Биодоступная форма микроэлементных добавок в кормовые смеси для животных и птиц
Владельцы патента RU 2411747:
Воронин Сергей Петрович (RU)
Голубов Иван Иванович (RU)
Изобретение относится к области кормопроизводства для сельскохозяйственных животных и птиц. Биодоступная форма микроэлементных добавок в кормовые смеси для животных и птицы включает в себя комплекс микроэлементов, содержащих марганец, железо, медь, кобальт и цинк, или каждый из вышеупомянутых микроэлементов в отдельности. В качестве вещества, образующего соединение с металлами, используется аспарагиновая кислота, при этом мольное соотношение аспарагиновая кислота - металл от 1:1 до 2:1. Использование изобретения позволит получить кормовую добавку с высокой степенью биологического усвоения как самих металлов, так и протеина, жира, азота и фосфора организмом животных и птиц. 8 табл.
Изобретение относится к области кормопроизводства для сельскохозяйственных животных и птицы, в частности к составу рецептур премиксов и комбикормов по микроэлементным добавкам соединений железа, кобальта, цинка, меди и марганца.
Известны добавки в рецептуры кормов, использующие неорганические (сульфаты, карбонаты, оксиды) соединения металлов (меди, железа, кобальта, цинка и марганца) (см. А.Хеннинг, Минеральные вещества, витамины, биостимуляторы в кормлении сельскохозяйственных животных, Москва, Колос, 1976 г. [1]). Существенный недостаток таких соединений - низкая степень усвоения их организмом животных и птицы. Кроме того, сульфатные соединения по природе гигроскопичные, что вследствие увлажнения приводит к нежелательным химическим превращениям в кормовых смесях (например, сульфат меди связывает добавки иодидов в нерастворимый комплекс, не пригодный для добавок в корма [1].
Известна кормовая добавка для сельскохозяйственных животных и птицы, содержащая микроэлементы марганца, железа, меди, кобальта, содержащая дополнительно цинк сернокислый, терпеновые масла, девятиводный метасиликат натрия и воду (см. патент RU №2081612, опубл. 20.06.1997 [2]). Недостатком данной кормовой добавки является невысокая степень биологического усвоения микроэлементов.
Известна кормовая добавка для сельскохозяйственных животных и птиц, содержащая в качестве солей микроэлементов таллат железа, меди, цинка, марганца и кобальта при определенном соотношении компонентов (см. патент RU №2086148, опубл. 10.08.1997 [3]). Однако добавки на основе солей таллия недостаточно хорошо усваиваются организмом животных и птиц.
Известна кормовая добавка, содержащая девятиводный метасиликат натрия, биологически активное вещество и воду, а также микроэлементы железа, меди, кобальта, аскорбиновую кислоту, при этом в качестве биологически активного вещества использовалась канифоль при определенном соотношении компонентов (см. патент RU №2122810, опубл. 10.12.1998 [4]). Однако данная кормовая добавка не обладает высокой степенью биологического усвоения микроэлементов, а направлена в основном на увеличение уровня гемоглобина в крови животных и птиц. Известна кормовая добавка для животных и птиц, которая включает в себя водную смесь девятиводного метасиликата натрия, терпеновых масел и микроэлементов: цинка, марганца, железа, меди и кобальта, а также содержит трепел в определенном количестве от общей массы кормовой добавки (см. патент RU №2161416, опубл. 10.01.2001 [5]). Данная кормовая добавка хотя и расширяет ассортимент кормовых добавок, но не решает главной задачи, а именно существенного повышения биологической усвояемости микроэлементов.
Известны также новые формы добавок микроэлементов под общим фирменным названием "Bioplex" («биоплексы»), например американской фирмы Alltech, Inc., которые представляют собой соединения (комплексы) железа, марганца, меди и цинка с органическими соединениями, в качестве которых выступают смеси гидролизатов белковых веществ с олигопротеинами. Применение биоплексов позволяет улучшать биоусвояемость металлов и снижать потребность в них примерно в два раза при сохранении уровня продуктивности (см. J.APPL POINT 2007.16 448-455, Y.M.Вао, М.Choct, P.A.Iji and К.Brueton. Effect of Organically Complexed Copper, Iron, Manganese and Zinc on Broiler Performance, Mineral Excrection and Accumulation in Tissues [6]). Биоплексы являются ближайшим аналогам, который принят нами за прототип. Недостатком прототипа является невысокая степень снижения потребности животных и птиц в микроэлементных добавках, что способствует повышению негативного влияния соединений тяжелых металлов (свинец, ртуть, кадмий и др.), а также мышьяка, которые всегда сопутствуют любым соединениям металлов и плохо выводятся из организма животного и птицы.
Целью настоящего изобретения является создание микроэлементных добавок в корма с высокой степенью биологического усвоения как самих металлов, так и протеина, жира, азота и фосфора организмом животных и птиц.
Указанная цель достигается тем, что в качестве кормовых добавок используются соединения комплекса микроэлементов марганца, цинка, кобальта, железа и меди, а также каждого из вышеупомянутых микроэлементов с органическим соединением - аспарагиновой аминокислотой, при этом мольное соотношение аспарагиновая кислота - металл от 1:1 до 2:1, а процентное содержание металлов от 11 до 20%. В результате этого потребность в количестве добавок микроэлементов снижается в 10-20 раз.
Аспарагинаты указанных металлов получают прямым взаимодействием сульфатов металлов со стехиометрическим количеством аспарагиновой кислоты по механизму комплексообразования в условиях нейтральной среды с последующей сушкой методом термического распыления.
В отличие от сульфатов аспарагинаты металлов представляют собой негигроскопичные сыпучие мелкодисперсные порошки сиреневого цвета для кобальта, синего цвета для меди, бежевого цвета для железа, слабо бежевого цвета для марганца и белого цвета для цинка. Аспарагинаты металлов удобны при приготовлении кормовых смесей, при этом в самих смесях исключаются нежелательные химические взаимодействия металлов с другими компонентами смесей. Например, при использовании сульфатов микроэлементов, склонных к поглощению дополнительной гигроскопической влаги, протекает процесс образования нерастворимого соединения добавок йодидов с ионами меди, которое не усваивается организмом животных и птиц.
Другой очень важной особенностью является то, что любым соединениям металлов способствуют примеси ядовитых соединений тяжелых металлов (свинец, ртуть, кадмий и др.), а также мышьяка, которые плохо выводятся из организма животных и птиц.
Снижение дозы потребления металлов за счет применения аспарагинатов металлов в 10-20 раз во столько же раз снижает степень отравления животных и птиц тяжелыми металлами.
Биодоступная форма микроэлементных добавок в кормовые смеси для животных и птиц была получена в результате отработки рациональных дозировок микроэлементов в составе минерального премикса, включающего L-аспарагинаты микроэлементов отечественного производства (ООО СБК - 2007 г. Саратов).
Для реализации поставленной задачи были изготовлены опытные минеральные премиксы, которые использовались при выращивании цыплят-бройлеров кросса "Хаббард". Опыт проведен в условиях вивария ОНО "Загорское" ЭПХ ВНИТИП. Схема опыта приведена в таблице 1. Рецепты экспериментальных комбикормов в таблице 2.
1. Схема опыта
| Группы | Поголовье, гол. | Особенности кормления |
| 1-контроль | 35 | ОР + премикс*, содержащий микроэлементы в форме неорганических солей |
| 2-опыт | 35 | ОР + премикс*, содержащий микроэлементы** в количестве 20% от контроля в форме L-аспарагинатов |
| 3-опыт | 35 | ОР + премикс*, содержащий микроэлементы** в количестве 10% от контроля в форме L-аспарагинатов |
| 4-опыт | 35 | ОР + премикс*, содержащий микроэлементы** в количестве 5% от контроля в форме L-аспарагинатов |
| * использованы L-аспарагинаты марганца, цинка, кобальта, железа и меди, | |
| ** витаминная часть премикса одинакова для всех групп. |
Птица выращивалась без разделения по полу, в клетках Р-15 с соблюдением принятых технологических параметров содержания.
Кормление осуществляли вволю сухими полнорационными комбикормами по нормам питательности, согласно рекомендаций ВНИТИП 2006 г.
Ветеринарные мероприятия проведены согласно принятому в хозяйстве плану вакцинации.
В период опыта учитывали: живую массу птицы в 7, 21 день и в конце выращивания (путем индивидуального взвешивания всего поголовья), сохранность поголовья, среднесуточный прирост живой массы, потребление и затраты корма на 1 кг прироста живой массы, химический состав мяса, содержание микроэлементов в костях.
| Таблица 2 | ||
| Рецепты экспериментальных комбикормов | ||
| Компоненты, % | Группа | |
| 1-21 день | 22-38 | |
| Пшеница | 22,001 | 30,000 |
| Кукуруза | 38,000 | 29,545 |
| Шрот соевый | 23,200 | 21,000 |
| Шрот подсолнечный | 5,000 | 7,000 |
| Мука рыбная | 4,900 | 2,800 |
| Масло соевое | 3,700 | 6,300 |
| Лизин | 0,180 | 0,200 |
| Метионин | 0,158 | 0,158 |
| Соль поваренная | 0,120 | 0,100 |
| Дефторированный фосфат | 1,100 | 1,256 |
| Известняк | 0,641 | 0,641 |
| Премикс | 1,000 | 1,000 |
| Всего в 100 г комбикорма содержится: | ||
| Обменная энергия, ккал | 309,80 | 319,00 |
| Сырой протеин, % | 22,73 | 21,20 |
| Сырая клет., % | 3,81 | 4,10 |
| Лизин, % | 1,36 | 1,22 |
| Метионин | 0,55 | 051 |
| Мет. + цистин,% | 0,89 | 0,84 |
| Кальций, % | 0,89 | 0,85 |
| Фосфор | 0,68 | 0,65 |
| Фосфор уев. % | 0,44 | 0,41 |
| Натрий, % | 0,18 | 0,16 |
| Хлор, % | 0,18 | 0,16 |
| Линолевая кислота | 2,98 | 4,19 |
| Треонин | 0,84 | 0,76 |
| Триптофан | 0,27 | 0,26 |
| Аргинин | 1,42 | 1,33 |
| Калий | 0,75 | 0,73 |
Основные зоотехнические результаты выращивания птицы представлены в таблице 3.
| Таблица 3 | ||||
| Основные зоотехнические результаты опыта на бройлерах | ||||
| Показатели | Группы | |||
| 1-опыт | 2-опыт | 3-опыт | 4-опыт | |
| Живая масса, г в возрасте: | ||||
| Суточные | 40 | 40 | 40 | 40 |
| В 7 дней | 122,6±3,1 | 112,5±4,1 | 107,7±2,8 | 121,4±2,2 |
| В 21 дней | 592,5±11,8 | 568,2±12,3 | 615,8±15,7 | 717,4±15,8 |
| В 28 дней | 961,8±21,9 | 948,0±26,8 | 1017,4±31,9 | 1158,94±24,9 |
| (-1,4%) | (+5,8%) | (+20,5%) | ||
| В 36 дней, в том числе: | ||||
| Петушков | 1670,0±48,1 | 1798,8±36,9 | 1888,6±39,5 | 2076,0±37,1 |
| Курочек | 1585,7±37,8 | 1475,0±57,6 | 1625,6±66,6 | 1782,9±37,1 |
| В среднем | 1627,9 | 1636,9 | 1757,1 | 1929,5 |
| (+0,6%) | (+7,9%) | (+18,5%) | ||
| Сохранность поголовья, % | 100 | 100 | 97,2 | 97,2 |
| Затраты корма на 1 гол, кг | 3,1 | 3,09 | 3,4 | 3,41 |
| Затраты корма на 1 кг прирост, кг | 1,96 | 1,94 | 1,98 | 1,8 |
| Среднесуточный прирост, г | 44,1 | 44,3 | 47,7 | 52,5 |
Как видно из таблицы 3, в первом периоде выращивания живая масса опытной птицы превышала контроль в 3 и 4 группах, в которых цыплята получали 10% и 5% от нормы (в расчете на активно действующее вещество) минеральных солей в форме аспарагинатов. При этом в 21 день живая масса бройлеров в этих группах превышала контроль на 3,9 и 21,18%, соответственно. К 28 дню выращивания подобная тенденция сохранялась, и цыплята этих групп превосходили контроль на 5,8 и 20,5%. При этом опытная птица второй группы, получавшая 20% от нормы (в расчете на активно действующее вещество) солей микроэлементов в скорме аспарагинатов, отставала в развитии от контрольной птицы. В 21 день - на 4,1%, а к 28 дню это отставание составило - 1,4%.
Таким образом, зоотехнические результаты выращивания бройлеров свидетельствуют о том, что аспарагинаты солей микроэлементов обладают высокой биологической доступностью для птицы и при уменьшении уровня ввода микроэлементов до 10 и 5% от нормы позволяют обеспечить высокую продуктивность бройлеров. Использование аспарагинатов в дозе 20% и выше, напротив, оказывает негативное влияние на развитие цыплят за счет избыточного поступления микроэлементов и аспарагиновой кислоты и приводит к снижению продуктивных показателей.
Надо отметить, что использование солей аспарагиновой кислоты положительно сказалось на усвоении серосодержащих аминокислот и способствовало хорошей оперяемости опытной птицы. Нами не отмечено также наличие цыплят с патологией ног. Все это свидетельствует о том, что опытная птица не испытывала дефицита микроэлементов и снижение уровня ввода микроэлементов до 5% не сказалось отрицательно на развитии опытных бройлеров.
Данные балансового опыта, представленные в таблице 4, в целом согласуются с зоотехническими результатами выращивания.
| Таблица 4 | ||||
| Использование питательных веществ корма, % | ||||
| Показатель | Группа | |||
| 1(к) | 2 | 3 | 4 | |
| Переваримость протеина, % | 92,94 | 92,12 | 91,86 | 93,39 |
| Переваримость сухого вещества корма, % | 72,62 | 71,43 | 71,75 | 75,26 |
| Переваримость жира, % | 73,81 | 76,28 | 75,04 | 77,26 |
| Использование азота, % | 55,79 | 50,63 | 49,26 | 58,66 |
| Использование, % фосфора | 31,68 | 40,0 | 40,43 | 48,65 |
Так, использование микроэлементов в форме солей аспарагиновой кислоты положительно сказалось на состоянии минерального обмена. Использование фосфора во всех опытных группах было выше контроля на 8,3%; 8,8 и 16,9% во второй, третьей и четвертой опытных группах, соответственно.
При этом лучшее использование питательных веществ корма наблюдалось в четвертой опытной группе, цыплята которой получали 5% от нормы аспарагинатов микроэлементов. Так, по переваримости протеина, сухого вещества корма, жира и использованию азота они превосходили контроль на 0,45%; 2,64%; 3,45%; 2,87%, соответственно, что согласуется с зоотехническими результатами выращивания.
Таким образом, в результате исследований доказана высокая эффективность микроэлементов в форме солей аспарагиновой кислоты при выращивании бройлеров.
Практика применения добавок аспарагинатов металлов в корма, например, бройлеров показывает увеличение продуктивности по мясу на 18%.
Активным веществом в данном случае являются микроэлементы (железо, медь, кобальт, цинк и марганец).
Пример 2. Использование на животных микроэлементного комплекса на основе соединений с аспарагиновой кислотой при откорме молодняка свиней.
Эксперимент проводился на базе животноводческой фермы ООО «Время-91» Саратовской области.
| Таблица №5 | ||
| Схема опыта | ||
| Группы | Количество животных в группе | Особенности кормления |
| 1-контроль | 12 | ОР + премикс*, содержащий микроэлементы в форме неорганических солей |
| 2-опыт | 12 | ОР + премикс*, содержащий микроэлементы** в количестве 7,5% от контроля в форме аспарагинатов |
| 3-опыт | 12 | ОР + премикс*, содержащий микроэлементы** в количестве 10% от контроля в форме аспарагинатов |
| *Витаминная часть премикс премикса одинакова для каждой группы. | ||
| ** Микроэлементы включают перечень: железо, марганец, цинк, медь, и кобальт. |
Животные содержались в отдельных клетках в одинаковых условиях. Эксперимент проводили до достижения массы не менее 100 кг.
Результаты представлены в таблице №6
Таблица №6 Основные результаты опыта по доращиванию молодняка свиней с применением аспарагинатов микроэлементов в составе комбикорма.
| Группы | Средняя живая масса в начале опыта, кг | Средняя живая масса в конце опыта, кг | Прирост, кг | Среднесуточный прирост, г | Прирост в % | Конверсия корма |
| 1-контроль | 13,18 | 104,8±4,8 | 91,6 | 664 | 100 | 3,9 |
| 2-опыт | 13,12 | 103,2±2,7 | 90 | 652 | 98,2 | 3,9 |
| 3-опыт | 13,17 | 106,7±3,3 | 93,5 | 677 | 101,9 | 3,8 |
Разница результатов по трем группам недостоверна.
Как видно из результатов, применение микроэлементов в количествах 7,5-10% от существующих норм в форме аспарагинатов в кормах поросят на откорме не снижает продуктивности животных. Это свидетельствует о высокой степени биоусвоения микроэлементов в форме аспарагинатов организмом животных.
Примеры 3, 4, 5, 6. Использования индивидуальных аспарагинатов микроэлементов при откорме молодняка свиней.
| Таблица №7 | ||
| Схема опыта | ||
| Группы | Количество животных в группе | Особенности кормления |
| 1-контроль | 5 | ОР + премикс, содержащий микроэлементы в неорганической форме |
| 2-опыт | 5 | ОР + премикс, содержащий микроэлементы (за исключением марганца) в неорганической форме + марганец в количестве 10% от контроля в форме аспарагината |
| 3-опыт | 5 | ОР + премикс, содержащий микроэлементы (за исключением меди) в неорганической форме + медь в количестве 10% от контроля в форме аспарагината |
| 4-опыт | 5 | ОР + премикс, содержащий микроэлементы (за исключением железа) в неорганической форме + железо в количестве 10% от контроля в форме аспарагината |
| 5-опыт | 5 | ОР + премикс, содержащий микроэлементы (за исключением кобальта) в неорганической форме + кобальт в количестве 10% от контроля в форме аспарагината |
| 6-опыт | 5 | ОР + премикс, содержащий микроэлементы (за исключением цинка) в неорганической форме + цинк в количестве 10% от контроля в форме аспарагината |
Животные содержались в отдельных клетках в одинаковых условиях.
Эксперимент проводился в течение 60 дней.
Результаты представлены в таблице №8
| Таблица №8 | |||||
| Основные результаты опытов по доращиванию молодняка свиней с применением индивидуальных аспарагинатов микроэлементов в составе комбикорма | |||||
| Группы | Средняя живая масса в начале опыта, кг | Средняя живая масса в конце опыта, кг | Прирост, кг | Среднесуточный прирост, г | Прирост в % |
| 1-контроль | 13,1 | 46,5±2,8 | 33,4 | 557 | 100 |
| 2-опыт | 13 | 46,8±1,9 | 33,8 | 563 | 101,1 |
| 3-опыт | 13,1 | 47,1±2,2 | 34 | 567 | 101,8 |
| 4-опыт | 13 | 46,9±1,4 | 33,9 | 565 | 101,4 |
| 5-опыт | 13,2 | 46,5±2,0 | 33,3 | 555 | 99,6 |
| 6-опыт | 13,2 | 46,7±2,3 | 33,5 | 558 | 100,2 |
Разница результатов по каждому опыту и контролю не достоверна.
Как видно из результатов, применение индивидуально каждого микроэлемента в форме аспарагината вместо неорганической формы микроэлемента в составе комбикорма при доращивании молодняка свиней в количествах 10% от существующих норм не снижает продуктивности животных. Это свидетельствует о высокой степени биоусвоения каждого микроэлемента в форме аспарагината организмом животных.
Биодоступная форма микроэлементных добавок в кормовые смеси для животных и птицы, включающая комплекс микроэлементов, содержащих марганец, железо, медь, кобальт и цинк, или каждый из вышеупомянутых микроэлементов в отдельности, отличающаяся тем, что в качестве вещества, образующего соединение с металлами, используется аспарагиновая кислота, при этом мольное соотношение аспарагиновая кислота - металл от 1:1 до 2:1.
