УДК 636.087.3
КОФАНОВА А.В.
Курская государственная сельскохозяйственная академия
Курская государственная сельскохозяйственная академия
Ключевые слова: цианобактерии Arthrospira platensis, молочная продуктивность, дойные коровы, прирост живой массы, молодняк крупного рогатого скота.
Изучено влияние биомассы цианобактерии Arthrospira platensis (микроводоросль спирулина) на продуктивность лактирующих коров, а также на рост молодняка крупного рогатого скота.
Введение.
На сегодняшний день одним из приоритетных направлений государственной политики считается обеспечение населения экологически безопасными продуктами питания. Рынок экологической (альтернативной) продукции сельского хозяйства формируется во многих странах мира. Такая продукция гарантирует потребителю более высокое качество, что обеспечивается выполнением требований к кормлению и системе содержания животных. В ЕС принят регламент об экологическом производстве, а также маркировке экологической продукции, в основе которого лежит ее выработка с использованием природных веществ и естественных процессов [1].
В России вступление в силу с 1 января 2020 г. Федерального закона № 280-ФЗ «Об органической продукции и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» означает новую страницу в истории сельского хозяйства и перерабатывающей отрасли.
Целью его внедрения является регулирование отношений, связанные с производством, обработкой и сбытом органической продукции, а также использование данных, указывающих на органическое производство, при нанесении маркировки и в рекламе. Законом разрешается использование только натуральных кормов и запрещается применение ростостимулирующих препаратов и кормовых антибиотиков [2].
Таким образом, в настоящее время значительное внимание уделяется натуральным и безопасным кормовым добавкам, которые способны увеличить продуктивность животных, не нанося вред здоровью животных и человека [3, 4]. Применение таких препаратов и использование полезных форм микроорганизмов в животноводстве рассматриваются как альтернативы кормовым антибиотикам [5].
Важная роль в решении ряда глобальных продовольственных проблем отводится микроводорослям. Широко применение микроводорослей и в сельском хозяйстве. Так цианобактерии Arthrospira platensis (микроводоросль спирулина) рекомендуются в качестве общего укрепляющего средства. Эти микроводоросли имеют большое значение для питания организмов: более 100 компонентов питания, из которых 60−70% белков (сухое вещество), все аминокислоты, витамины, фитонутриенты, каротиноиды, минералы, уникальные пигменты, омега-3 — жирные кислоты и омега-6 жирные кислоты, гамма-линолевая кислота, мощные пробиотические соединения, хлорофилл и полисахариды [6, 7].
Цианобактерии Arthrospira platensis (микроводоросль спирулина) является уникальным пищевым продуктом. Она содержит 60−70% белков, 10−20% углеводов, 5% жира и 2% клетчатки. По сравнению с белками других видов сырья, белки Arthrospira platensis имеют более ценный аминокислотный состав, а также биологически активные соединения, положительно влияющие на активность различных ферментов, а также на синтез нуклеиновых кислот и фотосинтез.
Содержащиеся в цианобактерии фитогормоны и ферменты, характеризуют её антиоксидантные свойства [8]. Из-за своих биологически активных веществ, уникального химического состава, ценных протеинов, сочетания аминокислот, витаминов и минералов, цианобактерия Arthrospira platensis может быть успешно использована в питание животных. В литературе описаны также пребиотические свойства Arthrospira platensis [9].
Клинические данные, полученные в ведущих научных учреждениях мира, показали, что биологически активные вещества, действующие в комплексе, обладают высокой функциональной активностью и проявляют разнообразные свойства. Установлено, что цианобактерии Arthrospira platensis:
Биомасса Arthrospira platensis обладает способностью повышать реализацию продуктивного биопотенциала организма высокопродуктивных животных, а также способствует повышению резистентности организма к воздействию биотических и абиотических факторов среды. Использование биомассы Arthrospira platensis служит альтернативой применения в животноводстве антибиотиков и синтетических кормовых добавок.
Целью исследования явилось изучение влияния биомассы цианобактерии Arthrospira platensis на продуктивность лактирующих коров, а также на рост молодняка крупного рогатого скота.
На сегодняшний день одним из приоритетных направлений государственной политики считается обеспечение населения экологически безопасными продуктами питания. Рынок экологической (альтернативной) продукции сельского хозяйства формируется во многих странах мира. Такая продукция гарантирует потребителю более высокое качество, что обеспечивается выполнением требований к кормлению и системе содержания животных. В ЕС принят регламент об экологическом производстве, а также маркировке экологической продукции, в основе которого лежит ее выработка с использованием природных веществ и естественных процессов [1].
В России вступление в силу с 1 января 2020 г. Федерального закона № 280-ФЗ «Об органической продукции и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» означает новую страницу в истории сельского хозяйства и перерабатывающей отрасли.
Целью его внедрения является регулирование отношений, связанные с производством, обработкой и сбытом органической продукции, а также использование данных, указывающих на органическое производство, при нанесении маркировки и в рекламе. Законом разрешается использование только натуральных кормов и запрещается применение ростостимулирующих препаратов и кормовых антибиотиков [2].
Таким образом, в настоящее время значительное внимание уделяется натуральным и безопасным кормовым добавкам, которые способны увеличить продуктивность животных, не нанося вред здоровью животных и человека [3, 4]. Применение таких препаратов и использование полезных форм микроорганизмов в животноводстве рассматриваются как альтернативы кормовым антибиотикам [5].
Важная роль в решении ряда глобальных продовольственных проблем отводится микроводорослям. Широко применение микроводорослей и в сельском хозяйстве. Так цианобактерии Arthrospira platensis (микроводоросль спирулина) рекомендуются в качестве общего укрепляющего средства. Эти микроводоросли имеют большое значение для питания организмов: более 100 компонентов питания, из которых 60−70% белков (сухое вещество), все аминокислоты, витамины, фитонутриенты, каротиноиды, минералы, уникальные пигменты, омега-3 — жирные кислоты и омега-6 жирные кислоты, гамма-линолевая кислота, мощные пробиотические соединения, хлорофилл и полисахариды [6, 7].
Цианобактерии Arthrospira platensis (микроводоросль спирулина) является уникальным пищевым продуктом. Она содержит 60−70% белков, 10−20% углеводов, 5% жира и 2% клетчатки. По сравнению с белками других видов сырья, белки Arthrospira platensis имеют более ценный аминокислотный состав, а также биологически активные соединения, положительно влияющие на активность различных ферментов, а также на синтез нуклеиновых кислот и фотосинтез.
Содержащиеся в цианобактерии фитогормоны и ферменты, характеризуют её антиоксидантные свойства [8]. Из-за своих биологически активных веществ, уникального химического состава, ценных протеинов, сочетания аминокислот, витаминов и минералов, цианобактерия Arthrospira platensis может быть успешно использована в питание животных. В литературе описаны также пребиотические свойства Arthrospira platensis [9].
Клинические данные, полученные в ведущих научных учреждениях мира, показали, что биологически активные вещества, действующие в комплексе, обладают высокой функциональной активностью и проявляют разнообразные свойства. Установлено, что цианобактерии Arthrospira platensis:
- являются источником витаминов, макро- и микроэлементов, эссенциальных аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот, антиоксидантов;
- содержат наиболее важные витамины и микроэлементы в органической форме, что существенно облегчает их всасывание в желудочно-кишечном тракте;
- активизируют и нормализуют обмен веществ;
- способствуют нормализации состава микрофлоры кишечника посредством увеличения количества молочнокислых бактерий;
- помогают регенерации микрофлоры, производящей витамины в желудочно-кишечном тракте и уничтожают гнилостные бактерии.
Биомасса Arthrospira platensis обладает способностью повышать реализацию продуктивного биопотенциала организма высокопродуктивных животных, а также способствует повышению резистентности организма к воздействию биотических и абиотических факторов среды. Использование биомассы Arthrospira platensis служит альтернативой применения в животноводстве антибиотиков и синтетических кормовых добавок.
Целью исследования явилось изучение влияния биомассы цианобактерии Arthrospira platensis на продуктивность лактирующих коров, а также на рост молодняка крупного рогатого скота.
Методика исследований.
Опыт по изучению эффективности применения в питании молочных коров биомассы цианобактерии Arthrospira platensis и дозировки ее включения в рацион был проведен на 4-х группах коров голштинской породы в возрасте 2-3 лактации, сформированных по методу аналогов по 8 голов. Первая группа животных – контрольная, вторая, третья и четвертая – были опытными.
Биомасса цианобактерий Arthrospira platensis в изучаемых дозировках вводилась в рацион ежедневно в период утреннего кормления в натуральном виде с содержанием влаги 90 %. Дозировки введения цианобактерий Arthrospira platensis в пересчете на сухое вещество составили 0,75, 1,5 и 3,0 г /гол/сут. (табл.1).
Опыт по изучению эффективности применения в питании молочных коров биомассы цианобактерии Arthrospira platensis и дозировки ее включения в рацион был проведен на 4-х группах коров голштинской породы в возрасте 2-3 лактации, сформированных по методу аналогов по 8 голов. Первая группа животных – контрольная, вторая, третья и четвертая – были опытными.
Биомасса цианобактерий Arthrospira platensis в изучаемых дозировках вводилась в рацион ежедневно в период утреннего кормления в натуральном виде с содержанием влаги 90 %. Дозировки введения цианобактерий Arthrospira platensis в пересчете на сухое вещество составили 0,75, 1,5 и 3,0 г /гол/сут. (табл.1).
Таблица 1
В период проведения опыта коров содержали в летнем лагере хозяйства беспривязно. Контрольные дойки производились раз в две недели трижды в день. Продолжительность научно-хозяйственного опыта составила 70 дней. В течение всего времени проведения опыта ежедневно осуществляли контроль за общим состоянием животных. Скармливание коровам биомассы цианобактерий Arthrospira platensis не оказало неблагоприятного воздействия на здоровье животных.
Результаты исследований.
По результатам ежедекадных контрольных доек была определена молочная продуктивность подопытных коров за период проведения научно-хозяйственного опыта (табл. 2, см. рисунок).
В течение опытного периода дважды определялась жирность молока и содержание белка. В опытной группе с добавлением в рацион 15 г биомассы жирность молока на 70 день превосходила контроль на 0,16 %, содержание белка увеличилось на 0,06 %.
Цианобактерии Arthrospira platensis положительно влияют на количество аэробных и микроаэрофильных бактерий (лактобактерий и факультативных анаэробов) в рубце животных.
Так у коров экспериментальных групп общее количество анаэробных и факультативных анаэробных бактерий в содержании рубца было выше, чем у коров контрольной группы. Также играют важную роль в физиологических процессах в рубце и участвуют в обмене веществ инфузории. Благодаря своему обилию и подвижности они образуют микроциркуляции, смешивают содержимое рубца, тем самым создавая оптимальные условия для бактериальных ферментов. В рубце экспериментальных коров после первого месяца опыта под действием биомассы из цианобактерий Arthrospira platensis находилось на 37,75 % больше инфузорий, чем у коров контрольной группы.
Микроорганизмы в содержимом рубца коров не только расщепляют корм, но и синтезируют белки из материалов в рубце, поэтому очень важен общий прирост микроорганизмов в рубце. Добавление в рацион биомассы цианобактерий Arthrospira platensis способствует лучшей конвертируемости корма рациона. Это показал анализ перевариваемости органического вещества корма, она у экспериментальных коров была выше, чем у коров контрольной группы.
По результатам ежедекадных контрольных доек была определена молочная продуктивность подопытных коров за период проведения научно-хозяйственного опыта (табл. 2, см. рисунок).
В течение опытного периода дважды определялась жирность молока и содержание белка. В опытной группе с добавлением в рацион 15 г биомассы жирность молока на 70 день превосходила контроль на 0,16 %, содержание белка увеличилось на 0,06 %.
Цианобактерии Arthrospira platensis положительно влияют на количество аэробных и микроаэрофильных бактерий (лактобактерий и факультативных анаэробов) в рубце животных.
Так у коров экспериментальных групп общее количество анаэробных и факультативных анаэробных бактерий в содержании рубца было выше, чем у коров контрольной группы. Также играют важную роль в физиологических процессах в рубце и участвуют в обмене веществ инфузории. Благодаря своему обилию и подвижности они образуют микроциркуляции, смешивают содержимое рубца, тем самым создавая оптимальные условия для бактериальных ферментов. В рубце экспериментальных коров после первого месяца опыта под действием биомассы из цианобактерий Arthrospira platensis находилось на 37,75 % больше инфузорий, чем у коров контрольной группы.
Микроорганизмы в содержимом рубца коров не только расщепляют корм, но и синтезируют белки из материалов в рубце, поэтому очень важен общий прирост микроорганизмов в рубце. Добавление в рацион биомассы цианобактерий Arthrospira platensis способствует лучшей конвертируемости корма рациона. Это показал анализ перевариваемости органического вещества корма, она у экспериментальных коров была выше, чем у коров контрольной группы.
Таблица 2
Динамика изменения среднесуточного удоя по периодам опыта.
Также при изучении содержания рубца у коров, которых кормили цианобактериями Arthrospira platensis в аналогичном опыте, по истечении одного месяца количество летучих жирных кислот, образующихся в процессе микробной ферментации корма, увеличилось на треть. А так как летучие жирные кислоты являются основным источником энергии для коров, то животные экспериментальной группы получали больше энергии, необходимой для синтеза молока. В свою очередь синтез молока зависит не только от рациона питания, но и от активности микроорганизмов в рубце и метаболической активности в организме. На активность же микроорганизмов в рубце положительно влияют добавки биомассы цианобактерий в нашем эксперименте.
Было замечено, что коровы экспериментальных групп были бодрее, и эструс у них был более выраженный, чем у коров контрольной группы, они имели лучший аппетит и легче адаптировались к измененным условиям питания во время переходного периода от помещения к пастбищу. Молочная продуктивность коров опытных групп была выше, массовая доля жира, белка и лактозы в их молоке также были выше.
В январе-апреле 2019 г. на базе СПК «Амосовский» Медвенского района Курской области был проведен научно-хозяйственный опыт на телочках симментальской породы. Опыт был проведен на 4 группах телочек в возрасте 1,5–2 месяца, сформированных по методу аналогов по 6 голов. Первая группа животных была контрольная, вторая, третья и четвертая – были опытными.
Схема проведения научно-хозяйственного опыта основана на результатах исследований, полученных несколько ранее кафедрой общей зоотехнии ФГБОУ ВО Курская ГСХА. Оптимальная доза сухой биомассы Arthrospira platensis для введения в рацион молодняка крупного рогатого скота составила 2 г/гол./сутки (табл. 3).
Также при изучении содержания рубца у коров, которых кормили цианобактериями Arthrospira platensis в аналогичном опыте, по истечении одного месяца количество летучих жирных кислот, образующихся в процессе микробной ферментации корма, увеличилось на треть. А так как летучие жирные кислоты являются основным источником энергии для коров, то животные экспериментальной группы получали больше энергии, необходимой для синтеза молока. В свою очередь синтез молока зависит не только от рациона питания, но и от активности микроорганизмов в рубце и метаболической активности в организме. На активность же микроорганизмов в рубце положительно влияют добавки биомассы цианобактерий в нашем эксперименте.
Было замечено, что коровы экспериментальных групп были бодрее, и эструс у них был более выраженный, чем у коров контрольной группы, они имели лучший аппетит и легче адаптировались к измененным условиям питания во время переходного периода от помещения к пастбищу. Молочная продуктивность коров опытных групп была выше, массовая доля жира, белка и лактозы в их молоке также были выше.
В январе-апреле 2019 г. на базе СПК «Амосовский» Медвенского района Курской области был проведен научно-хозяйственный опыт на телочках симментальской породы. Опыт был проведен на 4 группах телочек в возрасте 1,5–2 месяца, сформированных по методу аналогов по 6 голов. Первая группа животных была контрольная, вторая, третья и четвертая – были опытными.
Схема проведения научно-хозяйственного опыта основана на результатах исследований, полученных несколько ранее кафедрой общей зоотехнии ФГБОУ ВО Курская ГСХА. Оптимальная доза сухой биомассы Arthrospira platensis для введения в рацион молодняка крупного рогатого скота составила 2 г/гол./сутки (табл. 3).
Таблица 3
Продолжительность научно-хозяйственного опыта составила 60 дней. За время проведения опыта были проведены исследования живой массы телят и прослежена динамика изменения относительного прироста живой массы при введении в рацион молодняка сухой биомассы цианобактерий Arthrospira platensis (табл. 4).
Таблица 4
Заключение.
Arthrospira platensis считается лучшим источником пребиотиков среди водорослей, поскольку она имеет больший стимулирующий эффект на рост таких пробиотических бактерий как: L. lactis, B. longum и L. bulgaricus. Ксилоза и галактоза в экстракте цианобактерий составляют олигосахариды, которые действуют как пребиотики для стимуляции пробиотических бактерий [1].
Arthrospira platensis считается лучшим источником пребиотиков среди водорослей, поскольку она имеет больший стимулирующий эффект на рост таких пробиотических бактерий как: L. lactis, B. longum и L. bulgaricus. Ксилоза и галактоза в экстракте цианобактерий составляют олигосахариды, которые действуют как пребиотики для стимуляции пробиотических бактерий [1].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Регламент ЕС № 834/2007 об экологическом производстве и маркировке экологической продукции от 28.06.07. М., 2007. — 21 с.
2. Федеральный закон от 03.08.2018 № 280-ФЗ "Об органической продукции и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации". — Режим доступа: publication.pravo.gov.ru/
3. Крижан И. / Основы кормления животных на экологических фермах в Евросоюзе // Eurofarmer. — 2007. — № 9. — С. 6−9.
4. Фетисов Е. П., Ш. Розенов / Экологическое агропроизводство. // М.: Профиздат, 1997. — 339 с.
5. Подольников В. Е. / Водоросли в рационах животных // Животноводство России. — 2011. — № 6. — С. 56−57.
6. Tarko T., DuDa-ChoDak A., Kobu M. / 2012. Influence of Growth Medium Composition on Synthesis of Bioactive Compounds and Antioxidant Properties of Selected Strains of Arthrospira Cyanobacteria // Czech J. Food Sci. 2012. P. 258−267.
7. Петряков В. В. / Изучение физических свойств и состава питательных веществ микроводоросли Spirulina platensis, выращенной в лабораторных условиях // Научный альманах. — 2015. — № 2(4).
8. Simkus A., Oberauskas V., Laugalis J. et al. The Effect of Spirulina Platensis on the Milk Production in Cows. Veterinarija ir zootechnika. Kaunas, 2007. Vol. 38(60). P. 74−77.
9. Gupta S., Gupta C., Garg A.P., Prakash D. Prebiotic Efficiency of Blue Green Algae on Probiotics Microorganisms // Journal of Microbiology&Experimentation. 2017. Vol. 4. Iss. 4.
1. Регламент ЕС № 834/2007 об экологическом производстве и маркировке экологической продукции от 28.06.07. М., 2007. — 21 с.
2. Федеральный закон от 03.08.2018 № 280-ФЗ "Об органической продукции и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации". — Режим доступа: publication.pravo.gov.ru/
3. Крижан И. / Основы кормления животных на экологических фермах в Евросоюзе // Eurofarmer. — 2007. — № 9. — С. 6−9.
4. Фетисов Е. П., Ш. Розенов / Экологическое агропроизводство. // М.: Профиздат, 1997. — 339 с.
5. Подольников В. Е. / Водоросли в рационах животных // Животноводство России. — 2011. — № 6. — С. 56−57.
6. Tarko T., DuDa-ChoDak A., Kobu M. / 2012. Influence of Growth Medium Composition on Synthesis of Bioactive Compounds and Antioxidant Properties of Selected Strains of Arthrospira Cyanobacteria // Czech J. Food Sci. 2012. P. 258−267.
7. Петряков В. В. / Изучение физических свойств и состава питательных веществ микроводоросли Spirulina platensis, выращенной в лабораторных условиях // Научный альманах. — 2015. — № 2(4).
8. Simkus A., Oberauskas V., Laugalis J. et al. The Effect of Spirulina Platensis on the Milk Production in Cows. Veterinarija ir zootechnika. Kaunas, 2007. Vol. 38(60). P. 74−77.
9. Gupta S., Gupta C., Garg A.P., Prakash D. Prebiotic Efficiency of Blue Green Algae on Probiotics Microorganisms // Journal of Microbiology&Experimentation. 2017. Vol. 4. Iss. 4.
USE OF ARTHROSPIRA PLATENSIS AS A FEED ADDITIVE IN THE DIETS OF CATTLE
Кofanova A.V.
Kursk State Agricultural Academy
Keywords: cyanobacteria Arthrospira platensis, dairy production, milk cows, live weight gain, young cattle.
It has been studied the effect of cyanobacteria Arthrospira platensis biomass (spirulina microalgae) on the productivity of lactating cows, as well as on the growth of young cattle.
Kursk State Agricultural Academy
Keywords: cyanobacteria Arthrospira platensis, dairy production, milk cows, live weight gain, young cattle.
It has been studied the effect of cyanobacteria Arthrospira platensis biomass (spirulina microalgae) on the productivity of lactating cows, as well as on the growth of young cattle.