Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние препаратов аэросил-300 и тетацинкальций на молочную продуктивность и особенности обмена веществ у лактирующих коров

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

Автореферат диссертации по теме "Влияние препаратов аэросил-300 и тетацинкальций на молочную продуктивность и особенности обмена веществ у лактирующих коров"

ВЛИЯНИЕ ПРЕПАРАТОВ АЭРОСИЛА-ЗОО И ТЕТАЦИНКАЛЬЦИЯ НА МОЛОЧНУЮ ПРОДУКТИВНОСТЬ И ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ У ЛАКТИРУЮЩИХ

КОРОВ

06.02.08 - кормопроизводство, кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 5 ЛЕК 2011

ВЛАДИКАВКАЗ-2011

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет»

Научный руководитель: - кандидат сельскохозяйственных наук,

Защита диссертации состоится 29 декабря 2011 года в 9 часов на заседании диссертационного совета Д 220.023.02 при ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет»

по адресу: 362040, PCO - Алания, г. Владикавказ, ул. Кирова, 37.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет» и на сайте www.gorskigau.ru Горского ГАУ.

Текст объявления о защите диссертации и автореферат диссертац: отправлены в Минобрнауки РФ по адресу: referat_vak@mon.gov.ru 26 нояб

доцент Кебеков Мурат Эхьясвич

Официальные оппоненты:

- доктор сельскохозяйственных наук, профессор Цугкиева Валентина Батырбековна

- доктор сельскохозяйственных наук, доцент Баева Зарина Темболатовна

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарская

государственная сельскохозяйственная академия имени В.М. Кокова»

2011 г.

Автореферат диссертации разослан

.2011 года

Ученый секретарь

диссертационного совета, профессор

В.Р. Каиров

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. За последние десятилетия значительное поступление минеральных и органических веществ в объекты природной среды создает предпосылки нарушения их естественного содержания в звеньях трофической цепи. Следствием этого становится обнаружение потенциально опасных для здоровья химических веществ: тяжелых металлов, нитратов, нитритов и др.

Тяжелые металлы обладают высокой биологической активностью, имеют тенденцию аккумулироваться в отдельных звеньях биологического круговорота и по трофическим цепям попадать в организм животных, накапливаясь, и при определенных биогеохимических условиях и концентрациях, отрицательно действуя на их жизнедеятельность и качество получаемой продукции (H.H. Роева и др., 1996).

Присутствие солей тяжелых металлов в молоке коров отражается на его составе и физико-химических свойствах, что влечет за собой изменения в технологическом процессе. К тому же молоко и молочные продукты, содержащие соли тяжелых металлов, нельзя считать безопасными в гигиеническом отношении. Это диктует необходимость усиления контроля над качеством молочных продуктов и содержанием в них солей тяжелых металлов (АЛ. Каранина, 1991; Т.К. Тезиев и др., 1998).

Разрешением проблемы повышения качества молока, отличающегося непостоянством и значительной изменчивостью под влиянием ряда факторов, в том числе, присутствием солей тяжелых металлов в кормах, является использование эффективных кормовых добавок, способных обеспечить их детоксикацию. Одним из способов их снижения в организме животных, негативного воздействия на процессы тканевого метаболизма, обеспечения получения экологически чистой, качественной продукции является использование в составе рационов препаратов адсорбентов (A.A.

Шапошников, 1998; В.Х. Темираев и др., 1998; И.Д. Тменов и др., 2004).

Из выше изложенного можно заключить, что в условиях РСО-Алания, где засорение почвы солями тяжелых металлов носит комплексный характер, перспективным способом снижения содержания тяжелых металлов в организме животного и получаемой от них продукций можно считать комплексное использование сорбентов для активного выведения солей тяжелых металлов из организма животных на всех этапах обмена веществ.

Цель и задачи исследований. Учитывая экологический фон в РСО-Алания, высокое содержание солей тяжелых металлов в кормах, их влияние на организм животных и качество получаемой от них продукции, нами была поставлена цель - разработка способа повышения физико-химических и технологических свойств, а также эколого-пищевых качеств молока и

молочных продуктов, получаемых от коров за счет совместных добавок препаратов адсорбентов аэросила-300 и тетацинкальция в рационы.

Для достижения поставленной цели следовало решить следующие задачи:

- изучить химический состав и питательность кормов;

- изучить продуктивность подопытных коров, физико-химические, технологические свойства их молока и санитарно-гигиенические качества продуктов его переработки;

- выяснить особенности рубцового метаболизма коров при элиминации тяжелых металлов под действием изучаемых адсорбентов;

- установить переваримость и усвояемость питательных веществ рационов;

- дать оценку морфологическому и биохимическому составу крови подопытных коров при" элиминации токсикантов в их организме;

- изучить воспроизводительные качества коров в зависимости от условий кормления;

- рассчитать экономическую эффективность совместного скармливания адсорбентов лактирующим коровам в качестве детоксикантов.

Научная новизна исследований состоит в том, что впервые в условиях РСО-Алания предложен способ повышения физико-химических и технологических свойств молока, а также эколого-пищевых качеств молока и молочных продуктов, путем совместного введения в рационы кормления лактирующих коров с избыточным содержанием тяжелых металлов препаратов адсорбентов аэросила-300 и тетацинкальция.

Практическая значимость работы заключается в том, что на основе экспериментального материала разработаны рекомендация, позволяющие при повышенном фоне тяжелых металлов в кормах повысить физико-химические, технологические и санитарно-гигиенические качества молока и продуктов его переработки, а также повысить рентабельность производства молока в РСО-Алания за счет совместного включения в рационы коров адсорбентов аэросила-300 и тетацинкальция.

Основные научные положения диссертации, выносимые на защиту:

- химический состав и питательность кормов;

- молочная продуктивность, физико-химические и технологические свойства молока подопытных коров;

- рубцовый метаболизм подопытных коров под действием адсорбентов;

- переваримость и усвояемость питательных веществ рационов;

- морфологический и биохимический состав крови подопытных животных;

- экономическая эффективность использования адсорбентов в рационах лактирующих коров в качестве детоксикантов тяжелых металлов.

Апробация работы. Материалы диссертации были доложены и получили положительную оценку на научно-практических конференциях Горского ГАУ (Владикавказ, 2007-2011); на 3-ей международной научно-практической конференции «Прогрессивные технологии развития» (Тамбов, 2006), на 4-ой международной научно-практической конференции «Инновационные технологии для устойчивого развития горных территорий» (Владикавказ, 2007), на международной научно-практической конференции «Безопасность и качество товаров» (Саратов, 2007), на Всероссийской научно-практической конференции «Молочное и мясное скотоводство: состояние и перспективы развития в Южном Федеральном округе» (Черкесск, 2007), региональной научной конференции «Актуальные проблемы экологии и сохранения биоразнообразия Северного Кавказа» (Владикавказ, 2007), на расширенном заседании кафедр разведения, кормления и генетики сельскохозяйственных животных, биологии, технологии производства и переработки продуктов животноводства ФГБОУ ВПО «Горский ГАУ».

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 8 научных статей, в том числе три в изданиях рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ.

Объём и структура работы. Диссертация изложена на 164 страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов исследований и их обсуждения, выводов и предложений производству, библиографии и приложений. Работа включает 33 таблицы, 4 рисунка и 10 приложений. Список использованной литературы включает 280 наименований, из них 64 на иностранных языках.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальная часть работы, выполненная в 2005-2009 годы в условиях колхоза «40 лет Октября» Моздокского района РСО-Алания, включала в себя проведение научно-хозяйственного и производственного опытов.

Объектом исследований были коровы черно-пестрой породы. Для решения задач исследований из 40 коров, отобранных с учетом породности, возраста в отелах, живой массы, продуктивности за предыдущую лактацию и содержания жира в молоке, по методу пар-аналогов (А.И. Овсянников, 1976) были сформированы 4 группы по 10 голов в каждой.

Схема проведения научно-хозяйственного опыта приведена в таблице I.

Кормление подопытных коров осуществляли рационами, сбалансированными в соответствии с детализированными нормами ВИЖ (А.П. Калашников и др., 2003; П.И. Викторов и др. 2003). При составлении рационов для подопытных коров строго соблюдали сахаро-протеиновое отношение за счет скармливания кормовой патоки.

Таблица 1.

Схема научно-хозяйственного опыта_

Количество животных, гол. Основной рацион (ОР) с повышенным содержанием Cd, Pb и Zn Дозы добавок препаратов

Группа аэросил-300, мг/кг живой массы тетацинкаль-ций, г/т концентратов

Контрольная 10 ОР - -

1 опытная 10 ОР 40 -

2 опытная 10 ОР - 100

3 опытная 10 ОР 40 100

Молочная продуктивность подопытных коров устанавливалась путем проведения контрольных удоев, проводившихся один раз в месяц. В дни проведения контрольных удоев определяли содержание жира в молоке кислотным методом по Герберу. Содержание белка в молоке подопытных коров определяли формольным методом. В молоке коров определяли также следующие показатели: плотность - ариометрически; кислотность -титрометрически; содержание сухих веществ и золы - весовым способом; COMO - расчетным путем; кальций - титрометрически; фосфор -колориметрически; каротин - ускоренным методом И.К. Мурри в модификации Волгина.

Оценку технологических качеств молока коров осуществляли при выработке образцов сладкосливочного масла. Согласно ГОСТу «Молоко, молочные продукты и консервы молочные» (1984), продукт выработан из объема суточных удоев. Маслодельческие свойства молока оценивали по времени сбивания сливок и по результатам органолептической оценки образцов масла.

Для установления действия испытуемых препаратов на сыродельческие качества из молока коров сравниваемых групп были выработаны образцы осетинского рассольного сыра, согласно ОСТу 4991-84 «Сыры рассольные» (1984). При этом учитывали продолжительность времени створаживания белков молока сычужным ферментом.

Содержание тяжелых металлов в образцах кормов, молока, сливок и крови определяли атомно-адсорбционным анализом на спектрофотометре ААЗ-115-М1.

В процессе проведения эксперимента у 3 коров из каждой группы в середине лактации по методике Н.В. Курилова и др. (1975) провели исследования рубцового пищеварения. При этом изучались следующие показатели: количество инфузорий - по методике ВНИИФБиП (1977); аммиака

- неслеризацией спектрофотометрически, по Г.И. Калачнюку и др. (1981); pH среды - потенциометрически; ЛЖК - паровой дистилляцией в аппарате Маркгама; протеолитическую активность - по модифицированному методу Ансона; целлюлозолитическую активность - по Е.М. Федию и М.К. Хайдарову в модификации P.A. Татузяна (1992).

С целью изучения действия препаратов сорбентов на переваримость питательных веществ рационов, а также на использование азота, кальция и фосфора по методике Н.И. Овсянникова (1976) был проведен физиологический опыт на бычках контрольной и 3 (лучшей по продуктивности) опытной групп в возрасте 15 месяцев. Из этих групп отбирались по 3 головы, которые помешались в индивидуальные станки с целью облегчения сбора кала и мочи.

В средних образцах кормов, их остатков и выделений кала и мочи по методике ВИЖ (Н.П. Дрозденко и др., 1981) был изучен химический состав.

Для изучения морфологических и биохимических показателей у подопытных коров (по 3 головы из группы) из яремной вены утром до кормления брали кровь, которую стабилизировали гепарином. В крови подопытных животных по методикам, описанным В.И. Волгиным и Л.И. Жебровским (1974), изучали следующие показатели: эритроциты и лейкоциты -путем подсчета в камере Горяева; гемоглобин - по Сали; резервную щелочность - по Неводову; общий белок - рефрактометрически; фракции белка

- методом дискэлектрофореза на полиакриламидном геле по методике D.U. Abadi; небелковый азот - по Къельдалю; кальций - по Де-Ваарду; фосфор - по Юделевичу; сахар - по методу M.I. Sommoggi; кетоновые тела -йодометрическим методом; мочевину - диацетилмонооксидным методом.

При изучении действия испытуемых препаратов на воспроизводительные функции коров следили за их физиологическим состоянием. При этом фиксировали изменения живой массы коров путем ежемесячных взвешиваний, приход в охоту, количество осеменений на зачатие с последующим расчетом индекса осеменения, продолжительность сервис-периода и лактации. Определяли также выход телят и среднюю живую массу теленка при рождении.

Согласно методике ВАСХНИЛ (1984), была проведена производственная апробация результатов научно-хозяйственного опыта, для чего сформировали 2 группы по 35 коров в каждой. Коровы контрольной группы получали основной рацион, а в рационы опытной группы включали смесь препаратов адсорбентов в указанных дозах.

По результатам, полученным в ходе производственного эксперимента, была рассчитана экономическая эффективность использования испытуемых препаратов в кормлении молочного скота.

Весь цифровой материал, подвергнут статистической обработке по Стьюденту (Е.К. Меркурьева, 1970) методом регрессионного анализа с использованием программы «Statistika 6» фирмы Microsoft.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Характеристика кормов и кормление подопытных животных

В кормах собственного производства колхоза «40 лет Октября» Моздокского района РСО-Алания нами было изучено содержание солей тяжелых металлов (табл. 2).

Из тяжелых металлов в качестве микроэлементов для крупного рогатого скота в рационах нормируются цинк и медь. Следует отметить, что содержание этих элементов в изучаемых кормах в последние годы значительно повысилось. Однако результаты зооанализа показали, что в составе использовавшихся кормовых рационов избыточное содержание этих микроэлементов не было.

Превышение максимально допустимого уровня (МДУ) в изучаемых кормах установлено по кадмию и свинцу.

Для получения генетически обусловленной молочной продукции, лактирующим коровам следует удовлетворить физиологические потребности в энергии и питательных веществах, в связи, с чем их рационы балансировались, согласно детализированным нормам кормления РАСХН.

Таблица 2.

Содержание тяжелых металлов в кормах_

Корма Содержится

тяжелые металлы, мг/кг

цинк свинец кадмий

Сено злаково-разнотравное 67,4 16,1 1,45

Силос кукурузный 32,1 10,1 0,69

Жмых подсолнечный 72,3 20,5 1,56

Барда хлебная 4,1 1,14 0,09

Злаково-зерновая смесь 138,3 40,5 2,98

Свекла кормовая 32,1 9,17 0,69

Трава овес + горох 27,1 7,71 0,58

Трава злаково-бобового пастбища 22,5 6,3 0,48

Для снижения негативного действия солей тяжелых металлов на продуктивность и обмен веществ подопытных коров, в составе летнего и зимнего рационов строго учитывали сахаро-протеиновое отношение и количество переваримого протеина, приходящегося на 1 энергетическую кормовую единицу (табл. 3).

Расчетами установлено, что анализируемые показатели в летнем и зимнем рационах соответствовали нормам кормления.

Таблица 3.

Сахаро-протеиновое отношение и количество переваримого протеина, _приходящегося на 1 ЭКЕ __

Показатель Единица измерения Содержится в рационе

В летнем рационе

Сахаро-протеиновое отношение - 1,02:1

На 1 ЭКЕ приходится переваримого протеина г 95,0

В зимнем рационе

Сахаро-протеиновое отношение - 0,91:1

На 1 ЭКЕ приходится переваримого протеина г 86,4

Важным показателем при характеристике рационов кормления жвачных животных в условиях техногенной напряженности является концентрация солей тяжелых металлов в 1 кг сухого вещества (табл. 4).

Установлено, что содержание тяжелых металлов в сухом веществе зимнего рациона было выше, чем в летнем соответственно: по цинку на 8,07%; свинцу - на 12,11% и кадмию - на 8,18%. Это объясняется наличием в составе зимнего рациона грубых кормов.

Таблица 4.

Содержание тяжелых металлов в 1 кг сухого вещества рационов_

Показатель Единица измерения Рационы

летний зимний

Цинк мг 102,07 110,31

Свинец ' мг 28,99 32,50

Кадмий мг 2,20 2,38

Установлено, что содержание тяжелых металлов в сухом веществе зимнего рациона было выше, чем в летнем соответственно: по цинку на 8,07%; свинцу - на 12,11% и кадмию - на 8,18%. Это объясняется наличием в составе зимнего рациона грубых кормов.

В зависимости от сезона года и наличия ассортимента кормов в хозяйстве состав объемистых кормов в рационе обновлялся, а набор концентрированных - оставался прежним. Но соотношение грубых, сочных, зеленых и концентрированных кормов по питательности в рационах всех групп коров не отличалось (табл. 5).

Это свидетельствует о том, что состав и питательность рационов отвечали предъявляемым требованиям, так как соотношение грубых, сочных, зеленых и концентрированных кормов соответствовали нормам кормления.

Таблица 5.

Годовая структура рационов для подопытных коров, % по питательности

Группа Грубые корма Сочные корма Концентраты Зеленые корма

Контрольная 7,90 32,13 30,98 28,99

1 опытная 7,90 32,13 30,98 28,99

2 опытная 7,90 32,13 30,98 28,99

3 опытная 7,90 32,13 30,98 28,99

Таким образом, условия кормления подопытных коров соответствовали предъявляемым требованиям, однако в кормах региона в связи с изменившимися экологическими условиями установлено повышение отдельных нормируемых в рационах сельскохозяйственных животных микроэлементов, таких как медь и цинк, при значительном превышении от МДУ по кадмию и свинцу.

3.2. Молочная продуктивность коров и расход корма на единицу продукции

По результатам проведенных контрольных удоев определили молочную продуктивность подопытных животных и расход корма на единицу продукции (табл. 6).

Сравнение показателей фактического удоя в разрезе групп установило, что коровы контрольной группы за лактацию в среднем дали молока 3898 кг, что по отношению к животным опытных групп соответственно на 67; 28 и 75 кг меньше, но во всех случаях разница была статистически недостоверной (Р<0,95).

Считается, что одними из важнейших показателей, показывающими влияние условий кормления на молочную продуктивность коров, являются удои молока 3,4 (базисной) и 4,0% жирности.

Проведенными исследованиями было установлено, что добавки испытуемых адсорбентов как в отдельности так и совместно в рационы коров опытных групп оказали положительное влияние на эти показатели, при этом продуктивный эффект от совместных добавок был выше, что позволило коровам 3 опытной группы достоверно опередить контрольную группу по удоям молока 4,0%-ной жирности на 8,0% и базисной жирности - на 7,9% (Р>0,95).

Считается, что одними из важнейших показателей, показывающими влияние условий кормления на молочную продуктивность коров, являются удои молока 3,4 (базисной) и 4,0% жирности.

Таблица 6.

Молочная продуктивность коров и расход корма на единицу продукции

п= 10

Показатель Группа

контрольная 1 опытная 2 опытная 3 опытная

Удой молока, кг 3898±46,2 3965±38,4 3926±42,2 3973±50,4

Содержание жира, % 3,56±0,04 3,74±0,05 3,70±0,05 3,77±0,04

Содержание белка, % 3,28±0,06 3,42±0,04 3,42±0,04 3,46±0,06

Удой 4%-ного молока, кг 3469±44,7 3707±36,8 3632±38,0 374б±32,4

Удой молока базисной (3,4%-ной) жирности, кг 4081±28,2 4362±2 6,8 4272±24,8 4405±26,2

В % к контролю 100,0 106,9 104,9 107,9

Абсолютный выход, кг: - молочного жира 138,76±0,32 148,29±0,30 145,26±0,28 149,78±0,30

- молочного белка 127,85±0,22 135,60±0.20 134,26±0,20 137,47±0,23

Израсходовано на 1 кг 4,0% молока

ЭКЕ 1,06 0,99 1,01 0,98

Перевар, протеина, г 102,6 96,3 98,3 95,0

Конц. корма, г 193,2 180,8 184,6 178,9

Проведенными исследованиями было установлено, что добавки испытуемых адсорбентов как в отдельности так и совместно в рационы коров опытных групп оказали положительное влияние на эти показатели, при этом продуктивный эффект от совместных добавок был выше, что позволило коровам 3 опытной группы достоверно опередить контрольную группу по удоям молока 4,0%-ной жирности на 8,0% и базисной жирности - на 7,9% (Р>0,95).

Известно, что соли тяжелых металлов оказывают негативное действие на образование молочного жира и белка, что связано с блокированием синтеза многих ферментов, участвующих в молокообразовании, что подтверждается и результатами наших исследований. Так в среднем за лактацию содержание жира в молоке коров контрольной группы составило 3,56%. Коровы 3 опытной группы по данному показателю превзошли их на 0,21%, что свидетельствует о повышении активности ферментов участвующих в синтезе молочного жира за счет использования адсорбентов (Р>0,95).

Содержание белка в молоке коров 3 опытной группы в среднем за лактацию составило 3,46%, что достоверно больше на 0,18% показателя коров

контрольной группы (Р>0,95). Это также свидетельствует о повышении активности ферментов, участвующих в синтезе молочного белка за счет адсорбентов.

Учитывая важность оценки содержания жира и белка в молоке коров, мы рассчитали абсолютный выход молочного жира и белка. Установлено, что по этим показателям коровы 3 опытной группы достоверно превзошли своих контрольных аналогов соответственно на 7,9 и 7,5% (Р>0,95).

Для определения оплаты корма продукцией нами были рассчитаны затраты корма на 1 кг молока 4%-ной жирности. Лучшей оплатой корма продукцией отличались коровы 3 опытной группы, потреблявшие в составе рациона совместно изучаемые адсорбенты. На единицу продукции животные 3 опытной группы в среднем затратили 0,98 ЭКЕ и 95,0 г переваримого протеина, что соответственно на 0,08 ЭКЕ и 7,6 г переваримого протеина меньше, чем у коров контрольной группы.

Таким образом, лучшей молочной продуктивностью и оплатой корма продукцией отличались животные, в рационы которых для детоксикации солей тяжелых металлов добавляли смесь препаратов аэросила-300 и тетацинкальция.

3.3. Физико-химические и технологические свойства молока коров

Для изучения эффективности детоксикационных возможностей испытуемых адсорбентов изучили некоторые физико-химические свойства молока подопытных коров (табл. 7).

Исследования показали, что в молоке коров контрольной группы показатель кислотности в среднем составил 17,88°Т, а в молоке коров опытных групп данный показатель колебался в пределах 17,89-17,91°Т, то есть по данному показателю между ними и контрольными аналогами существенных различий не установлено.

Показатель плотности молока животных напрямую зависит от содержания в нем сухого вещества. Было установлено, что в молоке коров контрольной группы содержание сухого вещества в среднем составило 12,18% при плотности равной 27,66°А. Совместные добавки препаратов адсорбентов оказали положительное влияние на эти показатели молока коров 3 опытной группы, что позволило им достоверно превзойти контроль по плотности на 0,59°А и по содержанию сухого вещества в молоке - на 0,48% (Р>0,95). Следует при этом отметить, что эти показатели молока коров всех групп находились в пределах нормы.

Содержание других показателей химического состава (лактозы и ■минеральных веществ) молока было относительно устойчиво.

Наряду с традиционными физико-химическими показателями молока в последние годы при оценке потребительских качеств молочной продукции

большое значение придается эколого-биологической оценке так, как соли тяжелых металлов, как опасные токсиканты, существенно снижают потребительские свойства молока и молочных продуктов.

Таблица 7.

Физико-химические свойства молока подопытных коров

п= 10

Показатель Группа

контрольная 1 опытная 2 опытная 3 опытная

Плотность, Аи 27,б6±0,10 28,12±0,11 28,08±0,10 28,25±0,12

Кислотность, Т° 17,88±0,10 17,91±0,11 17,89±0,012 17,90±0,09

Сухое вещество, % 12,18±0,09 12,60i0,08 12,56±0,09 12,66±0,10

Молочный жир, % 3,56±0,06 3,74±0,06 3,70±0,0б 3,77±0,05

COMO, % 8,62±0,04 8,86±0,03 8,8б±0,02 8,87±0,03

Молочный белок, % 3,28±0,06 3,42±0,04 3,42±0,04 3,4б±0,06

Лактоза, % 4,56±0,06 4,65±0,04 4,б5±0,0б 4,62+0,04

Зола, % 0,78±0,004 0,79±0,005 0,79±0,004 0,79±0,00б

Кальций, % 0,15±0,001 0,18±0,002 0,18±0,002 0,20±0,002

Фосфор, % 0,10±0,002 0Д2±0,001 0,11±0,001 0,15±0,002

Каротин, мг % 0,126±0,003 0,156±0,002 0,148±0,002 0,164±0,003

Цинк, мг/л 3,86±0,12 1,62±0,11 1,99±0,14 1,Зб±0,Ю

Свинец, мг/л 0,30±0,005 0,11±0,004 0,14±0,006 0,09±0,004

Кадмий, мкг/л 21,8±0,10 8,8±0,12 9,5±0,12 7,1±0,10

Установлено, что добавки адсорбентов в рационы коров опытных групп оказали детоксикационное действие в их организме, при этом совместное их использование позволило против контроля в продукции коров 3 опытной группы достоверно снизить концентрацию цинка в 2,83 раза, свинца - в 3,33 раза и кадмия - в 3,07 раза (Р>0,95).

Таким образом, для повышения физико-химических свойств молока в рационы коров с повышенным содержанием солей тяжелых металлов следует включать совместно изучаемые адсорбенты.

Считается, что от содержания молочного белка и жира зависит направление использования молочного сырья: на сыроделие или на маслоделие. При этом, сыропригодность молока во многом зависит от состава и свойств его белков, показатели которых приведены в таблице 8.

Исследования показали, что при достоверном превосходстве над контролем коров 3 опытной группы по концентрации белка в молоке на 0,18% содержание казеина у них было примерно одинаковым 2,50 и 2,49% соответственно. При этом по наличию сывороточных белков в молоке коровы 3 опытной группы достоверно уступали своим контрольным аналогам на 0,19% (Р>0,95). По содержанию сывороточных белков от массовой доли белка молоко

коров 3 опытной группы превосходило контроль на 5,0%, что несколько снижает его сыропригодность.

Таблица 8.

Состав и свойства белка молока.

_ ___п = 10

Показатель Группа

контрольная 1 опытная 2 опытная 3 опытная

Общий белок, % 3,28±0,06 3,42±0,04 3,42±0,04 3,46±0,06

Казеин, % 2,50±0003 2,48+0,002 2,50±0,004 2,49+0,004

% казеина от общего 76,2 72,5 73,1 71,2

белка

Сывороточные 0,78±0,002 0,94±0,003 0,98+0,002 0,97±0,003

белки, %

% сывороточных 23,8 27,5 26,9 28,8

белков от общего

Состав казеина, %: 34,3±0,20 32,7±0,22 33,5±0,24 32,6±0,22

- а- казеин

- 6- казеин 54.1 ±0.10 53.8±0.11 53.7+0.12 53,6±0,11

- у- казеин 11.6±0,14 13,5±0,10 12,8±0,12 13,8±0.14

Сычужная 36 50 46 51

свертываемость, мин.

Расход молока, кг/кг 10,6 11,2 11,0 11,2

сыра

Следующей важной характеристикой сыропригодности молока является состав фракций казеина. Причем, из казеиновых фракций только а- и Р-казеин могут коагулировать под действием сычужного фермента В то же время у-казеин не входит в состав мицелл казеина.

Было установлено, что казеин молока коров 3 опытной группы против контроля был достоверно менее насыщен а- и Р-фракциями соответственно на 1,7 и 0,5%, при большем содержании у-казеина на 2,2% (Р>0,95).

Указанные различия в составе казеина молока коров сравниваемых групп отразились на его технологических свойствах и качестве приготовленных образцов осетинского сыра. Так, расход молока коров контрольной группы на производство 1 кг сыра был экономнее, чем у животных опытных групп в среднем на 3,7-5,7%.

По сычужной свертываемости молоко от животных опытных групп соответствовало 3 типу, что заметно снижало сыропригодность их молока.

Поэтому представлялось важным изучение возможности переработки молока коров сравниваемых групп на масло, что в значительной степени предопределяется дисперсностью жира (табл. 9).

Установлено, что при совместном введении в рационы изучаемых адсорбентов оказало более благоприятное влияние на диаметр и количество жировых шариков. Так в сравнении с аналогами из контрольной группы молоко коров 3 опытной группы содержало достоверно меньше жировых шариков на 31,7%, при их более крупном диаметре на 28,7% (Р>0,95).

Таблица 9.

Диаметр и количество жировых шариков молока_

Показатель Группа

контрольная 1 опытная 2 опытная 3 опытная

Общий жир, % 3,55±0,06 3,73±0,06 3,77±0,05 3,77±0,05

Диаметр жировых шариков, мкм 2,78±0,03 3,24±0,02 3,58±0,02 3,58±0,02

Количество жировых шариков, млрд/см3 5,68±0,09 4,41±0,10 3,88±0,09 3,88±0,09

Таким образом, количественные и качественные параметры молочного жира коров 3 опытной группы свидетельствуют о лучших технологических свойствах продукции для маслоделия.

Лучшими физико-химическими свойствами отличались сливки, полученные при сбивании молока коров 3 опытной (табл. 10).

Таблица 10.

Физико-химические показатели сливок и масла_

Показатель Группа

контрольная 1 опытная 2 опытная 3 опытная

Массовая доля жира в сливках. % 32,6±0,10 34,1±0,12 33,8±0,12 34,2±0,14

Продолжительность сбивания 60 48 51 48

Кислотность сливок, °Т 14,6 14,5 14,6 14,5

Перекисное число 0,14 0,14 0,14 0,14

Йодное число 33,1 32,9 32,9 32,9

Сорт сливок 2 1 1 1

Использование жира, % 96,5±0,09 97,4±0,11 97,0±0,08 97,8±0,10

Кислотность масла, °К 0,80 0,78 0,78 0,78

Цинк, мг/л 2,32±0,04 1,12±0,03 1,18±0,04 1,10±0,03

Свинец, мг/л 0,18±0,002 0,08±0,004 0,09±0,003 0,07±0,002

Кадмий, мкг/л П,8±0,П 6,1±0,09 6,7±0,10 5,2±0,08

Так при сбивании молока коров 3 опытной группы установлено против аналогов из контрольной группы увеличение массовой доли жира 1,6% и сокращении продолжительности сбивания - на 12 минут (Р>0,95). При этом, сливки из молока коров опытных групп относились к 1 сорту, а контрольной - к 2 сорту. Следует также отметить, что при преобразовании сливок в сливочное масло более эффективным использованием молочного жира отличалось молоко от коров 3 опытной группы - 97,8%, что относительно контроля достоверно выше на 1,3% (Р>0,95).

Для оценки потребительских качеств сливочного масла важное значение имеет его экологическая безопасность. В техногенной зоне совместные добавки адсорбентов в рационы коров 3 опытной группы против контроля обеспечили достоверное снижение цинка - в 2,10 раза, свинца - в 2,57 раза и кадмия - в 2,26 раза (Р>0,95). Следует отметить также, что и в продукции, полученной от коров других опытных групп, содержание солей тяжелых металлов было ниже ПДК.

Следовательно, для повышения технологических и санитарно-гигиенических качеств молока и молочных продуктов в рационы лактирующих коров, с повышенным содержанием солей тяжелых металлов, следует включать совместно препараты аэросил-300 и тетацинкальций.

3.4. Влияние испытуемых препаратов на рубцовое пищеварение

коров

От количества инфузорий фагоцитов других микроорганизмов в преджелудках напрямую зависит активность ферментов рубцовой жидкости и гидролиза клетчатки.

Исследования, проведенные по влиянию изучаемых адсорбентов на ферментативную активность и количество инфузорий в рубцовой жидкости подопытных животных представлены в таблице 11.

Таблица 11.

Ферментативная активность и количество инфузорий в рубце коров

п=3

Группа Аммиак, мг% рн рубцовой жидкости Инфузории тыс/мл Ферментативная активность, %:

целлюлозо-литическая протеолити-ческая

Контрольная 17,1±0,30 7,21±0,02 578±5,24 20,8±0,4 41,6±0,3

1 опытная 18,9±0,25 7,24±0,04 778±6,22 22,8±0,4 44,2±0,5

2 опытная 18,6±0,28 7,23±0,03 712±4,92 22,4±0,6 44,0±0,4

3 опытная 19,2±0,26 7,24±0,02 780±5,16 23,0±0,4 44,6±0,6

Установлено, что самое высокое содержание инфузорий в рубцовой жидкости было у коров 3 опытной группы, которые по этому показателю достоверно превзошли контрольную группу на 202 тыс./мл (Р>0,95).

Ферменты микрофлоры рубца оказывают влияние не только на скорость гидролиза сложных органических соединений, но и на интенсивность всасывания их метаболитов в пищеварительном тракте жвачных. Исходя из этого, нами была изучена целлюлозолитическая и протеолитическая активность рубцовой жидкости подопытных коров. Проведенные исследования показали, что более высокое стимулирующее действие на активность целлюлозолитических и протеолитических ферментов в содержимом преджелудков оказали совместные добавки изучаемых адсорбентов, что против контроля у животных 3 опытной группы обеспечило по этим показателям достоверное превосходство соответственно на 2,2 и 3,0% (Р>0,95)..

В преджелудках коров .клетчатка растительных кормов подвергается микробной ферментации, и микробные целлюлазы расщепляют р-глюкозидные связи с образованием конечного метаболита глюкозы. В дальнейшем этот углевод сбраживается микрофлорой рубца с образованием летучих жирных кислот (ЛЖК).

Показатели содержания ЛЖК в рубцовой жидкости подопытных коров приведены в таблице 12.

Таблица 12.

Содержание ЛЖК в рубцовой жидкости подопытных коров

п=3

Группа ЛЖК ммоль/ 100 мл Молярное соотношение ЛЖК, %

уксусная пропионовая масля-ная валериановая капроновая

Контрольная 10,9±0,2 62,6±0,3 20,6±0,3 12,2±0,3 3,0±0,2 1,0±0,1

1 опытная 12,2±0,2 65,4±0,2 20,4±0,4 9,8±0,2 3,2±0,1 0,9±0,2

2 опытная 11,6±0,2 65,0±0,3 20,6±0,5 10,1±0,4 3,1±0,2 1,0±0,3

3 опытная 12,6±0,3 65,8±0,4 20,8±0,6 9,4±0,4 3,2±0,1 0,9±0,2

Установлено, что использование изучаемых адсорбентов как в отдельности так и совместно в рационах лактирующих коров опытных групп не оказало существенного влияния на концентрацию в рубцовой жидкости таких ЛЖК, как пропионовая, валериановая и капроновая.

Содержание ЛЖК в рубце животных контрольной группы составило в среднем 10,9 ммоль/ЮОмл, а у коров 3 опытной группы - на 1,7% ммоль/ЮОмл больше (Р>0,95).

На содержание жира в молоке коров из ЛЖК наибольшее влияние оказывает уровень уксусной кислоты, объем которой взаимосвязан с

переваримостью клетчатки кормов. Установлено, что по концентрации уксусной кислоты в рубце животные 3 опытной группы достоверно превзошли контроль на 3,2%, что обеспечивалось за счет усиления гидролиза труднорастворимых углеводов под действием ферментов микрофлоры рубца (Р>0,95).

При этом следует отметить, что концентрация уксусной кислоты в содержимом рубца имела обратно пропорциональную связь с наличием масляной кислоты. Поэтому относительно контроля самым низким уровнем масляной кислоты в преджелудках отличались коровы 2 опытной группы -9,4%, что на 2,8% меньше, чем в контрольной группе (Р>0,95).

Следовательно, совместные добавки препаратов адсорбентов в рационы с повышенным содержанием солей тяжелых металлов оказывали положительное влияние на процессы рубцового метаболизма коров.

3.5. Переваримость и использование питательных веществ рационов

Результаты физиологического опыта показали, что совместное скармливание изучаемых адсорбентов в рационах обеспечило самый высокий уровень процессов пищеварения, благодаря чему животные 3 опытной группы достоверно (Р>0,95) опередили своих контрольных аналогов по переваримости сухого вещества - на 3,5%, сырого протеина - на 3,7%, сырой клетчатки - на 4,0% и БЭВ - на 3,6% (табл. 13).

Расчетами также установлено, что, потребляя практически одинаковое количество азота, коровы опытных групп лучше переваривали и использовали азот корма, чем подопытные животные контрольной группы.

Таблица 13.

Переваримость питательных веществ рациона, %

п = 3

Показатель Группа

контрольная 1 опытная 2 опытная 3 опытная

Сухое вещество 66,4±0,52 69,6±0,60 69,1±0,58 69,9±0,62

Органическое вещество, % 68,2±0,48 71,2±0,42 70,4±0,44 71,6±0,48

Сырой протеин 64,1±0,34 66,8±0,30 6б,2±0,29 67,8±0,3б

Сырая клетчатка 63,8±0,50 67,3±0,48 66,5±0,51 67,8±0,49

Сырой жир 58,2±0,3б 59,8±0,30 59,3±0,39 60,2±0,32

БЭВ 79,6±0,51 82,9±0,47 82,0±0,64 83,1±0,71

Так, коровы опытных групп использовали азот от принятого количества соответственно на 4,50; 3,90 и 4,70% лучше, а от переваренного количества соответственно на 5,05; 4,57 и 5,13% лучше по отношению к контролю (Р>0,95).

Следовательно, для повышения переваримости питательных веществ рационов лактирующими коровами при повышенном содержании солей тяжелых металлов в их рационы следует вводить совместно адсорбенты аэросил-300 и тетацинкальций.

3.6. Морфологические и биохимические показатели крови

Характеристика морфологических и биохимических показателей крови подопытных коров, показало, что содержание форменных элементов в крови животных опытных групп в течение эксперимента относительно аналогов из контрольной группы было выше гемоглобина на 0,42-0,54х1012/л и эритроцитов на 3,0-5,0 г/л (Р<0,95).

Введение изучаемых адсорбентов в рационы с повышенным содержанием солей тяжелых металлов не оказало существенного влияния на колебания лейкоцитов в крови, что свидетельствует о более высокой устойчивости белых форменных элементов крови к условиям кормления.

Активное выведение солей тяжелых металлов из организма подопытных коров на всех этапах обмена веществ за счет изучаемых адсорбентов оптимизировало промежуточный обмен в их организме, что выразилось в улучшении биохимического состава (табл. 14).

Таблица 14.

Биохимические показатели крови животных

п = 3

Показатель Группа

контрольная 1 опытная 2 опытная 3 опытная

Общий белок, г/л 71,9+0,59 76,4+0,54 75,6+0,64 76,9+0,62

Сахар, ммоль/л 65,7±0,32 69,0+0,23 68,0+0,31 69,3+0,28

Мочевина, ммоль/л 39,5±0,23 36,7+0,24 37,4+0,29 36,2+0,21

Кетоновые тела, ммоль/л 4,8+0,22 3,4+0,19 4,0+0,30 3,1+0,23

Кальций, ммоль/л 10,70+0,30 12,16+0,25 12,02+0,28 12,49+0,23

Фосфор, ммоль/л 7,69±0,19 8,65+0,20 8,27+0,24 8,98+0,14

Цинк, мг/кг (ПДД=22) 33,4±0,12 17,0±0,11 19,8±0,16 15,8±0,14

Свинец, мг/кг (ПДК=1,2) 1,92+0,02 0,78±0,02 0,92+0,01 0,69±0,01

Кадмий, мг/кг (ПДК=0,05) 0,12±0,003 0,02+0,001 0,04±0,002 0,02±0,002

Установлено, что коровы 3 опытной группы по сравнению с аналогами из контрольной группы отличались достоверно более высоким содержанием сахара в крови на 3,6 ммоль/л, что свидетельствует об улучшении у них энергетического обмена в процессе детоксикации химических загрязнителей (Р>0,95).

При нарушении экологии питания совместные добавки испытуемых адсорбентов относительно контрольной группы обеспечили у коров 3 опытной группы достоверное повышение общего белка в сыворотке крови на 6,2 г/л, при этом у них было отмечено снижение в сыворотке крови количества мочевины на 3,3 ммоль/л и кетоновых тел - на 1,7 ммоль/л (Р>0,95). Это свидетельствует о улучшении белкового обмена у животных 2 опытной группы.

Исследованиями установлено, что при активном выведении солей тяжелых металлов из организма подопытных коров с помощью испытуемых адсорбентов в сыворотке крови животных 3 опытной группы относительно контрольных аналогов произошло достоверное повышение содержания кальция на 1,79 ммоль/л и неорганического фосфора - на 1,29 ммоль/л (Р>0,95).

Исследования концентрации диоксинов в крови свидетельствуют о том, что против контроля у животных 2 опытной группы произошло достоверное (Р<0,05) снижение этих токсикантов в 3,28 раза, причем их уровень не превышал ПДК.

Благодаря детоксикационным свойствам адсорбентов аэросил-300 и тетацинкальций в сыворотке крови коров 3 опытной группы против контрольных аналогов произошло достоверное (Р>0,95) снижение концентрации цинка в 2,11 раза, свинца - в 2,78 и кадмия - в 6,0 раза, при этом уровень этих элементов в крови животных 3 опытной группы не превышал ПДК.

3.7. Оценка воспроизводительных функций у подопытных животных

Учитывая высокую физиологическую активность солей тяжелых металлов, которые оказывают негативное действие на воспроизводительные функции организма, нами в исследованиях учитывалось приход коров в охоту, количество покрытий на плодотворное осеменение, что позволило рассчитать индекс осеменения.

Установлено, что оплодотворяемость в первую охоту у коров контрольной группы составила 40%, а у коров опытных групп соответственно 60; 50 и 70%. Наиболее высокое количество осеменений на зачатие до 4 раз было отмечено у коров контрольной группы -10%.

Исходя из полученных данных, наибольшее значение индекса осеменения имели коровы контрольной группы - 2,0, что достоверно больше на 0,7, чем у их аналогов из 3 опытной группы (Р>0,95). Продолжительность сервис-периода у коров контрольной группы в среднем составила 88,0 дней, а у аналогов из 3 опытной группы этот показатель составил 70,8 дня, что достоверно короче на 17,2 дня (Р>0,95).

Все подопытные коровы в физиологически нормальные сроки отелились и дали жизнеспособный приплод. При этом элиминация тяжелых металлов из организма за счет адсорбентов у коров 3 опытной группы способствовал повышению крупноплодности их приплода, так как живая масса у телят, полученных от них, при рождении была достоверно (Р<0,05) выше на 2,3 кг или на 8,3%.

Следовательно, для повышения воспроизводительных функций лактирующих коров в их рационы с повышенной дозой диоксинов и тяжелых металлов следует совместно включать препараты токси-нил и никотината кальция.

3.8. Экономическая оценка результатов исследований

По результатам производственного опыта провели экономическую оценку эффективности производства молока в техногенной зоне при использовании в рационах лактирующих коров в качестве адсорбентов аэросила-300 и тетацинкальция.

Экономические расчеты показали, что прирост чистого дохода в среднем на голову в опытной группе составил 4248,69 рублей. При этом рентабельность производства молока возросла на 6,09%.

Следовательно, для повышения физико-химических и технологических свойств молока и рентабельности производства молока в рационы лактирующих коров с избыточным содержанием солей тяжелых металлов следует включать совместно адсорбенты аэросил-300 и тетацинкальций.

ВЫВОДЫ

1. В условиях РСО-Алания, где засорение почвы солями тяжелых металлов носит комплексный характер, наиболее приемлемым способом снижения содержания тяжелых металлов в организме животных и их продукции можно считать совместное использование в составе рационов адсорбентов.

2. Совместные добавки в рационы коров препаратов аэросила-300 и тетацинкальция в качестве детоксикантов относительно контроля позволили у коров 3 опытной группы достоверно повысить в молоке содержание жира на 0,21%, белка - на 0,18%, удой молока базисной жирности - на 7,9% и снизить расход корма на единицу продукции на - 7,6%.

4. Установлено, что наиболее высокими физико-химическими, технологическими и санитарно-гигиеническими качествами отличалось молоко от коров 3 опытной группы, что относительно контроля выразилось в достоверном повышении:

- абсолютного выхода молочного жира и белка соответственно на 7,9 и

7,5%;

- плотности молока на 0,59°А и концентрации сухого вещества в продукции - на 0,48%;

- эколого-пищевой ценности молока за счет снижения концентрации цинка в 2,83 раза, свинца - в 3,33 раза и кадмия - в 3,07 раза, причем концентрация этих токсикантов не превышало ПДК;

- диаметра молочных жировых шариков на 28,7% при снижении количества жировых шариков - на 31,7%;

- массовой доли жира в сливках на 1,6% с одновременным сокращением продолжительности сбивания сливок - на 12 мин.;

- эколого-пищевой ценности масла за счет снижения диоксинов в 3,45 раза, цинка - в 2,11 раза, свинца - в 2,57 раза и кадмия - в 2,27 раза.

5. У коров 3 опытной группы, получавшие совместно изучаемые адсорбенты, установлено повышение уровня рубцового метаболизма, благодаря чему у них против контрольных аналогов в содержимом преджелудков произошло достоверное увеличение числа инфузорий на 202 тыс./мл, активности протеиназ - на 3,0% и целлюлаз - на 2,2%, содержания ЛЖК - на 1,7% ммоль/ЮОмл и уксусной кислоты - на 3,2%.

6. Совместное скармливание указанных препаратов позволило активизировать промежуточный обмен, что обеспечило у коров 2 опытной группы достоверное повышение в сыворотке крови общего белка на 5,0 г/л, сахара - на 3,6 ммоль/л, кальция - на 1,79 ммоль/л, неорганического фосфора -на 1,29 ммоль/л при одновременном снижении количества мочевины - на 3,3 ммоль/л и кетоновых тел - на 1,7 ммоль/л.

7. Совместное использование в кормлении коров препаратов аэросила-300 и тетацинкальция способствовало сокращению сервис-периода и индекса осеменения, что оптимизировало воспроизводительные функции коров 3 опытной группы. Кроме того, они имели наиболее высокие коэффициенты биологической полноценности молока и биологической эффективности коровы.

8. При проведении физиологического опыта коровы 3-опытной группы достоверно (Р>0,95) опередили своих контрольных аналогов по коэффициентам переваримости сухого вещества на 3,5%, органического вещества - на 3,4%, сырого протеина - на 3,7%, сырой клетчатки на 4,0% и БЭВ - на 2,9% за счет стимулирование гидролиза сырого протеина и БЭВ кормов, а также за сутки откладывали в теле на 5,47 г азота больше.

9. Экономические расчеты показали, что при совместном скармливании в составе рационов адсорбентов аэросила-300 и тетацинкальция, при повышенном содержании тяжелых металлов в кормах, рентабельность производства молока повышается на 6,09%.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

С целью повышения физико-химических и товароведно-технологических свойств молока и молочных продуктов, а также эколого-физиологического статуса организма коров рекомендуем в рационы с избыточным содержанием диоксинов и тяжелых металлов:

- включать в их рационы совместно препараты адсорбенты аэросил-300 в количестве 40 мг/кг живой массы и тетацинкальций в количестве 100 г/т концентратов;

- при наличии тяжелых металлов в молоке, как сопутствующих токсикантов, перерабатывать его на сливки и сливочное масло.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ. в изданиях рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ

1. Кебеков М.Е., Поляков А.Н., Созаев В.Г., Тезиев У.И. Повышение качества молока и молочных продуктов в условиях техногенной напряженности // Молочная промышленность. 2006. № 10. - С. 24-25.

2. Кебеков М.Э. Экологические аспекты производства и повышение качества молока коров в условиях РСО-Алания/ Кебеков М.Э., Гасиева З.Б., Поляков А.Н.// Известия Горского ГАУ. -2010. - №47.-4. 1 С. 70-74.

3. Кебеков М.Э. Качественные показатели молока коров в условиях техногенной напряжённости/ Кебеков М.Э., Гасиева З.Б., Поляков А.Н.// Труды Кубанского ГАУ. -2010. - №6(27) -С. 107.

публикации в других изданиях

4. Тменов И.Д. Повышение производства и качества молока и мяса при нарушении экологии питания животных/ И.Д. Тменов, Р.К. Засеев, А.Н. Поляков// Материалы 3-ей Международной научно-практической конференции «Прогрессивные технологии развития». - Тамбов, 2006. -С. 80-81.

5. Кебеков М.Э. Качество молока коров и молочных продуктов в условиях техногенной напряжённости/Кебеков М.Э., Гасиева З.Б., А.Н. Поляков// Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Молочное и мясное скотоводство: состояние и перспективы развития в Южном Федеральном округе». - Черкесск,2007. -С. 96.

6. Кебеков М.Э. Пути повышения качества мяса и молока жвачных животных/ М.Э. Кебеков, В.Р. Каиров, А.Н. Поляков, А.К. Корнаева, А.З. Кастуев// Материалы международной научно-практической конференции «Безопасность и качество товаров». - Саратов,2007. -С. 57.

7. Кебеков М.Э. Продуктивность и качественные показатели молока коров в условиях техногенной напряжённости/ М.Э. Кебеков, З.Б. Гасиева,

A.Н.Поляков //Казанская наука. - Казань: Изд-во Казанский издательский дом, 2009. -№1. - С. 42-46.

8. Кебеков М.Э. Пути повышения физико-химических и технологических свойств молока коров в условиях техногенной зоны/М.Э. Кебеков, З.Б. Гасиева,

B.А. Гасиева, А.Н. Поляков// Материалы международной научно-практической конференции «Новые направления в решении проблем АПК на основе современных ресурсосберегающих инновационных технологий». -Владикавказ: издат. Горского ГАУ,2011. -С.86-87.

Сдано в набор 25.11.11 г. Подписано в печать 28.11.11г. Гарнитура Тайме. Печать трафаретная. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 2,25. Тираж 100 экз. Заказ № 355

Типография ООО НПКП «МАВР», Лицензия Серия ПД №01107, 362040, г. Владикавказ, ул. Августовских событий, 8, тел, 44-19-31

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Поляков, Анатолий Николаевич, Владикавказ

61 12-6/184

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХННОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет»

ВЛИЯНИЕ ПРЕПАРАТОВ АЭРОСИЛ-ЗОО И ТЕТАЦИНКАЛЬЦИЙ НА МОЛОЧНУЮ ПРОДУКТИВНОСТЬ И ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ У ЛАКТИРУЮЩИХ КОРОВ

06.02.08 - кормопроизводство, кормление

сельскохозяйственных животных и технология кормов

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

На правах рукописи

Поляков Анатолий Николаевич

Научный руководитель:

кандидат

сельскохозяйственных наук, доцент

Кебеков Мурат Эхьяевич

Владикавказ - 2011

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ 4

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 9

1.1. Особенности рубцового метаболизма у жвачных животных 9

1.2. Физиологическое действие тяжелых металлов на организм животных и

19

человека 1

1.3. Агрохимические и биологические приемы снижения загрязнения растений и продуктов животноводства тяжелыми металлами 47

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 56

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 64

3.1. Кормление подопытных животных 64

3.2. Продуктивность подопытных коров и качество их молока 74

3.2.1. Молочная продуктивность коров и расход корма

на единицу продукции 74

3.2.2. Физико-химические свойства молока 81

3.2.3. Технологические свойства молока 85

3.2.4. Коэффициенты молочности, биологической полноценности

молока и биологической эффективности коровы 90

3.3. Влияние адсорбентов на рубцовое пищеварение коров 92

3.4. Результаты физиологического опыта 96

3.4.1. Коэффициенты переваримости питательных веществ рационов 96

3.4.2. Баланс азота у подопытных коров 98

3.4.3. Баланс кальция и фосфора у подопытных животных 99

3.5. Морфологические и биохимические показатели крови коров 101

3.6. Оценка воспроизводительных качеств животных 106

3.7. Производственная апробация и экономическая оценка результатов исследований 1

3.7.1. Результаты производственного опыта 108

3.7.2. Экономическая оценка результатов производственного опыта 110

3.8. Обсуждение результатов исследований 111

ВЫВОДЫ 125

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ 127

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 128

ПРИЛОЖЕНИЯ 154

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Наиболее полное удовлетворение населения страны продуктами питания - главная задача агропромышленного комплекса страны.

Молоко и молочные продукты остаются наиболее доступными для населения с низким и средним доходом, но при этом необходимо, чтобы потребитель в течение всего года получал достаточное количество молока и продуктов его переработки, полноценных по химическому, пищевому и биологическому составу и свойствам (O.A. Вагапова, 2000).

На количество молока и его состав влияют факторы, обуславливающие энергетическую и физиологическую ценность рациона, нормальный обмен веществ в организме. Кормление, не соответствующее нормам по энергетической ценности, недостаток белка, витаминов, минеральных веществ может привести к снижению молочной продуктивности и изменению состава и свойств молока (П.И. Викторов и др., 2003).

Больше половины минеральных веществ в молоке приходится на долю кальция и фосфора, но и другие макро- и микроэлементы в составе рационов оказывают существенное влияние на состав и свойства молока коров. Макро-и микроэлементы молока связаны с оболочками шариков жира, казеином и сывороточными белками, входят в состав ферментов, витаминов и гормонов. Их количество в молоке значительно колеблется в зависимости от состава кормов, состояния здоровья животных, а также от условий обработки и хранения молока (A.A. Солдатов и др., 2005).

За последние десятилетия изучена биологическая роль биогенных макро- и микроэлементов в биохимических процессах организма животных, определены потребности в отдельных биогенных элементах, найдена связь содержания их в почве, растениях и животном организме. Установлены биогеохимические зоны с низким или повышенным содержанием биогенных элементов в почве, растениях, эндемические болезни, связанные с низким

или избыточным содержанием отдельных элементов, а также их влияние на продуктивность животных (G. Berkovic et. al., 2000).

Значительное поступление минеральных и органических веществ в объекты природной среды создает предпосылки нарушения их естественного содержания в звеньях трофической цепи. Следствием этого становится обнаружение потенциально опасных для здоровья химических веществ: тяжелых металлов, нитратов и нитритов и др.

Тяжелые металлы обладают высокой биологической активностью, имеют тенденцию аккумулироваться в отдельных звеньях биологического круговорота и по трофическим цепям попадать в организм животных, накапливаясь, и при определенных биогеохимических условиях и концентрациях, отрицательно действуя на их жизнедеятельность (H.H. Роева и др., 1996).

Считалось, что молоко способствует полной или частично нейтрализации вредных веществ в организме, однако в связи с антропогенным воздействием на окружающую среду, эту роль оно выполняет все в меньшей и меньшей степени из-за высокого содержания этих самых веществ в самом молоке (A.B. Поляков, 2009). Это подтверждают данные по содержанию в вырабатываемых продуктах тяжелых металлов в опасных для здоровья количествах.

Присутствие солей тяжелых металлов в молоке отражается на его составе и физико-химических свойствах, что влечет за собой изменения в технологическом процессе. К тому же молоко и молочные продукты, включая сливочное масло, содержащие соли тяжелых металлов, нельзя считать безопасными в гигиеническом отношении. Это диктует необходимость усиления контроля над качеством молочных продуктов и содержанием в них солеи тяжелых металлов (А.Л. Каранина, 1991).

Разрешением проблемы повышения качества молока, отличающегося непостоянством и значительной изменчивостью под влиянием ряда факторов, в том числе, присутствием ксенобиотиков в кормах, является

использование эффективных кормовых добавок, способных обеспечить их детоксикацию. Одним из способов их снижения в организме животных, негативного воздействия на процессы тканевого метаболизма, обеспечения экологической чистоты и качества получаемой продукции является использование в составе рационов препаратов адсорбентов

(A.A. Шапошников, 1998).

В условиях РСО-Алания засорение почвы солями тяжелых металлов носит комплексный характер, и использование сорбентов тяжелых металлов в отдельности позволяет снизить в некоторой степени их прохождение через кишечный барьер. Это объясняется тем, что барьер проницаемости кишечной стенки обеспечивает дифференцированное всасывание элементов. И, несмотря на это, содержание отдельных необязательных элементов в живом организме может быть значительным, что указывает на их способность пассивно проникать через стенку кишечника.

Из выше изложенного можно заключить, что в условиях РСО-Алания, где засорение почвы солями тяжелых металлов носит комплексный характер, перспективным способом снижения содержания тяжелых металлов в организме животного и получаемой от них продукции можно считать комплексное использование сорбентов для активного выведения тяжелых металлов из организма животных на всех этапах обмена веществ.

Цель и задачи исследований. Учитывая экологический фон в РСО-Алания, высокая тяжелых металлов в кормах, и их влияния на организм животных и качество получаемой от них продукции, нами была поставлена цель - разработка способа повышения физико-химических и технологических свойств молока, а также эколого-пищевых качеств молока и молочных продуктов, получаемых от лактирующих коров за счет совместных добавок препаратов адсорбентов аэросила-300 и тетацинкальция в рационы, содержащие тяжелые металлы.

Для достижения поставленной цели следовало решить следующие

задачи:

- изучить химический состав и питательность кормов;

- изучить продуктивность подопытных коров, физико-химические, технологические свойства их молока и санитарно-гигиенические качества продуктов его переработки;

- выяснить особенности рубцового метаболизма коров при элиминации тяжелых металлов под действием изучаемых адсорбентов;

- установить переваримость и усвояемость питательных веществ рационов;

- дать оценку морфологическому и биохимическому составу крови подопытных при элиминации токсикантов в организме подопытных коров;

- охарактеризовать воспроизводительные качества коров в зависимости

от условий кормления;

- рассчитать экономическую эффективность совместного скармливания адсорбентов лактирующим коровам в качестве детоксикантов.

Научная новизна исследований состоит в том, что впервые в условиях PCO-Алания предложен способ повышения физико-химических и технологических свойств молока, а также эколого-пищевых качеств молока и молочных продуктов, путем совместного введения в рационы кормления лактирующих коров с избыточным содержанием тяжелых металлов препаратов адсорбентов аэросила-300 и тетацинкальция.

Практическая значимость работы заключается в том, что на основе экспериментального материала разработаны рекомендация, позволяющие при повышенном фоне тяжелых металлов в кормах повысить физико-химические, технологические и санитарно-гигиенические качества молока и продуктов его переработки, а также повысить рентабельность производства молока в PCO - Алания за счет совместного включения в рационы коров адсорбентов аэросила-300 и тетацинкальция.

Основные научные положения диссертации, выносимые на защиту:

- химический состав и питательность кормов;

- молочная продуктивность, физико-химические и технологические

свойства молока подопытных коров;

- рубцовый метаболизм подопытных коров под действием адсорбентов;

- переваримость и усвояемость питательных веществ рационов;

- морфологический и биохимический состав крови подопытных животных;

- экономическая эффективность использования адсорбентов в рационах лактирующих коров в качестве детоксикантов тяжелых металлов.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Особенности рубцового метаболизма у жвачных животных

В связи с различными условиями жизни и характером питания, пищеварительный тракт различных видов животных имеет морфологические и физиологические особенности. Пищеварительный аппарат жвачных животных приспособлен к поглощению и усвоению большого количества грубых растительных кормов.

По мнению И.Г. Пивняка, Б.В. Тараканова (1982), A.B. Поляков (2009) за последнее десятилетие в литературе накопилось много сведений о возможностях влияния на метаболические процессы в рубце жвачных животных. Интенсивность и направленность бродильных процессов, осуществляемые микрофлорой преджелудков и обуславливающие характер превращения корма, и эффективность его использования определяются многими факторами. К ним относятся: состояние животного, состав кормов, а также соотношение отдельных групп микроорганизмов в рубце.

B.C. Козырь (1993) утверждает, что метаболические процессы в рубце, зависят от морфологии органов пищеварения и химического состава тканей желудка, которые до некоторой степени обусловлены породностью животных и направлением их продуктивности. Так, желудок у них состоит из 4-х отделов: рубца, сетки, книжки (преджелудков) и сычуга (истинного желудка).

Самая большая камера желудка жвачных - рубец. Рубец рассматривают как большую бродильную камеру с подвижными стенками. Съеденный корм находится в рубце длительное время, по достижении определенной степени измельчения он продвигается в последующие отделы пищеварительного тракта. Например, при скармливании сена в рубце через 24 часа остается еще половина этой порции. Измельчение корма происходит в результате периодического и многократного пережевывания. Установлено, что в рубце наряду с механической обработкой корма происходит ряд сложных

химических процессов переваривания. (А.Н. Голиков, Г.В. Паршутин, 1980;

P.N. Hobson, RJ. Wallace., 1982).

Процессы, происходящие в рубце, тесно связаны с условиями содержания, уровнем и типом кормления, вкусовыми качествами корма, сезоном года, температурой окружающей среды, физиологическим состоянием и индивидуальными особенностями животных (В.Д. Пьянов и ДР., 974).

Н.В. Курилов, A.M. Матеркин (1971), Б.В. Тараканов (1993) считают, что кормление животных - основной фактор, определяющий эффективность трансформации питательных веществ корма и продуктивность микробной популяции рубца. Поэтому, очевидно, что при организации кормления следует учитывать не только уровень питания самого животного, но и микрофлоры его преджелудков. Эти уровни питания могут не совпадать, и пренебрежение пищевыми потребностями микрофлоры приводит к снижению эффективности использования корма.

В опытах Л.К. Эрнста, В.В. Крюкова (1982), И.Д. Тменова и др. (2008) установлено, что изменение набора кормов в рационе приводит к перестройке соотношения отдельных видов в популяции микроорганизмов рубца, а, следовательно, к изменению направленности биохимической деятельности микрофлоры преджелудков. С этой точки зрения несомненный интерес представляют рационы животных, различающиеся уровнями энергии и протеина, соотношениями различных источников энергии и форм азота, включенными добавками и биологически активными веществами.

В рубце переваривается до 70% сухого вещества рациона, 80-90 % -легкосбраживаемых Сахаров, 60-70 % - клетчатки, 50-80 % - белков (А.Н. Голиков и др., 1980; Б.В. Тараканов, 1984; И.И. Яров, Н.С. Васютенкова, 1986; R.E. Hungate, 1981; P.N. Hobson, R.J. Wallace, 1982). Известно, что если энергетическая потребность животного была удовлетворена за счет углеводов и жиров, то для этих целей будет меньше израсходовано дефицитного белка (Ю.И. Беляевский, Т.Н. Сазонова,

1981). Характер и интенсивность рубцового процесса, а также направленность его оказывает значительное влияние на общую продуктивность, особенно на удой и жирность молока коров.

Периодическое поступление в рубец корма, реакция среды близкая к нейтральной, постоянная температура, непрерывное поступление слюны из ротовой полости и всасывание метаболитов через рубцовую стенку, перемешивание и продвижение пищевой массы - все это создает благоприятные условия для размножения и функционирования микроорганизмов рубца.

Для удовлетворения потребности животных в протеине их надо обеспечить общее количество сырого протеина в рационе, а так же оптимальное соотношение его расщепляемых и нерасщепляемых компонентов в рубце (Н.В. Курилов, 1987; Б.Д. Кальницкий, 1990; А.И. Фицев, 1995; A.A. Алиев и др. 1997; Б.Д. Кальницкий, E.JI. Харитонов, 2001 и др.). Уровень всасывания аминокислот в кишечнике и состав их в крови определяется этим соотношением. Набор традиционных высокобелковых кормов, применяемых в рационах крупного рогатого скота, ограничен.

Вопросам изучения микрофлоры рубца и ее метаболическим функциям в организме жвачных животных посвящены работы многих авторов (Б.В. Тараканов, И.А. Долгов, Т.А. Николичева, 1977; Б.В. Тараканов, 1981; Б.В. Тараканов, Д.Ю. Лавлинский, 1990; D.S. Demeyer, 1981; М. Hideki et al., 1983; M.J. Wolin, T.L. Miller, 1983).

В данных (H.B. Курилова и др., 1973; Б.В. Тараканова, 1983; Г.П. Черепанова, 1990; А.Г. Мещерякова, 1999; В. Piatkowski, 1980) свидетельствующих, что количество синтезируемого в преджелудках микробного белка изменяется в зависимости от интенсивности процессов ферментации и обусловлено характером кормления животных. Лимитирует микробный биосинтез в преджелудках жвачных, прежде всего, энергия и азот. Источником энергии для анаэробных микроорганизмов является

аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Рост микроорганизмов пропорционален количеству АТФ, образующемуся при ферментации. Известно, при полном окислении на 1 моль сброженного углевода может образоваться до 38 молей АТФ. Однако в рубце полного распада углеводов не происходит и на 1 моль ферментированного углевода образуется не более

3,5-4,5 моль АТФ (R.L. Baldtwin, 1970).

Как утверждают J. Rüssel, R. Hespell (1981), важным показателем биосинтеза микробного белка в преджелудках является энергетическая эффективность микробного роста, что, по их мнению, означает массу микробного сухого вещества (в г), образованную на 1 моль АТФ. Средняя величина равна 10,5 г и эта биологическая константа использовалась во многих расчетах. Однако в последнее время теми же авторами было показано, что теоретически максимальный выход выше и, в зависимости от состава среды для роста, может достигать 37,5 г.

Одни исследователи, классифицируя микрофлору, подразделяют ее на главную, сопутствующую и остаточную. Принимая всю микрофлору, населяющую желудочно-кишечный тракт, за 100%, к главной (в основном бифидобактерии и бактероиды) относят около 90%, к сопутствующей (лактобактерии, эшерихии, энтерококки и др.) - 10 %, к остаточной (клеб-сиеллы, нитробактерии, протеи, дрожжи, клостридии, стафилококки, аэробные бациллы и др.) - не более 1% (Б.В. Пинегин и др., 1984).

Как показал в работе В. Piatkowski et al (2008) синтез полноценного бактериальног�