Публикация научных статей.
Вход на сайт
E-mail:
Пароль:
Запомнить
Регистрация/
Забыли пароль?
Научные направления
Поделиться:
Разделы: Сельское хозяйство
Размещена 04.06.2021. Последняя правка: 20.06.2021.
Просмотров - 294

Безопасные консервированные выскоэнергетические концентрированные корма из початков кукурузы для крупного рогатого скота

Зельцер Александр Меерович

доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник

Саратовский центр сертификации и консалтинга

эксперт

Зельцер Александр Меерович, доктор сельскохозяйственных наук, ст научный сотрудник, эксперт Саратовского центра сертификации и консалтинга (ранее работал главным научным сотрудником Поволжского НИИ биотехнологии и животноводства РАСХН), Россия, Саратов


Аннотация:
Применение состава силосной биозакваски (нa I т зерностержневой смеси влажностью 38-45%): L.plаnt. (10-15 млрд. клеток) и Prop. freud. sp.chor. (10-20 млрд. клеток); экстракт neкарских дрожжей-2 г сухой мaccы и хлористый кобальт - 60-70 мг способствует усилению молочнокислого брожения и сокращению сроков подкисления массы до рН-4,3, а также инактивации аэробных патогенных бактерий, плесневых грибов и дрожжей. По консервирующему действию биологический препарат не уступает пропионовой кислоте, вносимой в дозе 5л/т. Консервированные концентрированные корма отличаются диетическими свойствами, пищевой безопасностью, высокой энергетической питательностью.


Abstract:
Application of the composition of silage bio-leaven (on I ton of grain-rod mixture with a moisture content of 38-45%): L.plаnt. (10-15 billion cells) and Prop. freud. sp.chor. (10-20 billion cells); nekarsky yeast extract - 2 g dry mass and cobalt chloride - 60-70 mg helps to enhance lactic acid fermentation and reduce the time of acidification of the mass to pH-4.3, as well as inactivation of aerobic pathogenic bacteria, mold fungi and yeast.. Due to the preservative action of the biological drug does not yield propionic acid, administered in a dose of 5 l / t. Canned concentrates are distinguished by their dietary properties, food safety, high energy nutrition.


Ключевые слова:
силос; влажность; зерностержневая смесь; бактерии; консервирование; молочнокислое брожение; клетчатка; переваримость; продуктивность

Keywords:
silage; moisture; grain-rod mixture; bacteria; canning; lactic acid fermentation; fiber; digestibility; productivity


УДК 636.2; 612.3(075)

1. Введение

В хозяйствах зон возделывания кукурузы  на зерно (ЮФО, ЦЧЗ, ПФО, Урал и др.) последние годы широко применяется   раздельная уборка кукурузы в фазе молочно-восковой и восковой спелости с получением початков и листостебельной массы. Початки измельчают (2-4 мм), зерностержневую смесь (ЗСС) обрабатывают биоконсервантами и хранят в анаэробных условиях в горизонтальных силосохранилищах.  Листостебельную массу силосуют в горизонтальных силосохранилищах. Такой способ имеет организационные, агрономические, зоотехнические и экономические преимущества в сравнении с   производством  сухого зерна кукурузы [1,2,3]. Однако, измельченные початки кукурузы (ЗСС) влажнотью 35-45%, хранимые в аэробных условиях, с точки зрения, развития микробиологических процессов, представляют реальный риск порчи корма, поскольку  при нарушении технологии заготовки, хранения и выемки возникают  оптимальные   условия для развития клостридий, плесневых грибов и дрожжей [2,6,10].  В настоящее время микробные инокулянты стали доминирующим типом силосных добавок  и доступны во многих странах на протяжении последнего  десятилетия [7,9,11,13,19].    Инокуляты  представляют ферментативные LAB (обычно называемые гомоферментерами), такие как L. plantarum , L. casei, различные виды Pediococcus и др., которые улучшают аэробную стабильность силоса и обеспечивают высокое качество, а также     безопастность готовых кормов для молочного скота [5,6,15,17,20].   Применение LAB  обеспечивает быстрое подкисление  силосуемого сырья и инактивацию клостридий, плесневых грибов и дрожжей [3,6,13.15]. Установлено,    что некоторые  штаммы L. plantarum , продуцируют противогрибковые соединения: тифунгальные соединения, 3-фенилмолочная кислота и 3-гидроксидекановая кислота, обладающие  антагонистическим действием   на широкий спектр видов плесени, характерных для силоса [8,10]. Показано, что эти  микобиологические продуценты  не проявляют  антагонистической  активностью при   инокуляции  цельнозерновой кукурузы и мелкозернового силоса [26]. В некоторых случаях для этих целей применяют бактерии   Propionibacterium, которые обладают улучшенной аэробной стабильностью, чем LAB [4,8,18].  Кроме того, установлено, что система питания, гарантирующая сохранение  здоровье крупного рогатого скота     базируется на вкладе  интрандукцированных  в силосуемое сырье  лактобактерий,   в этом случае   при скармливании  кормов  обеспечивается  стабильность рубцовой экосистемы для жизнедеятельности целлюлозолитиков и биодеструкции микотоксинов [6,10,14,21,22].  Исходя из необходимости оценки пищевой безопасности продукции,  физиологического действия и экономической эффективности способа производства, нами в условиях хозяйств зоны интенсивного орошения Заволжья Саратовской области (1985-1995г.г.), выполнены исследования  по  созданию безопастного производства высокоэнергетических концентрированных кормов для  жвачных животных.

Задачи исследований: определить виды микробиологических продуцентов для консервирования зерностержневой смеси влажностью от 35 до 45%; определить эффективность использования различных доз состав дозировку  микробиологических продуцентов для сохранения влажной зерностержневой смеси в аэробных условиях; определить эффективность использования различных доз пекарских дрожжей и солей кобальта для  повышения активности  микробиологических продуцентов;  изучить влияние консервированных кормов на рубцовое пищеварение и продуктивное  действие консервированных концентрированных кормов из кормов зерностержневой смеси.  

Частично результаты исследований по консервированию и использованию в рационах крупного рогатого скота ранее опубликованы в научных изданиях в 1986-2020 гг. [3,4].  Впервые дана оценка микробиологической стабильности силосной  экоситемы ЗСС влажностью 38-45% при внесении биозаквасок ПБК и МБК, а также влияние консервированных кормов на рубцовое пищеварение жвачных животных и их продуктивность. Доказана высокая  взаимосвязь качества консервированного биозакваской ЗСС и активизации рубцового пищеварения у бычков 4-7 мес. возраста и их продуктивностью. Правомерность,  полученных  результатов  исследований  подтверждена современными  отечественными и зарубежными  учеными с применением  молекулярно-генетических методов [6,10,12,21,25]. 

2.Материалы и методы исследований

 Посевы кукурузы на зерно (сорт Коллективный 150 ТВ, селекции НИИ Юго – Востока) производились в  ООО «Знамя Победы»  Марксовского района Саратовской области.  Норма высева-60 тыс.  растений/ га, норма полива-2400-3100куб. м/га (5 поливов за вегитацию), доза удобрений-N120P90K90. Урожайность початков в стадии воского спелости (1987-1986гг)- 70-73 ц/га.  В целях реализации поставленных задач  проведены камеральные исследования  по выбору микробиологических продуцентов, лабораторные, полупрозводственные и производственные опыты по технологии приготовления кормов  и прозводственные опыты по скармливанию испытуемых консервированных кормов из зерностержневой смеси (ЗСС).  В лабораторных опытах в целях определения состава микробиологического средсва   использовались жидкая бактериальная закваска Propionibacterium freudenreichiisub sp. shermanii - КМ 186,  лиофильно высушенный концентрат бактерий Lactobacillus plantarum 8Р-А3, сухой экстракт пекарских дрожжей и хлористый кобальт. Микробиологические продуценты  получали из НИИ биохимии,  физиологии растений и микроорганизмов РАН (г. Саратов). В производственных опытах кукурузу на зерно убирали в   восковой спелости початков (без оберток), влажностью 38-45%  комбайном «Нива» с приставкой  ППК-4. В полученной путем обмолота массе содержалось початков -25-30% и зерна-  70-75 %. Зерностержневая масса подвозилась с поля на прицепах  и  выгружалась в  измельчитель ИРМ-50. Степень измельчения  корма ЗСС  2-4 мм- 50% от массы корма. Растительная масса зкладывалась на хранение в три экспериентальных  хранилища емкостью 500т: а) без добавок; б) с обработкой пропионовой кислотой в дозе 5л/т в 50% растворе; в)  с обработкой  биозакваской в установленной дозе.  При заполнении экспериментальнх силосохранилищ (б и в) масса  обрабатывалась  послойно раствором  пропионовой кислоты или водной взвесью  биоконсерванта установкой УФК-Ф-2, в установленных дозах.  Производственные партии пасты биозакваски по разработанному составу  (Патент РФ № 2013065, регистрация   Государственном реестре изобретений 30. 05.1994г.), вырабатывались на Саратовском биохимическом заводе в биореакторах. Рабочие растворы готовили непосредственно перед внесением. Зерностержневую массу в траншеях  уплоплотняли колесным трактором класса 5т. Плотность трамбовки  - 850-900 кг/м3.  Траншеи заполняли на 15-20 см выше уровня стенок, заполнения в течение  3 суток.  Утрамбованную массу изолировали от доступа воздуха с помощью полиэтиленовой пленки. Для выгрузки корма использовали  фрезерный погрузчик.  Пробы силоса отбирали  ежемесячно. Глубина погружения пробоотборника составляла 1 м. Для определения потерь питательных веществна глубину 1,2 м от поверхности траншей закладывались контрольные мешки и  воздухопроницаемой ткани по 8-10 кг (n -4).  Производственные опыты по скармливанию  испытуемых кормов    проведены на бычках симментальской породы 4-8 мес. возраста в условиях производственной базы ПНИИЖиК.   По принципу пар-аналогов сформировано  три  группы бычков (n-15). Продолжительность опытов 4мес.  Диференцированные опыты по переваримости питательных веществ испытуемых концентрированных кормов    проведены   на группах  бычков  7-8 месячного возраста (n -3) в соответствие методиками Всероссийского животноводства НИИ животноводства, 1969г. Нормированное питание телят проведено в соответствие с детализированными нормами ВАСХНИЛ, 1988г. по 16- показателям химического состава кормов.  Исходное сырье и готовые корма исследовались в биохимической лаборатории Поволжского НИИ животноводства и кормопроизводства (ПНИИЖиК) по методикам Всероссийского НИИ животноводства  и Всероссийского НИИ кормов.   Молочнокислые и пропионовокислые бактерии в исходной массе и консервированной ЗСС  определяли  по ГОСТР.51426-99 (ИСО 6887-83) и  ГОСТ Р. 56139-2014.Живая масса телят   взвешиванием каждые 30 дней на весах для телят МВСК С-Н- 0,3, max-0,3т, d-0,1кг.  Определение плесневых грибов в кормах проводилось по  ГОСТ 10444.22-88. Методы определения плесневых грибов в кормах. Взятие рубцового содержимого у подопытных бычков в физиологических опытах проводили спустя 2,5-3 часа после утреннего кормления с помощью насоса Камовского. В рубцовой жидкости определяли:   рН, общий и небелковый азот, белковый азот;  аммиак; ферментную  активность (целлюлозолитическая, амилолитическая, протеолитическая); общее количество бактерий  и целлюлозолитических бактерий [12].  Достоверность результатов исследований определяли с помощью t-критерия Стьюдента  в компьютерной программе МS Office Excel и STATISTICA 6,0. Уровень значимости принимали при Р ≤ 0,05, Р ≤ 0,01, Р ≤ 0,001.

3. Результаты исследований

3.1. Обоснование  выбора микробиологических продуцентов и стимулирующих добавок для успешного консервирования зерностержневой смеси влажностью 38-45%

Проведен анализ научных исследований  последних 40 лет  в области создания и  применения микробиологических средств  для консервирования зеленой и подвяленной массы  многолетних и однолетних культур, влажного плющеного зерна.     Выбраны микробиологические продуценты, наиболее удовлетворяющие основным критериям, которым должен соответствовать штаммы микроорганизма, используемый для консервирования  зерностержневой смеси влажностью от 32% до 45%.  Для молочнокислых и пропионовокислых бактерий: способность образовывать в качестве основного продукта брожения молочную  или пропионовую кислоты;   антагонистическая активность в отношении нежелательной микрофлоры и конкурентоспособность в условиях силосной экосистемы; устойчивость к низким значениям уровня рН,  а также способность к росту в температурных пределах от 100С до 500С;  осмотолерантность; наличие способности сбраживать преимущественно глюкозу, фруктозу, сахарозу, фруктозиды и пентозы; отсутствие способности использовать в качестве питательного субстрата органические кислоты;  отсутствие способности метаболизировать сахарозу в декстрин, а также фруктозу в маннит; отсутствие протеолитической активности [7, 23, 26, 27,28,29].

 Выбраны штаммы молочнокислых и пропионовокислых бактерий, наиболее полно удовлетворяющие           требованиям, предъявляемым к консервирующим препаратам для зерностержневой смеси влажностью 38-45%

                                                                                                            Таблица 1

Обоснование  выбора микробиологических продуцентов и стимулирующих добавок для успешного консервирования зерностержневой смеси влажностью 38-45%

Анализируемые показатели

Способы приготовления  консервирования

Силосование. Эпифитная молочнокислая микрофлора: Lactobacillus sp., Pediococcus sp., Leuconostoc sp., Enterococcus sp., Lactococcus sp. и Streptococcus sp.

Эпифитная молочнокислая микрофлора;биозакваска:Lactobacillus plantarum 8P-A3 и  Propionibacterium freudenreichiisub sp. shermanii – КМ 186

Эпифитная молочнокислая микрофлора;биозакваска: Lactobacillus plantarum 8P-A3 и  Propionibacterium freudenreichiisub sp. shermanii – КМ 186 + экстракт  пекарских дрожжей и соли кобальта

Механизм силосования и консервирования кормов

Доминирование молочной и уксусной кислот в процессе силосования не имеет выраженного ингибирующего действия на развитие клостридий, дрожжей и  плесневых грибов вследствие  низкой антифунгальной активности органических кислот**

Проявляется ингибирующее действие на развитие клостридий, дрожжей и  плесневых грибов, вследствие  хорошей антифунгальной активности органических кислот,    подавляющих деятельность  микромицетов

Проявляется  сильное ингибирующее действие на развитие клостридий, дрожжей и  плесневых грибов, вследствие  хорошей антифунгальной активности органических кислот,    подавляющих деятельность  микромицетов

Основное консервирующее вещество

Молочная кислота и небольшое количество уксусной кислоты.

Молочная, пропионовая, уксусная кислоты. Метаболиты,  продуцирующие индуцированными  штаммами  МКБ И ПКБ 

Результат заготовки корма

Использование всего спектра доступных углеводов для образования  молочной кислоты. Снижение рН корма идет до тех пор, пока не закончатся доступные для сбраживания углеводы или он не опустится до значений ниже 3,8. Высокое накопление этанола и метанола. Низкий уровень биодеструкции микотоксинов (25-40%).

Использование всего спектра доступных углеводов для образования  пропионовой, уксусной и молочной кислот и стабилизации  рН готового корма. Снижение накопление этанола и метанола в сранение с силосованием на 30-40%. Средний уровень  инактивация  плесевых грибов и дрожжей, а также биодеструкции значимых микотоксинов (65-70%)

Использование всего спектра доступных углеводов для образования   пропионовой, уксусной и молочной кислот стабиизации  рН готового корма. Снижение накопление этанола и метанола в сранение с силосованием на 80-90%.  Высокий уровень инактивации  плесевых грибов и дрожжей, а также биодеструкции значимых микотоксинов (95-100%).

Сохранность кормов в период хранения

Молочная кислота достаточно слабо влияет на активность грибов и плесеней.   Низкая аэробная стабильность корма из ЗСС, то есть сохранность питательных веществ и высокие риски контаминации  плесневыми грибами и рост дрожжей после вскрытия хранилища

Пропионовая кислота микробного синтеза обладает высокой фунгицидной активностью, то есть тормозит развитие плесеней и грибов в готовом корме. Низкая аэробная стабильность корма из ЗСС, то есть сохранность питательных веществ и высокие риски контаминации  плесневыми грибами и рост дрожжей после вскрытия хранилища

Пропионовая кислота микробного синтеза обладает высокой фунгицидной активностью, то есть тормозит развитие плесеней и грибов в готовом корме. Высокая аэробная стабильность корма из ЗСС обеспечивает сохранность питательных веществ и иннактивацию плесневых грибов и дрожжей после вскрытия хранилища

Влияние на активность рубцового пищеварения

Избыток молочной кислоты (при использовании силосных диет) с большой долей вероятности пойдет на синтез кетоновых тел, снизит уровень рН крови, концентрацию щелочных металлов, уровень катионно-анионного баланса в кислую сторону, а также приведет к дополнительной нагрузке на печень, сердце, легкие.

Развитие  лактобактерий и пропионовокислых бактерий в рубце измененяет уровнь рН и  соотношение летучих жирных кислот, что   способствует стабилизации рубцовой микрофлоры и, как следствие, поддержанию уровня рН, оптимального для жизнедеятельности целлюлозолитиков и детоксикации микотоксинов в содержимом. Показано на рост  количество  штамма L. plantarum в рубцовой жидкости коров, потреблявших силос, законсервированный с использованием бактериальных заквасок  с данным штаммом по сравнению с контрольной группой. Повышался уровень деградация нейтрально-детергентной клетчатки в рубце в рубце коров, которым скармливали ЗСС, законсервированный с применением штамма бактерии L. рlantarum.

Для решения поставленной задачи были использованы следующие виды микроорганизмов: жидкая бактериальная закваска Propionibacterium freudenreichiisub sp. shermanii - КМ 186; лиофильно высушенный концентрат бактерий Lactobacillus plantarum 8Р-А3 (L.plant.). Учитывая, низкие антифунгинальные свойства Propionibacterium freudenreichiisub sp. shermanii - КМ 186 (Prop. freud. sp.chor.) [18]  и  целях ее повышения в состав закваски  включали: сухой экстрат пекарских дрожжей и соли кобальта [15,18].

3.2.Влияние дозировки и состава консервирующего  средства на  качество и сохранность питетельных веществ в период  анаэробного   хранения  влажной зерностержневой смеси

Для консервирования зерностержневой смеси влажностью 38-45% были выбраны штаммы молочнокислых и пропионовокислых бактерий, метаболиты которых обладают    высоким антифунгальной активностью на патогенные бактерии, микромицеты и дрожжи:жидкая бактериальная закваска Propionibacterium freudenreichiisub sp. shermanii - КМ 186 и Lactobacillus plantarum 8P-A3 в виде  сухого лиофилизата. Продуцент Lactobacillus plantarum 8P-A3, использован в качестве стартерной культуры в эксперименте по конервированию. Выполнено три лабораторных опыта, в которых испытано 12 вариантов состава,    включающих в расчете на I  т  сырья различное количество жизнеспособных микробных клеток L.plant. (в смеси  от 80 до 15 млрд. клеток) и  Prop. freud. sp.chor. (в cмеси  с L.plant. от 10 до 20 млрд. клеток);экстракт  пекарских дрожжей (от I до 2 г сухой массы) и хлористый кобальт  (от 40 до 70 мг).  Через месяц после закладки зерна,  стеклянные литровые  ёмкости вскрыли и провели органолептическую оценку готового корма. Во всех опытных вариантах не было выявлено признаков порчи. В то же время было отмечено, что зерностержневая смесь (ЗСС) без консерванта (контроль) имело более выраженный кислый запах. Положительным результатом считали отсутствие посторонней микрофлоры в заложенной на хранение биомассе по истечении  одного месяца. О качестве заготавливаемого корма  судили по содержанию  и соотношению органических кислот, а также накоплению метанола, этанола, аммиака и  рН. В этих исследованиях более высокие показатели сохранности питательных веществ и лучшее качество готового  корма (по соотношению молочной  и уксусной кислот, концентрации этанола и метонола) получены при обработке ЗСС составом (нa I т сырья): L.plаnt. (10-15 млрд. клеток) и Prop. freud. sp.chor. (10-20 млрд. клеток);экстракт  neкарских дрожжи  2 г сухой мaccы и хлористый кобальт - 60-70 мг.  Установлено, что  обработка биоконсервантом способствует усилению молочнокислокого брожения и сокращению сроков подкисления массы до рН-4,2.  Отмечено снижение сбраживания сахаров   на 15-22 % и более низкие показатели содержания  в кормах этанола  и метанола (в 1,2-1,4 раза)    в           cpaвнении  с   показателями в силосе из ЗСС без добавок  или  в кормах,   консервированных другими составами указанных микробиологических  продуцентов, что предопределило более низкие потери сухого вещества  (табл.1).

                                                                   Таблица 1

 Оценка интродукции микробиологических продуцентов в зерностержневую смесь влажностью 38-45 % после месячного хранения в анэробных условиях

Вид добавки

Показатели качества и сохранности

сбраживание сахара,%

амиачный азот, % СВ

МК/  УК

 

масляная к-та,%

этанол,%

рН

потери СВ,%

Без добавки

91,3

0,32

3,8

0,28

0,63

4,15

5,8±0,17

L.plаnt. и Prop. freud. sp.chor. 8 и 10 млрд. клеток+2г экстракта пекарских дрожжей

78,4*

0,18*

6,9

0,19*

0,34*

4,12

4,5±0,09*

L.plаnt. и Prop. freud. sp.chor. 10 и 20 млрд. клеток+2г экстракта пекарских  дрожжей+50 мг СоСI2

72,6*

0,11*

6,9

0,10*

0,25*

4,18

4,5±0,07*

L.plаnt. и Prop. freud. sp.chor. 10 и 15 млрд. клеток+2г экстракта пекарских  дрожжей+60 мг СоСI2

71,9*

0,09*

6,3

0,19*

0,28

4,23

4,2±0,11*

L.plаnt. и Prop. freud. sp.chor. 6 и 20 млрд. клеток+2г экстракта пекарских дрожжей+70 мг CoCl2

76,3*

0,12*

5,5

0.05*

0,31*

4,28

4,2±0,05*

L.plаnt. и Prop. freud. sp.chor. 10 и 10 млрд. клеток+2г  экстракта пекарских дрожжей+70 мг CoCl2

76,2*

0,10*

5,3

0,04*

0,25**

4,30

4,1±0,07*

*доставерно при р≤0,05 и р≤0,01 к  пропионовой кислоте;   **силосованию ЗСС

Высокий консервирующий эффект  предложенного состава объясяется интенсивным развитием в первую неделю анаэробного хранения ЗСС   молочнокислых бактерий штамма L.plant  и подкилением  массы до рН 4.2-4,3, Одновременное присутствие L.plant.  и Prop. freud. sp.chor. обладающих  высокой антагонистической активностью  создает синергетический эффект в 2-4 недели хранения требуемый для инактивации протеолитических бактерий, плесневых грибов и дрожжей. Это предположение подтверждается увеличением доли молочной кислоты в составе кислот брожения: соотношение молочной и уксусной кислот 6,5-6,1 против 3,8-4,7 и   отсутствием плесневых грибов и дрожжей после выемки. Кроме того,  применение  указанного выше состава способствовало более высокой аэробной стабильности силоса из ЗСС (по накоплению этанола  и метанола). Таким образом, интродукция штаммов бактерий L.plаnt. и Prop. freud. sp.chor. и биологически активных веществ (экстракт пекарских дрожжей и соли кобальта) в состав миробиоэкосистемы  ЗСС влажностью 38-45% способствует значительному снижению содержания представителей аэробной микрофлоры, микромицетов и дрожжей являющихся одной из основных причин аэробной  нестабильности консервированных кормов.  Наши исследования согласуются с данными  ряда  отечественных и зарубежных авторов о высокой эффективности  по применения молочнокислых и комплесных биозаквасок для сохранения  влажного плющеного зерна в анаэробных условиях [6,8].Интродукция штаммов бактерий L.plаnt. и Prop. freud. sp.chor. и биологически активных веществ в более влажную зерностержневую смесь (32-36%) стимулировало молочнокислое брожение и проводило к  полному сбраживанию сахаров и  подкислению корма  рН до 3,7-3,8, а также способствовало более высоким потерям сухого вещества.  

3.3. Оценка различных способов консервирования и использования зерностержневой смеси влажностью 38-45%

В полупрозводственных опытах по приготовлению кормов и  кормлению бычков симменталской породы возрастом 4-8 мес. дана зоотехническая  оценка  следующим способам приготовления  кормов из ЗСС влажностью 38-45%: а) силосование; б) консервирование пропионовой кислотой в дозе 5 л/т;  в)  обработка раствором закваски  в дозах 1л, содержащей в мл/ КОЭ (L.plаnt. и Prop. freud. sp.chor. 15 и 15 млрд. клеток+2г экстракт пекарских дрожжей+60 мг CoCl2) на 1 т  на т исходной массы.

3.3.1.Лабораторные опыты

 В лабораторных опытах использовались  жидкая бактериальная закваска Propionibacterium freudenreichiisub sp. shermanii - КМ 186 и  лиофильно высушенный концентрат бактерий Lactobacillus plantarum 8Р-А3. Сухой экстракт пекарских дрожжей и соли кобальта (CoCl2) добавляли в маточный раствор.   Ингредиенты смешивались в мешалке и закладывались в 1л стеклянные бутылки (n-4), обрудованные водяным затвором. Для микробиологических и биохимических исследований емкости вскрывались на 5,15,30  день хранения.
Интродукция штаммов бактерий в состав миробиоэкосистемы ЗСС способствовало изменениям  в структуре микробиоценоза: снижению содержания представителей аэробных бактерий, микромицетов и дрожжей;  росту молочнокислой микрофлоры (табл. 2).  

                                                                                           Таблица 2

  Изменения состава микрофлоры зерностержневой смеси при разных способах консервирования

Способ приготовления

Продуценты,

млрд. клеток, г / СВ

Сутки хранения, жизнеспособных клеток в  г КОЭ субстрата

Исходная масса

5

10

15

30

Силосование

анаэробные

2,9х109

2,9х109

2,4х105

1,6х105

2,3х102

молочнокислые

1,6х105

5,4х106

3,7х108

7,8х104

5,8х104

плесневые грибы

1,3х105

3,8х106

2,9х105

4,4х104

2,7х103

дрожжи

2,5х103

2,2х104

4,3х103

2,0х103

4,3х102

Обработка пропионовой кислотой в дозе 5 л/т

анаэробные

2,9х109

7,0х104

4,4х102

986

754

молочнокислые

1,6х105

1,5х104

7,2х103

2,5х102

895

плесневые грибы

1,3х105

2,5х103

1,5х102

-

-

дрожжи

2,5х103

1,9х102

940

189

108

Обработка инокулятоми L.plаnt. и Prop. freud. sp.chor. , дозы  12-15 млрд. клеток/т.,2г экстракт пекарских дрожжей и 60 мг CoCl

анаэробные

2,9х109

5,4х104

1,5х103

4,2х102

912

молочнокислые

1,6х105

4,1х106

3,7х107

7,8х102

1,8х102

плесневые грибы

1,3х105

3,2х104

1,8х102

-

-

дрожжи

2,5х103

4,4х103

3,9х102

876

254


Обработка зерностежневой смеси влажностью 38-45% инокулятоми L.plаnt. и Prop. freud. sp.chor.  в  дозах  12-15 млрд. клеток/т+2г экстракта пекарских дрожжей+60 мг CoCl2 на 1 т  на т исходной массы способствует усилению молочнокислого брожения и инактивации плесневых грибов и дрожжей. Показано, что на 5 сутки консервирования происходило активное размножение искусственно интродуцированного штамма, что косвенно свидетельствует о быстром подкислении корма.  По консервирующему действию на ЗСС биозакваска  не уступает пропионовой кислоте, вносимой в дозе 5л/т (табл. 3). Многочисленными  исследованиями отеественных и зарубежных ученых  доказано высокое  антагонистическое  действие  метаболитов Lactobacillus plantarum: фенилмолочнай кислоты и ее производных [17,20].

3.3. 2розводственные опыты

  В производственных опытах, по консервированию зерностержневой смеси и зоотехнических опытов по кормлению (на трех группах бычков симменталской породы возрастом 4-7 мес.) дана технологическая и  зоотехническая  оценка  следующим способам приготовления  кормов из ЗСС влажностью 38-45%: а) силосование; б) консервирование пропионовой кислотой в дозе 5 л/т;  в)  обработка водной взвесью  закваски   (L.plаnt. и Prop. freud. sp.chor. 15 и 15 млрд. клеток+2г экстракта пекарских дрожжей дрожжей+60 мг СоСI2) на т исходной массы.

                                                                                        Таблица 3

Результаты технологических опытов по приготовлению консервированных кормов из зеностержневой смеси влажностью 38-45%

 

Показатели

Способы заготовки

 

силосование

обработка пропионовой кислотой

обработка бактериальными продуцентами

 

1.1.Изменения содержания веществ  при консервировании

 

 Сухое вещество (СВ),%

      58,4±2,1

    57,6±3,6

    57,0±3,1

 

Содержится в СВ,%:

 

 

 

 

Протеин

      8,65±0,72

      9,1±0,64

      9,08±0,72

 

Жир

      3,63±0,17

   3,65±0,25

     3,60±0,57

 

Клетчатка

      7,64±0,52

   7,66±0,67

     7,52±0,54

 

Сахар

      0,66±0,05

  1,28±0,06

    0,75±0,08

 

Крахмал

      57,9±2,6

      58,4±2,4

      58,1±2,7

 

Органические кислоты,

      2,93±0,67

    2,17±0,40  

      2,66±0,54

 

в т.ч.: молочная

      2,12±0,61

     1,32±0,40

      2,08±0,43

 

Этанол

      0,58±0,19

      0,23±0,06

      0,26±0,09

 

Метанол

      0,22±0,09

     0,14±0,04

     0,11±0,04

 

Общий азот,%

     1,38±0,13

    1,41±0,13

    1,40±0,08

 

В % от общего: небелковый

      30,6

      26,5

    23,1

 

Аминный

      15,8

      8,8

   10,4

 

Аммиачный

      0,32

      0,11

    0,12

 

соотношение молочной и  уксусной кислот

      5,16

      3,02

   5,64

Общие потери сухого вещества,%

       3,9

      3,0*

   3,2*

Гидроз белка,%

      37,3

     18,5*

  22,1*

Сбраживание сахара,%

      68,8

     48,1

  59,2

         
*достверность различий  к 1-йгруппе; **к 2- й группе

Обработка  зерностержневой смеси пропионовой кислотой и   инокулятами L.plаnt. и Prop. freud. sp.chor обеспечивала большую сохранность белков и углеводов в корме, чем их силосование и обработка консервантами, поскольку при последних способах наблюдались потери, вызванные действием микроорганизмов, развивающихся в анаэробных условиях (табл.3). 
3.3.3. Рубцовое пищеварение, переваримость  и продуктивное действие испытуемых кормов
    Производственные опыты по скармливанию  испытуемых кормов    проведены на бычках симментальской породы 4-8 мес. возраста в условиях производственной базы ПНИИЖиК. Среднесуточное потребление  кормов за 120 дней учетного периода составило: сено -2,0-2,2кг;  свежий обрат 1,6кг (4-6 мес возраста; травяная мука люцерновая, граннулированная-0,12кг; трикацийфосфат -0,1кг; зерносмеси с долей  3СС с БМВД и подсолнечниковый жмых по СВ 75%: силос- 0,68кг;  конервированный корм пропионовой кислотой-063г; консервированный корм биозакваской- 0,72кг.  Потребление сухого вещества рационов животных (по 3-м группам) составило 4.0-4,2кг; сырого протеина-610-620г; переваримого протеина- 375-385г; сахара-410-440 г : крахмала-830-812г; ОЭкрс- 42-45МДж.  В исследованиях по рубцовому пищеварению  подопытных животных установлено,  что потребление консервированной   биозакваской ЗСС, увеличивает  численность желательных  лактобактерий и пропионовокислых бактерий в рубце жвачных, а значит   способствует  поддержанию уровня рН, оптимального для жизнедеятельности желательной микрофлоры. Отмечается увеличение доли целлюлозолитических бактерий одновременно с ростом  целлюлозолитической активности и стабилизации рубцового пищеварения, и  в свою очередь, способствовало    лучшей  переваримости  клетчатки  корма животными, которым скармливали консервированные  биозакваской концентрированные корма (табл.4).  Наши данные согласуются с результатами исследований с использованием метода ПЦР, где показано, что количество геномов бактерии L. рlant. было выше в рубцовой жидкости коров, потреблявших силос, законсервированный с использованием бактериальных заквасок на  основе L. рlant. Было   установлено, что в рубце коров, которым скармливали силос, законсервированный с применением штамма бактерии L. Рlant., повышался уровень деградация нейтрально-детергентной клетчатки в рубце[14,20, 21,22].

                                                      

                                                                                    Таблица 4

Влияние скармливания консервированных кормов на рубцовое пищеварение бычков и питательную ценность корма

Показатели

Способы заготовки

силосование

обработка пропионовой кислотой

обработка бактериальными продуцентами

1.Показатели рубцового пищеварения телят **

Общее число бактерий после утреннего кормления,  КОЕ/ мл:

2,6х107

1,2х106

3,4х107

в том числе, целлюлозолитических бактерий ,%

    28,8

      26,4

      31,6

Протеолитичская активность, ед/мл

    8,4

8,0

8,9

Целлюлозолитиеская активность, моль/100мл

   16,7

15,5

17,2**

Амилоллитическая активность, мг%

26,5

26,2

26,5

Аминный азот, мг%

0,64

0,51

0,50*

2.Переваримость питательных веществ консервированной  ЗСС  в диффренцированных опытах,%**:

Органическое вещество

79,3

78,6

81,1**

Протеин

71,3

68,4

72,7**

Крахмал

96,7

95,4

96,9**

Клетчатка

62,9

63,0

64,5**

3.Питательная ценность  корма,  продуктивность и затраты ЭКЕ крс на кг прироста 4-х месячные опыты)

Содержание ОЭв кг СВ, МДж

11,78

11,75

11,85

Суточный прирост бычков, кг

0,66

0,72

0,75*

Затраты ЭКЕ крс на кг прироста, кг

6,02

5,76

5,63

  • *достверность различий  к 1-йгруппе; **к 2- й группе

На бычках симментальской породы  7-8-месячного возраста живой массой 200-220 кг проведены дифференцированны опыты по переваримости  питетельных веществ испыуемых кормов из зерностержневой смеси влажностью 38-45%.Переваримость органического вещества,  сырого протеина, крахмала и  клетчатки кормов, приготовленных путем обработки инокулятами L.plаnt. и Prop. freud. sp.chor  превышает переваримость  этих питательных веществ корма обработанного пропионовой кислотой  соответственно на 3,1 % (р< 0,05), 6,3 % (р<0,01), 2,7%(р < 0,05), 4,7 % (р< 0,01). Повышение переваримости  протеина,  клечатки и крахмала  у животных, которым скармливали  ЗСС  с биозакваской, обусловлено более глубоким  гидролизом белка, а также            повышение деструкции клетчатки. Аналогичные данные получены отечественныи и зарубежными исследованиями [9,16,19]. При полной поедаемости всех видов кормов из зерностержневой смеси бычками более высокие результаты их продуктивности на 13,6 % (р < 0,01) получены у животных, которым скармливали консервированные биозакваской. Указанное увеличение продуктивности бычков третьей  группы способствовало снижению затрат ЭКЕ крс на кг прироста, что свидетельствовало о более эффективном использовании кормов, полученных путем смесью бактериальных инокулятов.

Выводы

1. Более высокие показатели сохранности питательных веществ и лучшее качество готового  корма (по соотношению молочной  и уксусной кислот, концентрации этанола и метонола) получены при обработке ЗСС влажностью 38-45% следующим  составом (нa I т сырья): L.plаnt. (10-15 млрд. клеток) и Prop. freud. sp.chor. (10-20 млрд. клеток); экстракт  neкарских дрожжей-  2 г сухой мaccы и хлористый кобальт - 60-70 мг.   Применение этого состава  биоконсерванта способствует усилению молочнокислокого брожения и сокращению сроков подкисления массы до рН-4,3  и инактивации аэробных бактерий, плесневых грибов и дрожжей.  Отмечено снижение сбраживания сахаров   на 15-22 % и более низкие показатели содержания  в кормах этанола  и метанола (в 1,2-1,4 раза)      консервированных другими составами микробиологических  продуцентов и без них.

2.Обработка зерностежневой смеси влажностью 38-42% инокулятоми L.plаnt. и Prop. freud. sp.chor.  в  дозах  12-15 млрд. клеток/т+2г дрожжей+60 мг СоСI2  на 1 т исходной массы  не уступает  консервирующему действию пропионовой кислоте, вносимой в дозе 5л/т.

3. Концентрированные корма для крупного рогатого скота,  полученные с помощью биоконсервирования отличаются   пищевой безопастностью (отсутствие патогенной микрофлоры и плесневых грибов),  высокой энергетической питательностью и диетическими свойствами по соотношеннию органических кислот, легкоферментируемого протеина, углеводов (ферментированный крахмал). 

4. Скармливание консервированных бизакваской ЗСС способствует стабилизации рубцового биоциноза телят и способствует  поддержанию уровня рН, оптимального для жизнедеятельности желательной микрофлоры, вследствие чего. повышается гидроиз  белка и  деградация клетчатки, что  приводит к  росту переваримости органического вещества рациона, продуктивности животных и оплату корма приростом живой массы.

Библиографический список:

1. Бабич А.А. и др. Хранение и использование влажного зерна кукурузы /– М.: ВО Агропромиздат. 1989. – С.5-24,25-62.
2. Готовим концентрированные корма из кукурузы /Надточаев Н.Ф., Абраскова С.В./- Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию, 2017г. /– [электронный ресурс]. Режим доступа: www.mshp.gov.by/arekomendacii/zs/2009/110809/rekomen110809.htm
3. Зельцер А. М. Теоретическое обоснование системы консервирования кормов и рационального их использования в молочном скотоводстве Юга-Востока России / – Автореф. дис. д-ра с.-х. наук. М.: 1995. – 41 с.
4. Зельцер А.М. Патент РФ о составе консервирующего средства для початков кукурузы /– № 2013065. РОСПАТЕНТ. Регистрация Государственном реестре изобретений 30 мая 1994г.
5. Зельцер А. М. Влияние консервированных кукурузных диет коров на молочную продуктивность, состав, безопасность молока и качество молочных продуктов / Омск 2018- Журнал «Вестник современных исследований» №11-7(26), – С. 312 -318.
;6. Йылдырым Елена Александровна. Теоретические и экспериментальные основы микробиологической безопасности консервированных кормов для жвачных животных / Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук, Царское село. Ленинград. 2019г. 7.Квасников Е.И. Биология молочнокислых бактерий. /– Ташкент: Изд. Академии наук Узбекской ССР, 1960. – 351 с.
. 8.Кучин Н. Н. Влияние степени уплотнения и использования биологических и химических препаратов на результаты консервирования фуражного зерна повышенной влажности / – Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. 2012. № 2. – С. 140-144
9. Мак-Дональд П. Биохимия силоса./ – М.,: Агропромиздат, 1985. – 271 С.
.10. Лаптев Г.Ю., Новикова Н.И., Йылдырым Е.А., Ильина Л.А., Филипова В.А., Солдатова В.В. Эффективное консервирование плющеного зерна. / – Сельскохозяйственные вести. – 2017, №3. – С.34-35.1
. 11.Победнов Ю.А. Основы и способы силосования трав./ – СПб «Биотроф», 2010. – 192 с. 114
12. Чюрлис Т.К. О методике определения активности расщепляющей целлюлозу микрофлоры преджелудков у крупного рогатого скота. /– В кн.: Кормление сельскохозяйственных животных, М.: Сельхозиздат, 1958: – 470 – 475
13.Buxton D.R., Richard E. Muck, Joseph H. Harrison. Silage Science and Technology / – Madıson: American Society of Agronomy, Incorporated, 2003. – 927 Р.
14. Escoula L. Patulin production by Penicillium granulatum and inhibition of ruminal flora / – J. Environ. Pathol. Toxicol. Oncol. - 1992.- V. 11. – P. 45-48.
15. Hesser Y.M. .Lactobacili in еnsileg highmoisture com /– 1967: App.Microbiol. – 15:49
16. Ferraretto, L. F., S. M. Fredin, R. E. Muck and R. D. Shaver. Microbial inoculant and ensiling time effects on fermentation profile, nitrogen fractions, and ruminal in vitro and in situ starch digestibility in corn shredlage and late-maturity-corn silage / – Prof. Anim. Sci. 2016. – V.32. P.861-868.
17. Chicherin I.Yu., Pogorelsky I.P., Lundovskikh I.A., Malov A.A. et al. Dynamics of the content of lactoba-cilli, microbial metabolites and antibacterial activity of the growing culture of Lactobacillus Plantarum 8P-A3 /– Zhurnal infektologii [Journal of Infectology]. – 2013
18. Flores-Galarra R.A, Glatz B.A., Bem C.Y. Preservation of high=moisture com by microbial fermetation/– 1985 . Y’Food-prot. – 48:407
19. Muck E. Recent advances in silage microbiology/ – Agricult. Food Sci., 2013, – 22: 3-15.107
20. Muck, RE, Broderick, GA, Faciola, AP, Hymes-Fecht, UC: 2011. Milk production's response to alfalfa silage feeding with Lactobacillus plantarum / – Journal of Animal Science 89 (E-Suppl 1): – 546
21. Mohammed R., Stevenson D.M., Beauchemin K.A., Muck R.E. et al. Changes in ruminal bacterial community composition following feeding of alfalfa ensiled with a lactic acid bacterial inoculant / – J Dairy Sci. – 2012. – V. 95. – P. 328–339
22. Prema et al./ Production of the compound and characterization of the antifungal (3-phenyllactic acid) produced by the Lactobacillus plantarum strain / – Food an..:2010




Рецензии:

6.06.2021, 23:14 Лакота Елена Александровна
Рецензия: Научная статья «Безопасные консервированные высокоэнергетические концентрированные корма из початков кукурузы для крупного рогатого скота» автором которой является Зельцер Александр Меерович, Саратовского центра сертификации и консалтинга, посвящена очень актуальной на сегодняшний день теме кормления, а именно, использованию консервированных кормов, которые отличаются своими диетическими свойствами, а также высокой энергетической питательностью, что очень важно при скармливании их крупному рогатому скоту. Автор подчеркивает, что эта тема частично была начата изучаться еще в 1986 г., что подтверждается опубликованными научными изданиями (1995 г.), патентом на изобретение (1994.г.); в дальнейшем, исследования были продолжены, о чем констатируют статейные научные данные (2018 г.) Актуальность исследований, указанная в статье, не вызывает сомнений, поскольку автор доказал, что, концентрированные корма для крупного рогатого скота, полученные биоконсервированием отличаются отсутствием патогенной микрофлоры и плесневых грибов, высокой энергетической питательностью, и скармливание таких кормов будет способствовать стабилизации рубцового биоценоза у телят, и, как следствие, выращиванию более здорового потомства. Анализируя, представленный в статье научный материал, и оценивая в целом статью Зельцера А.М. положительно, можно отметить, что выполнен разносторонний, многолетний объем исследований, биометрически обработанный, изложенный грамотно, в доступной форме. Представлен обширный цифровой материал в виде табличных данных, подтверждающий достоверность проведенных опытов. В конце статьи имеется исчерпывающий библиографический список, который автор хорошо проработал. Замечаний по материалу научной статьи нет. Данная статья будет интересна для специалистов, работающих в области зоотехнии и ветеринарии, так как показан материал, собранный за 40 лет научных исследований, что очень важно в современных условиях разведения сельскохозяйственных животных. Считаю, что статья Зельцер А.М. может быть опубликована без доработки в журнале "Sci-Article". Рецензент - Лакота Елена Александровна, доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник отдела животноводства ФГБНУ "ФАНЦ Юго-Востока", г. Саратов.



Комментарии пользователей:

18.06.2021, 15:28 Ашрапов Улугбек Товфикович
Отзыв:  Научная статья автора Зельцера А.М. имеет научную новизну и актуальность. Еще древние индейцы цивилизации Майя Центральной Америки выращивали кукурузу и создавали специальные плантации кукурузы в горах. А на сегодняшний день в США плантации кукурузы видны из космоса. Примерно две трети мирового производства кукурузы выращивается на корм сельскохозяйственных животных и птицы (https://www.yara.ru/crop-nutrition/maize/key-facts/maize-markets/). Зерновая и кормовая кукуруза является одним из наиболее высококалорийных источников энергии для кормления домашнего скота, которое обеспечивает больше жира, чем пшеница и ячмень, однако содержит меньше белка, чем зерно хлебных злаков, поэтому изучение свойств консервированных концентрированных кормов имеет важное значение. Однако не вредить ли добавление хлористого кобальта - 60-70 мг, т.к. в завышенных дозах хлористый кобальт, как и другие соли кобальта, весьма токсичен (http://www.cnshb.ru/AKDiL/0031/base/RK/000433.shtm).


18.06.2021, 19:21 Зельцер Александр Меерович
Отзыв: Уважаемый Улугбек Товфикович ! Спасибо за отзыв. Многочисленными научными исследованиями установлено, что кобальт является одним из важнейших микроэлементов, участвующих в биосинтезе ферментов, необходимых для жизнедеятельности человека и животных. Дефицит кобальта вызывает заболевания человека и животных (формирование форменных элементов крови, костной ткани и т.д.). В нашем случае, хлористый кобальт в указанных дозах, полностью используется в метаболизме Prop. freud. sp.chor.в результате брожения ЗСС Влажность 38-45% и не может представлять опасности для животных. На данную закономерность указывается в разделе 3.1.(Flores-Galarra R.A, Glatz B.A., Bem C.Y.,-1985). С признательностью Александр Меерович


19.06.2021, 8:38 Ашрапов Улугбек Товфикович
Отзыв: Cтатья автора Зельцер Александра Мееровича полностью отвечает требованиям предъявляемым к научным статьям и статью рекомендую к публикации в журнале sci-article.ru.


19.06.2021, 10:40 Зельцер Александр Меерович
Отзыв: Уважаемый Улугбек Товфикович ! Спасибо за отзыв. Думаю, что связи ученых должны расширяться,- для этого и работаем С признательностью Александр Меерович


Оставить комментарий


 
 

Вверх