Селенсодержащий препарат для животноводства

Селенсодержащий препарат для животноводства

Реферат

Изобретение относится к биотехнологическим средствам профилактики и лечения молодняка сельскохозяйственных животных от желудочно-кишечных заболеваний.

Препарат содержит в составе биоматериала автолизата биомассы грибной культуры микроэлементы (мг/л): селен - не менее 4,1, йод - не менее 1,2, железо - не менее 160, кальций - не менее 475, магний - не менее 25, цинк - не менее 15, марганец - не менее 25, медь - не менее 1,8, кобальт - не менее 1,1, бор - не менее 0,9. Биомассу грибной культуры получают путем выращивания гриба Cephaliophora tropica D3 (1) в полноценной питательной среде на основе размола сои, свекловичной мелассы, сухого молока, хвойной каротиновой пасты, хвойного экстракта в присутствии повышенных концентраций минеральных солей соответствующих микроэлементов: селена, йода, железа, кальция, магния, цинка, марганца, меди, кобальта, бора. Автолизат биомассы грибной культуры готовят путем выдерживания полученной биомассы гриба Cephaliophora tropica D3 в течение 12 часов при температуре 53÷55°C и 5÷6 часов при температуре 63÷65°C.

Препарат повышает устойчивость молодняка сельскохозяйственных животных к желудочно-кишечным заболеваниям и обеспечивает их эффективную профилактику и лечение, увеличивает привесы животных.

Изобретение относится к биотехнологическим средствам профилактики и лечения молодняка животных от желудочно-кишечных заболеваний и касается препарата - кормовой добавки Альбит-БИО, повышающего устойчивость сельскохозяйственных животных к желудочно-кишечным заболеваниям и обеспечивающего эффективное лечение молодняка животных с расстройствами желудочно-кишечного тракта.

Одной из острых проблем для животноводства является проблема желудочно-кишечных заболеваний (расстройства, поносы, гастроэнтериты, диарея) молодняка животных. Эта проблема в настоящее время решается несколькими путями. Общеизвестный путь - антибиотикотерапия заболевших животных и вакцинация здоровых с профилактической целью (2). Однако антибиотикотерапия и вакцинации связаны со значительными трудностями применения их в реальной практике и нередко вызывают аллергические осложнения, а также ослабление общего иммунного статуса животных и снижение устойчивости к простудным и другим заболеваниям. Кроме того, эффективные вакцины разработаны против ограниченного числа заболеваний животных; а у основных патогенных штаммов вырабатываются резистентные к антибиотикам формы (3).

Другим известным подходом при лечении желудочно-кишечных заболеваний молодняка животных является также использование биопрепаратов - пробиотиков, в частности, на основе молочнокислых бактерий, спорообразующих микроорганизмов рода Bacillus (4). Недостатками данного подхода является низкая эффективность таких препаратов и более низкая, по сравнению с антибиотиками, воспроизводимость действия.

В последнее время наметился еще один путь решения проблемы желудочно-кишечных заболеваний у молодняка животных - повышение неспецифической резистентности животных за счет восполнения у них дефицита жизненно важных микроэлементов, в частности селена.

Известно, что недостаток микроэлементов в организме животных оказывает отрицательное влияние на проявление их жизненных функций и здоровье (5). Микроэлементы являются коферментами основных ферментов, ответственных за иммунитет животных (3). Одним из самых дефицитных из жизненно важных микроэлементов в кормах животных является селен. Соответственно, недостаток селена в организме животных, особенно в молодом возрасте, резко отрицательно сказывается на их здоровье и, в частности, на устойчивости к желудочно-кишечным заболеваниям.

Практически каждое заболевание молодняка животных на клеточном уровне проявляется в окислительном стрессе - гиперсинтезе активных форм кислорода (пероксид, супероксид-анион, гидроксил-анион и др.). Селен входит в активные центры ключевых ферментов детоксикации данных соединений: глютатион-пероксидаза, селенпротеины P, W и др. (8).

Предложен способ повышения продуктивности и неспецифической резистентности телят к различным заболеваниям, заключающийся в том, что телятам двукратно в возрасте 2 и 3 месяца вводят пролонгированную форму органического соединения селена в виде селенопирана из расчета 100 мг на голову в каждой из двух инъекций (6) (аналог). Недостатком данного способа является то, что он не охватывает наиболее критический к заболеваниям возраст телят в первые две недели жизни.

Предложен также способ лечения и профилактики диспепсии телят и поросят, при котором животным с инъекциями внутримышечно вводят селенит натрия и антибиотики и одновременно перорально дают подсолнечное масло с добавлением сульфата цинка (7) (аналог). Основным недостатком данного способа является сложность его применения в реальной практике.

В приведенных способах селен животным дается или в форме искусственного органического соединения - селенопирана (6), или в потенциально токсичной и трудноусвояемой неорганической форме - селенита натрия (7), что само по себе является недостатком и ограничительным обстоятельством эффективности данных способов. В то же время в мировой практике наметился высокоэффективный путь снабжения животных природными формами органических соединений селена, синтезируемыми дрожжевыми клетками (8, 9).

Известен способ получения препарата, обогащенного селеном (10) (прототип). Данный препарат представляет собой сухую массу дрожжевых клеток, содержащих органически связанный селен, и может быть использован для обогащения кормов животных селеном в доступной органической форме. Однако данный препарат, как и подобные ему (8, 9), не содержит в нужных количествах другие микроэлементы, необходимые для усвоения селена и успешного синтеза селенсодержащих белков. В результате действие селена получается несбалансированным и далеким от потенциального максимума. Препаративная форма (высушенные дрожжевые клетки) также может вызывать у молодняка животных аллергические реакции.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка нового, простого в применении на практике и высокоэффективного селенсодержащего препарата для профилактики и лечения молодняка сельскохозяйственных животных от желудочно-кишечных заболеваний.

Техническое решение, составляющее данное изобретение, заключается в разработке оригинального препарата (кормовой добавки для животноводства), содержащего в составе биоматериала автолизата биомассы грибной культуры Cephaliophora tropica D3 в необходимых количествах селен вкупе с набором вспомогательных физиологически значимых микроэлементов: йода, железа, кальция, магния, цинка, марганца, меди, кобальта, бора, и способа получения данного препарата.

Вместо дрожжей (как в прототипе) нами предлагается использование мицелиального микромицета С. tropica D3 для накопления селена в биомассе. С. tropica D3 известен как непатогенный гриб, сапротроф, выделяется из почвы, подстилки, навоза, гниющих растительных остатков и других материалов (11).

Нами было установлено, что штамм С. tropica D3 можно культивировать на жидких искусственных питательных средах; подобран принципиальный состав среды для получения необходимого выхода биомассы. Также был найден температурный режим, при котором данный штамм способен к автолизу за счет высвобождения из вакуолей гидролитических ферментов (протеаз, липаз, фосфатаз и др.) Это позволяет получить гомогенную удобную в использовании препаративную форму биомассы, обогащенной селеном. Селен, иммобилизованный в составе органических соединений, в отличие от минеральных солей лучше усваивается организмом. В процессе выращивания микромицета С. tropica D3 его биомасса также обогащается другими микроэлементами (йод, железо, магний и др.), которые позволяют усилить физиологический эффект селена. Нашими опытами было показано, что специально подобранная смесь данных вспомогательных микроэлементов сама по себе не обладает иммунизирующим эффектом, но в ее присутствии эффективность иммобилизованного в микромицетной биомассе селена возрастает в несколько раз. Опытным путем установлены минимальные действующие концентрации селена и вспомогательных микроэлементов в смеси (мг/л): селен - 4,1, йод - 1,2, железо - 160, кальций - 475, магний - 25, цинк - 15, марганец - 25, медь - 1,8, кобальт - 1,1, бор - 0,9.

Биомассу микромицета С. tropica D3 получают путем выращивания данного гриба в полноценной питательной среде на основе размола сои, свекловичной мелассы, сухого молока, хвойной каротиновой пасты, хвойного экстракта в присутствии повышенных концентраций солей микроэлементов: селена, железа, кальция, магния, цинка, марганца, меди, йода, бора, кобальта. Автолизат биомассы гриба С. tropica D3 готовят путем выдерживания полученной биомассы гриба в течение 12 часов при температуре 53÷55°C и 5÷6 часов при температуре 63÷65°C.

В результате автолиза биомассы получают препарат для животноводства «Альбит-БИО», содержащий в составе биоматериала автолизата биомассы гриба С. tropica D3 микроэлементы в концентрации (мг/л): селен - не менее 4,1, йод - не менее 1,2, железо - не менее 160, кальций - не менее 475, магний - не менее 25, цинк - не менее 15, марганец - не менее 25, медь - не менее 1,8, кобальт - не менее 1,1, бор - не менее 0,9. Реальное содержание данных элементов в каждой конкретной партии препарата зависит от последовательности внесения используемых при культивировании микромицета солей микроэлементов, состава компонентов среды, санитарно-токсикологических требований к препаративной форме и примерно ограничивается следующими максимальными величинами (мг/л): селен 39, йод 31, железо 910, кальций 3100, магний 800, цинк 70, марганец 410, медь 18, кобальт 16, бор 41.

Набор вспомогательных микроэлементов консервирует активность препарата, обеспечивает его длительный срок хранения препарата (24 месяца при температуре от 0 до плюс 6°C). Полученный в результате гомогенный высокоактивный препарат не требует высоких норм расхода, не вызывает аллергических реакций, легко смешивается с молоком, комбикормами, пробиотиками и кормовыми добавками, что позволяет результативно использовать его в технологии кормления молодняка в широкой сельскохозяйственной практике.

Препараты для животноводства, основанные на биомассе микромицета С. tropica, до настоящего времени в мировой науке и практике не разрабатывались и сведения о таких препаратах отсутствуют в научно-технической, патентной и иной литературе. Этот факт доказывает новизну настоящего изобретения.

В серии проведенных нами экспериментов были подобраны оригинальные оптимальные концентрации селена и вспомогательных микроэлементов, содержание которых в биомассе С. tropica позволяет создать на ее основе высокоэффективный селенсодержащий препарат для животноводства. Данное техническое решение является следствием оригинальных экспериментов и не может быть выведено из существующего уровня техники, поэтому разработанный препарат Альбит-БИО соответствует критерию «изобретательский уровень».

Изобретение поясняется нижеприведенными примерами:

Пример 1

Микромицет Cephaliophora tropica D3 культивируют в биореакторе в периодическом режиме, в жидкой питательной среде на основе размолотых семян сои, свекловичной мелассы, сухого молока и необходимых количеств минеральных солей микроэлементов: селена, железа, кальция, магния, цинка, марганца, меди, йода, бора, кобальта. В стационарной фазе роста культивирование останавливают, выросшую биомассу гриба выдерживают в течение 12 часов при температуре 53÷55°C и далее 5÷6 часов при температуре 63÷65°C и, таким образом, получают автолизат биомассы гриба С. tropica D3, содержащий в составе своего биоматериала композицию микроэлементов (мг/л): селен (5), йод (1,5), железо (170), кальций (480), магний (30), цинк (17), марганец (25), медь (2), кобальт (1,3), бор (1,1).

Пример 2

Грибную культуру культивируют как и в примере 1 и получают автолизат биомассы гриба Cephaliophora tropica D3, содержащий в составе своего биоматериала композицию микроэлементов с валовым содержанием (мг/л): селен (20), йод (5,0), железо (300), кальций (900), магний (45), цинк (27), марганец (40), медь (3,9), кобальт (3,5), бор (3,9).

Получают препарат в виде густой жидкости темного цвета с pH 4,0÷6,0 и плотностью 1,03÷1,06 г/см³.

Препарат «Альбит-БИО» хранят в закрытой посуде в интервале температур от нуля до плюс 6°C, срок хранения два года.

Препарат «Альбит-БИО» используют в качестве кормовой добавки из расчета 0,5÷2,0 мл препарата на 1 кг живого веса животного в сутки при кормлении молодняка сельскохозяйственных животных молозивом, молоком и его заменителями, сухими, концентрированными и комбинированными кормами.

Пример 3

Положительный эффект препарата демонстрируют на новорожденных телятах. Для опыта берут препарат Альбит-БИО, приготовленный по Примеру 1. Опыт проводят на базе животноводческого комплекса ЗАО «Бобравское» Ракитянского р-на Белгородской области, на котором за последние 5 лет сохранность телят в первые 2 недели жизни была на уровне 94÷96%.

В опытном варианте берут новорожденных телят, всего 60 голов, и выпаивают им в течение 2-х недель препарат Альбит-БИО с молозивом или молоком в дозе 0,5 мл на 1 кг живого веса теленка в течение дня, распределяя препарат равномерно по кормлениям. По окончании опыта желудочно-кишечных заболеваний у телят не наблюдают (100% здоровых телят).

В контрольном варианте для наблюдений берут также 60 новорожденных телят, при кормлении которых Альбит-БИО не используется. У 20-ти телят (30% случаев) в течение 2-х недель наблюдений обнаруживают явные признаки желудочно-кишечных заболеваний и переводят их на режим лечения.

В проведенном опыте препарат Альбит-БИО демонстрирует 100% способность профилактики новорожденных телят от желудочно-кишечных заболеваний.

Пример 4

Положительный эффект препарата демонстрируют на больных диареей телятах. Для опыта берут препарат Альбит-БИО, приготовленный по Примеру 2.

Опыт проводят на том же, что и в Примере 3, животноводческом комплексе, на телятах возраста 5÷10 суток, страдающих желудочно-кишечными расстройствами. Опытная группа включает 30 телят, им выпаивают препарат Альбит-БИО с молоком в дозе 1 мл на 1 кг веса теленка в день. Наблюдают выздоровление 28 (93%) телят на 7-й день и 100% выздоровевших телят на 10-й день.

Контрольная группа включает 28 больных телят, с которыми проводят курс лечения традиционными препаратами. В течение 2-х недель наблюдают 4 случая падежа (14%) и к концу курса лечения выздоровление 23-х телят (82%).

В проведенном опыте препарат Альбит-БИО демонстрирует способность излечивания 5-10-дневных больных желудочно-кишечными расстройствами телят в 100% случаев.

За счет улучшения общего иммунного статуса организма в опытной группе также наблюдаются более высокие привесы. Среднесуточные привесы телят в опытной группе составляют 550÷600 г, в контрольной (без применения Альбит-БИО) - 450÷500 г.

Пример 5

Положительный эффект препарата, приготовленного по Примеру 2, демонстрируют на 2-3-суточных поросятах, заболевших желудочно-кишечными заболеваниями.

Опыт проводят на свинокомплексе агрохолдинга ООО «Белгород-Семена» Шебекинского р-на Белгородской области.

В опытной группе 28 поросят, им дают Альбит-БИО с кормом из расчета 1 мл на 1 кг живого веса в сутки. Через 6 дней наблюдают полное выздоровление всех поросят (100%).

В контрольной группе 29 больных поросят, лечения которых не проводят. В течение 10 суток наблюдают 8 случаев падежа (27%) и 9 случаев (31%) выздоровления поросят.

В проведенном опыте препарат Альбит-БИО демонстрирует 100% эффективность излечения больных желудочно-кишечными расстройствами поросят 2-3-дневного возраста.

Пример 6

Положительный эффект препарата, приготовленного по Примеру 1, демонстрируют на том же свинокомплексе, что и в Примере 5, на ослабленных поросятах 2-месячного возраста. Продолжительность опыта - 10 дней.

В опыте берут 37 ослабленных поросят и в течение 7 дней дают им с пищей Альбит-БИО, приготовленный по Примеру 1, из расчета 0,5 мл/кг живого веса животного. Желудочно-кишечных заболеваний не наблюдают.

В контрольной группе берут 35 ослабленных поросят такого же возраста и кормят их кормом без Альбит-БИО. Наблюдают 8 случаев желудочно-кишечных заболеваний (23% от общего числа контрольных животных).

В проведенном опыте, препарат Альбит-БИО демонстрирует 100% эффективность профилактики 2-месячных ослабленных поросят от желудочно-кишечных заболеваний.

За счет улучшения общего иммунного статуса организма в опытной группе также наблюдаются более высокие привесы (среднесуточный привес 620 г/голову против 550 г в контроле).

Результаты опытов, приведенные в Примерах 1-6, показывают, что препарат Альбит-БИО демонстрирует высокую эффективность профилактики и лечения молодняка животных от желудочно-кишечных заболеваний.

Таким образом, предлагаемый препарат Альбит-БИО является простым в применении на практике и высокоэффективным биотехнологическим средством профилактики и лечения молодняка животных от желудочно-кишечных заболеваний и может быть рекомендован для широкого использования в животноводстве в качестве кормовой добавки для профилактики и лечения молодняка животных от желудочно-кишечных заболеваний.

Список использованной литературы

1. Злотников К.М., Казаков А.В., Винокурова Н.Г., Злотников А.К. Прикладная биохимия и микробиология, т.43, № 4, 2007, с.501.

2. Профилактика и лечение заболеваний молодняка животных, М.: Колос. 1974.

3. Madigan M.T., Martinko J.M., Dunlap P.V., Clark D.P. Brock Biology of Microorganisms. 12^th ed. - Pearson Benjamin Cummings, San Francisco Boston… 2009. - 1061 pp.

4. Кулаков Г.В., Иренков И.П., Илиеш В.Д. Патент RU 2184774 С1, 10.07.2002.

5. Степанов Д.В., Кочкарев В.Р., Никульников B.C., Гранкин Н.Н., Белкин Б.Л., Попкова Т.В. Учебник «Животноводство», М.: Колос. 2006, с.230-237.

6. Галочкин В.А., Саразов А.А., Колоскова Е.М., Патент RU 2230523 С2, 20.06.2004.

7. Омаров Р.Ш., Патент RU 2229883 С2, 10.06.2004.

8. Папазян Т. Животноводство России, № 9, 2002, с.36-37.

9. Кохонова О.И. Eurofarmer, № 5, 2006.

10. Исакова Е.П., Градова Н.Б., Ерошин В.К., Белов А.П., Шерова Т.Л., Горленко Л.В., Жилохова Т.С. Патент RU 2086645 С1, 21.12.1993.

11. Злотников К.М., Злотников А.К., Казакова М.Л., Казаков А.В., Кирсанова Е.В. Использование почвенного микромицета Cephaliophora tropica D3 для стимуляции роста и защиты растений. Вестник РАСХН, № 3, 2008, с.69-71.

Кормовая добавка для профилактики и лечения молодняка животных от желудочно-кишечных заболеваний, характеризующаяся тем, что представляет собой биоматериал автолизата биомассы грибной культуры, насыщенный микроэлементами в следующих концентрациях, мг/л: селен - 4,1-39, йод -1,2-31, железо - 160-910, кальций - 475-3100, магний - 25-800, цинк - 15-70, марганец - 25-410, медь -1,8-18, кобальт - 1,1-16, бор - 0,9-41, причем в качестве грибной культуры используют Cephaliophora tropica D3, биомассу гриба Cephaliophora tropica D3 получают путем выращивания его в полноценной питательной среде на основе размола сои, свекловичной мелассы, сухого молока, хвойной каротиновой пасты, хвойного экстракта и солей микроэлементов: селена, йода, железа, кальция, магния, цинка, марганца, меди, кобальта, бора, а автолизат биомассы гриба Cephaliophora tropica D3 готовят путем выдерживания выращенной биомассы данного гриба в течение 12 ч при температуре 53-55°С и 5-6 ч при температуре 63-65°С.