Композиция для получения высококачественных кормов из многолетних высокобелковых бобовых трав

Авторы патента:


Изобретение относится к биотехнологии, а именно к разработке биотехнологической продукции - композиции, предназначенной для консервирования многолетних высокобелковых бобовых трав. Композиция для консервирования многолетних высокобелковых бобовых трав содержит консорциум молочнокислых и пропионовокислых бактерий с титром жизнеспособных клеток не менее 1×108 КОЕ/см3 и полиферментный комплекс гидролитического и лиазного действия, в котором соотношение единиц активности контролируемых ферментов целлюлазы, ксиланазы, пектинлиазы, эндополигалактуроназы и целлобиазы составляет: 1,0:(4,7-5,6):(2,6-3,7):(1,0-1,6):(0,05-0,07) соответственно. Предлагаемая композиция для консервирования многолетних высокобелковых бобовых трав обеспечивает повышение питательной ценности консервируемых кормов для животноводства. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к разработке биотехнологической продукции - композиции, предназначенной для консервирования многолетних высокобелковых бобовых трав.

Уровень развития современного отечественного животноводства определяется состоянием кормовой базы, а самое главное, качеством заготавливаемых кормов. При рентабельном ведении кормопроизводства, наряду с достаточным общим уровнем энергетического питания, необходимо существенное улучшение биологической полноценности поставляемых животным кормов. Важнейший и рациональный путь решения этой проблемы - достижение максимальной сохранности питательных веществ, содержащихся в вегетативной массе растений.

Основным сырьем при консервировании и хранении кормов для жвачных животных впрок являются сеяные многолетние бобовые и злаковые травы, а также их травосмеси, которые обладают максимальной кормовой ценностью в ранние фазы вегетации. Поэтому, для приготовления из них высокопротеиновых (18-23%), энергонасыщенных (10,2-11,2 МдЖ ОЭ в 1 кг сухого вещества) объемистых кормов, наряду с внедрением в производство перспективных сортов, агротехнических прйемов выращивания трав, четкого соблюдения правил их уборки и провяливания, необходимо постоянное совершенствование существующих и разработка новых технологий получения качественных кормов, применительно к условиям хозяйствования. При этом, актуальной является проблема снижения потерь питательных веществ, повышения качества и питательности получаемых объемистых кормов, причем от этого зависит не только продуктивность, но и здоровье, воспроизводительные функции, долголетие животных и, в конечном итоге, рентабельность отрасли животноводства.

Большинство многолетних бобовых и злаковых трав в оптимальные фазы вегетации относится к трудносилосующимся культурам из-за недостатка в них растворимых Сахаров, необходимых для максимального образования молочной кислоты, обеспечивающей нормальное протекание молочнокислого брожения в массе при спонтанном заквашивании. Это свидетельствует о том, что приготовить качественный силос из раноубранных, даже провяленных до влажности ниже 70% трав, свободный от масляной кислоты, при высокой сохранности протеиновой и энергетической питательности, практически невозможно без использования консервантов - ингибиторов или стимуляторов процессов в силосуемой массе.

Известно, что качество получаемого корма определяется направленностью происходящих при ферментации растительной массы биохимических и микробиологических процессов. Скорость образования молочной кислоты - основного консерванта силоса зависит от численности молочнокислых бактерий, присутствующих в силосуемом сырье, влажности массы и количества доступных для сбраживания Сахаров, то есть для успешного процесса ферментации силоса необходимо достаточное количество молочнокислых бактерий и адекватное количество легкосбраживаемых Сахаров для полноценного их взаимодействия. Кроме того, при силосовании трав большое значение имеют фаза вегетации трав, буферная емкость сырья, содержание нитратов и другие факторы. Одним из перспективных путей решения проблемы получения качественных кормов из разных видов кормовых культур, наряду с использованием химических консервантов, является применение биотехнологических способов, в первую очередь, ферментативной обработки сырья, что установлено в работах отечественных и зарубежных исследователей. В последние десятилетия было показано, что для успешного консервирования растительного сырья необходимы не отдельные ферменты, а мультисистемы, содержащие комплекс целевых ферментов, сбалансированный по уровню и соотношению единиц активности и соответствующий биохимическому составу сложных, трудногидролизуемых полисахаридов (гемицеллюлозы, целлюлоза, пектиновые вещества, протопектины, пентозаны и др.) обрабатываемого сырья. Это означает, что для разных видов кормовых культур комплексные препараты должны содержать соответствующий набор ферментов целевого назначения. Кроме этого, успешность силосования зеленой массы, помимо ферментативного воздействия, зависит и от численности на растительной массе полезных эпифитных молочнокислых бактерий, обеспечивающих быстрое сбраживание растворимых Сахаров и подавление развития нежелательных микроорганизмов, в том числе дрожжей, клостридий, гнилостных и маслянокислых бактерий.

При консервировании растительной массы с содержанием сухого вещества свыше 30%, независимо от наличия в ней Сахаров, необходимы меры, направленные на улучшение ее силосуемости. Одним из эффективных приемов увеличения численности молочнокислых бактерий в сырье, при недостатке эпифитной полезной микрофлоры, является использование препаратов, содержащих бактериальные культуры, преимущественно молочнокислых бактерий, способных сразу же после внесения активно размножаться и функционировать на силосуемых травах с относительно высоким содержанием сухого вещества.

Одним из способов стимуляции молочнокислого брожения за счет эпифитной и внесенной дополнительно микрофлоры является использование комплекса ферментов, в первую очередь, гидролаз. Целесообразность их применения при силосовании объясняется не только наличием субстрата в избытке, но и тем, что при разрушении оболочек растительных клеток, их содержимое, богатое углеводами, становится доступным для молочнокислых бактерий и способствует быстрому нарастанию их численности. Повышение уровня легкосбраживаемых Сахаров в массе за счет использования ферментов способствует развитию популяций молочнокислых бактерий, как гомоферментативных, так и гетероферментативных видов. В случае преобладания гомоферментативного типа брожения снижение величины активной кислотности до оптимального значения будет протекать быстрее, с меньшими расходом растворимых Сахаров и потерями сухого вещества.

По информации Seale D. R. [1], ферментные препараты, эффективно действующие в качестве биоконсервантов, прежде всего, при силосовании высокобелковых трав, должны содержать пектиназу, лигниназу, амилазу, гемицеллюлазы и целлюлазу, причем в целлюлазном комплексе обязательно наличие трех ферментов: эндоглюканазы, экзоглюканазы и целлобиазы, которые способствуют высвобождению достаточного количества легкосбраживаемых сахаров в первые 48 часов силосования, проявлять активность при рН от 4,0 до 6,5 и температуре до 50°С. При аналитическом обзоре изученных материалов по данному вопросу, было выявлено, что пектиназы должны быть представлены также пектат - и пектинлиазами и эндополигалактуроназой, участвующими в разрушении, прежде всего, протопектинов и других пектиновых соединений, обеспечивающих тем самым их доступность действию целлюлаз. Наличие амилазы в составе комплекса ферментов считаем мало целесообразным, особенно для многолетних высокобелковых трав, содержащих незначительное количество крахмала. Что касается ферментативной деградации лигнина при переработке растительного сырья, то в этом процессе должна участвовать целая группа лигнолитических ферментов (не менее четырех видов), но до настоящего времени препараты лигнинразрушающего действия специально для использования при консервировании растительного сырья не разрабатываются. Кроме того, в доступной научно-технической литературе и патентных источниках не обнаружено сведений о применении в практическом аспекте одного или нескольких ферментов лигниназы.

В мировой практике известен ряд ферментных препаратов, предназначенных для консервирования, преимущественно злаковых и бобово-злаковых культур, но комплекс ферментов в этих препаратах не всегда отвечает достаточно сложным задачам силосования трав, и практически отсутствуют препараты для обработки трудно- и несилосуемого растительного сырья. В отечественной практике для консервирования многолетних высокобелковых бобовых трав, в том числе несилосуемых, была разработана полиферментная композиция (препарат Феркон), содержащая комплекс гидролитических и лиазных ферментов, контролируемый по активности целлюлазы, ксиланазы и пектинлиазы [2]. При силосовании преимущественно люцерны с использованием препарата Феркон установлено, что опытные варианты по основным показателям качества превосходят контрольный силос: по сохранности протеина, сухих веществ, содержанию молочной кислоты, переваримости сухих веществ, а также сырых питательных веществ -протеина, клетчатки, жира и безазотистых экстрактивных веществ. Тенденция улучшения качества консервируемых кормов установлена и при силосовании провяленного клевера, что свидетельствует об эффективности действия комплексного ферментного препарата. Однако, в работах ряда отечественных авторов [3, 4] показано, что использование препарата на разных видах многолетних высокобелковых трав не всегда приводит к положительным результатам, поскольку большое значение при этом имеют определенные факторы: влажность сырья, содержание сбраживаемых сахаров, достаточное количество молочнокислых бактерий в эпифитной микрофлоре, высокая буферность силосуемых трав и др.

Известно, что недостаток молочнокислых бактерий в эпифитной микрофлоре силосуемого сырья, содержащего достаточный уровень легкосбраживаемых сахаров, часто приводящий к получению некачественных объемистых кормов с высокими потерями питательных веществ (до 20% в расчете на сухое вещество), может быть устранен за счет использования бактериальных заквасок. Для силосования трудно - и несилосуемого растительного сырья существенным решением проблемы дефицита сахаров является разработка комплексных биологических (композиционные) препаратов на основе бактериальных культур и ферментов, которые не только обеспечивают сахарами жизнедеятельность молочнокислых бактерий, но и повышают переваримость и питательную ценность консервированных кормов.

В настоящее время комплексные препараты созданы практически во всех западноевропейских странах, США и Канаде, особенно активна их разработка проводится в Англии. На российском рынке еще недавно были представлены биологические препараты, созданные на основе комплекса ферментов и ассоциации бактериальных культур, производимые англо-франко-канадским концерном ООО "Лаллеманд" (торговая марка Биотал) [5]. В ряде опубликованных работ, посвященных определению консервирующей эффективности препаратов марки Биотал, отмечается их надежность при силосовании злаковых культур и бобово-злаковых смесей. Однако, в некоторых работах специалистов ВНИИкормов сообщается о недостаточно эффективном влиянии препаратов этой фирмы на повышение качества силосов [6]. На наш взгляд, это связано с тем, что при энзиматической характеристике ряда препаратов компании «Биотал» был установлен достаточно низкий уровень активности ферментов целлюлазы, ксиланазы и β-глюканазы. При анализе публикаций об испытаниях препаратов этой фирмы показано, что прикладные исследования были проведены на разных видах злаковых трав и бобово-злаковых смесей, и практически не выявлено их эффективности на многолетних высокобелковых бобовых травах.

Предложен способ консервирования [7] многолетних высокобелковых бобовых трав с использованием препарата Феркон [2] и консорциума молочнокислых и пропионовокислых бактерий Биосиб с титром жизнеспособных клеток 1×108 КОЕ/см3. При испытаниях композиции было установлено, что использование препарата в количестве 300 г/т - вариант I или 100 г/т в сочетании с консорциумом бактериальных культур - 80 см3/т - вариант II, при силосовании провяленных высокобелковых трав (люцерна, клевер луговой и др.) обеспечивает высокий консервирующий эффект и не только не уступает муравьиной кислоте, но и превосходит ее по влиянию на переваримость питательных веществ и повышению энергетической питательности кормов (в среднем на 0,4 МДж ОЭ) при практически одинаковых потерях питательных веществ (10%). Такой консервирующий эффект при силосовании в варианте II получен за счет оптимально выбранного соотношения препарата и консорциума бактериальных культур. В результате испытаний установлено, что с применением биопрепаратов можно получать из провяленных до влажности 60-70% люцерны и клевера лугового, убранных в фазу бутонизации, консервированные корма, равноценные или несколько уступающие исходной зеленой массе по энергетической питательности в пределах 10,7-10,9 МДж ОЭ/кг сухого вещества, содержанию сырого протеина - 18,4-23,2%, и его полноценности по аминокислотному составу. Показана возможность приготовления качественного силоса и из слабопровяленных (до 73%) трав при неблагоприятных погодных условиях. При этом эффективность композиции значительно снижается при сенажировании высокобелковых бобовых трав на пересушенной (влажность 45% и менее) массе, а также на свежескошенной массе, содержащей свыше 70% влаги. Следует отметить, что при силосовании бобовых трав с использованием варианта II процесс подкисления силосуемой массы с разными уровнями сухого вещества и фазами вегетации иногда приводит к замедлению образования Сахаров, особенно выхода глюкозы. Это может быть связано с уменьшением в три раза нормы ввода полиферментной композиции и снижением, при этом, уровней активностей ферментов в нем, а именно: пектинлиазы, не обеспечивающей быстрого разрушения соответствующих пектиновых соединений, и пониженным уровнем целлобиазы, завершающей разрушение промежуточных продуктов распада целлюлозы (целлобиозы, дисахариды, целлодекстрины, а также олигосахариды). Это, вероятно, приводит к снижению скорости образования глюкозы, необходимой для полноценного развития молочнокислого брожения, и, вследствие этого, к замедленному подкислению силосуемой массы до оптимальной величины рН. Высокая норма ввода полиферментной композиции при силосовании трав компенсировала этот недостаток, а уменьшение дозы препарата с 300 до 100 г/т сырья, но в сочетании с консорциумом бактериальных культур, потребовало коррекции мультисистемы, направленной на изменение, прежде всего, содержания пектолитических и лиазных ферментов, а также введения регламентированного уровня целлобиазы. Таким образом, мультисистема композиции, на наш взгляд, не является универсальной для всех видов многолетних высокобелковых бобовых трав, значительно отличающихся содержанием углеводных фракций в сырье, прежде всего, пектиновых соединений, а также фазами вегетации, влажностью силосуемой массы и другими факторами. Вследствие этого, с учетом особенностей биохимического состава сырья, необходимо создание новой мультисистемы для силосования высокопектиновых многолетних бобовых трав.

Комплексные биологические препараты на основе ферментов и консорциума бактериальных культур широко распространены за рубежом и ряд из них присутствует на российском рынке, ввиду отсутствия производства отечественных. При исследовании большинства препаратов зарубежного производства, установлено, что в ряде случаев отмечен невысокий консервирующий эффект, что, на наш взгляд, связано с низким уровнем активности некоторых ферментов в препаратах, отвечающих за процессы разрушения трудногидролизуемых углеводов, или с отсутствием ферментов, которые являются необходимыми в процессах консервирования сырья (например, пектат - и пектинлиазы, эндополигалактуроназа, а также целлобиаза), Кроме того, известные препараты содержат необоснованно высокий уровень амилолитических ферментов при низком содержании крахмала в сырье, а также сопутствующие им протеазы, нежелательные для процессов силосования. Некоторые исследователи считают, что даже при высоком содержании крахмала в растительном сырье гидролизовать его не имеет практического смысла, так как крахмал и без того хорошо используется жвачными животными, и такие преобразования имеют скорее негативный характер. Поэтому, при разработке новых биоактивных препаратов, комплекс ферментов, входящий в композицию, по наличию и уровню активностей должен соответствовать природе и биохимическому составу консервируемой массы сырья, и не может быть универсальным для всех видов многолетних высокобелковых трав.

В связи с изложенным, наиболее близким аналогом заявляемой композиции является композиция [7] на основе комплекса ферментов гидролитического и лиазного действия, и консорциума молочнокислых и пропионовокислых бактериальных культур с титром жизнеспособных клеток не менее 1×108 КОЕ/см3. Композиция содержит мультисистему, в которой соотношение единиц активностей контролируемых ферментов составляет: целлюлазы и ксиланазы, как 1,0:(3,8-4,2), целлюлазы и пектинлиазы - 1,0:(1,3-1,7). Данная композиция имеет существенные недостатки: низкий уровень пектинлиазы, повышенный уровень целлюлазы, отсутствие эндополигалактуроназы, а также пониженный уровень целлобиазы, участвующие в разрушении структурных полисахаридов растительного сырья. Указанные недостатки не позволяют обеспечить максимально быструю деструкцию трудногидролизуемых углеводов с образованием Сахаров, легкосбраживаемых молочнокислыми бактериями с образованием молочной кислоты, приводящей к быстрому подкислению силосуемой массы до рН 3,9-4,3, предотвращая развитие гнилостных процессов. С учетом состава и структуры многолетних бобовых культур, таких как люцерна, клевер луговой, эспарцет и другие высокопектиновые травы, в композиции целесообразно предусмотреть наличие ферментов, необходимых для более полной деградации природных полимеров консервируемого растительного сырья.

Клеточная стенка бобовых растений состоит, главным образом, из некрахмальных полисахаридов, которые могут быть расщеплены лишь в определенной последовательности. В пектолитических системах ферментов присутствуют гидролазы и лиазы с эндо - и экзотипами действия. Указанные ферменты в составе мультисистемы, действуя неупорядоченно, вызывают мацерацию и разрушение растительных тканей до отдельных клеток, а также способствуют расщеплению поперечных мостиков, связывающих между собой покрытые гемицеллюлозами целлюлозные волокна в первичной клеточной стенке, после чего гемицеллюлозы становятся доступными расщепляющим их ферментам. Освобожденные от покрывающих их гемицеллюлоз-ксилоглюканов, арабино-глюкуроноксиланов, арабиноксиланов - микрофибриллы целлюлозы расщепляются целлюлолитическими ферментами. Процесс энзиматической деструкции целлюлозы осуществляется под действием системы карбогидраз: эндоглюканаз, целлобиогидролаз, β-глюкозидаз широкой субстратной специфичности, количественное соотношение ферментов комплекса в значительной степени влияет на реализацию синергических эффектов и эффективность гидролиза. Таким образом, в системы ферментов, расщепляющих полисахариды клеточной стенки, должны входить эндоферменты, разрушающие внутренние связи полимера, экзоферменты, отщепляющие с концов цепей полисахарида остатки моно- и дисахаридов, и глюкозидазы, катализирующие расщепление олигосахаридов, целлодекстринов и др. до соответствующих моносахаров.

Целесообразность введения эндополигалактуроназы в заявляемую композицию на фоне пектат - и пектинлиазы, мацерирующих и разрушающих протопектины, обусловлена необходимостью дальнейшей деструкции остатков пектиновых соединений через расщепление конечных α-1,4 глюкозидных связей между остатками неэтерифицированной α-D-галактуроновой кислоты в различных пектиновых полисахаридах с образованием моногалактуроновой кислоты и повышения тем самым доступности целлюлозы и гемицеллюлоз для действия целлюлолитических ферментов.

Повышение уровня целлобиазы в заявляемой мультисистеме, по сравнению с аналогом (установлено экспериментально - 30-35 ед/г), обусловлено необходимостью максимально возможного и быстрого высвобождения глюкозы в качестве источника углерода и энергии из природных β-D-глюкозидов, прежде всего целлобиозы и низкомолекулярных целлоолигосахаридов. По данным О. Г. Коротковой и др. [8], использование целлобиазы при разрушении промежуточных продуктов распада целлюлозы не только увеличивает выход конечного продукта, но и уменьшает в реакционной смеси концентрацию целлобиозы, которая является сильным ингибитором целлюлолитических ферментов, особенно целлобиогидролаз, по сравнению с глюкозой, которая проявляет значительно меньший ингибирующий эффект.

Техническая задача состоит в разработке новой композиции на основе комплекса ферментов более широкого спектра действия, для силосования люцерны, клевера лугового и других трав, с высоким содержанием белка и пектиновых соединений, дефицитом легкосбраживаемых Сахаров, обеспечивающей высокий консервирующий и ресурсосберегающий эффект, а также получение объемистых кормов по энергетической и протеиновой питательности, не уступающих исходной зеленой массе и способствующих повышению продуктивного потенциала с/х животных.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении питательной ценности консервируемых кормов для животноводства за счет создания бинарной композиции, состоящей из ферментной мультисистемы и консорциума молочнокислых и пропионовокислых бактерий.

Опытные консервированные корма, полученные с заявляемой композицией, не уступают исходной зеленой массе по содержанию сырого протеина и полноценности белка по аминокислотному составу и превосходят ближайший аналог по энергетической питательности. Использование заявляемой композиции позволяет силосовать растительное сырье с массовой долей влаги 50-73% при снижении затрат на обработку сырья. Установлено повышение переваримости компонентов клетчатки на 8-10% и сохранности питательных веществ до 90%, а также снижение затрат на ферментативную обработку сырья за счет применения разработанной мультисистемы, что позволяет снизить нормы ее ввода на единицу сырья по сравнению с ближайшим аналогом. При этом, отмечено повышение качества получаемых кормов с использованием композиции по энергетической питательности, возрастающей не менее чем на 0,10 МДж ОЭ в 1 кг сухого вещества за счет большей доступности целлюлозы, гемицеллюлоз, пектиновых веществ и др. бактериям рубца жвачных животных.

Многокомпонентная система заявляемой композиции, состоящая из ферментов широкой субстратной специфичности и консорциума бактериальных культур позволит интенсифицировать процессы комплексного воздействия на различные природные трудногидролизуемые полимеры многолетних высокопротеиновых бобовых трав и максимально быстро обеспечить их разрушение с образованием легкосбраживаемых Сахаров для нормального протекания молочнокислого брожения, а также снижения уровня некрахмальных полисахаридов, препятствующих проникновению ферментов бактерий рубца к целлюлозе. Это обеспечит положительное влияние не только на процессы ферментации массы, но, что очень важно - на повышение энергетического потенциала полученных кормов за счет увеличения переваримости питательных веществ и лучшей их сохранности. Кроме того, будет обеспечено снижение как стоимости мультисистемы, так и затрат на обработку сырья, вследствие уменьшения нормы введения композиции в силосуемую массу.

Указанный технический результат достигается заявляемой композицией для консервирования многолетних высокобелковых бобовых трав, характеризующейся тем, что она включает консорциум штаммов молочнокислых и пропионовокислых бактерий с титром жизнеспособных клеток, не менее 1×108 КОЕ/см3 и полиферментный комплекс гидролитического и лиазного действия, в котором соотношение единиц активности контролируемых ферментов целлюлазы, ксиланазы, пектинлиазы, эндополигалактуроназы и целлоби-азы составляет 1,0:(4,7-5,6):(2,6-3,7):(1,0-1,6):(0,05-0,07), соответственно.

Рабочая зона действия композиция находится в пределах рН 3,5-6,5 и диапазоне температур - (30-55)°С.

Использование композиции для получения сенажа и силоса позволяет консервировать растительное сырье с массовой долей влаги 50-73%. Норма ввода для консервирования многолетних высокобелковых бобовых трав составляет не менее 0,017% по массе, причем эта величина может быть снижена на 10-15% при условии содержания сырого протеина в сухом веществе менее 18%.

Для получения заявляемой композиции используют очищенные базовые концентраты гидролитических и лиазных ферментов широкого спектра действия,, продуцируемых грибными и бактериальными микроорганизмами, а также консорциум бактериальных культур. Источником ферментов являются базовые концентраты, то есть полупродукты культивирования определенных штаммов-продуцентов ферментов в промышленных условиях. Они, наряду с ведущим ферментом, по которому проводят биосинтез, содержат и сопутствующие ферменты, показатели которых при этом не контролируют, а их значения могут колебаться в существенных пределах. Получаемые базовые концентраты исследуют на наличие всех ферментов с целью отбора концентратов с необходимым спектром и уровнем активностей только тех ферментов, проявляющих высокую субстратную специфичность по отношению к трудногидролизуемым компонентам обрабатываемого растительного сырья, что было установлено экспериментально с учетом теории ферментативного катализа. Эти показатели определяют в каждом из базовых концентратов, по действующей НТД, и учитывают полученную характеристику при создании композиции. Минимальный уровень активности каждого из ферментов в базовых концентратах, необходимый для создания композиции с заявляемыми соотношениями ферментов, установлен расчетным путем для достижения сбалансированности состава композиции по активностям и массовым долям каждого из компонентов. При этом, для обеспечения заявляемых соотношений активностей в мультисистеме, используют базовые концентраты ферментов, с минимально допустимыми значениями единиц активностей, а именно: целлюлазы - 1800 ед/г, пектинлиазы - 90000 ед/г, эндополигалактуроназы - 10000 ед/г, ксиланазы - 10000 ед/г, целлобиазы - 150 ед/г, при этом минимальный уровень титра жизнеспособных клеток консорциумов должен составлять не менее 1×108 КОЕ/см3. При этом, активность ферментов в отобранных базовых концентратах может быть в разы выше, но не должна быть ниже заявляемого минимума, а соотношение ферментов в композиции должно быть постоянным.

На основании полученных результатов исследований по разрушению трудногидролизуемых полисахаридов растительного сырья, в целях создания композиции, были установлены: необходимый уровень ведущего фермента целлюлазы - 925 ед/г и допустимые при этом минимальные и максимальные значения активностей и других заявляемых в композиции ферментов: ксиланазы, пектинлиазы, эндополигалактуроназы и целлобиазы. Соотношения активностей целлюлазы и допустимых значений активностей ферментов выражены формулами. Например, соотношение активности целлюлазы и ксиланазы составляет 1,0:(4,7-5,6), то есть минимальное значение активности ксиланазы = 925 ед/г × 4,7=4400 ед/г, максимальное - 925 ед/г × 5,6=5180 ед/г и т.д. Подобным образом рассчитывают величины и остальных ферментов в заявляемой композиции, которые будут введены в нормативно-техническую документацию на композицию.

Базовые концентраты ферментов применяют с учетом их активностей, насыпных масс и массовых долей каждого из компонентов. В качестве консорциума бактериальных культур используют штаммы- продуценты молочнокислых и пропионовокислых бактерий, с титром жизнеспособных клеток, не менее 1×108 КОЕ /см3. Стандартизацию композиции осуществляют с использованием инертных наполнителей. Технологический процесс получения композиции проводят в специальном аппарате в течение 1,0-1,5 часов при комнатной температуре и постоянном перемешивании. Изготовленную композицию характеризуют по активностям ферментов, титру жизнеспособных клеток и другим показателям качества в соответствии с нормативно-технической документацией на разработанную продукцию.

Заявляемая композиция обеспечивает максимально быстрое разрушение трудногидролизуемых углеводов многолетних высокопротеиновых бобовых трав с образованием Сахаров за счет повышения уровня глюкозы до 15%, по сравнению с аналогичными биодобавками, и для успешного процесса заквашивания в силосуемой массе создает необходимую концентрацию легкосбраживаемых сахаров, ускоряя процессы молочнокислого брожения и способствуя тем самым быстрому подкислению массы в первые 3 суток до рН 3,9-4,3. В результате исследований установлено повышение переваримости компонентов клетчатки на 8-10% и сохранности питательных веществ до 90%, а также снижение до 10% затрат на ферментативную обработку сырья за счет применения разработанной композиции, что позволяет снизить нормы ввода препарата на единицу сырья по сравнению с ближайшим аналогом. При этом, отмечено повышение качества объемистых кормов с использованием композиции по энергетической питательности, возрастающей не менее чем на 0,10 МДж ОЭ в 1 кг сухого вещества за счет большей доступности целлюлозы, гемицеллюлоз, пектиновых веществ.

Ссылки

1. Seale, D. R. Bacterial inoculants as silage additives [Text] / D. R. Seale // J. app. Bacterial. -1987. - V. 61. - P. 239-269.

2. Пат. №2277345 Российская Федерация, МПК А23К 3/00, А23К 3/03. Полиферментная композиция для консервирования многолетних высокобелковых трав [Текст] / Э.В. Удалова Э.В., Т.М. Рышкова, Г.Б. Бравова, В.А Бондарев, А.А. Панов, М.Б. Никитина, Г.А. Громова, А.А. Анисимов (РФ); заявитель Научно-технический центр «Лекарства и биотехнология», патентообладатель ООО «Восток» №2005109319/13; заявл. 01.04.2005; опубл. 10.06.2006. Бюл. №6. - 16 с.

3. Богданов, Д.В. Силосование козлятника восточного с использованием полиферментного препарата Феркон [Текст] / Д.В. Богданов, И.В. Суслова, В.М. Дуборезов // Кормопроизводство. - 2008. - №10. - С. 29-30.

4. Лаптев, Г.Ю. Влияние ферментов на качество и переваримость силоса [Текст] / Г.Ю. Лаптев // Сельскохозяйственные вести. - 2008. - №2. - С. 43-44.

5. Рекламные материалы фирмы «Биотал» (Великобритания) URL - (www/perspective agro.ru/ preparaty-torgovoy-marki-biotal. html.).

6. Бондарев, В.А. Перспективные направления исследований по разработке эффективных технологий приготовления высококачественных объемистых кормов [Текст] / В.А. Бондарев, В.П. Клименко // Адаптивное кормопроизводство. -№1. - 2010. - С. 36-42.

7. Клименко, В.П. Научное обоснование и разработка эффективных способов повышения энергетической и протеиновой питательности силоса и сенажа из трав [Текст]: дис. докт. с.-х. наук: 06.02.08: защищена 20.11.2012/ Клименко Владимир Павлович. -Дубровицы, 2012. - 35 с.

8. Короткова, О.Г. Выделение и свойства грибных р-глюкозидаз [Текст] / О.Г. Короткова, М.В. Семенова, В.В. Морозова, И.Н. Зоров, Л.М. Соколова, Т.М. Бубнова, О.Н. Окунев, А.П. Синицын // Биохимия,- 2009. - Т. 74. - Вып. 5. - С. 699-700.

1. Композиция для консервирования многолетних высокобелковых бобовых трав, характеризующаяся тем, что она включает консорциум штаммов молочнокислых и пропионовокислых бактерий с титром жизнеспособных клеток не менее 1×108 КОЕ/см3 и полиферментный комплекс гидролитического и лиазного действия, в котором соотношение единиц активности контролируемых ферментов целлюлазы, ксиланазы, пектинлиазы, эндополигалактуроназы и целлобиазы составляет 1,0:(4,7-5,6):(2,6-3,7):(1,0-1,6):(0,05-0,07) соответственно.

2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что ее рабочая зона действия находится в пределах рН 3,5-6,5 и диапазоне температур 30-55°C.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ветеринарии, а именно к кормовым добавкам, обладающим адаптогенным действием для сельскохозяйственной птицы. Кормовая добавка содержит фумаровую кислоту, гуминовую кислоту, бетаин гидрохлорид и бентонит.

Изобретение относится к области животноводства и ветеринарии. Кормовая добавка характеризуется тем, что она представляет собой комплексное соединение соли металла-микроэлемента и альфа-аминокислоты, причем комплексное соединение получают непосредственно перед применением путем совместного растворения в воде соли металла-микроэлемента и альфа-аминокислоты, находящихся до использования в разных емкостях.
Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к композиции для консервирования козлятника восточного и бобово-злаковых травосмесей на его основе. Композиция характеризуется тем, что она включает консорциум бактериальных культур штаммов молочнокислых или молочнокислых и пропионовокислых бактерий с титром жизнеспособных клеток не менее 1×108 КОЕ/см3 и комплекс ферментов гидролитического и лиазного действия, в котором соотношение единиц активности контролируемых ферментов целлюлазы, эндобетаглюканазы, экзоцеллобиогидролазы, эндополигалактуроназы и пектинлиазы составляет 1,0:(2,2-3,3):(5,5-6,6), (0,8-1,3):(4,4-5,5) соответственно.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам и устройствам получения подкормок для пчел. Устройство для приготовления тестообразной подкормки для пчел содержит загрузочную горловину и вертикальную цилиндрическую рабочую камеру, внутри которой соосно с ней установлен ротор.

Изобретение относится к животноводству, в частности к способу улучшения рациона дойных коров в условиях Крайнего Севера. Способ включает введение в основной рацион животных биологически активной добавки в виде сухой массы листьев серпухи венценосной, содержащих 20-гидроксиэкдизон.

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой бактериофаг Pas-MUP-1 семейства Myoviridae (учетный №: KCTC 12706ВР), выделенный из природы и способному специфически уничтожать клетки Pasteurella multocida, геном которого представлен нуклеотидной последовательностью SEQ.

Изобретение относится к ветеринарии, в частности к кормовой добавке для ягнят. Добавка содержит "Биобактон" и "Бифидумбактерин", растворенные в воде при температуре 37°С, минеральную добавку, включающую глюконат кальция и активированный уголь, взятые в соотношении 2:1, и растительную добавку, содержащую цикорий, плоды шиповника, подорожник, ромашку, кормовой картофель, корень одуванчика, которые предварительно смешивают в смесителе в течение 20 минут в соотношении 2:2:2:2:2:0,5 соответственно.

Изобретение относится к животноводству, в частности к кормовой добавке для лактирующих коров. Добавка включает минеральное вещество в виде селенорганического препарата «Селенопиран» и природный бишофит Волгоградского месторождения в определенном соотношении исходных компонентов.

Изобретение относится к рыбной промышленности и может быть использовано в производстве кормового рыбного фарша. Способ производства кормового фарша из рыбного сырья включает измельчение замороженного сырья при постоянной температуре, равной температуре в толще замороженного рыбного сырья.

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ получения кормового микробиологического белка, включающий предварительное получение культуры дрожжей Saccharomyces cerevisiae, которую добавляют к субстрату в форме шрота и воде, культивирование биомассы дрожжей при перемешивании и аэрации с последующей сушкой полученного продукта, где культуру дрожжей выращивают на основе штамма-продуцента Saccharomyces cerevisiae Scm, соединяют с субстратом в виде смеси, содержащей в масс.%: шрот соевый - 30,0, мучка рисовая - 60,0, шелуха рисовая - 10,0 и далее - с водой дистиллированной, и культивируют при температуре 32-34°С в течение 10-18 часов при скорости вращения мешалки 1000-1200 об/мин и подаче воздуха 2-4 л/мин, отличающийся тем, что питательная среда для выращивания штамма-продуцента Saccharomyces cerevisiae Scm содержит дрожжевой экстракт - 10,0%, пептон - 20,0%, декстрозу - 20,0%, воду дистиллированную – до 100%, при этом на 1 кг смеси берут 0,4-0,5 л дрожжей и воду дистиллированную до 4 л и сушку полученного продукта осуществляют слоями толщиной 2-5 см при температуре 70-85°С.

Изобретение относится к кормовой композиции для домашних животных. Кормовая композиция для домашних животных содержит в качестве источника гидролизированного животного белка куриную печень, а также матрицу, которая содержит компонент, представляющий собой клетчатку, включающий источник растворимой клетчатки и источник нерастворимой клетчатки, где источник растворимой клетчатки содержит свекольную пульпу, а источник нерастворимой клетчатки содержит комбинацию клетчатки ореха-пекана и целлюлозного материала, и источник полифенола; где источник полифенола содержит клюквенный жмых, экстракт граната и экстракт зеленого чая. При этом матрица эсктрудирована и приспособлена для доставки источника полифенола в нижний отдел желудочно-кишечного (GI) тракта млекопитающего после потребления млекопитающим. Также предложен способ предупреждения или облегчения симптома воспалительного заболевания, состояния или нарушения млекопитающего, предусматривающий введение эффективного количества вышеуказанной кормовой композиции для домашних животных. Предложен также способ благотворного манипулирования кишечной микрофлорой млекопитающего, предусматривающий введение эффективного количества вышеуказанной кормовой композиции для домашних животных с контролируемым высвобождением. Заявлен способ получения вышеуказанной кормовой композиции для домашних животных, предусматривающий экструдирование матрицы для гранулирования и нанесение поверхностного покрытия на гранулу, где поверхность покрытия содержит палатант. Изобретение позволяет получить кормовую композицию, имеющую улучшенную доставку источника полифенола в нижний отдел желудочно-кишечного (GI) тракта млекопитающего после потребления ее млекопитающим. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил., 11 табл., 3 пр.

Изобретение относится к способу производства лечебных кормов и может быть использовано на животноводческих и птицеводческих фермах. Способ производства лечебных кормов характеризуется тем, что он включает получение первичного премикса путем смешивания и измельчения лечебного препарата и порции наполнителя в лабораторной мельнице в течение 50-60 с. Далее осуществляют приготовление премикса путем совместного одновременного измельчения и смешивания полученного первичного премикса с порцией наполнителя в дробилке-смесителе в течение 60-70 с. При этом непрерывную, устойчивую подачу смешиваемых компонентов в рабочую зону дробилки-смесителя при вращающемся роторе осуществляют за счет непрерывного перемещения снизу-вверх смеси компонентов по внутренней цилиндрической и сферической поверхностям камеры дробилки-смесителя, а сверху-вниз - по внутренним поверхностям двух усеченных конусов, расположенных внутри дробилки-смесителя, сообщенных малыми диаметрами с углом наклона образующих конусов к горизонтальной плоскости α=45°. Дале проводят смешивание полученного премикса с порцией наполнителя в течение 100-120 с в шаровом смесителе в режиме псевдоожиженного слоя, создаваемого лопастью, закрепленной на валу ротора наклонно к горизонтальной плоскости под углом 30°, с получением лечебных кормов. Причем лабораторная мельница, дробилка-смеситель и шаровая мельница для производства лечебных кормов соединены между собой герметично. Изобретение позволяет достигнуть однородности (равномерности) смешивания лечебного препарата с наполнителем – 95 %. 1 ил., 1 табл.
Предложены состав для уменьшения или устранения аллергена Fel d 1 из окружающей среды, способ получения указанного состава, способ уменьшения или устранения аллергена Fel d 1 из окружающей среды и наполнитель для кошачьих туалетов. Состав содержит по меньшей мере одну протеазу, которая взаимодействует с Fel d 1 и разлагает аллергенные эпитопы на Fel d 1, в количестве, подходящем для разложения Fel d 1 в достаточной степени, где по меньшей мере одна протеаза представляет собой сериновую протеазу, полученную из субтилизина B. licheniformis. Также предложен способ получения указанного состава. Указанный состав может быть использован в способе уменьшения или устранения аллергена Fel d 1 из окружающей среды и в составе наполнителя для кошачьих туалетов. Изобретение обеспечивает эффективное уменьшение или устранение аллергена Fel d 1 из окружающей среды. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 12 ил., 6 табл., 10 пр.
Изобретение относится к кормлению сельскохозяйственных животных, в частности свиней в период откорма. Соево-бетаиновая функциональная добавка для свиней включает микронизированные бобы полножирной сои, бетаин гидрохлорид, L-карнитин 50%-ный, и лисофорт. Компоненты взяты в определенном соотношении. Использование изобретения позволит улучшить технологическое качество мяса, влагосвязывающую способность, интенсивность окраски мышечной ткани, аминокислотный состав, «мраморность» и вкусовые качества продукции. 5 табл., 1 пр.
Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к энтеросорбентам и технологии их получения, и предназначено для использования в животноводстве, кормопроизводстве, ветеринарии. Способ включает обработку концентрата глауконита 0,1М раствором NaOH в течение 20 мин с последующей отмывкой от щелочи, обработку 0,1М раствором НСl в течение 20 мин с последующей отмывкой от кислоты. Далее осуществляют перевод глауконита в Na-форму в 3,0М растворе NaCl в течение 1 ч с последующей промывкой от ионов хлора. Подготовленный таким образом глауконит смешивают с зерновой мукой в виде 10%-ного водного раствора и сахаром в виде 50%-ного водного раствора в соотношении частей 75:1:24. Затем его нагревают до полного растворения ингредиентов. Из полученной однородной массы формируют болюсы и подсушивают при температуре окружающей среды до испарения избыточной влаги. Использование изобретения позволит получить энтеросорбент с содержанием концентрата глауконита 75%, обладающего повышенной сорбционной способностью в форме, удобной для дозирования и смешивания с кормами. 4 ил., 2 табл., 2 пр.
Изобретение относится к сельскому хозяйству и птицеводству. Предложен способ повышения резистентности, мясной и яичной продуктивности птицепоголовья, в частности цыплят-бройлеров и кур-несушек в промышленном птицеводстве, включающий использование антиоксидантов в рационе птицы, при этом применяют антиоксидант полифенольной структуры - натриевую соль [поли-(2,5-дигидроксифенилен)]-4-тиосульфокислоты, которую вводят в комбикорм, мешанки или иные виды кормовых смесей и/или продуктов для птиц из расчета 50-100 г/т продукта, добавляют в систему поения или выпаивают птице индивидуально 2,5-10 мг/кг массы тела, причем цыплятам-бройлерам и другой птице, выращиваемой на мясо - с первого дня до убоя, курам-несушкам и птице яичного направления - первые два месяца с первого дня жизни, и затем в течение всего срока продуктивного использования поголовья. Изобретение позволяет расширить диапазон применяемых в птицеводстве антиоксидантных средств, повысить среднесуточные приросты живой массы птицы мясного направления, ускорить выход птицы яичного направления на пик яйценоскости и продлить время продуктивного использования, повысить общую резистентность организма к негативным воздействиям окружающей среды и заболеваниям, выживаемость поголовья, увеличить продуктивность, улучшить качество и экологическую безопасность мяса. 2 ил., 14 табл., 3 пр.
Изобретение относится к ветеринарии, в частности к способу коррекции метаболизма и профилактики заболеваний репродуктивной системы у лактирующих коров. Способ включает внутримышечное введение комплексного препарата, полученного при добавлении в готовый раствор йодинола янтарной кислоты в количестве 1%. Полученный препарат применяют с первых дней лактационного периода с кратностью 1 раз в 7 дней в дозе 10 мл до прихода животного в охоту. Использование изобретения позволит нормализовать обменные процессы, вследствие чего восстановить репродуктивную функцию коров. 2 табл.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, и в частности к способу эффективной антиоксидантной защиты организма свиней в селено-, йододефицитных регионах. Способ характеризуется тем, что на фоне основного рациона поросятам в 2-, 46-, 181-дневном возрасте внутримышечно назначают органические соединения «Селенопиран» из расчета 0,1 мг Se/кг массы тела в комплексе с йодомидолом в дозе 0,1 мл/кг массы тела в начале периодов выращивания, доращивания и откорма. Использование изобретения позволит профилактировать оксидационный и технологический стресс и повысить продуктивность. 2 табл., 2 пр.
Изобретение относится к отрасли сельского хозяйства, в частности к кормопроизводству. Способ приготовления концентрированной кормовой смеси для крупного рогатого скота, включающий смешивание пшеничных отрубей, измельченного зернового корма, минеральной добавки, и премикса с раствором щелочной электрохимически активированной катодной воды с рН 9-9,5 и редокспотенциалом -400…-500 мВ, стабилизированной глицином в количестве 0,5 мас. %, в соотношении 1:2. Далее осуществляют ультразвуковую кавитационную обработку смеси частотой 30 кГц с экспозицией 30 мин при температуре 35°С. При этом премикс содержит 142 мг окиси цинка, 188 мг углекислого марганца, 68 мг сернокислой меди, 2 мг йодистого калия, 5 мг наночастиц сплава FeCo размером 62,5 нм, 6,6 г серы, а минеральная добавка состоит из мононатриевого фосфата, кормового мела и поваренной соли. Исходные компоненты концентрированной кормовой смеси используют при следующем соотношении, мас. %: пшеничные отруби – 57, измельченный зерновой корм – 40, мононатриевый фосфат - 0,3, кормовой мел - 0,7, поваренная соль - 1,0, премикс - 1,0. Получаемую концентрированную смесь дозируют в рацион молодняка крупного рогатого скота на откорме в количестве 45-50% от суточной нормы рациона. Предлагаемый способ приготовления кормовой смеси обеспечивает получение продукта, увеличивающего продуктивность крупного рогатого скота. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к птицеводству, а именно к способу кормления цыплят-бройлеров кросса «Кобб-500». Способ характеризуется тем, что он предусматривает внесение в полнорационный комбикорм активной угольной кормовой добавки в количестве 0,1% по массе корма и пробиотика «Споротермин» в количестве 0,1% по массе корма в течение 42 дней. Использование изобретения позволит повысить сохранность поголовья и иммунитет. 7 табл.

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к разработке биотехнологической продукции - композиции, предназначенной для консервирования многолетних высокобелковых бобовых трав. Композиция для консервирования многолетних высокобелковых бобовых трав содержит консорциум молочнокислых и пропионовокислых бактерий с титром жизнеспособных клеток не менее 1×108 КОЕсм3 и полиферментный комплекс гидролитического и лиазного действия, в котором соотношение единиц активности контролируемых ферментов целлюлазы, ксиланазы, пектинлиазы, эндополигалактуроназы и целлобиазы составляет: 1,0:::: соответственно. Предлагаемая композиция для консервирования многолетних высокобелковых бобовых трав обеспечивает повышение питательной ценности консервируемых кормов для животноводства. 1 з.п. ф-лы.

Наверх