Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Интенсивность процессов рубцового пищеварения и состояние метаболизма лактирующих коров при применении И-Сака 1026 и Новатана 50

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Интенсивность процессов рубцового пищеварения и состояние метаболизма лактирующих коров при применении И-Сака 1026 и Новатана 50"

На правах рукописи

Фаттахова Зилия Фидаилевна

ИНТЕНСИВНОСТЬ ПРОЦЕССОВ РУБЦОВОГО ПИЩЕВАРЕНИЯ И СОСТОЯНИЕ МЕТАБОЛИЗМА ЛАКТИРУЮЩИХ КОРОВ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ И-САКА 1026 И НОВАТАНА 50

03.03.01 - физиология 06.02.08 - кормопроизводство, кормление сельскохозяйственных животных и

технология кормов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

5 ДЕК 2013-

Казань — 2013

005542534

005542534

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана»

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Каримова Руфия Габдельхаевна доктор биологических наук, доцент Ахметзянова Фирая Казбековна

доктор биологических наук, доцент

Логинов Георгий Павлович

доктор биологических наук, профессор, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана», доцент кафедры биологической и неорганической химии Бикташев Рафаэль Усмановнч

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Федеральное государственное бюджетное учреждение «Федеральный центр токсикологической, радиацонной и биологической безопасности», ведущий научный сотрудник

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего

профессионального образования «Уральская государственная академия ветеринарной медицины»

Защита диссертации состоится «_»_2013 года в «_» часов на заседании

диссертационного совета Д 220.034.02 при ФГБОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана» по адресу: 420029, г. Казань, Сибирский тракт, 35.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана».

Автореферат разослан «_» _ 2013 г. и размещен на сайтах

http://www.vak.ed.gov.ni/ и http://vyww.ksavm.senet.rii/

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук, профессор

Гильмутдинов Рустам Якубович

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В современных условиях развития молочного скотоводства актуальной проблемой является повышение эффективности гидролиза и всасывания питательных веществ в организме лактирующих коров. Решение этой проблемы должно осуществляться с учетом физиологических особенностей пищеварения жвачных животных и, прежде всего, особенностей переваривания и всасывания протеина кормов (Харитонов Е.Л. Физиология и биохимия питания молочных коров. Боровск : Оптима Пресс, 2011. 372 е.; Boguhn J. Effects of pressed beet pulp silage inclusion in maize-based rations on performance of high-yielding dairy cows and parameters of rumen fermentation. Animal. 2011. № 4. P. 30-39).

Согласно современным представлениям в физиологии кормления жвачных, потребность животного в протеине включает в себя потребность микроорганизмов рубда в азоте и потребность макроорганизма в аминокислотах. При этом для обеспечения оптимального белкового обмена в организме необходимо создать благоприятные условия в рубце, обеспечивающие максимальный синтез микробного белка. Исходя из этого, степень распадаемости протеина в рубце жвачных животных рассматривается как главный критерий оценки качества кормового белка, который определяет общую переваримость питательных веществ и эффективность использования корма (Щеглов В.В. Нормирование протеинового питания высокопродуктивных коров. Зоотехния. 1995. № 5. С. 9-15; Arroyoa J.M. In vitro efficiency of combined acid-heat treatments for protecting sunflower meal proteins against ruminai degradation. Animal. № 5. 2011. P. 1188-1194).

Многочисленными исследованиями установлено, что уровень распадаемого (РП) и нераспадаемого (НРП) протеина в рубце считается оптимальным при соотношении 70 - 60 : 30

- 40 %. Однако, в составе многих кормов, применяемых в молочном скотоводстве (жмых и шрот подсолнечниковые, рапс, соя и др.), количество распадаемого белка в рубце составляет 80

- 90 %. Это приводит к тому, что аммиак не успевает усваиваться микроорганизмами рубца, поступает в кровь и в печени превращается в мочевину. Такое использование азота кормов в организме животных является неэффективным, а с экономической точки зрения убыточным (Сварич Д.А. Продуктивность коров при различной распадаемости протеина в рубце. Актуальные проблемы биологии в животноводстве : материалы IV Междунар. конф., посвящ. 100-летию со дня рождения академика РАСХН Н. А. Шманенкова. Боровск, 2006. С. 91-93).

Исходя из этого, в области физиологии кормления жвачных является актуальной разработка приемов стимуляции активности микроорганизмов рубца, позволяющих рационально использовать питательные вещества корма для увеличения синтеза полноценного микробного белка. Одним из методов стимуляции является применение регуляторов рубцового

пищеварения, обеспечивающих оптимизацию микробной ферментации корма, что позволит корректировать обмен веществ и, как следствие, увеличить молочную продуктивность коров.

Степень разработанности темы. Теоретической базой для исследования послужили труды Н.В. Курилова, А.С. Козлова, И.А. Долговой, Б.Д. Кальницкого, А.И. Фицева, В.В. Щеглова, Ф.С. Гибадуллиной, Е.Л. Харитонова и других ученых.

Регуляторы рубцового пищеварения И-Сак 1026 и Новатан 50 были изучены с точки зрения физиологии кормления. Согласно исследованиям В. Ли (2011), Е.В. Летуновича (2011), Н.И. Анисовой (2012), М.Е. Гуляевой (2012) применение И-Сака 1026 и Новатана 50 в кормлении высокопродуктивных коров способствует снижению уровня распада протеина в рубце, увеличению суточных удоев и общей суммы аминокислот молока.

Однако при этом недостаточно изученным остается действие данных препаратов на активность ферментативных процессов в рубцовом содержимом; видовой состав микрофлоры рубца; интенсивность белкового, углеводного, липидного и минерального обменов коров.

Цель данного исследования - изучение интенсивности рубцового пищеварения и состояние метаболизма лактирующих коров при применении И-Сака 1026 и Новатана 50.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1. Установить растворимость и распадаемость сырого протеина кормов, используемых в рационах коров в условиях Республики Татарстан (РТ);

2. Определить состояние рубцового пищеварения лактирующих коров при применении И-Сака 1026 и Новатана 50;

3. Изучить морфологический состав крови при применении И-Сака 1026 и Новатана 50;

4. Определить состояние белкового обмена при применении И-Сака 1026 и Новатана 50;

5. Изучить состояние углеводного и липидного обмена при применении И-Сака 1026 и Новатана 50;

6. Установить уровень обмена кальция и фосфора при применении И-Сака 1026 и Новатана 50;

7. Определить молочную продуктивность коров, физико-химические и технологические свойства молока при применении И-Сака 1026 и Новатана 50;

8. Дать экономическую оценку применения И-Сака 1026 и Новатана 50 в кормлении лактирующих коров.

Научная новизна. Впервые в условиях РТ в сравнительном аспекте изучено влияние применения оптимизаторов рубцового пищеварения И-Сак 1026 и Новатан 50 с учетом особенностей технологии приготовления местных кормов на относительную распадаемость протеина в рубце лактирующих коров, на видовой состав и ферментативную активность микрофлоры. Впервые установлено увеличение общего микробного числа, в том числе

количества инфузорий, целлолозолитических бактерий, дрожжей и уменьшение спорообразующих бактерий, повышение концентрации летучих жирных кислот (ЛЖК), изменение направленности бродильных процессов в сторону образования уксусной и пропионовой кислот при применении И-Сака 1026 и Новатана 50. Выявлено повышение интенсивности белкового, углеводного обмена, увеличение молочной продуктивности, улучшение физико-химических свойств молока, дана сравнительная экономическая оценка эффективности использования испытуемых препаратов в кормлении дойных коров.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные результаты исследований расширяют представление о состоянии рубцового пищеварения при введении в организм дойных коров исследуемых препаратов И-Сак 1026 и Новатан 50. Включение их в рацион позволило стимулировать ферментативные и микробиологические процессы в рубцовом содержимом, что привело к повышению концентрации ЛЖК, общего микробного числа, в том числе количества инфузорий, целлюлозолигических бактерий и дрожжей, а также величину среднесуточных удоев на 9,76 ...11,80 % и экономическую эффективность на 1 рубль затрат 5,00...5,30 рублей.

Полученные результаты исследований могут быть использованы в учебном процессе профильных учебных заведений по дисщшлинам «Физиология и этология животных», «Кормление сельскохозяйственных животных» и «Биохимия».

Методология и методы исследования. Методологическим подходом в решении поставленных задач явилось системное изучение объектов исследования, анализ и обобщение полученных результатов. Предметом исследования является ответная реакция организма коров на введение регуляторов рубцового пищеварения: живой дрожжевой культуры И-Сак 1026 и препарата Новатан 50. Объектом исследования послужили коровы голпггинизированной черно-пестрой породы в период раздоя на молочно-товарной ферме ООО «Ак Барс Arpo» Арского района и ЗАО «Бирюли» Высокогорского района Республики Татарстан.

В работе были использованы биохимические и микробиологические методы исследования рубцового содержимого, морфологические и биохимические методы исследования крови, биохимические и физико-химические методы исследования молока. Биометрическая обработка результатов эксперимента проведена по методикам H.A.

Плохинского (1980) и Э.В. Ивангера (2005).

Положения, выносимые на защиту. Введение в организм лахтирующих коров в период раздоя регуляторов рубцового пищеварения И-Сака 1026 и Новатана 50:

- снижает распадаемость белка, тем самым оптимизирует ферментативные процессы в рубце, видовой и количественный состав микрофлоры рубца;

- стимулирует белковый и углеводный обмен дойных коров, повышает молочную продуктивность коров и способствует улучшению состава, технологических свойств молока.

- экономически целесообразно (применение И-Сака 1026 экономически эффективно - на 1 рубль дополнительных затрат получено прибыли 5,30 руб, а Новатана 50 - 5,00 руб.).

Степень достоверности и апробация результатов. Результаты исследований обработаны по методикам, предложенным H.A. Плохинским (1980) и Э.В. Ивангером (2005). Достоверность результатов работы подтверждена применением вариационной статистики на персональном компьютере по общепринятым методам с использованием программы Microsoft Excel.

Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на Международной научно-практической электронной конференции, посвященной 100-летию ВНИИ кормов имени В. Р. Вильямса (ГНУ ВИК Россельхозакадемии, 12-13 июня 2012 г.); Международной научной конференции «Научное и кадровое обеспечение инновационного развития агропромышленного комплекса», посвященной 140-летию академии (Казань, 30 мая -1 июня 2013 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы научного и кадрового обеспечения инновационного развития АПК» (Казань, 2012); Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Инновационные разработки ученых - АПК России», посвященной памяти Р.Г. Гареева (Казань, 18-20 марта 2013 г.).

2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 2.1 Анализ состояния вопроса, задачи и перспективы его решения

Проанализированы физиологические подходы в системе оценки протеиновой питательности кормов и рационов жвачных животных. Представлен обзор по методам повышения продуктивного действия рационов жвачных животных путем воздействия на степень расщепляемосги протеина кормов. Изучено влияние регуляторов рубцового пищеварения с разным механизмом физиологического и биохимического воздействия на состояние микрофлоры и содержимого рубца у лакгирующих коров в период наивысшей напряженности обменных процессов в организме на фоне использования общепринятых рационов для коров в условиях хозяйств РТ.

2.2 Материалы и методы исследования

Исследования проведены в условиях лабораторий кафедр физиологии и кормления сельскохозяйственных животных ФГБОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э.Баумана» в период с 2007 по 2013 годы в соответствии с планом научных исследований (номер государственной регистрации 01980002094).

Для опытов были подобраны коровы голпггинизированной черно-пестрой породы в период раздоя и сформированы группы методом пар-аналогов с учетом физиологического состояния, возраста, живой массы, продуктивности (Овсянников А.И. Основы опытного дела в животноводстве. Минск, 1976. 302 с).

Общая схема исследования приведена на рисунке 1.

I Изучение интенсивности рубцового пищеварения, состояния метаболизма и I молочной продуктивности .тактирующих коров при применении препаратов

И-Сак 1026, (п=16)

Контрольная группа Основной рацион (ОР) (сено кострецовое 3 кг, сенаж люцерновый 30 кг, комбикорм КК-60-1 5,0 кг, меласса 0,5 кг)

Опытная группа ОР +И-Сак 1026 10 г на животное в сутки

Новатан 50, (п=16)

Контрольная группа ОР (сено кострецовое 3 кг, сенаж люцерновый 15 кг, силос кукурузный 10 кг, комбикорм КК-60-1 8 кг, меласса 1 кг)

Опытная группа ОР + Новатан 50 12 г на животное в сутки

т

| Состав и питательность, фракционный состав протеина и поедаемость кормов |—

Состояние рубцового пищеварения: показатели азотистого обмена,

интенсивность ферментативных процессов и характеристика __жизнедеятельности микроорганизмов рубца_

Морфологический состав крови лактирующих коров

Состояние белкового обмена: общий белок, альбумины, глобулины, мочевина, ___АСТ, АЛТ___

Состояние углеводного и липидного обмена: глюкоза, холестерин, ___триглицериды, амилаза, ЛДГ_

Состояние минерального обмена: Са, Р, щелочная фосфатаза

Молочная продуктивность коров, физико-химические и технологические свойства молока__

Анализ экономической эффективности

Рекомендации производству

Рисунок 1 - Общая схема проведенных исследований Интенсивность рубцового пищеварения, состояние обмена веществ и молочную продуктивность изучили при применении И-Сака 1026 в условиях молочно-товарной фермы ООО «Ак Барс Arpo» Арского района на 20, а Новатана 50 - центральном отделении ЗАО «Бирюли» Высокогорского района РТ на 32 коровах в возрасте 2,5...3 года и массой тела

507,8±3,74 кг. И-Сак 1026 (Alltech) и Новатан SO (Techna) вводили в составе комбикорма КК-60-1 в дозе 10 г и 12 г на животное в сутки в течение 100 дней.

В подготовительный этап исследований (14 дней) осуществляли клиническое наблюдение за состоянием здоровья животных, проводили зоотехнический анализ кормов, разработали экспериментальные вигаминно-минеральные премиксы (по ГОСТ Р 51095-97), организовали кормление животных по рационам, удовлетворяющим физиологические потребности животных и составленным согласно детализированным нормам кормления (Нормы кормления сельскохозяйственных животных. Справочное пособие / Калашников А.П. [и др.]. 3-е изд., перераб. и доп. М., 2003. 456 е.), определили молочную продуктивность коров.

Дня оценки состояния рубцового пищеварения у коров были отобраны пробы рубцового содержимого с помощью рото-пшцеводного зонда (через 2 часа после утреннего кормления). Исследования проб рубцового содержимого проводили согласно методикам, модифицированным И.П. Кондрахиным (Кондрахин И.П. Клиническая лабораторная диагностика в ветеринарии. Справочное издание / И.П. Кондрахин, Н.В. Курилов, А.Г. Малахов. М. : Агропромиздат, 2003. 287 е.).

Рубцовое содержимое оценивали по цвету, запаху, консистенции, наличию примесей, концентрации водородных ионов с помощью рН-метра, активности рубцовой микрофлоры пробой с метиленовым синим, подвижности инфузорий, концентрации простейших, количеству общего азота методом Кьельдаля, уровню аммиака в чашках Конвея и общей концентрации летучих жирных кислот (ЛЖК) в аппарате Маркгама. Численность микроорганизмов различных физиологических групп определяли методом посева на различные плотные питательные среды (Чапека-Докса, Агар ЭНДО-ГРМ ВФС 42-3110-98, Сабуро) и выражали в количестве колониеобразующих единиц (КОЕ) на 1 г воздушно-сухого субстрата после высушивания их при 105° С.

Определение количества эритроцитов, лейкоцитов и гемоглобина крови проводили согласно общепринятым методикам (Гильмутдинов Р.Я. Исследование крови животных (Методические аспекты) / Р.Я. Гильмутдинов, Р.З. Курбанов. Казань: Издательство Татарского государственного гуманитарного института, 2000. 240 с).

Концентрацию общего белка и его фракций, мочевины, триглицеридов, холестерина, глюкозы, общего кальция и фосфора, а также активность щелочной фосфатазы, амилазы, аспартат- и аланинаминотрансферазы (АсАТ и АлАТ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ) в сыворотке крови определяли с помощью анализатора «Express» фирмы Bayer.

Физико-химические показатели молока (плотность, содержание жира, белка, сухого обезжиренного молочного остатка (COMO)) определяли с помощью прибора «Лактан 1 - 4» («Сибагроприбор», Россия). Технологические свойства молока (сыропригодность,

термоустойчивость) исследовали с использованием стандартных методик, описанных в работе Г.Н. Круся (Крусь Г.Н. Технология молока и молочных продуктов. М. : Колос, 2004.455 е.).

Химический состав и питательность кормов исследовали по методикам, описанным Е.А. Петуховой (Петухова Е.А. Зоотехнический анализ кормов / Е.А. Петухова, Р.Ф. Бессарабова, Л.Д. Халенева. 2-е издание, дополненное и переработанное. М. : Агропромиздат, 1989. 239 с.) Изучение растворимости сырого протеина корма проводили согласно ГОСТ 28074 - 89.

Расщепляемосгь протеина кормов определяли через уравнение регрессии, которое основано на прямой взаимосвязи между переваримостью протеина и растворимостью в буферном растворе (Щеглов В.В. Нормирование протеинового питания высокопродуктивных коров / В.В. Щеглов, А.И. Фицев // Зоотехния. 1996. № 5. С. 9-15).

У = 34,37+0,76 х X

где: У - расщепляемосгь сырого протеина за 6 ч ; X - растворимость (% от сырого протеина).

Изменение уровня распадаемого протеина в рационах определяли с помощью программы «Карталим» (Cartalim), разработанной компанией «Techna Group» (Франция) с учетом норм INRA.

Цифровой материал проведенных исследований был обработан методом вариационной статистики на персональном компьютере с использованием пакета анализа табличного процессора Microsoft Office Excel 2007. Статистическая обработка результатов анализа была проведена с учетом критерия достоверности по Стьюденту.

2.3 Растворимость и распадаемость сырого протеина кормов при применении в кормлении И-Сака 1026

Средневзвешенный рацион по содержанию питательных веществ и основным соотношениям между ними соответствовал нормам кормления для коров в начальный период лактации с суточным удоем 16-18 кг.

Определение растворимости сырого протеина кормов выявило, что суммарная его доля была максимальной в комбикорме (64,0 %), несколько меньшей в сенаже люцерновом (62 %) и минимальной - в сене кострецовом (22,7 %).

Учет задаваемых кормов и их остатков позволил установить тенденцию к увеличению потребления кормов в физической массе в среднем за учетный период опыта у коров опытной группы на 0,8 кг, обменной энергии (ЭКЕ) на 0,4, сухого вещества на 0,3 кг по сравнению с контрольной. В рационе коров контрольной и опытной групп в период раздоя на 1 ЭКЕ приходилось соответственно 92,6 и 92,9 г переваримого протеина.

Количество распадаемого протеина (РП) в рационе коров контрольной группы составило 1704,9 г или 81,9 % от сырого протеина, нераспадаемого (НРП) - 377,7 г или 18,1 %. В результате введения дрожжевого препарата И-Сак 1026 с помощью программы «Карталим»

(Франция) расчетным путем установлено, что количество НП в рационах опытных коров возросло на 5 % по сравнению с контрольной группой. В результате поступление РП в организм коров опытной группы на 69,7 г было меньше, НРП на 116,3 г больше, чем у контрольных. Соотношение РП и НРП составило 76,7 :23,3 %.

2.4 Интенсивность рубцового пищеварения и состояние метаболизма лактирующих коров

при применении И-Сака 1026

2.4.1 Состояние рубцового пищеварения лактирующих коров при применении

И-Сака 1026

Концентрация аммиака в жидкой части рубцового содержимого у коров контрольной группы составила 24,37 ммоль/л. При введении И-Сака 1026 в организм животных этот показатель снизился на 24,6 % (р<0,05) (таблица 1).

Таблица 1 - Биохимические и микробиологические показатели рубцового содержимого у

дойных коров при применении И-Сака 1026

Показатель Ед. изм. Группа (п=5)

1-контрольная П-опытная

Аммиак ммоль/л 24,37±1,47 18,37±0,59*

Общий азот ммоль/л 102,33±6,36 137±2,52*

рН - 6,79±0,12 6,55±0,19

Концентрация ЛЖК ммоль/100 мл 8,70±0,44 9,10±0,12

Соотношение ЛЖК:

уксусная % 61,06±1,18 63,90±1,90

пропионовая % 25,67±1,07 26,50±0,79

масляная % 13,27±0,67 9,60±1,28*

Общее микробное число КОЕ/мл 6,06x10^0,27 8,56х108±0,26**

Количество инфузорий тыс./мл 797,40±9,50 952,20±6,18**

Целлюлозолитические бактерии КОЕ/мл 4,10x10^0,12 7,60х10°±0,37**

Молочнокислые бактерии КОЕ/мл 1,58хЮ6±0,21 1,30x10^0,05

Дрожжи КОЕ/мл 344,83*10ь±6,07 395,10х 105±8,96**

Спорообразующие бактерии КОЕ/мл 9,65х105±0,38 2,15хЮ^±0,23***

Примечание: * р<0,05; ** р<0,01; ***р<0,001 по отношению опытной группы к контрольной

Установлена обратная динамика содержания общего азота в рубцовом содержимом коров, получавших И-Сак 1026 относительно уровня аммиака.

У коров опытной группы отмечается тенденция снижения рН на 3,53 %, что связано с увеличением количества ЛЖК и снижением количества аммиака.

Введение оптимизатора рубцового пищеварения И-Сака 1026 оказало определенное влияние и на количественный состав рубцовой микрофлоры. Так, у коров опытной группы произошло увеличение общего количества микроорганизмов на 41,3 % (р<0,01), инфузорий на 154,8 тыс./мл или на 19,4 % (р<0,01) по отношению к контрольной группе.

и

Видовой состав микроорганизмов изменился следующим образом: количество целлюлозолитических бактерий и дрожжей увеличилось на 85,4 (р<0,01) и 14,6 % (р<0,01), а спорообразующих бактерий снизилось в 4,5 раза (р<0,001).

2.4.2 Морфологический состав крови лактирующых коров при применении И-Сака 1026 Содержание гемоглобина и эритроцитов в крови коров на 98-е сутки применения И-Сака 1026 было выше соответственно на 14,3 (р<0,05) и 14,2 % (р<0,05) по сравнению с контрольной группой. Количество лейкоцитов и тромбоцитов в крови коров опытной группы изменялась с тенденцией к повышению.

Таким образом, поступление дрожжевой культуры И-Сак 1026 в организм коров оптимизирует морфологический состав крови.

2.4.3 Состояние белкового обмена при применении И-Сака 1026 Установили, что у коров при введении И-Сака 1026 отмечается динамика увеличения общего белка в сыворотке крови к 98-м суткам на 4,1% (р<0,05), по сравнению с контрольной группой (таблица 2).

Таблица 2 - Динамика изменения показателей состояния белкового обмена при применении

И-Сака 1026

Показатель Ед. изм. Группа(п=5)

1-контрольная Н-опытная

1 2 3 4

Подготовительный этап

Общий белок г/л 73,38±1,95 74,66±1,77

Альбумины г/л 30,80±0,97 31,30+0,99

Глобулины - всего г/л 42,60+1,01 43,36+1,06

в т.ч. альфа-1 г/л 4,22±0,17 3,64±0,18*

альфа—2 г/л 6,24±0,17 6,94±0,30

бетга г/л 10,38±0,23 10,74+0,28

гамма г/л 21,76+0,72 22,04±1,19

Мочевина ммоль/л 4,96±0,36 4,92±0,38

ACT мккат/л 1,36±0,05 1,45+0,06

АЛТ мккат/л 0,51±0,02 0,49±0,04

На 43 сутки введения препарата

Общий белок г/л 75,00+1,04 76,20±2,33

Альбумины г/л 31,50±1,38 32,20±1,11

Глобулины - всего г/л 43,40±0,81 44,00+0,94

в т.ч. альфа-1 г/л 4,10±0,07 4,00±0,24

альфа-2 г/л 6,16±0,26 6,20±0,24

бетта г/л 9,22+0,50 9,04±0,38*'

гамма г/л 24,02+0,35*' 24,76+0,69

Мочевина ммоль/л 5,08±0,26 5,16±0,24

1 2 3 4

ACT мккат/л 1,27±0,05 1,37±0,07

АЛТ мккат/л 0,40±0,03*' 0,43+0,04

На 98 сутки введения препарата

Общий белок г/л 72,60±2,07 77,40±2,30*

Альбумины г/л 30,10±1,08 33,00+1,41

Глобулины - всего г/л 42,50±0,94 44,40±0,42*

в т.ч. альфа-1 г/л 4,10+0,08 3,60±0,17

альфа-2 г/л 6,10+0,14 6,80±0,26*

бетта г/л 8,50±0,26*' 8,40±0,19

гамма г/л 23,80+0,78 25,60+0,37*

Мочевина ммоль/л 5,00±0,14 5,22±0,21

ACT мккат/л 1,18±0,04*' 1,34±0,05*

АЛТ мккат/л 0,33±0,02**' 0,40+0,02

Примечание: * р<0,05 по отношению опытной группы к контрольной;

*' р<0,05; **' р<0,01 по отношению к подготовительному этапу;

Аналогичная динамика прослеживается и по количеству глобулинов. Количество а-2 и ■/-глобулинов в сыворотке крови коров опытной группы выше контроля на 11,5 %(р<0,05) и 7,6 % (р<0,05) соответственно.

Концентрация мочевины в сыворотке крови коров опытной группы имеет тенденцию к увеличению к 43-м суткам на 1,5 %, к 98-м - на 4,4 %, что свидетельствует о некотором усилении катаболизма белка в сравнении с контролем.

На 98 сутки эксперимента отмечено снижение активности ACT и АЛТ в сыворотке крови коров обеих групп. Однако введение в организм лактирующих коров И-Сака 1026 позволило снизить отмеченную тенденцию к 43-м суткам соответственно на 7,9 % и 7,5 %, к 98-м - на 13,6 % (р<0,05) и 21,2 % по сравнению с контрольной группой.

2.4.4 Состояние углеводного илипидного обмена при применении И-Сака ¡026 У коров опытной группы уровень глюкозы в сыворотке крови выше на 30 % (р<0,05) к 43-м суткам и на 24,4 % к 98-м, чем в контроле (таблица 3).

Таблица 3 - Динамика изменения показателей характеризующих углеводный и липидный

обмен при применении И-Сака 1026

Показатель Ед. Группа(п=5)

изм. 1-контрольная Н-опытная

1 2 3 4

Подготовительный этап

Глюкоза ммоль/л 2,38+0,17 2,1±0,20

Холестерин ммоль/л 4,80+0,20 4,67±0,21

Триглицериды ммоль/л 0,20±0,02 0,28±0,03

Амилаза мккат/л 0,53+0,03 0,55±0,03

ЛДГ мккат/л 13,58±0,18 12,27±0,12

1 | 2 | 3 | 4

На 43 сутки введения препарата

Глюкоза ммоль/л 2,00±0,08 2,60+0,20*

Холестерин ммолъ/л 5,06±0,28 4,18+0,28*

Триглицериды ммоль/л 0,32±0,04*' 0,25±0,03

Амилаза мккат/л 0,54+0,03 0,58±0,05

ЛДГ мккат/л 13,37±0,19 13Д7±0,17

На 98 сутки введения препарата

Глюкоза ммоль/л 1,80±0,09*' 2,24±0,19

Холестерин ммоль/л 5,40±0,23*' 3,84±0,29**

Триглицериды ммоль/л 0,39±0,03**' 0,21 ±0,02*

Амилаза мккат/л 0,47+0,04 0,56±0,04

ЛДГ мккат/л 13,00±0,19 13,69±0,13*

Примечание: * р<0,05; ** р<0,01 по отношению опытной группы к контрольной;

Активность ЛДГ при поступлении И-Сака 1026 повышается на 5,3 % (р<0,05) к 98-м суткам относительно контроля.

За период эксперимента у коров контрольной группы концентрация холестерина последовательно повышалась к 43-суткам на 5,4 %, к 98-м - на 12,5 % (р<0,05), а триглицеридов на 60 % (р<0,05) и 95 % (р<0,01) соответственно. А у коров, получавших препарат И-Сак 1026 наблюдается снижение концентрации холестерина на 10,50 %, и 17,70 % (р<0,05), триглицеридов - на 10,71 % (р<0,05) и 25 % (р<0,05) по сравнению с подготовительным этапом. Отмеченная динамика аналогична и в отношении контроля. Концентрация холестерина ниже после 43-х дней применения И-Сака 1026 на 17,40 % (р<0,05), триглицеридов - на 21,88 % относительно контроля. Поступление И-Сака 1026 в организм в течение 98 суток усилило эту динамику. Снижение концентрации холестерина составило 29,0 % (р<0,01), триглицеридов - на 46,2 % (р<0,05).

Таким образом, применение в кормлении лактирующих коров И-Сака 1026 повышает активность белкового, углеводного и снижает интенсивность липидного обмена.

2.4.5 Состояние обмена кальция и фосфора при применении И-Сака 1026 Снижение уровня общего кальция в сыворотке крови у коров обеих групп на 98-е сутки обусловлено, по-видимому, интенсивным использованием его для образования молока. Концентрация фосфора в сыворотке крови коров опытной группы на 98-е сутки была выше на 60,3 %, чем в контроле (р<0,05).

2.5 Молочная продуктивность коров при применении И-Сака 1026 Различия в качественном составе протеина кормов контрольной и опытной групп, оптимизация рубцового пищеварения, повышение интенсивности белкового, углеводного обмена определенным образом сказались на показателях молочной продуктивности

подопытных коров. Так, скармливание препарата И-Сак 1026 коровам опытной группы способствовало увеличению удоев на 2,3 кг (р<0,05) или на 11,8 % по сравнению с контролем. При этом в пересчете на базисную жирность молока (3,4 %) среднесуточный удой у коров опытной группы составил 21 кг или увеличился на 16,0 %, чем в контрольной группе.

В конечном результате, на образование 1 кг молока базисной жирности в опытной группе потребовалось 7,9 МДж обменной энергии и 101,4 г сырого протеина, что соответственно ниже на 12,2 % и 11,9 %, по сравнению с контролем.

Содержание массовой доли жира и белка в молоке коров опытной группе увеличилось соответственно на 0,14 (р<0,05) и 0,24 % (р<0,01) в абсолютных величинах по сравнению с контрольной группой.

По содержанию кальция в молоке контрольной группе коров обнаружено значительное снижение данного показателя на 0,02 в абсолютных величинах, на 18,2 % в относительных, чем в подготовительный этап исследования. В опытной группе данный показатель в учетный период опыта оставался неизменным (0,12 %).

2.6 Растворимость и распадаемость сырого протеина кормов при применении в кормлении Новатана 50

Средневзвешенный рацион по содержанию питательных веществ и основным соотношениям между ними соответствовал нормам кормления для коров в начальный период лактации с суточным удоем 20-22 кг.

Максимальный уровень суммарной растворимости протеина установлен в сенаже люцерновом (65,8 %), несколько меньший - в комбикорме и кукурузном силосе (63,7 и 63,5 %) и минимальный - в сене кострецовом (54,2 %).

Среднесуточное потребление кормов у животных контрольной группы составило 35 кг или 94,4 %, опытной 36 кг или 97,2 % от количества корма в средневзвешенном рационе.

Введение Новатана 50 в рационы коров согласно расчетам, выполненным с помощью программы «Карталим» (Франция), обусловило снижение уровня РП на 8 %. В результате этого количество РП составило 1949 г или 67,5 % от сырого протеина, НРП 939 г или 32,5 %, против 2123 г или 75,5 % и 688 г или 24,5 % в контрольной.

2.7 Интенсивность рубцового пищеварения и состояние метаболизма лактирующих коров

при применении Новатана 50

2.7.1 Состояние рубцового пищеварения лактирующих коров при применении

Новатана 50

При введении Новатана 50 в организм животных концентрация аммиака в рубцовой жидкости снизилась на 29,2% (р<0,01), относительно показателя контрольной группы (таблица 4).

Таблица 4 - Биохимические и микробиологические показатели рубцового содержимого у

дойных коров при применении Новатана 50

Показатель Ед. изм. Группа(п=3)

1-контрольная Н-опытная

Аммиак ммоль/л 25,18±1,02 19,49+0,47**

Общий азот ммоль/л 120,60±5,26 154,83+4,51**

рН - 6,77+0,09 6,37+0,06*

Концентрация ЛЖК ммоль/100 мл 9,79±0,08 10,97±0,20*

Соотношение ЛЖК:

уксусная % 59,40±2,66 61,97±1,92

пропионовая % 24,13±1,75 25,83±1,94

масляная % 16,47+1,39 12,20+0,92*

Общее микробное число КОЕ/мл 7,33 * 108±0,32 9,ЮхЮ8±0,15**

Количество инфузорий тыс./мл 1033,33+88,19 1266,67+33,33*

Целлюлозоразрушающие бактерии КОЕ/мл 5,10х106±0,49 6,40х Ю6±0,57

Молочнокислые бактерии КОЕ/мл 1,75хЮь±0,13 1,56хЮь±0,13

Дрожжи КОЕ/мл 363,67±7,31 399,67+7,88*

Спорообразующие бактерии КОЕ/мл 8,33х103±1,30 5,15хЮ5±0,40*

Примечание: * р<0,05; ** р<0,01 по отношению опытной группы к контрольной;

Количество общего азота в рубцовом содержимом коров опытной группы было выше на 28,4 % (р<0,01), активная кислотность ниже на 6,4 % (р<0,05), относительно контроля, что связано с увеличением количества ЛЖК и снижением количества аммиака.

Значительные изменения в связи с введением препарата Новатан 50 произошли и в количественном составе рубцовой микрофлоры. Так, общее микробное число и количество инфузорий в рубцовом химусе увеличилось на 24,15 (р<0,01) и 22,58 % (р<0,05) соответственно при применении Новатана 50. Количество дрожжей увеличилось на 9,9 % (р<0,05), при снижении спорообразующих бактерий - 61,7 % (р<0,05).

2.7.2 Состояние белкового обмена при применении Новатана 50 Общий белок сыворотки крови коров на протяжении эксперимента имел тенденцию к повышению во всех группах (таблица 5).

Таблица 5 - Динамика изменения показателей состояния белкового обмена при применении

Новатана 50

Показатель Ед. Группа(п=5)

изм. ¡-контрольная И-опытная

1 2 3 4

Подготовительный этап

Общий белок г/л 80,8±0,81 81,58+1,47

Альбумины г/л 33,92+0,90 34,26+0,90

Глобулины г/л 46,86±0,76 47,22+1,32

Мочевина ммоль/л 5,66+0,10 5,68+0,23

1 2 3 4

Креатинин ммоль/л 96,00±4,05 96,00±3,21

ACT мккат/л 1,68±0,10 1,69±0,06

АЛТ мккат/л 0,71±0,01 0,70±0,01

На 43 сутки введения препарата

Общий белок г/л 81,66±1,88 92,80±1,39*

Альбумины г/л 34,78±1,11 35,42±0,83

Глобулины - всего г/л 46,88±0,97 55,18±0,62**

Мочевина ммоль/л 5,58±0,15 5,18±0,14

Креатинин ммоль/л 94,68±2,84 89,44±1,92

ACT мккат/л 1,67±0,06 1,94±0,12

АЛТ мккат/л 0,74±0,02 0,89±0,02**

На 98 сутки введения препарата

Общий белок г/л 83,20±1,20 94,64±0,80**

Альбумины г/л 33,84±0,99 37,70±0,38*

Глобулины - всего г/л 49,36±0,52 56,82±0,51**

Мочевина ммоль/л 5,54±0,10 5,10±0,18

Креатинин ммоль/л 90,40±2,44 94,60±1,78

ACT мккат/л 1,70±0,07 1,96±0,11

АЛТ мккат/л 0,72±0,01 0,82±0,01

Примечание: * р<0,05; ** р<0,01 по отношению опытной группы к контрольной

Однако при поступлении Новаггана 50 в организм концентрация общего белка повышается на 13,7 % (р<0,01). Повышение содержания общего белка обусловлено увеличением концентрации альбуминов и глобулинов к 98-м суткам введения препарата на 11,4 (р<0,05) и 15,1 % (р<0,01) соответственно. На протяжении эксперимента в опытной группе коров при применении Новатана 50 установлено снижение концентрации мочевины сыворотки крови коров на 8,6 % (р<0,05).

Таким образом, поступление «Новатана 50» в организм лактирующих коров способствует стимуляции белкового обмена.

2.7.3 Состояние углеводного илипидного обмена при применении Новатана 50

Концентрация глюкозы в крови при незначительной разнице между группами в подготовительном этапе к 98-м суткам была выше на 23,7 % (р<0,05) в опытной группе, чем в контроле (таблица 6).

Концентрация холестерина и триглицеридов за период эксперимента при введении в организм коров опытной группы «Новатана 50» последовательно снижалась к 43-суткам на 6,25 % и 20,0 % (р<0,05) к 98-м -15 % и 21,74 % (р<0,05) соответственно.

Амилазная активность сыворотки крови за период эксперимента имеет тенденцию к повышению, как в опытной, так и в контрольной группах на 43-е сутки соответственно на 8,5 % и 5,2 %, на 98 е сутки -на 15,3 %(р<0,05) и 12,1 %.

Таблица 6 - Динамика изменения показателей характеризующих углеводный и

липидный обмен при применении Новатана 50

Показатель Ед. изм. Группа(п=5)

I-контрольная | Н-опытная

Подготовительный этап

Глюкоза ммоль/л 2,68±0,06 2,73±0,04

Холестерин ммоль/л 5,67±0,12 5,73±0,17

Триглицериды ммоль/л 0,20±0,02 0,22±0,02

Амилаза мккат/л 0,58±0,03 0,59±0,03

На 43 сутки введения препарата

Глюкоза ммоль/л 2,84±0,09 2,73±0,10

Холестерин ммоль/л 5,92±0,12 5,55±0,19

Триглицериды ммоль/л 0,25±0,02 0,20±0,02

1 2 3 4

Амилаза мккат/л 0,61±0,03 0,64±0,03

На 98 сутки введения препарата

Глюкоза ммоль/л 2,57±0,09 3,18±0,17*

Холестерин ммоль/л 6,16±0,11*1 5,23±0,08*

Триглицериды ммоль/л 0,23±0,02 0,18±0,01*

Амилаза мккат/л 0,65±0,01*' 0,68±0,03

Примечание: * р<0,05 по отношению опытной группы к контрольной;

*' р<0,05 по отношению к подготовительному периоду;

2.8 Молочная продуктивность коров при применении Новатана 50

Введение в организм лактирующих коров опытной группы «Новатана 50» способствовало увеличению их среднесуточных удоев по сравнению с контролем, а именно за 100 дней опытного кормления на 1,84 кг (р<0,05) или на 9,76 %.

Среднесуточный удой молока в пересчете на базисную жирность у коров опытной группы составил 25,26 кг против 22,29 кг в контроле или увеличился на 13,5 % (р<0,05), что привело к снижению затрат обменной энергии и сырого протеина на образование 1 кг молока соответственно на 9,3 % по сравнению с показателями контрольной группы.

В молоке коров опытной группы коров наблюдается повышение содержания золы и COMO соответственно на 4,1 (р<0,05) и 3,90 % (р<0,05), по сравнению с контрольной группой.

Уровень кислотности молока за период опытного кормления у коров контрольной группы был выше на 3,6 % (р<0,05), чем у коров получавших Новатан 50.

За период эксперимента у коров опытной группы отмечается снижение термоустойчивости молока, как по отношению к исходному уровню на 4,6 минут или на 7,7 %, так и к показателю коров контрольной группы-на 4,13 минуты или на 7,5 %(р<0,05).

Также установлено, что у коров опытной группы были лучше выражены сыродельческие свойства молока, которые проявлялись образованием плотного сычужного сгустка

желательного типа. У коров контрольной группы 33,3 % молока дало менее желательный рыхлый сгусток. В опытной группе свертывание молока сычужным ферментом проходило на 4,46 минуты или 16 % (р<0,05) быстрее, чем в контрольной группе.

2.8. Экономическая эффективность применения дойным коровам различных регуляторов

рубцового пищеварения

Введение дойным коровам дрожжевого препарата И-Сак 1026 в периоды раздоя и разгара лактации на фоне дополнительного скармливания стандартного премикса П 60-3 и энерго-протеинового концентрата Лакто-Гаранта по предлагаемой схеме оказалось эффективным с экономической точки зрения: позволило получить экономический эффект на одно животное - 16,96 руб., при экономической эффективности на 1 рубль дополнительных затрат - 5,30 руб.

При введении препарата Новатан 50 на фоне дополнительного скармливания премикса П 60-1 Магнитогорской КХП «Ситно» экономический эффект на одно животное составил 21,36 руб., при экономический эффективности на 1 рубль дополнительных затрат - 5,00 руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Качество сырого протеина по концентрации растворимых и распадаемых фракций в грубых, сочных и концентрированных кормах, производимых в условиях хозяйств РТ, неодинаково. Количество наиболее желательного нерасщепляемого протеина максимально в сене кострецовом (22,7...24,4 %), меньшей его долей отличается сенаж люцерновый (15,6... 18,5 %), силос кукурузный (17,4 %) и минимальное значение установлено в комбикорме (17,0...17,2 %).

2. Введение И-Сака 1026 (10 г на животное в сутки) снижало количество РП в рубце на 5 %, Новатана 50 (12 г на животное в сутки) - на 8 %, в результате соотношение РП и НРП в рационах для коров составило соответственно 76,7 % : 23,3 % и 67,5 % : 32,5 %.

3. Введение в организм лактирующих коров И-Сака 1026 (10 г на животное в сутки) и Новатана 50 (12 г на животное в сутки) увеличивает в рубцовом содержимом уровень общего азота на 33,9 % (р <0,05) и 28,4 % (р<0,01) при снижении концентрации аммиака на 24,6 % (р<0,05) и 29,2 % (р<0,01), а масляной кислоты на 3,7 % (р<0,05) и 4,3 % (р<0,05) соответственно.

4. Применение И-Сака 1026 (10 г на животное в сутки) в кормлении лактирующих коров вызывает увеличение в рубцовом содержимом общего микробного числа на 41,3 % (р<0,01), в том числе инфузорий на 19,4 % (р<0,01), целлюлозолитических бактерий на 85,4 % (р<0,01), дрожжей на 14,6 % (р<0,01) и снижение количества спорообразующих бактерий в 4,5 раза (р<0,001). В то время как при применении Новатана 50 (12 г на животное в сутки) общее микробное число в рубцовом химусе повышается на 24,2 % (р<0,05), что сопровождается

возрастанием количества инфузорий на 27,0 % (р<0,05), дрожжей на 9,9 % (р<0,05) и уменьшением количества спорообразующих бактерий на 61,7 % (р<0,05).

5. Количество эритроцитов при поступлении в организм лактирующих коров И-Сака 1026 (10 г на животное в сутки) и Новатана 50(12 г на животное в сутки) повышается на 14,2 % (р<0,05) и 19,9 % (р<0,05), а содержание гемоглобина только при применении И-Сака 1026 - на 14,3 %(р<0,05)

6. Применение в кормлении лактирующих коров И-Сака 1026 (10 г на животное в сутки) и Новатана 50 (12 г на животное в сутки) повышает активность белкового, углеводного и снижает интенсивность лишщного обмена. Содержание общего белка сыворотки крови повышается на 6,6 % (р<0,01) и 13,7 % (р<0,01), глобулинов - на 4,5 % (р<0,05) и 15,1 % (р<0,01), глюкозы - на 24,4 % (р<0,05) и 23,7 % (р<0,05), снижается содержание холестерина на 71,1 % (р<0,01) и 15,1 % (р<0,05), триглицеридов - на 33,3 % (р<0,05) и 21,74 % (р<0,05).

7. Использование в кормлении лактирующих коров И-Сака 1026 (10 г на животное в сутки) и Новатана 50 (12 г на животное в сутки) увеличивает среднесуточные удои в пересчете на базисную жирность соответственно на 2,9 кг или на 16,0 % (р<0,05), на 2,97 кг или на 13,3 % (р<0,05) при одновременной оптимизации качественного состава молока Так, при введении ИСака 1026 массовая доля жира в молоке повысилась на 0,14 % (р<0,05), белка 0,24 % (р<0,01) в абсолютных величинах. Применение Новатана 50 содержание золы и COMO соответственно на 4,1 (р<0,05) и 3,90 % (р<0,05) по сравнению с контрольной группой, что обуславливает улучшение технологических свойств (снижение термоустойчивости на 7,5 % (р<0,05) и повышение сыропригодности на 16 % (р<0,05) молока.

8. Применение оптимизаторов рубцового пищеварения И-Сака 1026 и Новатана 50 в рационах дойных коров экономически эффективно - на 1 рубль затрат получено прибыли соответственно 5,30 и 5,00 рублей.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. На основании проведенных опытов и полученных экспериментальных данных, рекомендуется применение в кормлении лактирующих коров регуляторов рубцового пищеварения И-Сака 1026 в дозе 10 г и Новатана 50 - 12 г на животное в сутки, в целях профилактики нарушения и оптимального течения обменных процессов в организме животного, увеличения молочной продуктивности, повышения качества молока и повышения их продуктивного долголетия.

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

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Фаттахова, З.Ф. Морфологические и биохимические показатели крови лактирующих коров при включении препарата «Новатан 50» / З.Ф. Фаттахова, Ш.К. Шакиров, Ф.К. Ахметзянова, H.H. Мухаметгалиев // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана.-Казань.-2012.-Т. 212.-С. 190-195. *

2. Фаттахова, З.Ф. Влияние уровня расщепляемого протеина кормов в рубце лактирующих коровна физико-химический состав и технологические свойства молока / З.Ф. Фаттахова // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана. - Казань. - 2012. - Т. 212. - С. 407-412. *

3. Фаттахова, З.Ф. Новатан 50 - регулятор рубцового пищеварения в рационе дойных коров / З.Ф. Фаттахова, Ш.К. Шакиров // Материалы Международной научно-практической электронной конференции, посвященной 100-летию ВНИИ кормов имени В. Р. Вильямса. - М., 2012.-С. 572-578.

4. Фаттахова, З.Ф. Состояние рубцового пищеварения у коров при разной расщепляемосги протеина / З.Ф. Фаттахова // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана. - Казань. - 2013. - Т. 213. - С. 300 -303. *

5. Фаттахова, З.Ф. Особенности рубцового пищеварения лактирующих коров при применении «И-Сака1026 ™» / З.Ф. Фаттахова, Р.Г. Каримова, Ф.К. Ахметзянова // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана. -Казань.-2013. -Т. 216. -С. 415 -419. *

6. Фаттахова, З.Ф. Оптимизация рубцового пищеварения путем введения в рационы дойных коров И-Сака1026™ // Нива Татарстана. - 2013. - № 4-5. - С. 40-42.

* - Издания рекомендованные ВАК РФ

Благодарность. Автор выражает огромную благодарность за содействие в определении научного направления, оказанную научную консультацию и помощь профессору, доктору сельскохозяйственных наук, руководителю НТЦ животноводства ГНУ ТатНИИСХ Шакирову Шамилю Касымовичу.

Отпечатано в ООО «Печатный двор».

г. Казань, ул. Журналистов, 2А, оф.022 Тел: 295-30-36, 564-77-41, 564-77-51.

Лицензия ПД№7-0215 от 01.11.2001 г.

Выдана Поволжским межрегиональным территориальным управлением МПТР РФ. Подписано в печать 25.11.2013 г. Печ.л. 1,0 Заказ М> К-7345. Тираж 100 экз. Формат 60x841/16.

Бумага офсетная. Печать - ризография.

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Фаттахова, Зилия Фидаилевна, Казань

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ КАЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ ИМЕНИ Н.Э. БАУМАНА

На правах рукописи

04201453491 ФАТТАХОВА ЗИЛИЯ ФИДАИЛЕВНА ^^

ИНТЕНСИВНОСТЬ ПРОЦЕССОВ РУБЦОВОГО ПИЩЕВАРЕНИЯ И СОСТОЯНИЕ МЕТАБОЛИЗМА ЛАКТИРУЮЩИХ КОРОВ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ И-САКА 1026 И НОВАТАНА 50

03.03.01 - физиология 06.02.08 - кормопроизводство, кормление сельскохозяйственных животных и

технология кормов

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научные руководители:

доктор биологических наук, доцент Каримова Р.Г. доктор биологических наук, доцент Ахметзянова Ф.К.

Казань - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Страница

Введение 5

Основная часть 10

1. Анализ состояния вопроса, задачи исследования и перспективы его решения 10

1.1 Значение протеина в организации полноценного кормления жвачных животных 10

1.2 Физиологические особенности переваривания протеина корма в преджелудках крупного рогатого скота 12

1.3 Физиологические подходы в системе оценки протеиновой питательности кормов и рационов жвачных животных 20 1.4' Повышение продуктивного действия рационов жвачных животных путем воздействия на степень расщепляемости протеина корма 29

2. Материал и методы исследований 40

3. Собственные исследования 44

3.1 Растворимость и распадаемость сырого протеина кормов при применении в кормлении И-Сака 1026 44

3.2 Состояние рубцового пищеварения лактирующих коров при применении И-Сака 1026 48

3.2.1 Показатели азотистого обмена в рубце при применении И-Сака 1026 48

3.2.2 Характеристика интенсивности ферментативных процессов в рубце при применении И-Сака 1026 49

3.2.3 Характеристика жизнедеятельности микроорганизмов рубца

при применении И-Сака 1026 52

3.3 Морфологический состав крови лактирующих коров при применении И-Сака 1026 53

3.4 Состояние метаболизма лактирующих коров при применении И-Сака 1026 56

3.4.1 Состояние белкового обмена при применении И-Сака 1026 56

3.4.2 Состояние углеводного и липидного обмена при применении И-Сака 1026 60

3.4.3 Состояние обмена кальция и фосфора при применении И-Сака 1026 62

3.4.4 Активность ферментов сыворотки крови при применении И-Сака 1026 63 3.5 Молочная продуктивность коров при применении И-Сака 1026 65 3.5.1 Физико-химический состав молока при применении И-Сака 1026 67 3.6' Растворимость и распадаемость сырого протеина кормов при применении в кормлении Новатана 50 69

3.7 Состояние рубцового пищеварения лактирующих коров при применении Новатана 50 73

3.7.1 Показатели азотистого обмена в рубце при применении Новатана 50 74

3.7.2 Характеристика интенсивности ферментативных процессов в рубце при применении Новатана 50 75

3.7.3 Характеристика жизнедеятельности микроорганизмов рубца при применении Новатана 50 77

3.8 Морфологический состав крови лактирующих коров при применении Новатана 50 79

3.9 Состояние метаболизма лактирующих коров при применении Новатана 50 80

3.9.1 Состояние белкового обмена при применении Новатана 50 80

3.9.2 Состояние углеводного и липидного обмена при применении Новатана 50 82

3.9.3 Состояние обмена кальция, фосфора и каротина при применении Новатана 50 84

3.9.4 Активность ферментов сыворотки крови при применении Новатана 50 85

3.10 Молочная продуктивность коров при применении Новатана 50 87

3.10.1 Физико-химический состав молока при применении Новатана 50 88

3.10.2 Технологические свойства молока при применении Новатана 50 90

3.11 Экономическая эффективность применения лактирующим коровам регуляторов рубцового пищеварения 92 Заключение 94 Список сокращений 110 Список литературы 111

Введение

Актуальность темы исследования.

В современных условиях развития молочного скотоводства актуальной проблемой является повышение эффективности гидролиза и всасывания питательных веществ в организме лактирующих коров. Решение этой проблемы должно осуществляться с учетом физиологических особенностей пищеварения жвачных животных и, прежде всего, особенностей переваривания и всасывания протеина кормов [134; 168; 187; 188].

Согласно современным представлениям в физиологии кормления жвачных, потребность животного в протеине включает в себя потребность микроорганизмов рубца в азоте и потребность макроорганизма в аминокислотах. При этом для обеспечения оптимального белкового обмена в организме необходимо создать благоприятные условия в рубце, обеспечивающие максимальный синтез микробного белка. Исходя из этого, степень распадаемости протеина в рубце жвачных животных рассматривается как главный критерий оценки качества кормового белка, который определяет общую переваримость питательных веществ и эффективность использования корма [94; 177; 183; 68; 184]:

Многочисленными исследованиями установлено, что уровень распадаемого (РП) и нераспадаемого (НРП) протеина в рубце считается оптимальным при соотношении 70 - 60 : 30 - 40 %. Однако, в составе многих кормов, применяемых в молочном скотоводстве (жмых, шрот подсолнечниковые, рапс и соя и др.), количество распадаемого белка в рубце составляет 80 - 90 %. Это приводит к тому, что аммиак не успевает усваиваться микроорганизмами рубца, поступает в кровь и в печени превращается в мочевину. Такое использование азота кормов в организме животных является неэффективным, а с экономической точки зрения убыточным [137; 108; 102].

Исходя из этого, в области физиологии кормления жвачных является актуальной разработка приемов стимуляции активности микроорганизмов рубца, позволяющих рационально использовать питательные вещества кормов для увеличения синтеза полноценного микробного белка. Одним из методов стимуляции является применение регуляторов рубцового пищеварения, обеспечивающих оптимизацию микробной ферментации корма, что позволит корректировать обмен веществ и, как следствие, увеличить молочную продуктивность коров.

Степень разработанности темы.

Теоретической базой для исследования послужили труды Н.В. Курилова, A.C. Козлова, И.А. Долговой, Б.Д. Кальницкого, А.И. Фицева, В.В. Щеглова, Ф.С. Гибадуллиной, E.JI. Харитонова и других ученых.

Регуляторы рубцового пищеварения И-Сак 1026 и Новатан 50 были изучены с точки зрения физиологии кормления. Согласно исследованиям В. Ли [105], Е.В. Летуновича [103], Н.И. Анисовой [4], М.Е. Гуляевой [37] применение И-Сака 1026 и Новатана 50 в кормлении высокопродуктивных коров способствует снижению уровня распада протеина в рубце, увеличению суточных удоев и общей суммы аминокислот молока.

Однако при этом недостаточно изученным остается действие данных препаратов на активность ферментативных процессов в рубцовом содержимом; видовой состав микрофлоры рубца; интенсивность белкового, углеводного, липидного и минерального обменов коров.

Цель данного исследования - изучение интенсивности рубцового пищеварения, состояния метаболизма, молочной продуктивности лактирующих коров при применении И-Сака 1026 и Новатана 50.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1. Установить растворимость и распадаемость сырого протеина кормов, используемых в рационах коров в условиях Республики Татарстан (РТ);

2. Определить состояние рубцового пищеварения лактирующих коров при применении И-Сака 1026 и Новатана 50;

3. Изучить морфологический состав крови при применении И-Сака 1026 и Новатана 50;

4. Определить состояние белкового обмена при применении И-Сака 1026 и Новатана 50;

5. Изучить состояние углеводного и липидного обмена при применении ИСака 1026 и Новатана 50;

6. Установить уровень обмена кальция и фосфора при применении И-Сака 1026 и Новатана 50;

7. Определить молочную продуктивность коров, физико-химические и технологические свойства молока при применении И-Сака 1026 и Новатана 50;

8. Дать экономическую оценку применения И-Сака 1026 и Новатана 50 в кормлении лактирующих коров.

Научная новизна.

Впервые в условиях РТ в сравнительном аспекте изучено влияние применения оптимизаторов рубцового пищеварения И-Сак 1026 и Новатан 50 с учетом особенностей технологии приготовления местных кормов на относительную распадаемость протеина в рубце лактирующих коров, на видовой состав и ферментативную активность микрофлоры. Впервые установлено увеличение общего микробного числа, в том числе количества инфузорий, целлюлозолитических бактерий, дрожжей и уменьшение спорообразующих бактерий, повышение концентрации летучих жирных кислот (ЛЖК), изменение направленности бродильных процессов в сторону образования уксусной и пропионовой кислот при применении И-Сака 1026 и Новатана 50. Выявлено повышение интенсивности белкового, углеводного обмена, увеличение молочной продуктивности, улучшение физико-химических свойств молока, дана сравнительная экономическая оценка эффективности использования испытуемых препаратов в кормлении дойных коров.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Полученные результаты исследований расширяют представление о состоянии рубцового пищеварения при введении в организм дойных коров

исследуемых препаратов И-Сак 1026 и Новатан 50. Включение их в рацион позволило стимулировать ферментативные и микробиологические процессы в рубцовом содержимом, что привело к повышению концентрации ЛЖК, общего микробного числа, в том числе количества инфузорий, целлюлозолитических бактерий и дрожжей, а также величину среднесуточных удоев на 9,76 ... 11,80 % и экономическую эффективность на 1 рубль затрат 5,00...5,30 рублей.

Полученные результаты исследований могут быть использованы в учебном процессе профильных учебных заведений по дисциплинам «Физиология и этология животных», «Кормление сельскохозяйственных животных» и «Биохимия».

Методология и методы исследования.

Методологическим подходом в решении поставленных задач явилось системное изучение объектов исследования, анализ и обобщение полученных результатов. Предметом исследования является ответная реакция организма коров на введение регуляторов рубцового пищеварения: живой дрожжевой культуры ИСак 1026 и препарата Новатан 50. Объектом исследования послужили коровы голштинизированной черно-пестрой породы в период раздоя на молочнотоварной ферме ООО «Ак Барс Arpo» Арского района и ЗАО «Бирюли» Высокогорского района Республики Татарстан.

В работе были использованы биохимические и микробиологические методы исследования рубцового содержимого, морфологические и биохимические методы исследования крови, биохимические и физико-химические методы исследования молока. Биометрическая обработка результатов эксперимента проведена по методикам H.A. Плохинского [121] и Э.В. Ивантера [55].

Положения, выносимые на защиту.

Введение в организм лактирующих коров в период раздоя регуляторов рубцового пищеварения И-Сака 1026 и Новатана 50:

- снижает распадаемость белка, тем самым оптимизирует ферментативные процессы в рубце, видовой и количественный состав микрофлоры рубца;

- стимулирует белковый и углеводный обмен дойных коров, повышает молочную продуктивность коров и способствует улучшению состава, технологических свойств молока.

- экономически целесообразно (применение И-Сака 1026 экономически эффективно - на 1 рубль дополнительных затрат получено прибыли 5,30 руб., а Новатана 50 - 5,00 руб.).

Степень достоверности и апробация результатов.

Результаты исследований обработаны по методикам, предложенным H.A. Плохинским [121] и Э.В. Ивантером [55]. Достоверность результатов работы подтверждена применением вариационной статистики на персональном компьютере по общепринятым методам с использованием программы Microsoft Excel.

Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на Международной научно-практической электронной конференции, посвященной 100-летию ВНИИ кормов имени В. Р. Вильямса (ГНУ ВИК Россельхозакадемии, 12-13 июня 2012 г.); Международной научной конференции «Научное и кадровое обеспечение инновационного развития агропромышленного комплекса», посвященной 140-летию академии (Казань, 30 мая - 1 июня 2013 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы научного и кадрового обеспечения инновационного развития АПК» (Казань, 2012); Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Инновационные разработки ученых - АПК России», посвященной памяти Р.Г. Гареева (Казань, 18-20 марта 2013 г.).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Анализ состояния вопроса, задачи и перспективы его решения

1.1 Значение протеина в организации полноценного кормленая жвачных

животных

Организация полноценного кормления сельскохозяйственных животных зависит от производства кормов и точной характеристики их питательной ценности. Питательность корма определяется его способностью удовлетворять жизненно необходимые потребности животного в питательных веществах и энергии для обеспечения здоровья, плодовитости и производства определенного количества продукции [61; 62; 63].

Одним из питательных веществ корма, оказывающих влияние на организм животных, является белок [1; 53; 68; 23; 261; 260]. Все другие виды обмена -углеводный, липидный, нуклеиновый и минеральный - обеспечивают метаболизм белков, особенно биосинтез специфических белков. Например, обмен углеводов служит источником кислот для синтеза заменимых аминокислот и поставщиком энергии [101; 253; 275].

Одной из многочисленных физиологических функций, выполняемых белками в организме является энзимная. Без нее невозможны процессы обмена веществ. При безбелковой диете выпадают функции одних ферментов при сохранении других, в результате слаженность биологического процесса обмена веществ в организме нарушается [51; 241; 258]. Белки выполняют регуляторную функцию (гормоны) [171; 7; 76], транспортную (альбумины), иммунную (глобулины) [57; 53; 112; 214]. Важную роль белки играют в обмене витаминов [11; 15; 222; 202].

Исходя, из многообразия функций белков в организме животного, возникает необходимость систематического пополнения их из внешней среды [30].

В ряде работ отечественных исследователей было показано, что содержание сырого протеина характеризует лишь валовое количество его в кормах. При составлении кормовых рационов важно знать наличие в них переваренного протеина [66; 178; 158; 159; 165; 170].

Сырой протеин состоит из белков и амидов (азотистых веществ небелкового характера). Белки разделяют на две группы: простые белки, состоящие из аминокислот, и протеиды - сложные соединения простого белка с каким-либо веществом небелковой природы [146; 162; 214].

Большая часть белков зеленых растений относится к протеидам, которые в зависимости от химической природы небелковой части разделяют на гликопротеиды, липопротеиды, фосфопротеиды, металлопротеиды, хромопротеиды и нуклепротеиды. А в группу амидов входят свободные аминокислоты, амиды аминокислот, глюкозиды, содержащие азот, соли аммония, нитраты и нитриты. Они являются продуктами или незавершенного синтеза белка, или его распада [52].

Установлено, что питательная ценность белка определяется его аминокислотным составом [164; 130; 122; 273]. В процессе пищеварения аминокислоты высвобождаются из белка корма и используются для поддержания жизнедеятельности организма и образования новых белков тканей и продукции [1; 166; 245]. Вопрос о потребности жвачных в аминокислотах неоднократно привлекал внимание разных исследователей [3; 54; 280].

1 " Длительное время считали, что жвачные животные мало чувствительны к недостатку аминокислот в рационах. Это мнение было связано с переоценкой роли микрофлоры в работах I. Loosly [234], показавших, что в рубце жвачных могут синтезироваться аминокислоты. Позднее было установлено, что у жвачных потребности организма в азоте удовлетворяются за счет аминокислот, всосавшихся в тонком отделе кишечника [94; 163]. Общая потребность животного в протеине слагается из потребности микроорганизмов рубца в азоте и потребности животного в аминокислотах.

Многочисленными исследованиями выявлено, что при недостаточном содержании протеина и повышенном уровне расщепляемого протеина в рационе жвачных животных наблюдается нарушение обмена веществ, снижение продуктивности животных и их сопротивляемость к инфекциям, задержки роста и нерациональное использование кормов [34; 66; 133; 123; 126; 149]. Таким образом, обеспечение животных белковыми кормами высокого качества в необходимом количестве выступает, как одна из важнейших проблем физиологии кормления.

1.2 Физиологические особенности переваривания протеина корма в преджелудках

крупного рогатого скота

Изучение процессов пищеварения и превращения питательных веществ в преджелудках жвачных животных представляет большой интерес. При этом целенаправленное изменение этих процессов путем соответствующего подбора кормов с оптимальным соотношением в них питательных веществ может оказать значительное действие на использование этих веществ в организме. Для повышения эффективности усвоения питательных веществ кормов у жвачн