Токсикологическая оценка и экспериментальное обоснование применения полиферментных препаратов в птицеводстве и свиноводстве

На правах рукописи

Данилова Надежда Ивановна

ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ

ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИФЕРМЕНТНЫХ

ПРЕПАРАТОВ В ПТИЦЕВОДСТВЕ И СВИНОВОДСТВЕ

16.00.04 – ветеринарная фармакология с токсикологией

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

Казань – 2009

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана»

Научный руководитель:	заслуженный деятель науки Республики Татарстан, доктор ветеринарных наук, профессор Софронов Владимир Георгиевич
Официальные оппоненты:	доктор ветеринарных наук, профессор Новиков Валерий Александрович доктор медицинских наук, профессор Гараев Рамил Суфиахметович доктор биологических наук Гасанов Ализаде Солтан оглы
Ведущая организация:	ФГОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»

Защита диссертации состоится «20» октября 2009 года в 10оо часов на заседании диссертационного совета Д 220.012.01 при ФГУ «Федеральный центр токсикологической и радиационной безопасности животных» (420075, Казань, Научный городок-2)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ «Федеральный центр токсикологической и радиационной безопасности животных»

Автореферат диссертации разослан «_____» ____________ 2009 года

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат ветеринарных наук,

ст. научный сотрудник /В.И. Степанов/

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Опыт использования в животноводстве фер­ментных препаратов микробиологического происхождения имеет мно­голетнюю историю. Целесообразность применения фермен­тных препаратов обусловлена необходимостью внесения в состав рационов сельскохозяйственных животных местных зерновых кормов с высоким содержанием трудногидролизуемых и ингибирующих веществ, нарушающих процессы пищеварения, снижающих продуктивность и повышающих затраты кормов, а также несовершенством ферментной системы органов пищеварения у молодняка. Особое значение применения ферментных препаратов актуально для моногастричных животных (свиней и птиц) из-за отсутствия в их организме соответствующих ферментов для разрушения межклеточных стенок зерна, вырабатываемых микрофлорой желудочно-кишечного тракта у жвачных животных. (В.И. Фисинин и др., 2003; А.Б. Мальцев и др., 2005)

В настоящее время для повышения переваримости и доступности кормов с низкой питательностью используют ферментные препараты, содержащие комплекс ферментов амилолитического, пектолитического, целлюлозолитического и протеолитического действия (Э.В. Удалова, 1998; Н.А. Балакирев, 2006). Конкретный набор ферментов, входящих в состав таких препаратов, определяется видом животного и характером кормов, способствуя повышению степени расщепления питательных веществ и росту секреторной функции собст­венных ферментов. Причем выгодно применение таких ферментных препаратов, которые можно использовать как в виде кормовых добавок, так и ферментировать часть кормов вне организма. Применение экзогенных ферментов позволяет решить многие проблемы, и в первую очередь это расщепление вне организма высокомолекулярных компонентов корма — белков, угле­водов, жиров и т.д. до низкомолекулярных. В организме подготовленный корм более полно расщепляется собственными ферментами, способствуя его лучшей усвояемости. Разрушение ферментами некрахмалистых полисахаридов, содержащихся в большом количестве в ячмене и ржи, способствует снижению вязкости корма, и в конечном итоге приводит к нормализации микрофлоры кишечника, что особенно актуально для свиней и птиц. (P.M. Siba 1993, 1995; И.А. Егоров, 2003; Т.М. Околелова и др., 2003; Н. Кравченко и др., 2006) Кроме того, перед птицеводством стоит проблема повышения поедаемости кормов (В.И. Дорожкин и др., 2003), чему способствует нарушение параметров микроклимата (Н.К. Кириллов и др., 2005), технологические стрессы, иммунодепрессивное состояние, именно поэтому для улучшения вкуса возможно применение корма, обработанного экзогенными ферментами.

При этом все препараты, перед широким применением в животноводстве, должны предварительно пройти токсикологическую оценку и быть изучены по их влиянию на организм животных и птиц, в связи, с чем исследования новых отечественных полиферментных препаратов «НИСТ» и «ГИМИЗИМ», является актуальным.

Цель и задачи исследования. Целью данного исследования явля­ется изучение токсичности полиферментных препаратов «НИСТ» и «ГИМИЗИМ», разработка различных технологий при их использовании для более глубокого расщепления компонентов корма, влияния их на организм птиц и свиней и их продукцию, а также расчет экономической эффективности при различных способах их применения.

Исходя из вышеизложенного и в соответствии с отраслевой темой: «Влияние кормов, обработанных полиферментными препаратами на организм животных» (№ госрегистра­ции 01200404200) для разрешения были поставлены следующие задачи:

1. Провести токсикологическую оценку полиферментных препаратов «НИСТ» и «ГИМИЗИМ»

2. Изучить возможность использования полиферментного препарата «ГИМИЗИМ» в качестве лечебно-профилактического средства при отравлении животных солями тяжелых металлов

3. Изучить влияние препарата «ГИМИЗИМ» на степень расщепляемости высокомолекулярных соединений (in vitro) в зерне (пшеница, ячмень, рожь) при различных температурных режимах.

4. Установить влияние препарата «НИСТ» и «ГИМИЗИМ» на организм и продуктивность птиц и свиней.

5. Провести ветеринарно-санитарную экспертизу мяса цыплят-бройле­ров и свиней, при применении полиферментных препаратов.

6. Провести гистологические исследования органов пищеварения птиц и свиней.

Научная новизна работы. Впервые установлены токсикологи­ческие пара­метры изучае­мых полиферментных препаратов «НИСТ» и «ГИМИЗИМ», разработана оптимальная технология обра­ботки ими концентрированных кор­мов и боенских отходов, получены новые дан­ные по влия­нию этих препара­тов на физиологи­ческое состояние, белковый, углевод­ный и минеральный об­мены, морфобиохимические и иммунологические показа­тели птиц и свиней, их продуктивность. Проведена оценка получен­ной от них продукции и потомства от кур, а также пока­зана возможность использования поли­ферментного препарата «ГИМИЗИМ» в качестве лечебно-профилактиче­ского средства при отравлении животных солями тяжелых метал­лов.

Новизна полученных данных подтверждена патентом: «Применение корма, обрабо­танного полиферментным препаратом «Гимизим», при отравле­нии животных и кур тяжелыми металлами» / Патент RU 2308188. - За­явка № 2005 120763/13. – 05.07.2005. – Опубл. 20.10.2007. – Бюл. № 29. - с 2. и положительным решением о выдаче патента на изобретение. Способ приготовления корма / По заявке №2007116781/13(018239) / – ФГУ ФИПС, 07.04.09.

Практическая ценность работы. Экспериментально обоснованы оптимальные режимы и даны рекомендации использования полиферментных препаратов «НИСТ» и «ГИМИЗИМ» для применения их в птицеводстве и свиноводстве.

По материалам диссертации разработаны и утверждены: Временные рекомендации «Применение полиферментных препаратов «ГИМИЗИМ» и «НИСТ» в высокотемпературной ферментации кормов в птицеводстве», утвержденные Заместителем Директора Департамента ветеринарии и животноводства Минсельхоза России Х.А. Амерхановым (2007); «Инструкция по применению полиферментного препарата «ГИМИЗИМ» в животноводстве и птицеводстве», «Инструкция по применению полиферментного препарата «НИСТ» в животноводстве и птицеводстве», «Инструкция по применению красителя «ПОНСО» и полиферментного препарата «ГИМИЗИМ», утвержденные начальником ГУВ КМ РТ Б.В. Камаловым (2007).

Апробация работы. Основные положения и результаты доложены на ежегодных про­блемных советах по итогам НИР в Казанской академии ветеринарной медицины (2004-2008); международных и на­учно-производственных конференциях (Казань, 2001, 2002, 2004, 2005, 2006, 2009; Чебоксары, 2001; Яльчик, Республика Марий Эл, 2005; Быково, Московской области, 2007)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 37 научных работ, в том числе 11 - в изданиях, включенных в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК (Птицеводство, Зоотехния и Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана), в которых отражено основное содержание диссертационной работы.

Основные положения, выносимые на защиту:

• экспериментальная токсикологическая оценка полиферментных препаратов «НИСТ» и «ГИМИЗИМ»;
• морфобиохимические и иммунологические показатели крови при комплексной затравке животных и птиц солями тяжелых металлов на фоне применения кормов, обработанных полиферментным препаратом «ГИМИЗИМ»;
• особенности накопления и распределения тяжелых металлов в органах и тканях при комплексном введении солей тяжелых металлов при использовании ферментированных кормов;
• обоснование оптимального температурного режима для высокотемпературной ферментации зерна (пшеница, ячмень, рожь) in vitro с помощью полифер­ментного препарата «ГИМИЗИМ», при котором наиболее полно расщепляются высокомолекулярные компоненты корма;
• влияние препарата «НИСТ» и «ГИМИЗИМ» на морфобиохи­мические и иммунологические показатели крови, и продуктивность птиц и свиней;
• органолептические, микробиологические и физико-химические показатели мяса птиц и свиней, при применении в составе их рационов полиферментных препаратов «НИСТ» и «ГИМИЗИМ»;
• гистологические исследования органов пищеварения птиц и свиней.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 297 стра­ницах текста в компьютерном исполнении и состоит из общей характе­ристики работы, обзора литературы, материалов и методов, результатов собственных исследований, обсуждения, выводов, практических пред­ложений и списка использованной литературы. Работа содержит 67 таблиц и 25 рисунков. Список литературы состоит из 523 источника, в том числе 92 иностранных.

2 СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальные исследования были проведены на кафедре зоогигиены и внутренних незаразных болезней сельскохозяйственных животных, базе учебно-опытного хозяйства Казанской государственной академии ветеринарной медицины, птицефабрике «Ак Барс Пестрецы» Пестречинского района РТ, ООО «Газовик» отделение «Татарский» Пестречинского района РТ и «Звезда» Елабужского района РТ в период с 2000 по 2007 г.г.

Исследования по изучению влияния полиферментного препарата «НИСТ» и «ГИМИЗИМ» на организм животных выполнены на 108 белых мышах, 208 белых крысах, 120 кроликах, 132738 цыплятах-бройлерах, 520 курах-несушках и 120 свиньях. Животных подбирали по принципу аналогов: с учетом возраста, пола и массы тела. Схема опытов по группам представ­лена на рис. 1. В период проведения экспериментов поддерживали одинаковые ус­ловия кормления и содержания опытных и контрольных животных, со­гласно существующим зооги­гиеническим нормам (НТП-АПК 1.10.05.001-01 и НТП-АПК 1.10.02.001-00). Контроль над ростом и развитием птиц и свиней проводили путем ежемесячного взвешивания. Всех подопытных животных подвергали клиническому обследованию по общепринятым методам.

Для экспериментальных исследований использовали полифермент­ные пре­параты «НИСТ» и «ГИМИЗИМ», которые являются комплексными поли-фер­ментными препаратами для глубокого расщепления вне организма и увеличения усвояе­мости жира, целлюлозы, крахмала и белков, а также расщепления анти­питатель­ных веществ кормов, затрудняющих пищеварение у животных. Они со­держит комплекс протеолитических, амилолитических, липолитических, целлюлозолитических, пектолитических и ксиланазных ферментов, позволяю­щих увеличить усвояе­мость зернофуражных смесей на основе яч­меня, пшеницы, и, что особенно важно, ржи.

Изучаемые препараты отличаются по протеолитической активности, которая для препарата «ГИМИЗИМ» составляет 2 ед./г и 4 ед./г - «НИСТ», амилолитической – 900 и 700 ед./г, экзо--глюконазной – 140 и 120 ед./г, кроме того препараты обладают целлюлазной, ксиланазной, липазной и фитазной активностью.

Корм, подвергаемый высокотемпературной ферментации, готовили следующим образом: в непротекающую емкость наливали горячую (50-60°С) воду в количестве 600 л на 1 тонну требуемого корма и добавляли препарат «НИСТ» или «ГИМИЗИМ», предварительно размешанный в такой же воде, из расчета 1,5 кг или 1 кг препарата соответственно на 1 тонну подлежащего обработке корма. Образующуюся влажную мешанку периодически перемешивали, поддерживая с помощью пара температуру около 50-55°С в течение часа, с последующим доведением температуры до 70-100°С, затем остужали и скармливали животным соответственно рационам.

" width="900" >

Рис. 1. Схема опыта