ПРОИЗВОДСТВО КОРМОВЫХ ВИТАМИННЫХ ПРЕПАРАТОВ

Важным фактором повышения питательной ценности кор­мов сельскохозяйственных животных является наличие в них витаминов — биологически активных веществ разного химиче­ского строения и необходимых для поддержания жизнедеятель-

293

ности организмов. Биологическая активность витаминов опре­деляется тем, что они в качестве активных групп входят в со­став каталитических центров ферментов. При недостатке этих веществ понижается активность соответствующих ферментов и, как следствие, ослабляются или полностью прекращаются био­химические процессы, происходящие с участием данных фер­ментов. Последнее является причиной ряда серьезных заболе­ваний, вызванных недостатком витаминов.

Как установлено, организмы человека и животных не спо­собны к синтезу витаминов, тогда как растения при нормаль­ных условиях развития полностью обеспечивают себя необходи­мыми витаминами (за исключением витамина В_:2). Микроорга­низмы также синтезируют большинство необходимых им витаминов. Исходя из этого видно, что продукты растительного и микробного происхождения представляют собой незаменимый источник витаминов как для животных, так и для человека. Удовлетворение потребности этих организмов в витаминах осуществляется двумя путями — поступление с пищей и синтез микрофлорой желудочно-кишечного тракта. Для организмов с однокамерным желудком, имеющим значительно меньше мик­рофлоры, главный путь обеспечения витаминами — потребле­ние с пищей или непосредственно витаминов, или их метаболи­ческих предшественников — провитаминов, которые в организ­ме человека и животных превращаются в витамины. В то же время жвачные животные, имеющие в преджелудках обильную микрофлору, в значительной степени удовлетворяют свою по­требность во многих витаминах за счет переваривания клеток отмерших микроорганизмов.

В связи с тем, что основные компоненты кормов сельскохо­зяйственных животных — продукты растительного происхожде­ния — имеют неоптимальный состав и постоянно меняющееся содержание необходимых животным витаминов, при составлении кормовых рационов возникает необходимость добавлять в корма препараты, обогащенные витаминами, которые получают из культур микроорганизмов. Микробиологическая промышлен­ность нашей страны выпускает два вида кормовых витаминных препаратов — кормовой рибофлавин, содержащий витамин В₂, и КМБ-12, имеющий в своем составе витамин В_|2.

Кормовые препараты витамина В₂. Витамин В₂ (рибофла­вин) по химической природе представляет собой азотистое ос­нование 6,7-диметилизоаллоксазин, соединенное с остатком спирта D-рибита. Этот витамин входит в состав активных групп окислительно-восстановительных ферментов — флавин-мононуклеотида и флавинадениндинуклеотида:

 

294

Поэтому при его недостатке наблюдается ослабление окис­лительно-восстановительных процессов в организме. Свиньям этого витамина требуется 2—7 мг, лошадям и птице — 2—5 мг на 1 кг сухого корма. Однако в растительной продукции, ис­пользуемой в кормопроизводстве, витамина В₂ содержится не­достаточно. Много рибофлавина могут синтезировать микроор­ганизмы— различные виды бактерий, актиномицеты, дрожже­вые клетки, некоторые из них способны накапливать в культуральной среде до I мг/мл витамина В₂.

В качестве промышленных продуцентов кормового рибофла­вина используются отселектированные штаммы дрожжей Eremotheciumashbyii . Рибофлавин накапливается в вакуолях дрожжевых клеток и придает культуре характерную желтую окраску. Для производственной ферментации готовятся отдель­но жидкая питательная среда и посевной материал культуры дрожжей, выращенный в специальном посевном аппарате.

Питательная среда в необходимых концентрациях включает соевую муку, кукурузный экстракт, мел, гидрол, сахар, К₂НР0₄, NaCl. Перед подачей в ферментер она подвергается стерилизации. В качестве посевного материала используются споры Е. ashbyii , выращенные на пшене.

Промытое пшено в течение 30—35 мин выдерживают в мо­лочной сыворотке для набухания, затем подсушивают и расфа­совывают по 50—60 г в простерилизованные флаконы. В фла­конах пшено подвергают трехкратной стерилизации, после чего производят его засев водной суспензией спор культуры дрож­жей. Флаконы с засеянной культурой в течение 7—8 дней инку­бируют при 29—30° С, после чего подсушивают в вакуум-су­шильной установке и направляют для приготовления жидкого посевного материала, который после стерилизации подается в производственный ферментер.

Культивирование продуцентов кормового рибофлавина про­водят при 28—30° С в течение 72 ч. Через каждые 8 ч фермен­тации отбирают пробы для контроля за развитием микробных клеток, составом среды и накоплением целевого продукта. Го­товая культуральная жидкость по окончании ферментации

 

295

должна содержать до 5% сухих веществ и 1,4 мг/мл рибофла­вина.

В целях стабилизации витамина в процессе высушивания культуральную жидкость подкисляют соляной кислотой до рН 4,5—5,0, после чего она концентрируется в вакуум-выпарной установке. Полученный концентрат обычно содержит 5,6 мг/мл витамина и 20% сухих веществ. После выпаривания избытка растворителя концентрат рибофлавина высушивают на распы­лительной сушилке до влажности 5—10%, затем смешивают с отрубями или кукурузной мукой и расфасовывают по 20 кг в полиэтиленовые пакеты, которые упаковывают в крафт-мешки. В готовом продукте содержится не менее 1% витамина. Срок хранения сухого препарата — 1год.

Кормовые препараты витамина В₁₂.Витамин В₁₂ представ­лен группой биологически активных веществ, содержащих в своем составе трехвалентный кобальт, аминные и цианистые группировки, которые могут быть замещены другими радика­лами— ОН, Cl, Вr. Этот витамин стимулирует образование крови в костном мозге, улучшает усвоение белков, участвует в синтезе аминокислот и азотистых оснований. Витамин В₁₂ не со­держится в продуктах растительного происхождения и его единственным источником для сельскохозяйственных животных являются микроорганизмы.

Для промышленного получения кормовых препаратов вита­мина В_|2 выращивается специально подобранный биоценоз микроорганизмов, осуществляющих термофильное метановое брожение, в который входят целлюлозоразлагающие, аммони­фицирующие, углеводсбраживающие, сульфитвосстанавливаю-щие и метанообразующие бактерии. На первом этапе фермен­тации этих микроорганизмов (в течение 10—12 дней) наблюда­ется бурное развитие термофильных аммонифицирующих и углеводсбраживающих бактерий, которое происходит в слабо­кислой среде (рН 5,0—7,0). Другие группы бактерий данного биоценоза достигают интенсивного развития при переходе бро­жения в щелочную фазу (рН 7,0—8,5). Преобладающими в этот период являются метанообразующие бактерии, которые синте­зируют в 4—5 раз больше витамина В,₂, чем другие микроорга­низмы биоценоза. Главные субстраты для развития метанооб-разующих бактерий — жирные кислоты и низшие спирты, по­этому .их добавление в питательную среду значительно увеличивает выход витамина.

Для приготовления питательной среды обычно используют барду ацетоно-бутилового производства, которая декантацией

 

296

очищается от твердых примесей, в нее добавляется хлорид ко­бальта (4 г/м³ и 0,5 % метанола).

В процессе промышленного культивирования бактерий вна­чале выращивается посевной материал (15—20 дней) в аппара­тах вместимостью 250 м³. Затем посевной материал подают в железобетонные ферментеры вместимостью 4200 м³, в которых происходит метановое брожение. Свежую барду подают в ниж­нюю часть ферментера в количестве 25—30% от его объема за сутки. Отбор метановой бражки, содержащей витамин В₁₂, про­изводится в верхней части ферментера. В течение рабочего цикла в ферментере строго контролируют рН среды, концен­трацию летучих жирных кислот, содержание аммонийного азо­та, поддерживают оптимальную температуру (55—57° С). В ре­зультате брожения образуется газовая смесь, состоящая глав­ным образом из метана (65%) и диоксида углерода (30%), которая может быть использована как источник тепла.

Готовая культуральная жидкость, образующаяся как про­дукт ферментации, обычно содержит 2—2,5% сухих веществ и 1,1 —1,7 мг/л витамина В₁₂. Для предотвращения разрушения витамина в процессе сушки культуральную жидкость подкис­ляют соляной или фосфорной кислотой до рН 6,3—6,5 и в нее добавляют 0,2—0,25% сульфита натрия.

Подготовленная таким образом культуральная жидкость де­газируется, упаривается на вакуум-выпарной установке, полу­ченный концентрат высушивают в распылительной сушилке до влажности 5—10%. В целях улучшения физических свойств су­хой продукт смешивают с отрубями или кукурузной мукой, расфасовывают по 25—30 кг в полиэтиленовые пакеты и упако­вывают в крафт-мешки. Содержание витамина В₁₂ в готовом кормовом препарате составляет 2,5 мг%, срок хранения сухого препарата— 1 год. Препарат имеет коммерческое название — КМБ-12 (концентратмикробный витамин). Кроме витамина В₁₂ КМБ-12 содержит другие витамины группы В, незаменимые аминокислоты.

 

 

КОРМОВЫЕ ЛИПИДЫ

 

Кроме белков, углеводов и витаминов неотъемлемым компо­нентом кормов сельскохозяйственных животных являются липиды, содержащие полиненасыщенные жирные кислоты — линолевую, линоленовую, арахидоновую, которые не могут синтези­роваться в организме животных и, следовательно, должны поступать с пищей. Полиненасыщенные жирные кислоты, на-

297

зываемые незаменимыми, участвуют в построении клеточных мембран, входя в состав структурных липидов. При недостатке незаменимых жирных кислот снижается интенсивность роста сельскохозяйственных животных, угнетается их репродуктивная функция, понижается сопротивляемость организма инфекции. Основной источник незаменимых жирных кислот для сель­скохозяйственных животных — различные растительные про­дукты, входящие в состав кормов. Однако очень часто в расти­тельных кормах содержится мало липидов, или они имеют не­благоприятный состав жирных  кислот, что ухудшает питательную ценность кормов. В целях балансирования кормо­вых рационов сельскохозяйственных животных по содержанию незаменимых жирных кислот осуществляется поиск новых ис­точников биологически полноценных липидов, которые можно было бы использовать в качестве высококонцентрированных кормовых добавок. Опыты показывают, что наиболее перспек­тивными промышленными продуцентами липидов, близкими по составу к растительным жирам и пригодными для использова­ния в кормовых целях, являются дрожжи и микроскопические грибы, которые чаще всего накапливают внутриклеточные ли-пиды, однако известны виды, способные выделять липиды в культуральную жидкость. В клетках этих микроорганизмов обычно содержится от 25% до 70% липидов в расчете на сухую массу которые на 40-90% представлены триацилглицеринами и на 5—50% — фосфоглицеридами. В них также много содер­жится стероидных веществ (до 1 — 1,5% на сухую массу) пред­ставленных главным образом эргостерином, из которого в орга­низме животных образуется витамин D₂.

Липидные компоненты дрожжей и микроскопических грибов имеют довольно благоприятный состав жирных кислот (табл 5.4), в них содержится много олеиновой (20—50% от общего количества жирных кислот), линолевой (до 50%) и линоленовой (до 17— 19%) кислот и мало трудноусвояемых организмом жи­вотных кислот (оксикислот, кислот с нечетным числом углерод-ных атомов или разветленной цепью). Много липидов (50—60% от сухой массы) способны накапливать некоторые штаммы дрожжей Rhodotorula , Lipomyces , CryptococcusКлетки дрожжей родаCandidaсинтезируют меньше липидов (Л)—40 /о), однако отличаются высокой скоростью роста и спо­собностью хорошо утилизировать разнообразные источники сы­рья. Микроскопические грибы могут синтезировать до 40—50% высокоценных липидов, сходных по составу жирных кислот с растительными маслами.

 

298

Таблица 5.4. Состав жирных кислот растительных масел и липидов некоторых микроорганизмов (% от суммы)

Источник жирных кислот	Кислота
	мири- стино- вая	паль- мити- новая	паль- мито- олеино- вая	стеари- новая	олеино- вая	лино- левая	лино- лено- вая
Масло оливковое соевое подсолнеч­ ное льняное Candida Sake Candida Scotti Candida lipolitica Rhodotorula giutinus Lipomyces lipoterus Blakeslea trispora Rhizopus cohnii Trichoderma harzianum	— 0,5   0,5 — —   —   —   —   —   0,1-1   0,1-2   0,2-7	10 11   6,5 7,0 2-11   0,1-10   11-16   10-22   13-23   16-25   15-33   8-30	— —   — — 0,3-4   0,1-1   6-15   1-4   1-2   0,1-1   0,1-3   0,1-1	1,0 4,5   3,5 14 1-4   1-4   1-6   3-90   2-3   4-13   5-13   3-7	82 22   23 18 21-92   31-49   24-35   25-48   25-35   36-43   34-46   18-37	7,0 53   65 14 4-23   20-39   31-51   21-49   39-51   11-19   15-22   29-52	— 8,0   0,5 47 1-17   0,1-5   0,1-9   3-17   2-3   11-12   3-19   0,1-4

Вследствие того, что в клетках микроорганизмов образуют­ся активные комплексы гидролитических ферментов, они спо­собны утилизировать в качестве источников углерода различ­ные субстраты — гидролизаты растительных отходов, после-спиртовую барду, молочную сыворотку, мелассу, отходы зерноперерабатывающей промышленности, углеводороды неф­ти, низкомолекулярные спирты (метанол, этанол). В качестве источника азота в питательную среду добавляют дрожжевой или кукурузный экстракт, соли аммония, мочевину, но при этом строго-контролируют соотношение углерода и азота, так как при избытке азота снижается образование липидов в клет­ках микроорганизмов (оптимальное соотношение C:N = 320—400).

Кроме источников углерода и азота в питательную среду также добавляют Р, К, Mg, Zn, Fe, Мn, витамины группы В, токоферол. В процессе выращивания на питательной среде вначале наблюдается интенсивный рост микроорганизмов и сравнительно небольшое накопление липидов. Усиленный син-

299

тез липидов отмечается в начале стационарной фазы развития микроорганизмов.

При выращивании продуцентов кормовых липидов поддерживается температура 20—3°° С, так как при более высокой температуре снижается выход липидов, а в липидах уменьша­ется доля полиненасыщенных жирных кислот. В процессе фер­ментации требуется поддерживать режим интенсивной аэра­ции, так как для окисления углеродных субстратов необходим кислород. Кислород также необходим для синтеза ненасыщен­ных жирных кислот, поэтому улучшение аэрации стимулирует увеличение выхода незаменимых жирных кислот.

По окончании ферментации микробная масса отделяется от остатков субстрата и высушивается примерно по такой же тех­нологии, как кормовые дрожжи. Для улучшения физических свойств к высушенному продукту добавляют отруби или куку­рузную муку.

Наряду с получением кормовых липидов на основе фермен­тации микроорганизмов разрабатываются также технологии производства комплексных микробных препаратов, содержа­щих белки, липиды, каротиноиды и другие ценные питательные вещества, которые позволяют балансировать корма одновре­менно по нескольким компонентам. Так, например, получен вы­сокий эффект при введении в кормовой рацион птиц белко-во-липидной биомассы дрожжей Lipomyceslipoterus , содержа­щей 18—20% белков и 27—29% липидов, а также биомассы гриба Blakesleatrisporaс содержанием белков 30% и липидов 28%. Следует отметить, что липиды микроорганизмов могут быть использованы не только в кормопроизводстве, но и как за­менитель растительных пищевых жиров для технических нужд (лакокрасочная, химическая промышленность), так примерно 20% от производимых в мире растительных жиров расходуется на технические, непищевые цели.

 

 

ФЕРМЕНТНЫЕ ПРЕПАРАТЫ

Одним из важных направлений современной биотехнологии является получение на основе культивирования микроорганиз­мов и использование в сельском хозяйстве различных фермент­ных препаратов, которые могут применяться в процессе приго­товления кормов для сельскохозяйственных животных как до­бавки в целях улучшения их усвояемости, а также в ветеринарии для профилактики и лечения желудочных и пара­зитарных заболеваний.

 

 

300

Основной компонент кормов сельскохозяйственных живот­ных — растительная продукция (зерно, силос, грубые корма и др.), содержащая довольно много трудно переваримых ве­ществ — клетчатка, лигнин, гемицеллюлоза. Даже у жвачных животных, содержащих в преджелудке (рубце) активные штаммы целлюлозоразлагающих микроорганизмов, клетчатка переваривается на 40—65%. Не полностью перевариваются также растительные белки (60—80%), липиды (60—70%), крахмал и полифруктозиды (70—85%), пектиновые вещества.

В целях улучшения переваримости и повышения эффектив­ности использования растительных кормов в рационы сельско­хозяйственных животных вводят ферментные препараты (0,1 —1,5% от сухой массы корма), полученные из микроорга­низмов и содержащие активные комплексы гидролитических ферментов. Препараты микробных ферментов обычно получают из культур бактерий или микроскопических грибов (табл. 5.5). Некоторые виды бактерий (например, Вас. subtilis ) выделяют гидролитические ферменты в культуральную среду, поэтому их ферментные препараты обычно производят путем концентриро­вания и высушивания при определенных условиях (лиофилиза-цией) культуральной жидкости. Если источником ферментов являются микроскопические грибы ( Aspergillus , Trichoderma , Fusarium ), то ферментный препарат готовят путем высушива­ния поверхностной культуры этих микроорганизмов. Очищен­ные ферментные препараты получают экстракцией ферментов из клеток микроорганизмов подходящим растворителем и оса­ждением этанолом.

 

Таблица 5.5. Важнейшие ферментные препараты, применяемые в сель­ском хозяйстве

Название препарата	Область применения
Амилосубтилин Г3х	Добавляют в кормовые рационы сельскохозяй­ственных животных и птиц; получают фермента­тивные гидролизаты; при лечении и профилактике желудочных, паразитарных заболеваний
Протосубтилин Г3х	Добавляют в кормовые рационы сельскохозяй-ственных животных, птиц и рыбы; получают фер­ментные гидролизаты; при лечении и профилакти- ке желудочных и паразитарных заболеваний
Глюкаваморин Пх   П10х	Добавляют в кормовые рационы телят, ягнят, свиней, крупного рогатого скота; при силосовании картофеля, бобовых трав; для получения соломоконцентратов Добавляют в кормовые рационы молодняка свиней и крупного рогатого скота

 

301

 

Продолжение табл. 5.5

Название препарата	Область применения
Пектаваморин Пх     П10х	Добавляют в кормовые рационы сельскохозяйственных животных и птиц; при силосовании соло­мы, бобовых трав, картофеля Добавляют в кормовые рационы крупного рогатого скота; для лечения и профилактики паразитарных заболеваний птиц
Пектофоетидин Г3х   П10х	Добавляют в кормовые рационы сельскохозяйственных животных и птиц; при гидролизе БВК и растительных отходов; при получении соломокон-центратов и силосовании бобовых трав Гидролиз дрожжей
Амилоризин Пх	Добавляют в кормовые рационы ягнят и при откорме свиней; при силосовании картофеля
Дрожжелитин Г3х	Получение ферментных гидролизатов
Целловиридин Г3х	Добавляют в кормовые рационы крупного рогатого скота и птиц; при гидролизе растительных отходов; при силосовании соломы, бобовых трав
Гликозидаза Г3х	Добавляют в кормовые рационы сельскохозяйственных животных и приц; при получении ферментных гидролизатов
Лизосубтилин Г10х	Получение ферментных гидролизатов; для лече­ния и профилактики паразитарных заболеваний крупного рогатого скота
Протезим Г3х	Добавляют в кормовые рационы свиней и птиц
Лизоцеллюлозин Г10х	При гидролизе дрожжей и растительных отходов; добавляют в кормовые рационы птиц
Лизогризеин Г10х	При гидролизе дрожжей и растительных отходов
Мальтаваморин Г10х	При гидролизе растительных отходов
Целлолигнорин Пх	При гидролизе растительных отходов; при силосовании соломы, бобовых трав
Целлокандин Г3х	То же
Лизоцим Г3х	Добавляют в кормовые рационы сельскохозяй- ственных животных и птиц; при лечении и профи­лактике паразитарных заболеваний

Каждый ферментный препарат обозначается определенным буквенным и цифровым индексом. Буква «Г» в названии пре­парата указывает на то, что он получен из культуральной жид­кости при глубинном способе выращивания микроорганизмов, тогда как буква «П» свидетельствует о том, что ферментный препарат получен из поверхностной культуры микроскопиче­ских грибов. Индекс 2 в названии препарата показывает, что это концентрированный сироп, 3—сухой ферментный препарат,

 

302

 

10—очищенный ферментный препарат. Индекс Пх обозначает, что ферментный препарат представляет собой высушенную по­верхностную культуру грибов.

В рационе крупного рогатого скота значительный удельный вес занимают сочные и грубые корма, богатые клетчаткой, пентозанами, пектиновыми веществами, которые медленно перева­риваются микроорганизмами рубца, снижая усвояемость орга­низмом других питательных веществ. Значительное улучшение перевариваемости этих веществ наблюдается при добавлении в корм ферментных препаратов с активным комплексом гидроли­тических ферментов, таких, как пектофоетидин Г3х и целлови­ридин Г3х (в соотношении 1:1), амилосубтилин Г3х и глюкава-морин Пх. При этом не только повышается общая продуктив­ность животных, но и существенно снижается расход кормов на создание одной единицы животноводческой продукции (на 8—10%).

При откорме свиней положительное действие оказывают ферментные препараты с амилолитической и протеолитической активностью — амилосубтилин Г3х, протосубтилин Г3х, амило­ризин Пх,  глюкаваморин Пх, протезим Г3х.

Особенно важное значение имеет применение ферментных препаратов при кормлении молодняка сельскохозяйственных животных. Так, например, у телят формирование рубца проис­ходит к 2—3-месячному возрасту, вследствие чего наблюдается слабое переваривание грубых и сочных кормов. Поэтому для замены молока растительными кормами и лучшего их исполь­зования в рационы телят целесообразно вводить ферментные препараты — пектофоетидин Г3х, амилосубтилин Г3х, прото­субтилин Г3х и глюкаваморин Пх, содержащие комплекс амилолитических и протеолитических ферментов.

У поросят-сосунов ферментные системы желудочно-кишеч­ного тракта начинают нормально функционировать лишь в 3—4-месячном возрасте и для улучшения перевариваемости питательных веществ корма им рекомендуется добавлять в корм ферментный препарат протезим Г3х. При кормлении яг­нят в целях улучшения перевариваемости белков и углеводов в их кормовые рационы вводят глюкаваморин Пх и амилоризин Пх, в результате чего привесы увеличиваются на 11 —15%.

Пищеварительные железы птиц не образуют ферменты, ка­тализирующие гидролиз клетчатки и пектиновых веществ, а микрофлора кишечника у них малочисленна, поэтому в их кор­мовые рационы добавляют ферментные препараты с целлюлолитической, пектолитической и протеолитической активно­стью—пектофоетидин Г3х, целловиридин Г3х, амилосубтидин

 

303

Г3х, глюкаваморин Пх, пектаваморин Пх, протосубтилин Г3х, глюкозидаза Г3х, лизоцим Г3х, протезим Г3х. В результате применения указанных препаратов яйценосность кур повыша­ется на 5%, привесы бройлеров увеличиваются на 7—15%, то­гда как расход корма на создание единицы продукции снижа­ется на 4—7%.

Применение ферментных препаратов также эффективно при кормлении рыб. При добавлении в кормовые рационы рыб протосубтилина Г3х, амилосубтилина Г3х, пектаваморина Пх в ко­личестве 0,1—0,15% .значительно улучшается переваривае­мость белков и других питательных веществ корма.

Ферментные препараты используются также в кормопроиз­водстве чаще всего при силосовании бобовых трав, соломы, картофеля и приготовлении солбмоконцентратов. Зеленая мас­са бобовых трав содержит большое количество буферных ве­ществ (белки, аминокислоты, щелочные соли), которые препят­ствуют понижению рН в процессе молочнокислого брожения, кроме того, в ней имеется недостаточно Сахаров, являющихся субстратами молочнокислых бактерий. Если путем добавления ферментов обеспечить частичный гидролиз полисахари­дов— клетчатки, крахмала, пектиновых веществ, гемицеллю-лоз, то образуется больше сахаров для жизнедеятельности мо­лочнокислых бактерий, в результате в силосируемой массе по­вышается концентрация молочной кислоты, обеспечивая снижение потерь питательных веществ и улучшение питатель­ных свойств полученного корма. Хорошую эффективность при силосовании бобовых трав показали следующие ферментные препараты: целловиридин Г3х, пектофоетидин Г3х, пектавамо­рин Пх, глюкаваморин Пх, целлокандин Г3х, целлолигнорин Пх. При силосовании картофеля рекомендуется применять амилоризин Пх, глюкаваморин Пх, пектаваморин Пх, при этом кормовая ценность получаемой силосной массы повышается на 15—18%.

Особенно важное значение имеет использование в получе­нии полноценных кормов соломы злаковых культур, выход кото­рой составляет в целом по нашей стране около 200 млн. т в год. Солома характеризуется высоким содержанием трудноусвояе­мых веществ — целлюлозы, ксиланов, лигнина — и низким со­держанием белков. В ней почти нет растворимых углеводов, не­обходимых для развития молочнокислых бактерий. Поэтому при силосовании Поломы применяют целлюлозоразлагающие ферментные препараты — целловиридин Г3х, целлолигнорин Пх, целлокандин Г3х, пектаваморин Пх. В результате действия этих препаратов в силосируемой массе повышается концентра-

 

304

ция растворимых сахаров, за счет синтеза микроорганизмами увеличивается содержание сырого протеина (на 50%).

Для получения соломоконцентратов обычно применяют смесь двух ферментных препаратов пектофоетидина Г3х и глюкаваморина Пх, которые обеспечивают гидролиз полисахари­дов. Затем на продуктах гидролиза проводится выращивание кормовых дрожжей. Для лучшего роста дрожжей в соломокон-центрат также добавляют мелассу, мочевину, кальциймонофосфат, хлорид натрия, необходимое количество воды. Получаемый таким способом корм имеет консистенцию силоса, а по пита­тельной ценности приближается к хорошему луговому сену.

Соломоконцентраты могут быть получены в гранулирован­ном виде и в этом случае могут сохранять свои питательные свойства длительное время—до 1 года. Перевариваемость клетчатки в таком корме повышается до 75—80%, содержание белков достигает 10—12 % от сухой массы.

Ферментные препараты применяют в процессе получения заменителей цельного молока для молодняка крупного рогатого скота из кормовых дрожжей, которые подвергаются гидролизу. В результате гидролиза разрушается клеточная оболочка дрожжевых клеток и микробная биомасса переводится в легко­усвояемую форму, повышается содержание растворимых угле­водов, незаменимых аминокислот и полиненасыщенных жирных кислот. Для гидролиза кормовых дрожжей обычно используют препараты — пектофоетидин Г3х, дрожжелитин Г3х, лизосубтидин Г10х.

Микробные ферментные препараты находят также широкое применение в ветеринарии для лечения и диагностики многих заболеваний сельскохозяйственных животных и птиц. Так, на­пример, ферменты, способные разрушать клеточную оболочку и обладающие лизирующим действием, используются в лечении бактериальных и других заболеваний (сальмонеллез и популло-роз у птиц, эндометриты у коров и др.). Для этих целей приме­няются выпускаемые промышленностью ферментные препара­ты— лизоцим Г3х, гликозидаза Г3х, лизосубтилин Г10х, мальтаваморин Г10х, дрожжелитин Г3х.

В результате того, что амилосубтилин Г3х и протосубтилин Г3х оказывают влияние на редукционную способность бактерий в желудочно-кишечном тракте животных, количество и подвиж­ность инфузорий, переваривание целлюлозы и других трудноус­вояемых углеводов, эти препараты используются для профи­лактики и лечения желудочных заболеваний, в частности али­ментарных атоний преджелудков у жвачных животных.

305

Ферменты, содержащиеся в этих препаратах, вызывают также гидролиз оболочек яиц гельминтов.

Наряду с производством ферментных препаратов, выделяе­мых из микробных клеток, разработаны технологии получения биопрепаратов на основе живых микроорганизмов — симбион­тов желудочно-кишечного тракта животных, которые в процессе своей жизнедеятельности синтезируют различные ферменты, витамины, незаменимые аминокислоты, антибиотики, вещества, обладающие гормональным действием, и таким образом актив­но участвуют в процессах пищеварения и синтеза веществ, не образующихся в клетках животных, защите от микробной ин­фекции.

Эффективные микробные препараты, широко использую­щиеся в животноводстве, производятся на основе пропионово-кислых (пропиовит) и ацидофильных (пропиацид) бактерий, а также азотобактерий (азотацид).

Пропиовит представляет собой порошок серовато-песчаного цвета, содержащий в 1 г препарата 4—6 млрд. бактерий и 80—100 мкг витамина В_|2. Применяется для профилактики и лечения болезней желудочно-кишечного тракта у телят, поро­сят, цыплят. При его применении нормализуется рост и разви­тие молодняка сельскохозяйственных животных, повышается их устойчивость к инфекционным заболеваниям.

Пропиацид и азотацид — сухие препараты комбинирован­ного действия, способствуют образованию в желудочно-кишеч­ном тракте животных уравновешенных биоценозов, особенно они эффективны против диобактериозов.

Для борьбы с бактериальными и вирусными желудочно-ки­шечными заболеваниями применяются бактериальные препа­раты на основе Вас. subtilis , licheniformis , mucilaginosis , кото­рые, вероятно, действуют как источники биологически актив­ных веществ — ферментов, витаминов, антибиотиков, гормонов.

Важной задачей ученых и специалистов, работающих в об­ласти сельскохозяйственной биотехнологии, является создание и внедрение в природные экосистемы желудочно-кишечного трак­та животных высокоактивных штаммов микроорганизмов, спо­собствующих лучшему перевариванию целлюлозы и других уг­леводов, растительных белков и липидов, а также являющихся источником незаменимых аминокислот и витаминов. Особенно важное значение имеют исследования по изучению микробных популяций рубца (преджелудка) жвачных животных, в котором переваривается 70—85% всего сухого вещества корма, прохо­дящего через желудочно-кишечный тракт этих животных.

 

306

Рубец представляет собой высокоэффективную природную систему непрерывного культивирования анаэробных микроор­ганизмов— бактерий ( Ruminococus , Bacteroides , Butyrivibrio , Clostridium , Eubacteriumи др.) и простейших ( Diplodinium , Entodinium , Ophryoscolex , Isotrichaи др.).

Слизистая оболочка рубца не образует собственных фер­ментов и процесс переваривания пищи полностью происходит с помощью ферментных белков, вырабатываемых микроорганиз­мами. В результате жизнедеятельности микрофлоры в преджелудках жвачных животных гидролизуются практически все формы сложных углеводов (крахмал, пектиновые вещества, гемицеллюлозы, клетчатка, дисахариды), белки и липиды, под­вергаются брожению моносахариды (глюкоза, фруктоза, манноза). Образующиеся в результате гидролиза сложных веществ моносахариды, аминокислоты и жирные кислоты используются животными в качестве источников энергии и в биосинтетиче­ских процессах. Сами микроорганизмы после их отмирания также перевариваются в рубце и становятся важными источни­ками для животных полноценных белков, незаменимых амино­кислот, полиненасыщенных жирных кислот, витаминов.

Создание высокоактивных штаммов микроорганизмов и сба­лансированных экосистем желудочно-кишечного тракта живот­ных проводится как обычными методами генетики и селекции, так и с использованием мутагенеза и клонирования генов. При­менение этих методов позволит целенаправленно изменять эко­системы желудочно-кишечного тракта животных в нужном на­правлении, добиваясь улучшения усвояемости корма, усиления синтеза полезных веществ, подавления патогенной микрофлоры.

 

Контрольные вопросы к главе 5

1. Как балансируются корма для сельскохозяйственных животных по коли­честву белков и незаменимых аминокислот?

2. Каковы основные пути улучшения биологической питательной ценности кормовых белков?

3. Назовите способы получения кормовых белковых препаратов из дрож­жей.

4. В чем заключаются особенности производства белковых концентратов из бактерий?

5. Как получают кормовые белки из водорослей и микроскопических гри­бов?

6. Назовите известные технологии получения высокобелковых кормов из ве­гетативной массы растений.

7. Каковы питательные свойства кормовых белковых концентратов из
дрожжей, бактерий, водорослей, микроскопических грибов, вегетативной массы
растений и особенности их применения в кормопроизводстве?

307

8. В чем преимущество микробиологического получения кормовых препара­тов незаменимых аминокислот и витаминов по сравнению с их химическим син­тезом?

9. Какие технологии применяются для промышленного получения кормовых препаратов лизина и триптофана?

10. Как производят для сельского хозяйства биопрепараты, обогащенные витаминами В₂ и В ₁₂?

11. Каковы основные пути обеспечения сельскохозяйственных животных не­заменимыми жирными кислотами?

12. В чем особенности биотехнологий получения кормовых липидных препа­ратов?

13. Какие ферментные препараты используют при кормлении различных групп сельскохозяйственных животных с целью улучшения перевариваемое™ кормов?

14. Для чего необходимо применять ферментные препараты при силосова­нии бобовых трав, картофеля, соломы и в процессе приготовления соломокон-центратов?

15. В чем заключается биологическое действие ферментных и микробных препаратов, используемых в животноводстве?

ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ 5

Бакай СМ. Биотехнология обогащения кормов мицелиальным бел­ком.— Киев: Урожай, 1987.

Биотехнология кормопроизводства и переработки отходов.— Рига: Зинатне, 1987.

Биотехнология. Принципы и применение.— М.: Мир, 1988.

Быков В.А. и др. Микробиологическое производство биологически актив­ных веществ и препаратов.—М.: Высшая школа, 1987.

Гаврилова Н.Н. Липиды микроорганизмов для кормовых целей.— М.: ВНИИСЭНТИ, 1985.

Глемжа А.А. и др. Микробные ферменты в народном хозяйстве.—Вильнюс: Мокслас, 1985.

Микробные ферменты и биотехнология.— М.: Агропромиздат, 1986.

Наумова Г.В. Торф в биотехнологии.—Минск: Наука и техника, 1987.

Основы биохимической инженерии.— М.: Мир, 1989.

Технология биоконверсин свекловичной мелассы.—Киев: НПО «Сахар», 1987.

Удалова Э.В. и др. Энзнматическая конверсия растительного сырья и отхо­дов сельскохозяйственного производства.— М.: ВНИИ систем управления, эко­логических исследований и научно-технической информации, 1990.

Хазин Д.А. Производство кормового микробного белка и его использование в кормлении сельскохозяйственных животных.— М.: ВНИИТЭИ, 1987.

ГЛАВА 6

---

Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 530; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!