Биостимулирующая кормовая добавка

 

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в животноводстве и птицеводстве для повышения продуктивности. В состав кормовой добавки входит биомасса частично гидролизованных дрожжей Saccharomyces cerevisiaе и цеолит. Биомасса дрожжей представляет собой пасту с максимально извлеченными из нее нуклеиновыми кислотами и является отходом производства лекарственных препаратов на основе нуклеиновых кислот. Полученная биостимулирующая кормовая добавка позволяет избежать последствий, связанных с нарушением нуклеинового обмена у животных, удобна для применения в птицеводстве, благотворно влияет на продуктивность и резистентность птицы. 1 з.п. ф-лы, 5 табл.

Изобретение относится к биотехнологии и касается получения биологически активных кормовых добавок, которые могут быть использованы в животноводстве и птицеводстве для повышения продуктивности.

Известно, что использование дрожжей в интенсивном откормочном животноводстве и птицеводстве перспективно. В этом направлении накоплен большой опыт, характеризующий кормовые дрожжи как высокоценный источник протеина, углеводов, жиров и витаминов [1, 2].

В сельскохозяйственной практике в качестве кормовых добавок используются дрожжи кормовые (БВК - паприн, эприн, гаприн) и гидролизные, а также их производные (автолизаты и др.) [1, 2].

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения являются дрожжи кормовые, выпускаемые в виде порошка и гранул для применения в животноводстве в качестве кормовой добавки [3, прототип].

Однако при использовании таких кормовых средств возникают серьезные осложнения, связанные с наличием в дрожжах (или дрожжевых продуктах) нуклеопротеидов. Установлено, что из общего количества азота в дрожжах до 20% приходится на небелковый азот, содержащий 8-13% пуриновых, около 4% пиримидиновых оснований и 3% полисахаридов. Большое содержание нуклеиновых кислот в продукте вызывает нарушение пуринового обмена и проявляется у млекопитающих в появлении мочекаменной болезни почек, суставов (подагры). У птиц - в развитии нарушений водно-солевого обмена, возникновении кандидамикозов, у рыб - нарушении функции печени. Это обстоятельство значительно ограничивает применение кормовых дрожжей [4].

Известно применение цеолитов в животноводстве и ветеринарии в качестве профилактического и лечебного средства, диетической кормовой добавки, подстилки для животных и птицы и т.п. [5, 6, 7]. Природные цеолиты представляют собой минералы вулканического происхождения - цеолитсодержащие туфы. Они обладают уникальными сорбционными, ионообменными, молекулярно-ситовыми, каталитическими свойствами, обуславливающими их положительное влияние на физиологическое состояние организма человека, животных и птицы. Благодаря своим физико-химическим свойствам они стабилизируют кишечную физиологию, нормализуют внутреннюю среду, что приводит к улучшению конверсии кормов. Однако сами цеолиты не заменяют основные питательные вещества.

Технической задачей изобретения является создание высококалорийной биологически активной добавки в виде пасты, порошка или гранул для животных или птицы на основе кормовых дрожжей со сниженным содержанием нуклеиновых кислот и природного наполнителя, способствующей повышению резистентности организма.

Поставленная задача решается путем использования денуклеотизированных дрожжей как отходов производства лекарственных препаратов на основе нуклеиновых кислот, получаемых в результате ферментативного гидролиза дрожжей Saccharomyces cerevisiae [8, 9].

Отходы данного производства представляют собой частично гидролизованную биомассу дрожжей в виде пасты с извлеченными нуклеиновыми кислотами (денуклеотизированный дрожжевой продукт - ДНДП), что позволяет избежать последствий, связанных с нарушением нуклеинового обмена у животных.

ДНДП является отходом первой стадии производства субстанции для противовирусного препарата "Ридостин" [ОПР 103.21-96 "Производство Na-соли до РНК (субстанция)"].

Для получения ДНДП исходную биомассу киллерных дрожжей Saccharomyces cerevisiae (8 кг) измельчают и разрушают клеточные стенки дрожжей путем ферментативного гидролизата в 16 л буферного раствора (0,1 М Na₂SO₃; 0,005 М трилон 5; 0,04 М КН₂РО₄; 0,4 М КС1; рН 7,0), содержащего 200 мл культуральной жидкости Arthrobacter luteus с 32000 единиц дрожжелитической активности в течение 1 ч при 30^oC. Для более полного разрушения клеточных стенок полученную суспензию дрожжевой биомассы обрабатывают в дезинтеграторе ФУТ-1, после чего проводят экстракцию дсРНК (основа препарата Ридостин) вышеуказанным буферным раствором при нагревании до 75^oC в течение 10 мин и осветляют центрифугированием. Осадок отработанных клеток выгружают и берут пробу на наличие зоны дсРНК (электрофоретически) - она отсутствует, т.е. прошла денуклеотизация дрожжевого продукта; дсРНК количественно перешла в раствор, который передается на следующие стадии производства препарата Ридостин, а осадок и представляет собой ДНПД.

В сухом веществе полученного продукта содержится: протеина (определен по методу Кьельдаля) - от 20,41% до 25,5%; жира (определен методом экстракции в органическом растворителе) - от 6,8% до 8,1%; золы (определен методом сухого озоления) - от 47,9% до 55,2%; клетчатки (метод Геннеберга и Штомана в модификации) - от 14,1% до 26,5%.

Был определен также аминокислотный состав ДНДП, свидетельствующий о высокой биологической ценности продукта в связи с наличием незаменимых и заменимых аминокислот. Содержание аминокислот в 5 партиях ДНДП приведено в табл. 5.

Из таблицы видно, что в составе белков ДНДП содержатся в довольно больших количествах незаменимые аминокислоты. Следовательно ДНДП может использоваться как ценная кормовая добавка, поскольку имеет значительные количества белков и липидов, которые являются основными поставщиками энергии.

Физико-химический и биологический анализ 5 партий ДНДП показал, что полученный продукт содержит в среднем 2,78% белка, 18,8% сахаров и лишь 0,676% нуклеиновых кислот (РНК), что в 10-15 ниже, чем в исходной биомассе дрожжей. Содержание компонентов ДНДП высчитывается от веса сухого препарата.

ДНДП представляет собой пасту с водородным показателем рН 6,64, массовой долей влаги 76,36% и 9,42% золы (охарактеризованной после озоления пасты и имеющей в составе минеральные вещества). Показатели, характеризующие состав ДНДП, представлены в табл. 1.

Использование ДНДП в качестве кормовой добавки в ежедневном рационе беспородных мышей при длительном 12-дневном скармливании в количестве 1 г на голову показало ее хорошую переносимость и более быстрый рост массы тела опытных животных в первые 2-7 дней на 5-7% по сравнению с контрольными, получавшими обычный корм (табл. 2).

При введении в основной рацион поросят-сосунков породы СМ-1 с семидневного возраста ДНДП из расчета 0,3 г на 1 кг живой массы в сутки в течение 53 дней установлено, что поросята, получавшие добавку, имели большую живую массу в 21-дневном возрасте на 8,7%, а в 60-дневном - на 8,25%, чем контрольные животные (см. табл. 3).

Предварительные опыты по применению ДНДП, проведенные на цыплятах, показали трудности введения пастообразной массы в рацион птицы. Попытки высушить биомассу ДНДП при 100-150^oС приводили к большой спекаемости образцов и необходимости их дальнейшего размола. Это обстоятельство затрудняет технологию приготовления и удорожает конечный продукт.

Добавление к биомассе ДНДП природных цеолитов в соотношении 1:(0,5-1,5) позволяет приготовить конечный продукт с хорошей рассыпаемостью и потому удобный для применения в птицеводстве, обозначенный как биостимулирующая кормовая добавка (БСКД). Кроме того, благодаря своим физико-химическим свойствам цеолиты стабилизируют кишечную физиологию, нормализуют внутреннюю среду, что приводит к улучшению конверсии кормов. Конечный продукт БСКД получают при (70±5)^oС в виде порошка и гранул.

Использование БСКД в качестве кормовой добавки в ежедневном рационе цыплят-бройлеров в течение 52 дней в количестве 3% от основного рациона показало, что живая масса цыплят к концу опыта увеличилась на 6,6% по сравнению с контролем, а сохранность птицы возросла на 10,2% (см. табл. 4). Для сравнения: введение в рацион цыплят пастообразного ДНДП дало прирост живой массы лишь на 2,6%, а сохранности - на 1,9%; при использовании бифидобактерина эти показатели составили 1,5% и 3,7% соответственно.

Таким образом, разработана новая высокоэффективная кормовая добавка на основе частично гидролизованных дрожжей Sac-charomyces cerevisiae, из которых максимально извлечены нуклеиновые кислоты (ДНДП), что позволяет избежать последствий, связанных с нарушением нуклеинового обмена у животных. Кроме того, введение в ДНДП цеолита позволяет получить продукт, биостимулирующую кормовую добавку (БСКД), удобный для применения в птицеводстве, благотворно влияющий на продуктивность и резистентность птицы.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Переносимость при скармливании ДНДП животным изучали на белых беспородных мышах. В опыт было отобрано 40 животных (по 20 особей в опытной и контрольной группах). Перед началом эксперимента, в процессе кормления и во время восстановления (без кормовой добавки) фиксировали массу животных. Прирост массы животных опытной группы рассчитывали по отношению к контрольной (в %). Результаты приведены в табл. 2.

Пример 2. Для изучения эффективности применения ДНДП в кормлении поросят-сосунов породы СМ-1 был поставлен опыт. По принципу аналогов были сформированы 2 группы поросят по 50 голов в каждой. Контрольные животные с 7-10-дневного возраста получали подкормку - основной рацион, который соответствовал всем нормам кормления, разработанным во Всероссийском институте животноводства (ВИЖ). Поросята опытной группы дополнительно к основному рациону с 7-дневного возраста получали ДНДП из расчета 0,3 г на 1 кг живой массы в сутки. Перед скармливанием добавка перемешивалась с основным кормом. Добавка скармливалась поросятам до момента их отъема в 60-дневном возрасте. Результаты эксперимента приведены в табл. 3. В результате проведенного эксперимента установлено, что скармливание поросятам ДНДП способствовало увеличению прироста их живой массы по сравнению с контрольной группой. На основании данных таблицы можно сделать вывод, что поросята, получавшие добавку, имели большую живую массу в 21-дневном возрасте на 8,7% и в 60-дневном - на 8,25%, чем контрольные животные. Падежа как в опытной, так и в контрольной группах не было.

Пример 3. Готовили кормовую добавку, смешивая ДНДП с природным цеолитом в соотношении 1: (0,5-1,5) и высушивая ее при (70±5)^oС. Поскольку образцы ДНДП имеют различное содержание влаги, на приготовление БСКД идет разное количество цеолита относительно массовой единицы ДНДП. Получали продукт в виде порошка или гранул.

Пример 4. Опыты по оценке влияния на стимуляцию продуктивности и резистентности птицы внесения в рацион ДНДП, БСКД в сравнении с бифидобактерином и контрольной группами проведены на цыплятах-бройлерах. В табл. 4 приведены данные по сравнительному определению влияния на цыплят-бройлеров ежедневного применения в течение 52 дней основного рациона (контрольная группа), основной рацион +3% от этого рациона ДНДП (1-я опытная группа), основной рацион +3% от этого рациона БСКД (2-я опытная группа) и основной рацион + бифидобактерин (в соответствии с наставлением по применению). Численность каждой из групп составила 108 голов.

В результате применения БСКД живая масса цыплят-бройлеров к концу опыта увеличилась на 6,6% по сравнению с контролем, а сохранность птицы возросла на 10,2%. ДНДП дал прирост живой массы на 2,6%, а сохранность соответственно на 1,9%. При использовании бифидобактерина прирост массы цыплят-бройлеров снизился на 1,5%, а сохранность возросла на 3,7%.

Биостимулирующая кормовая добавка является составляющим элементом в разработке безотходной технологии получения медицинских и ветеринарных препаратов на основе дрожжей Saccharomyces cerevisiae. На основе экологически безвредной биостимулирующей добавки можно разработать также целый ряд специализированных кормовых добавок.

Источники информации 1. Петрухин Н. В. Корма и кормовые добавки. Гл. 6. Корма микробиологического синтеза. Справочник/ М.: Росагропромиздат, 1989. - С. 177-198.

2. Таланов Г.А., Хмелевский Б.Н. Санитария кормов: Справочник/ М.: Агропромиздат, 1991. - С. 200-204.

3. ГОСТ 20083-74 Дрожжи кормовые. Технические условия. ИУС 2-93.

4. Покровский А. А. Перспективы использования белков одноклеточных организмов/В кн. Медико-биологические исследования углеводородных дрожжей (1964-1970 гг.)//М.: Наука, 1972. - С. 9-58.

5. Наставление по применению цеолитов. Утверждено ГУВ МСХ РФ. Per. 10.07.19. - ОВФП от 04.08.92.

6. Шадрин А.М. Природные цеолиты Сибири в животноводстве, ветеринарии и охране окружающей среды. - Новосибирск, 1998, - 116 с.

7. Методические рекомендации по изучению природных цеолитов в кормлении сельскохозяйственной птицы/Разраб. сотр.: ВНИТИП - В.Н.Агеевым и др.; ИЭВСиДВ СО ВАСХНИЛ -А.М.Шадриным; СибНИПТИЖ СО ВАСХНИЛ - К.Я.Мотовиловым; УНИИП - С. А. Водолажченко; ВГНКИ - Б.А.Тимофеевым, Р.Г.Босташвили. Одобрены, утверждены и рекомендованы к печати Секцией птицеводства отделения животноводства ВАСХНИЛ 20 июня 1985 г, протокол 2/СО ВАСХНИЛ. Новосибирск, 1985. - 15 с.

8. Авторское свидетельство СССР 1602018, кл. С 07 Н 21/02, 1990, БИ 34.

9. Патент РФ 2083221, кл. А 61 К 38/20, 1997, БИ 19.

Формула изобретения

1. Биостимулирующая кормовая добавка, включающая дрожжевой продукт, отличающаяся тем, что в качестве дрожжевого продукта она содержит денуклеотизированный частично гидролизованный продукт дрожжей Saccharomyces cerevisiaе.

2. Биостимулирующая кормовая добавка по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит природный минеральный наполнитель цеолит в соотношении 1: (0,5-1,5).

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3