и фосфо-липидов в крови коров. Под действием препаратов увеличилось содержание каротина, витаминов А, Е и С, снизилась концентрация нитратов, кадмия и свинца в крови и молоке. Увеличение молочной продуктивности при использовании аскорбината составило 11 X по сравнению с применением сульфата цинка. ■

. 13. Сорбированный на травяной муке кобальта аскорбинат при введении в организм коров в составе комбикорма по своему действию на обменные процессы превышал солянокислую соль этого элемента, что выразилось в увеличении концентрации кобальта в крови и молоке на 15,3 и 10,0 X соответственно, предполагает более эффективное усвоение элемента и интенсивный биосинтез витамина Б12 микрофлорой рубца. Препарат обладал выраженным гемопоэти-ческим и денитрифицирующим действием: количество эритроцитов'в единице объема крови возросло на 9-12, содержание гемоглобина -на 4-9, а концентрация нитратов в крови и молоке снизилось на 53 и 11 X соответственно. Положительный характер носили изменения в белковом обмене. Отмечено увеличение молочной продуктивности коров на 17,8 X, повышение содержания в молоке каротина, ' витаминов А и С.

14. Действие аскорбинатов натрия, калия, цинка, марганца и кобальта на организм коров и качество .молока, хотя и различно, имеет ряд общих проявлений, Аскорбинаты:

- активизируют процессы энзиматического восстановления нитрат, тов и нитритов в рубце; . - - -■■■>■.

- препятствуют негативному влиянию нитритов на гемоглобин, тяжелых металлов - на ферменты;

-.оказывают протекторное действие на каротин, витамины А и. Е;

- пополняют резерв эндогенной аскорбиновой кислоты; - активи-

зирукт процессы биосинтеза белка: - позитивно влияют на усвоение и обмен Йода.

15.* Используемые коровами в виде кормовых добавкок мелкодисперсный . диоксид кремния (препараты атокс и белая сажа), .смесь активированного угля и нанесенного на пшеничные отруби аскорбината цинка (аскосорб), природные гидроалюмосиликаты (ЛПКД и КремцеП) не. сказываются отрицательно на физиологическом состоянии и продуктивности коров, проявляют в организме выраженные сорбционные :свойства по отношению к катионам аммония, нитрат-ионам, тяжелым металлам, остаткам ДДТ и ГХЦГ, положительно влияют на белковый, липидный и минеральный обмены, усвоение витаминов А и С. Препараты действуют, как энтеросорбенты: способствуют элиминированию токсичных веществ с калом, предотвращают их всасывание в кровь и накопление в организме, снижают уровень выделения с молоком.

16. Добавки атокса или белой сажи к рациону коров не оказывают достоверно .значимого влияния на численность простейших, концентрация тиамина и рибофлавина, ионов водорода и ЛКК, азотистых соединений, а также тяжелых металлов в рубцовой жидкости в течение первых шести часов после кормления коров. Вместе с тем атокс после его поступления в организм коров проявляет тен- . денцию к более интенсивному образованию в рубце аммиака, концентрация которого в течение первого часа увеличивается на 14, второго - на % по сравнению с контрольными животными: Интенсификация реакций протелиза и дезаминирования аминокислот под действием атокса сопряжены с более активным использованием ам-' миака для биосинтеза микробного бедка.. Белая сажа способствовала резкому снижению образования ацетата и активизировала реакции маслянокислого брожения через 3 часа после приема коровами корма. •

17. Атокс и белая сажа, аскосорб, ЛПКД и КремцеП активизируют, гемопоэз, вызывают позитивные изменения в соотношении альбуминов и глобулинов сыворотки крови, увеличивают концентрацию в ней йода в среднем на 34 х, улучшают обеспеченность организма каротином, витаминами А, Е и с, проявляет тенденцию к повышению их содержания в крови и молоке. Сорбенты в изученных дозах обеспечивают снижение концентрации в молоке аммиака на 15-51, нитратов - 3-37, цинка - 4-14, меди - 5-31, кадмия - 14-35, свинца - 4т 44 и ХОД - 15-35 X относительно к контролю. Препара-

ты обладают в организме коров пролонгирующим действием.

13. Бее изученные кормовые сорбенты не оказывают значимого влияния- на молочную продуктивность коров за исключением , аско-сорба: при введении- его в- состав рациона происходило повышение среднесуточного удоя молока на 12,2 I по сравнению с контрольными животными., что связано с присутствием в составе препарата биологически активного аскорбината цинка. Оптимальные дозы атокса составляет 40, . белой сажи - 60, аскосорба - 80, ЛПКД и КремцеП - 300 мг на корову в сутки. Препараты могут быть использованы в рационах коров постоянно иди периодически в случаях повышенного поступления в организм с кормами опасных для' здоровья животных веществ.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Хозяйствам, которые занимаются производством молока, необходимо контролировать, наряду с общепринятыми показателями, содержание в кормах нитратов, кадмия, свинца, ДДТ и ГХЦГ. Уро- . вень нитратов в рационе лактируюших коров не должен превышать 0,2.X от сухого вещества.:

2. Для снижения содержания нитратов в сидосах целесообразно при заготовке кормов из злаковых культур использовать препарат бактерии-1 (1 л закваски амилонитробактерина и 10 д молочной сыворотки, в которой растворены 40 г диаммоний фосфата, 10 сульфата двухвалентного железа, 5 молибдата аммония и 5 сульфа- ' та магния), бобовых - бактерии-£ (отличается удвоенным количеством амилонитробактерина и добавлением.5-8 л патоки). Указанные количества компонентов рассчитаны на 1 т силосуемого сырья.

3. Для профилактики нарушений обмена веществ, вызванных избыточным поступлением нитратов, тяжелых.металлов и остатков хлорорганических пестицидов в организм, а также с целью повышения биологической ценности и экологической чистоты молока рекомендовать использование в рационах датирующих коров: .

- кристаллического аскорбината натрия' или сорбированного на отрубях аскорбината калия в дозах 100 и 120 ыг/кг массы соответственно; " .

-, препаратов на основе аскорбинатов цийка, марганца или кобальта, а также активированного угля в сочетании с аскорбинатом

цинка; *

- атокса или белой сажи в дозах 40 и 60 ыг/кг живой массы коровы;

- препаратов ЛПКД или КремцеП в дозе 300-мг/кг массы тела/

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Шапошников A.A., Ли А.Ч., Наследников В.Е. Производство и использование соков зеленых растений. - Белгород: Упрполигра-физдат, 1937. - 14 с.

Е.Фатьянов В.А,. Щелокова З.И.. Пономарев А.Ф., Бойко И.А, Шапошников A.A. и др. Система производства, заготовки и использования кукурузы,в колхозах и совхозах Белгородской области.//Методические рекомендации.- Белгород,- 1987. - 70 с.

3. Пономарев А.Ф., Бойко И.А., Алимов Т.К., Водяницкий Г.А., Шапошников A.A. и др. Система интенсивного производства говядины на опыте Белгородской области. //Методические рекомендации.- Белгород.- 1989. -Б0 е..

4. Шапошников А .А., Яумекко Р.В.. Дьякова Н.П. Взаимосвязь уровня поступления в молоко коров нитратов, нитритов, макро- и микроэлементов.// Проблемы азотистого метаболизма: Тез. докл. Межреспубликанской - научно-техн. конф. - Волгоград, 1990.- С. £9.

5. Шапошников A.A. Влияние нитратов на физиологическое с ос- .. тояние и продуктивность коров.// Проблемы интенсификации производства молока (тезисы научно-производственной конференции). Минск.- 1991.- С. 106-107.

6. Шапошников А.А; и др. Определение концентрации нитратов и нитритов в кормах, тканях и органах' животных, продуктах животноводства. //Проблема нитратов в животноводстве и ветеринарии: Тез: докл. Республ. конф.- Киев: Издательство УСХА, 1990.- С. ül-tt,.

7. Пономарев А.Ф., Алимов Т.К., Шапошников A.A. и др. Производство и использование в животноводстве продуктов фракционирования: зеленой массы растений.//Методические рекомендации,-Белгород,- 1990, - 39.с.

3. Шапошников А., Сйриала-Квист Л., ХеполаХ., Яккола С. Влияние микроэлементов и различных консервантов на обмен нит-

ратов в процессе ферментации силоса.//Мат. междунар. конф. Боровск. - 1691. - С. 105-115.

9. Шапошников А., Сериала-Квист.Л. Воздействие химических и биологических препаратов на ферментацию и распадаемость сухого вещества,травяного силоса.//С.-х. биология.- 4,- 1992.- С. 85-91

10. Шапошников A.A., Бойко И.А.. Оганян А.П. и др. Предотвращение отрицательного влияния нитратов на организм коров.// Методические .рекомендации.- Белгород,- 1993.- 47 с.

11. Никитченко В.Е., Оганян А.П., Шапошников A.A. Аскорбина? улучшает качество молока. //Молочное и мясное скотоводство,-1,- 1993. - С. 39. :

12. Оганян А.П.. Шапошников A.A., Никитченко В. Денитрифицирующая добавка к рационам коров. //Зоотехния,- 2,- 1993,- С. 13-15.

13. Шапошников A.A., Габрук Н.Г., Шеведь Н.М., Василенко И.И. Определение концентрации нитратов в кормах потенциометрическим методом,//Методические указания.- Белгород,- 1994. 18 с.

14. Шапошников A.A., Габрук Н.Г. Определение тяжелых металлов в объектах окружающей среды и сельскохозяйственных продуктах' методом атомно- адсорбционного анализа.//методические указания.- Белгород,- 1994. 19 С.

15. Шапошников A.A., Габрук Н.Г. Распределение токсичных веществ в молочных продуктах //Молочная промышленность.- 1994. -НО. - С. 26-28.

16. Шапошников A.A., Габрук Н.Г. и др. Некоторые аспекты получения молочного сырья .для производства продуктов детского питания //Молочная промышленность. -1994. - 145. - С.23-24

17. Шапошников A.A., Пономарев А.Ф., Середа П.Я. и др. Химический состав и питательность нетрадиционных кормовых растений. //Изд-во БелгГСХА,- 1995,- 24 с.

. 18. Шапошников A.A., Бойко И.А. К вопросу производства про* дуктов животноводства- с минимальным содержанием опасных для здоровья веществ.//"Экология с.-х. производства",- Белгород, 1995.- С. 2-3. . ■

19. Никитченко В.Е., Похарел П.К.. Валентинов A.A. Тяжелые металлы в рационе и молоке коров с разным уровнем молочной' продуктивности.//"Экология с.-х. производства",-. Белгород,-1995.- С. 3-9. ...'. ;

20'. Оапошников A.A., Габрук Н.Г., Мусиенко H.A. и др. Приме--

4V

ненне энтеросорбёнтов для снижения уровня.токсичных веществ в молоке ■ коров.//"Экология- с.-х. производства"',- .. Белгород,-19S5.-.C. 10-11.

.21. Шапошников A.A., Мусиенко H.A., Лаврова-О.-Б. и др. Влияние энтеросорбентов на интерьерные показатели коров и уровень токсикантов'в молоке //Тез. докл.' международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы ветеринарко-санитарного контроля сельскохозяйственной продукции.'- М., 1995.- С.. 42.

22. Шапошников А. А.,. ГаСрук Н.Г. Токсичные соединения в молоке и продуктах его переработки //Тез. докл. международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы ветеринар-но-саяитарного контроля сельскохозяйственной продукции. - М., 1995. - С.50. . *

23. Шапошников A.A. Влияние аскорбината цинка на рост и развитие телят, - физиологическое состояние коров и качество моло-ка//Мат. межд. научно-практической конф. - Харьков. -1995.- С. 79.

24. Сорбенты для снижения уровня токсичных веществ в организме сельскохозяйственных животных и получаемой от них продукции: Мет. рек;/Сост.; А.А.Шапошников, А.Ф.Пономарев, Н.А.Мусиенко и др. - Белгород, 1996. - 15 с.

25., Шапошников A.A. . Влияние .аскорбинатов металлов на обмен веществ, молочную продуктивность и биохимический состав молока коров.//Мат. научн. конф. - Краснодар.- 1996.- С.185-187.

26. Шапошников A.A. Загрязнение компонентов пищевой цепи.токсичными соединениями.и.вопросы его профилактики.//Мат. межд. конф. "Загрязненность • экологических систем токсикантами и актуальные вопросы современной фармакологии и токсикологии,-Троицк.. -1996.- С. 39-42."

27. Мусиенко H.A., Шапошников A.A., Габрук Н.Г.и др. Применение сорбирующих добавок, в животноводстве //Химия в сельском хозяйстве." 1997. - Н1. - С. 18-19.

23. Шапошников А:А., Габрук Н.Г. и-др.-о пригодности .молока для приготовления продуктов детского питания .. //Зоотехния.-1997. - ИЗ - С.27-28.

29, Мусиенко H.A., Шапошников A.A.. Байцур И.Н. и др. Лечебно-профилактическая кормовая добавка животноводства // Международное координационное совещание "Экологические проблемы патологии, фармакологии и:терапии животных. 19-21 мая 1997 г. -

Вороне*, 1997, - С. £35.

30. Владимиров в.Л., Науменко П.А., Шапошников A.A. и др. Использование белой сажи и препарата .' аскосорб в ' рационе ко-ров//3оотехния.- 1998j 8.- С.12-14.

31. Иопа А.И., Шапошников A.A., Бойко И.А. Биологическая ценность молока при использовании в рационах коров новой витамин-но-минеральной добавки//Тез. докл. межд. конф.- М., 1993.-С. £30-282.' '

32. Шапошников A.À., ГаОрук Н.Г. Перспективы производства молока и молочных продуктов с пониженным содержанием опасных для здоровья веществ.//Тез. докл. межд. конф.- М., 1993.-С.282-234. <

Авторские свидетельства и патенты

1. A.c. N 13S7959 СССР. Кормовая добавка/Маслов Ю.Н., Сиротина Л.И., Купина Е.В...... Шапошников А.А.//Открытия. Изобретения.- 1936. - С.20..

" £. A.c. N 1461393 СССР. Средство'для консервирования'зеленых кормов/ Пономарев А^Ф., Гнилицкий А.Т., Правдин Б.Г....., Шапошников А.А.//Открытия. Изобретения.-1989.- 8.- С.7.

3.Патент РФ 2066960/ Кормовая добавка зля дактируюцих коров. /Шапошников A.A., Мусиенко H.A., Буханов В.Д., Ходак В.И./ 1996. '

4. Патент 2078519, МПК À 23 к 1/16. Кормовая добавка./Занкевич A.D. , Бойко И.А., Мерзденко О.В., Шапошников A.A. (KU).- N 94013287/15; Заявл. 18.05.94; Опубл. 10.05.97. Бол. H 21. -С. 46 ' '.''-■'*.-

5. Патент 2085087, МПК А £3 К1/16. Кормовая добавка для сельскохозяйственных животных и птицы. /Мерзленко О.В., Бойко H.A., Шапошников A.A., Занкевич А.Ю., Картамышева H.B. (EU)

N 85108107/13; Заявл. 18.Cffi.95. Опубл. £7.07.37. Еш. N 21.-С.169-170. *

6. Патент 2095395, МПК А 23 К 1/16. Способ кормления' сельскохозяйственных животных и птиш. /Мерзденко О.В.. Занкевич A.C., Бойко И.А., Козубова Л.А.. Шапошников A.A., картамышева H.B. (KU).- N 96101427/13; Заявл. 22.01.96. Опубл. 20.11.97. Bûl. Н32. - С.152. ' ' *

7.'Патент 2099965, МПК А 23 К 1/16. Способ кормления сель-

скохозяйсгвенных животных и птицы./Пономарев А.Ф.. Мерэленко О.В., Занкевич А.Ю.. Бойко H.A., КозуСова Л.А., Шапошников A.A., Картаыышева H.B. (EU). - Н 96107594/13; Заявл. 16.04.96. Опубл. £7.12.37. БОЛ. N 36.- С.184.

3. Патент 2105498, ШК А 23 К 1/16. Кормовая добавка для сельскохозяйственных животных и птиц./Пономарев А.Ф.» Бойко И.А., Мерзленко О.В., Занкевич A.n., Панина Н.в., Картамышева Н.В., Шапошников A.A. (KU). - N 96114419;- Заявл. 15.07.96. Бюл. Н 6, 1998. - С.158.

9. Положительное решение по заявке N97115825/13./ Пономарев А.Ф., Шапошников A.A.. Мусиенко H.A. и др.//Роспатент, 1997.

Подписано я печать 20.XI.98 Формат 60x84 1/16 Усл. пл.-3,0

Тираж 100 эю. Заказ № 281 Ромайор Комитета госстатистики