Способ получения кормовой добавки для профилактики микотоксикозов у животных и птицы

Способ получения кормовой добавки для профилактики микотоксикозов у животных и птицы

Реферат

Изобретение относится к биотехнологии и кормопроизводству, в частности к технологиям приготовления премиксов и комбикормов, содержащих специальные комплексные биологические активные добавки, которые предотвращают микотоксикацию животных и птицы посредством эффективного связывания токсинов, стимуляции иммунной системы и профилактики развития нарушений в желудочно-кишечном тракте.

В настоящее время используются различные способы получения кормовых добавок, направленных на профилактику микотоксикозов у животных и птиц. Основной способ обезвреживания микотоксинов - нейтрализация с помощью сорбентов. Ее эффективность существенно различается в силу разнообразия химических структур и свойств микотоксинов, а также самих сорбентов. Существенными параметрами, определяющих эффективность связывания микотоксинов являются специфическая комплементарность поверхности сорбента к определенному классу микотоксинов, площадь поверхности сорбента, доступная для связывания с микотоксинами, и строение макро-, мезо- и микропористой структуры частиц сорбента.

Первыми на практике в составе кормов стали применять минеральные сорбенты, затем сорбенты органического происхождения.

Для минеральных сорбентов площадь сорбции имеет решающее значение, поэтому минеральные сорбенты должны быть измельчены. Природные минеральные сорбенты последовательно измельчаются в дробилках, шаровых, планетарных и вибромельницах для достижения эффективной сорбционной способности.

Известен минеральный полифункциональный энтеросорбент на основе природного кремнийсодержащего минерального сырья, отличающийся тем, что в качестве природного кремнийсодержащего минерального сырья он содержит шунгитсодержащее минеральное сырье с содержанием диоксида кремния 15,0-70,0 мас.%, а среднестатистический медианный размер частиц энтеросорбента составляет 15,0-10^-6 м (патент РФ 2430731, опубликован 10.10.2011).

Имеется описание сорбента на основе кремнеземсодержащего минерального сырья, содержащего осадочную опал - кристобалитовую породу, содержащую не более 15 мас.% глинистых минералов группы монтмориллонита и не более 10 мас.% минералов группы слюд (RU 2319488, 20.03.2008).

Упомянутые выше минеральные сорбенты и другие природные ископаемые алюмосиликаты (цеолиты и бентониты), как и большинство минеральных сорбентов препаратов на их основе, эффективны только в больших дозировках: от 2 до 5 кг/т корма. При этом эффективность минеральных адсорбентов против фумонизинов и зеараленона может варьировать от высокой до незначительной (S.J. Bursian, R.J. Aulerich, J.K. Cameron, N.K. Ames, B.A. Steficek. Efficacy of hydrated sodium calcium aluminosilicate in reducing the toxicity of dietary zearalenone to mink. J. Appl. Toxicol., 1992, 12, pp.85-90). Против охратоксина эффективность также незначительна (W.E. Huff, L.F. Kubena, R.B. Harvey, T.D. Phillips. Efficacy of hydrated sodium calcium aluminosilicate to reduce the individual and combined toxicity of aflatoxin and ochratoxin A. Poult. Sci., 1992, 71, pp.64-69). По отношению к токсину Т-2 эффективность минеральных сорбентов лишь условна (L.F. Kubena, R.B. Harvey, W.E Huff, D.E. Corrier, T.D. Phillips, G.E. Rottinghaus. Efficacy of a hydrated sodium calcium aluminosilicate to reduce the toxicity of aflatoxin and Т-2 toxin. Poult. Sci., 1990, 69, pp.1078-1086), а против трихлороценов, таких как вомитоксин и ниваленол, близка к нулю (R. Patterson, L.G. Young. Efficacy of hydrated sodium calcium aluminosilicates, screening and dilution in reducing the effects of mold contaminated corn in pigs. Can. J. Anim. Sci., 1993, 73, pp.615-624 // L.F. Kubena, R.B. Harvey, R.H. Bailey, S.A. Buckley, G.E. Rottinghaus. Effects of hydrated sodium calcium aluminosilicate T-Bind™ on mycotoxicosis in young broiler chickens. Poult. Sci., 1998, 77, pp.1502-1509).

В практике кормления в Российской Федерации широко используется отечественный комплексный препарат «Фунгистат». Из описания к патенту РФ №2420565 (опубликован 10.06.2011) известен способ получения биопрепарата «Фунгистат» для устранения микотоксинов из пищевого и кормового сырья, который предусматривает смешивание в соотношении 5:1 сорбента, выбранного из алюмосиликатов, и сорбента, выбранного из слоистых сорбентов, соединение полученной смеси с рибоксином, лецитином, L-карнитином, органической кислотой, выбранной из группы, включающей янтарную кислоту и пропионовую кислоту, или их солью, смесью олигофруктозы и инулина (30:70) и ферментным протеолитическим препаратом на основе культуральной жидкости бактерий Bacillus subtilis «Протосубтилином», причем смешиваемые компоненты берут в следующих количествах (г/кг получаемого препарата):

рибоксин - 15-20;

лецитин - 20-30;

L-карнитин - 15-20;

органическая кислота - янтарная или пропионовая кислота или их соли - 10-15;

смесь олигофруктозы и инулина 30:70 - 30-50;

ферментный протеолитический препарат «Протосубтилин» - 25-30.

Способ получения биопрепарата «Фунгистат» осуществляется следующим образом. В аппарате с мешалкой смешивают сорбент, представляющий собой цеолит или бентонит, и сорбент, представляющий собой вермикулит или монтмориллонит. Соотношение масс смешиваемых сорбентов 5:1 соответственно. В это время в другом аппарате смешивают рибоксин (30 г), L-карнитин (20 г), соль органической кислоты - сукцинат натрия (15 г), олигофруктозу в смеси с инулином (30:70) (50 г), «Протосубтилин» (30 г) и тщательно перемешивают. Полученную смесь добавляют к смеси сорбентов (835 г). Получают препарат, в котором указанные количества компонентов соответствуют 1 кг готового продукта. При разработке препарата «Фунгистат» авторы исходили из предположения, что если в составе препарата помимо сорбентов будут субстанции, защищающие гепатоциты печени, а также стимулирующие обменные реакции в гепатоцитах и их восстановление, эффект нейтрализации токсинов должен быть значительно выше. При этом механизм действия этих субстанций должен быть различным. Компоненты биопрепарата «Фунгистат» по мнению авторов влияют на утилизацию микотоксинов в организме животного или человека, позволяют максимально обезопасить потребление зараженного сырья, нейтрализовать вредное воздействие микотоксинов.

Сорбенты второго поколения производятся из биомассы дрожжей и бактерий, при этом активным компонентом выступает содержащаяся в ней клеточная стенка микроорганизмов. Такие сорбенты не повреждают кишечник и их сорбционная способность в 2-2,5 раза выше, чем у минеральных сорбентов первого поколения. Тем не менее, столь высокая эффективность проявляется только в отношении некоторых микотоксинов: гидрофобные микотоксины сорбенты второго поколения практически не дезактивируют (G. Schatzmayr, W.-D. Moll, U. Hofstetter, E. Vekiru, D. Schatzmayr, Y.H. Cheng. Mycotoxin deactivating feed additives in animal nutrition. BOKU-Symposium Tiererhahrung, 02 Nov. 2006, Wien, pp.47-53 // US Patent 6045834. Compositions and methods for removal of mycotoxins from animal feed. 2000 // M.V.L.N. Raju, G. Devegowda. Influence of modified mannan oligo-saccharides on broilers exposed to individual and combined mycotoxicoses of aflatoxin, ochratoxin and T-2 toxin. Abstract No. 229, PSA'99 University of Arkansas, Springdale, August 8-11, 1999, p.52).

Типичным представителем таких сорбентов можно считать препарат Микосорб фирмы Оллтех, патент США 6045834 (US Patent 6,045,834. Compositions and methods for removal of mycotoxins from animal feed. 2000). В патенте утверждается, что клеточная стенка дрожжей и минеральная глина, действуя в синергизме, обеспечивают оптимальное связывание микотоксинов. Патент демонстрирует через эксперименты in vitro, что афлатоксин, зеараленон и фумонизин хорошо связываются сорбентом типа Микосорб из водных суспензий корма, но вомитоксин, охратоксин и T-2 все еще остаются в растворе на 67-87% от исходной концентрации.

Установлено, что клеточная стенка дрожжей за счет специфической комплементарности внутренней поверхности к определенному классу микотоксинов сорбирует их более эффективно, чем интактные клетки дрожжей. Известен способ получения кормовой добавки, в которой сырье на основе растительного, животного и/или микробного продукта и содержащее олигосахариды и/или полисахариды, обрабатывают таким образом, что структура клеточной стенки вскрывается и количество свободных олигосахаридов и/или полисахаридов на поверхности клеточной стенки увеличивается (патент РФ №2196437, дата публикации заявки 10.06.2001). Корм включает в себя данную добавку в количестве 0,1-2 мас.%. Кормовая добавка, полученная данным способом, эффективно действует для предотвращения желудочных расстройств и кишечных заболеваний, ингибируя рост вредных микробов. Введение в корм такой добавки позволяет прекратить использование антибиотиков, что положительно сказывается на здоровье животных.

В патенте РФ №2406516 (опубликован 29.12.2010) описан способ получения препарата для профилактики инфекций пищеварительного тракта у сельскохозяйственных животных и птицы, характеризующийся тем, что включает предварительное смешивание дрожжевой биомассы с ферментативным комплексом, обладающим деполимеразной активностью по отношению к β-глюкану. Полученную смесь подвергают механической активации в активаторах планетарного, или вибрационного, или виброцентробежного типов, или роликовых мельницах, обеспечивающих ускорение мелющих тел 60-400 м²/с и время пребывания в зоне обработки 0,5-10 мин, после механической активации полупродукт подвергают таблетированию и прогреванию при оптимальной температуре действия ферментативного комплекса.

Известно, что клеточная стенка растений также может быть эффективным энтеросорбентом. Например, скорлупа кедровых орехов может быть использована для профилактики желудочно-кишечных болезней молодняка крупного рогатого скота. Сущность изобретения состоит в применении скорлупы кедровых орехов в виде мелкодисперсного порошка в качестве средства профилактической терапии желудочно-кишечных болезней телят. Использование средства обеспечивает снижение заболеваемости и повышение сохранности молодняка крупного рогатого скота (патент РФ №2242239, опубликовано 20.12.2004).

Отходы переработки древесины могут быть использованы в качестве кормовой добавки. Известен способ приготовления корма, включающий введение в основной рацион гранулированной смеси отходов переработки древесины со связующим, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества корма, в качестве отходов переработки древесины используют предварительно высушенное до влажности 12% по массе нулевое волокно, содержащее менее 10% лигнина, менее 5% экстрактивных веществ, менее 12% зольных веществ, менее 0,1-12 мг/кг тяжелых металлов, в качестве связующего используют мелассу, Ca-лигносульфонат и/или бентонит в количестве 8,0-20,0% от массы корма и вводят полученную смесь в основной рацион в количестве 10-25% (патент РФ №2027376, опубликован 27.01.1995).

Известен препарат «Пектосорбин» для профилактики и лечения желудочно-кишечных болезней молодняка сельскохозяйственных животных (патент РФ 2141329, опубликован 20.11.1999). Препарат, содержащий пектин (40-90% от сухого веса препарата) и лигниновый комплекс (целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин, моносахариды - 10-60%), получают из коры деревьев хвойных и лиственных пород, цитрусовых и другого растительного сырья с использованием кислотного гидролиза (АС СССР №1165684, опубликовано 07.07.1985).

Лигнин в качестве кормовой добавки используют достаточно давно. Например, патент СССР №1831295 (опубликован 30.08.93) предполагал в качестве компонентов в кормовой минеральной добавке использовать кормовую крупку из филлофоры, которая дополнительно содержит цинк; марганец, медь, кобальт и кормовой лигнин в заданном соотношении компонентов. Содержание кормового лигнина в добавке составляло 44-56%, а в составе готового комбикорма 1-2%. Применение кормового лигнина обусловлено его высокой адсорбционной способностью за счет развитой удельной поверхности (700-800 м²/г), вследствие чего он поглощает и удерживает на своей высокоразвитой поверхности болезнетворные бактерии и токсины, находящиеся в пищеварительном тракте животных и птиц. Кроме того, по утверждению авторов патента кормовой лигнин является хорошим антиоксидантом и «буфером» между несовместимыми макро- и микроэлементами кормовых добавок, вследствие чего увеличивается их срок хранения и улучшается их качество. Недостатком этого изобретения является отсутствие производства «кормового лигнина». Гидролизный лигнин, являющийся крупнотоннажным отходом гидролизной промышленности нельзя использовать в качестве кормового лигнина из-за его высокой токсичности, которая обусловлена содержанием остаточного количества неорганических кислот и токсичных продуктов распада сахаров: фурфурола, метилфурфурола, оксиметилфурфурола и других низкомолекулярных продуктов кислотного гидролиза древесины.

Обработанный щелочью, нейтрализованный и промытый гидролизный лигнин широко используется в медицине. Известен ряд способов получения медицинского энтеросорбента на основе гидролизного лигнина (ГЛ) (А.с. СССР №556811, 1977 г.; А.с. СССР №803157, 1980 г.; Патент РФ №919186, 1981 г.; Патент РФ №1290583, 1985 г.; Патент РФ №2026078, 1991 г.; Патент РФ №2116080, 1997 г.). В основе всех известных способов получения медицинского энтеросорбента из гидролизного лигнина лежит обработка последнего раствором щелочи с последующими операциями промывки, нейтрализации, измельчения в виде водных суспензий, обезвоживания их до различного содержания воды путем фильтрации, центрифугирования, а также возможной сушки, с получением препарата - энтеросорбента в различных лекарственных формах: в виде порошка с содержанием сухих частиц лигнина от 20 до 100%, водосуспензионной пасты с содержанием 14-20% сухих частиц лигнина, и в виде водной суспензии с содержанием сухих веществ от 8-10 до 13%. Полученный препарат в виде различных лекарственных форм подвергают стерилизации одним из известных методов: паровой, тепловой, лучевой. Дополнительные бактерицидные свойства энтеросорбентам, содержащим лигнин, можно придать обработкой полупродуктов раствором йода (патент РФ №2302866, опубликован 20.07.2007) или серебра (заявка ЕАПО №200900003, опубликована 30.10.2009).

У полученного этими способами медицинского лигнина невысокая адсорбционная способность. Для осуществления этих способа получения медицинского лигнина требуются большие затраты тепла и электроэнергии, а также характерны потери препарата, связанные с предусмотренными технологией стадиями сушки полуфабриката и размола сухого препарата.

Патент РФ №2026078 (опубликован 09.01.1995) описывает известный способ получения сорбента путем обработки гидролизного лигнина щелочью, промывки от щелочи, нейтрализации и размола суспензии, содержащей по массе 8-13% сухих частиц лигнина, полученную суспензию, содержащую по массе 8-13% сухих частиц лигнина сгущают до содержания по массе 14-20% сухих частиц лигнина и дезинтегрируют до размера частиц лигнина в ней от 0,005 до 0,25 мм с получением гомогенной пасты. Повышенное содержание более измельченных частиц лигнина повышает сорбционную способность и обеспечивает более высокий лечебный эффект препарата. Заявляемый диапазон размола частиц лигнина 0,005-0,25 мм при дополнительном дезинтегрировании суспензии обусловлен тем, что при меньшей степени размола частиц (менее 0,005 мм) отмечается вкрапление частиц сорбента в кишечную стенку. Этот фактор был доказан при изучении электронной микроскопией тонкой кишки и расценен как неблагоприятный.

Известно также, что попытки получения твердых лекарственных форм гидролизного лигнина сопровождались снижением адсорбционной активности при высушивании [Энтеросорбция. / Под ред. Н.А. Белякова. - Л.: Центр сорбционных технологий, 1991, - 336 с.].

Несмотря на отмеченные недостатки, «гидролизный лигнин» в виде порошка с фракционным составом массовая доля частиц размером менее 0,5 мм - не менее 90%, 0,5-2 мм - не более 5%, или «лигнин гидролизный» в виде водной суспензии получил широкое распространение в медицинской и ветеринарной практике под названием «Полифепан» (патент РФ 2297214, опубликован 20.04.2007).

Необходимо отметить, что в действительности «Полифепан» - энтеросорбент, представляющий собой pH-нейтральный измельченный остаток древесины после ее кислотного гидролиза (гидролизный лигнин), очищенный от примесей и активированный путем щелочной обработки при повышенной температуре с последующей отмывкой от щелочи и измельчением. В своем составе «Полипефан» содержит 34-37% лигнина, 60% гидроцеллюлозы и 1-3% минеральных веществ. В желудочно-кишечном тракте препарат сорбирует, прочно удерживает и выводит из организма патогенные микроорганизмы (кишечную палочку, сальмонеллы, протей, стафилококки, дрожжевую микрофлору, синегнойную палочку), выделяемые ими токсины, а также соли тяжелых металлов, нитриты, нитраты, избыток некоторых продуктов обмена веществ, вызывающих развитие эндогенного токсикоза. Препарат положительно влияет на перистальтику кишечника и обладает антиоксидантным действием. «Полифепан» ветеринарный, имея значительный набор функциональных групп (метоксильных, карбоксильных, гидроксильных), обусловливающих возможность хемосорбции и комплексообразования, проявляет высокую сорбционную активность и неспецифическое детоксикационное действие. При этом он не имеет большой удельной поверхности (до 15-20 м²/г), так как вследствие химической обработки в процессе производства медицинского лигнина происходит уменьшение естественной пористости природного лигнина древесины (Репникова Е.А., Алешина Л.А., Глазкова С.В., Фофанов А.Д. Рентгенографические исследования гидролизных лигнинов // Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья: материалы II Всероссийской конференции, 21-22 апреля 2005 г. Барнаул, 2005. Кн.I. С.87-90).

Медицинский лигнин является основой комплексных энтеросорбентов в композиции с пребиотиками (патент РФ №2167669, опубликован 27.05.2001), с другими сорбентами (патент РФ №2234931, опубликован 27.08.2004), с пребиотиками и другими сорбентами (патент РФ №2433751, опубликован 20.11.2011).

Для целей ветеринарии используются аналогичные комплексные препараты на основе «Полифепана», например лигнин с пребиотиками. В патенте РФ №2440121 (опубликован 20.01.2012) раскрыта ветеринарная - фармацевтическая композиция для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта и интоксикаций различной этиологии у животных, содержащая в качестве активных компонентов гидролизный лигнин и пребиотик из группы: лактулоза, фруктоолигосахариды, галактосахариды, инулин, выполненная в форме, пригодной для применения в составе смеси с комбикормом, при содержании лигнина в количестве от 30 до 95 мас.%, а пребиотика от 5 до 50 мас.%.

Кроме этого, известен способ получения сорбента, который включает в себя измельчение шелухи семян, кислотный гидролиз с экстракцией водорастворимых балластных веществ и формирование определенной структуры, состоящей из лигнина, целлюлозы и меланина, где кислотный гидролиз проводят 0,1-36% раствором кислоты в течение 0,3-4,5 ч в режиме кипения под давлением в интервале 0,1-0,7 МПа, промывку водой и/или 0,1-1,0% щелочным раствором и затем умягченной водой с последующей сушкой продукта (заявка EA 200900003 A1, опубликована 30.10.2009). Сорбент представляет собой пористую многоуровневую матрицу на основе лигнина, целлюлозы и меланина с интегральной пористостью (0,04-50) мкм. Сорбент способен адсорбировать такие опасные химические вещества, как пестициды, микотоксины, полихлорированные бифенилы, вирусы, патогенные бактерии и сложные углеводороды. Указанный эффект обеспечивается не только наличием на поверхности химически активных центров и биологически активных ингредиентов, но и пористой многоуровневой структурой сорбента с полимодальным распределением пор (микро-, мезо-, макро-), что позволяет сорбировать молекулы различных размеров, геометрии и химической природы.

В кормопроизводстве для профилактики микотоксикозов и желудочно-кишечных заболеваний энтеросорбенты используются в составе кормовых добавок. При этом с целью экономического обоснования профилактического применения энтеросорбентов при низком уровне заражения кормов токсичными веществами (в том числе микотоксинами) в состав кормовых добавок наряду с одним или несколькими энтеросорбентами вводят питательные вещества, аминокислоты, витамины, ферменты, коферменты, пребиотики, пробиотики, гепатопротекторы, иммуномодуляторы, эмульгаторы, органические подкислители и другие биологически-активные вещества положительно влияющие на продуктивность сельскохозяйственных животных и птиц. Такой подход вполне оправдан, так как большинство современных исследователей считают, что безопасных уровней содержания микотоксинов в кормах и продуктах питания не существует.

В кормопроизводстве также используют методы мягкой обработки природного растительного сырья с целью усиления его сорбционных свойств и сохранения в составе кормовой добавки биологически активных веществ.

В патенте РФ №2433738 (опубликовано 20.11.2011) описано изобретение, предназначенное для использования в производстве кормов для сельскохозяйственных животных и птицы. В качестве целлюлозосодержащего субстрата используют свекловичный жом или отход производства соков и вин - выжимки, который дробят до размера частиц с крупностью, характеризующейся остаткам на сите 2,0 не более 15%, добавляют предварительно полученный автолизат дрожжей Saccharomyces cerevisiae в количестве 2,5-8,5 мас.% на 1 т сухого продукта и технологическую воду до влажности 18-47%, проводят пастеризацию смеси при температуре 80°C в течение 2-2,5 ч, охлаждение до температуры 48-50°C, после чего проводят ферментативную обработку субстрата целлюлолитическим ферментом в течение 2,5-4 ч при температуре 48-50°C, затем высушивают до влажности 8-12% при температуре не выше 85°C и к полученной смеси добавляют 15-45 мас.% пробиотической кормовой добавки для сельскохозяйственных животных Ферм КМ. Последняя получена путем раздельного глубинного культивирования штаммов Bacillus subtilis ВКПМ В-8130, Bacillus subtilis ВКПМ В-2984, Bacillus subtilis ВКПМ В-4099 и Bacillus licheniformis ВКПМ В-4162 и последующего твердофазного культивирования жидких культур Bacillus subtilis на смеси свекловичного жома и пшеничных отрубей, высушивания до влажности 8-10%. Причем жидкую культуру Bacillus licheniformis ВКПМ В-4162 непосредственно смешивают со свекловичным жомом и высушивают. После чего высушенные культуры смешивают и подвергают дроблению до получения однородного продукта. Изобретение обеспечивает повышение проявления активности при дезактивации многих микотоксинов, повышается продуктивность животных и птицы за счет увеличения перевариваемости кормов, увеличения конверсии корма на 10% и усиления метаболических процессов в организме, повышается сохранность поголовья.

Обзор известных способов и сырья для получения эффективной кормовой добавки - сорбента микотоксинов позволяет сделать несколько общих заключений.

Недостатками известных способов являются ограниченная сорбционная способность сорбентов по отношению к нескольким классам микотоксинов, сложность и дороговизна изготовления. Не разработан эффективный способ обработки растительного лигноцеллюлозного сырья, позволяющий реализовать в достаточном объеме природную способность клеточных стенок растений связывать широкий класс микотоксинов за счет специфического взаимодействия последних с полимерами, входящими в состав клеточной стенки, а также с поверхностью микропористых структур, сформированных этими полимерами в естественных условиях развития растений.

Наиболее близким техническим решением является способ получения премикса, включающий измельчение растительного сырья, механохимическую обработку смеси растительного сырья, абразивного материала и натурального сорбента в высоконапряженных активаторах планетарного, вибрационного и виброцентробежного типов, при этом механохимическую обработку проводят путем измельчения смеси растительного сырья, абразивного материала и натурального сорбента, взятых в соотношении 40-85, 5-40, 10-20 соответственно, при ускорении мелющих тел 60-400 м/с² и времени обработки 0,5-10 мин. (патент РФ 2366268, опубликован 10.09.2009). Условия механической обработки определяются кинетикой измельчения и видом измельчаемого материала. При ускорении мелющих тел (шаров) менее 60 м/с² не обеспечивается внедрение частиц аморфного оксида кремния в частицы растительного сырья, что снижает эффективность растворения содержимого клеток при контакте препарата с водными средами. При ускорении более 400 м/с² происходит разогрев обрабатываемой смеси, что может привести к разрушению биологически активных веществ. Применение обработки менее 0,5 минут не обеспечивает необходимого измельчения и практически не приводит к образованию олигосахаридов, увеличение времени обработки сверх 10 минут может приводить к механодеструкции целевых компонентов.

Недостатком этого способа является высокая энергоемкость измельчения в мельницах планетарного, вибрационного и виброцентробежного типов, а также невозможность достичь поставленной задачи для некоторых видов измельчаемого сырья, неоптимальный состав сорбента не позволяет достичь заявленных параметров сорбции микотоксинов.

Технической задачей патентуемого изобретения является разработка способа получения эффективной кормовой добавки для профилактики заболеваний желудочно-кишечного тракта и интоксикаций различной этиологии у животных и птицы.

Техническим результатом, обеспечивающим решение поставленной задачи изобретения, является получение в результате осуществления способа комплексной добавки, обладающей широким спектром действия с повышенной эффективностью связывания микотоксинов из корма, а также стимулирующей иммунную систему и предотвращающей нарушения в желудочно-кишечном тракте животных и птицы. Одновременно совместное использование микронизированных лигнина, кормовых дрожжей с минеральным сорбентом в качестве средства для профилактики животных позволяет получить результат в виде комплекса положительных эффектов: минимизация побочного влияния от применения сорбента, восстановление гомеостаза желудочно-кишечного тракта, нормализация показателей метаболизма, что в конечном итоге ведет к качественному повышению зоотехнических и экономических показателей животноводства.

Заявленный технический результат достигается за счет осуществления способа получения кормовой добавки для профилактики микотоксикозов у животных и птицы, заключающийся в механохимической обработке смеси компонентов с последующей микрогрануляцией полученной смеси, согласно патентуемому решению, в качестве смеси компонентов используют смесь, по меньшей мере, одного минерального сорбента, гидролизного лигнина и клеточной стенки кормовых дрожжей, при этом механохимическая обработка заключается в измельчении смеси компонентов и их обработке в присутствии, по меньшей мере, одного комплексного ферментного препарата, воздействующего на остаточные полисахариды гидролизного лигнина и полисахариды клеточной стенки дрожжей, после чего осуществляют микрогрануляцию полученной измельченной смеси в аппарате кипящего слоя.

Измельчение компонентов можно проводить как смеси, так и каждого компонента по отдельности с последующим их смешиванием.

Кормовая смесь содержит сорбент в количестве 5-30 мас.%, гидролизный лигнин в количестве 30-60% масс. и клеточную стенку кормовых дрожжей в количестве 5-50% масс.

В качестве комплексного ферментного препарата может быть применен сухой ферментный препарат Ксибетен на основе грибного штамма Trichoderma longibrachiatum.

Измельчение желательно осуществлять на мельницах роторно-вихревого типа со встроенным классификатором частиц при температуре 40-85°C, при этом размер измельченных частиц должен быть равным 50-250 мкм.

Микрогранулирование осуществляют в сушилке-грануляторе псевдокипящего слоя, роторном грануляторе, тарельчатом грануляторе или грануляторе-смесителе с высоким усилием сдвига.

В процессе микрогранулирования проводят дополнительную химическую активацию гидролизного лигнина и клеточной стенки кормовых дрожжей с использованием, по меньшей мере, одного комплексного ферментного препарата, воздействующего на остаточные полисахариды гидролизного лигнина и полисахариды клеточной стенки дрожжей, при этом в качестве комплексного ферментного препарата используют ферментный препарат Ксибетен на основе грибного штамма Trichoderma longibrachiatum.

В качестве биологически активных веществ, являющихся микродобавками к рациону животных и птиц, используют лецитин в количестве 10-40 г на 1 кг смеси компонентов, рибоксин в количестве 10-20 г на 1 кг смеси компонентов, L-карнитин в количестве 10-20 г на 1 кг смеси компонентов, а также подкислители, неорганические или органические соединения селена.

На стадии микрогрануляции может быть дополнительно введен, по меньшей мере, один связующий агент, в качестве которого используют сахарозу и/или 5% водный раствор карбоксиметилцеллюлозы.

В качестве гидролизного лигнина желательно использовать гидролизный лигнин, отлежавшийся в отвалах 10-15 лет с влажностью 5-25%, в качестве минерального сорбента - шунгит, клиноптилит, вермикулит, цеолит и/или монтмориллонит.

Сущность изобретения в части способа получения кормовой добавки для профилактики микотоксикозов у животных и птицы заключается в раздельном и/или совместном измельчении лигнина, цеолита и кормовых дрожжей, смешивании измельченных компонентов с добавлением, по меньшей мере, одного связующего агента и в микрогрануляции полученной смеси в аппарате кипящего слоя с получением кормовой добавки.

Полученная кормовая добавка содержит в качестве активных компонентов микронизированный гидролизный лигнин, микронизированные кормовые дрожжи и микронизированный минеральный сорбент, выбранный из группы эффективных сорбентов - алюмосиликатов: шунгит, клиноптилит, вермикулит или монтмориллонит, выполненна в микрогранулированной форме, пригодной для применения в составе смеси с премиксами и комбикормом, при содержании лигнина в количестве от 30 до 60 мас.%, дрожжей - от 5 до 50 мас.% и минерального сорбента от 5 до 30 мас.%.

Скармливание животным и птице кормовой добавки осуществляют в смеси с кормом в дозе от 1 до 2 кг препарата на 1 тонну комбикорма, независимо от содержания микотоксинов в комбикорме.

Заявленная кормовая добавка предназначена для реализации с торговым наименованием «Нордитокс».

Как показали проведенные испытания, состав полученной кормовой добавки позволяет эффективно сорбировать как полярные, так и гидрофобные микотоксины. При дозировке 1-2 кг/тонну корма добавка «Нордитокс» должна поглощать не менее 50%:

- ДОН в концентрации до 5 мг/кг корма;

- Т-2 в концентрации до 5 мг/кг корма;

- охратоксина в концентрации до 1 мг/кг корма;

- зеараленона в концентрации до 2 мг/кг корма;

- афлатоксинов в концентрации до 0,2 мг/кг корма;

- фумонизинов в концентрации до 5 мг/кг корма.

Достижение заявленного технического результата достигается за счет следующих отличительных признаков:

1. Использование в качестве минеральной составляющей сорбента разновидности алюмосиликата - монтмориллонит (синоним - моренит). Строение минерала напоминает трехслойный пакет: два слоя кремнекислородных тетраэдров, обращенные вершинами друг к другу, с двух сторон покрывают слой алюмогидроксильных октаэдров. В связи с этим связь между пакетами слаба, межпакетное расстояние велико и в него могут попадать ионы и молекулы воды. Из-за этого минерал при смачивании сильно набухает. Наличие изоморфных замещений, большая удельная поверхность (до 600-800 м²/г) и легкость проникновения ионов в межпакетное пространство обуславливает значительную емкость катионного обмена (80-150 ммоль·экв/100 г). Строение микрочастиц и кристаллов монтмориллонитовых глин оказывает наименьшее травматическое воздействие на слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта.

2. Неспецифическая сорбционная емкость природного моренита, уже достаточно высокая, может быть повышена за счет различных видов обработки, которые увеличивают расстояния между микрочастицами минерала. Микроизмельчение моренита и его механохимическую активацию предлагается осуществлять на мельницах роторно-вихревого типа.

3. В качестве второго компонента сорбента и в качестве источника иммуномодуляторов и других биологически активных веществ используют сухие кормовые дрожжи, а именно клеточную стенку дрожжей, которая адсорбирует микотоксины лучше, чем биомасса дрожжей. Эффективность дрожжевых глюканов при откорме свиней выше, чем эффективность просто клеточной стенки дрожжей. В свою очередь, эффективность клеточной стенки дрожжей выше, чем интактных дрожжевых клеток.

4. Предлагается использовать упрощенную технологию переработки сухой биомассы дрожжей с целью получения сухой смеси биологически активных фракций, которая будет использоваться в составе разрабатываемой кормовой добавки.

Традиционный процесс разделения компонентов биомассы дрожжей является затратным, поскольку включает технологические стадии экстракции, центрифугирования, концентрирования и сушки. На каждом технологическом этапе существует риск микробного загрязнения, что усложняет технологию и увеличивает стоимость процессов и аппаратов. Расходуется большое количество воды и энергии.

Упрощение технологии состоит в том, что с целью повышения сорбционной способности кормовых дрожжей и биодоступности биологически активных компонентов дрожжевой биомассы сухие кормовые дрожжи микроизмельчают на вихревой мельнице-классификаторе, в том числе совместно с минеральным сорбентом и комплексным ферментным препаратом, воздействующим на полисахариды клеточной стенки дрожжей. При этом способ вскрытия клеточной стенки дрожжей отличается от известных способов (патент РФ №2196437, дата публикации заявки 10.06.2001 и патент РФ №2406516, опубликован 29.12.2010) тем, что вихревая мельница-классификатор способна обеспечить ускорение самоизмельчающихся частиц сырья 400-800 м²/с без их значительного перегрева за счет короткого времени обработки (меньше минуты) и за счет конструкции мельницы-классификатора, помольная камера которой оборудована наружной водяной рубашкой.

4. Отличительной особенностью разрабатываемой кормовой добавки будет использование в ее составе в качестве третьего компонента сорбента недорогого отлежавшегося в хранилищах гидролизного лигнина.

Известно, что гидролизный лигнин (ТУ 64-11-05-87) является отходом гидролизной промышленности: производств глюкозы, технического спирта и ацетона из древесины в результате ее обработки концентрированной серной кислотой (гидролиза). В период с 1930 по 1990 гг. на территории России работали 12 заводов такого профиля, в настоящее время единственным действующим является завод на территории Кировской области. Гидролизный лигнин вывозился с промышленных предприятий на специальные открытые площадки для его хранения (отвалы). В настоящее время объем гидролизного лигнина в составе таких отвалов на территории страны оценивается в 70-90 млн тонн. Самые крупные отвалы находятся в Красноярском крае (15 млн тонн), Иркутской области (20 млн тонн), Свердловской области (15 млн тонн), Кировской области (10 млн тонн). Часть отвалов принадлежат муниципалитетам (отвал гидролизного лигнина в Костромской области, Канский отвал), часть - промышленным предприятиям (Кировский отвал), остальные - бесхозные.

За длительное время хранения на отвалах произошло естественное разрушение примесей в составе гидролизного лигнина и его промывка атмосферными осадками, в результате этого исчезла его кислотность и токсичность. При этом сохранилась природная упорядоченная структура и пористость протолигнина, восстановились природные сорбционные свойства его поверхности. Содержание лигнина в глубине отвала при длительном хранении увеличивается более чем на 10%, зольность лигнина возрастает с 0,5% до 10%, при этом содержание экстрактивных веществ уменьшается на 25%, а содержание остаточных полисахаридов уменьшается в 20 раз (С.М. Кругов, И.В. Сумерский, А.В. Пранович, Ю.Н. Сазанов, М.Я. Зарубин. Исследование лигнина из отвалов архангельского гидролизного завода. // Физикохимия растительных полимеров: материалы IV Международной конференции / под ред. д-ра хим. наук, проф. К.Г. Боголицына. - Архангельск, 2011. // с.181-185).

Таким образом, гидролизный лигнин, отлежавшийся 10-15 лет в отвалах, прошел естественную медленную трансформацию, возможно даже медленную твердофазную ферментацию с участием ограниченного количества микроорганизмов, способных использовать остаточную целлюлозу и экстрактивные лигногуминовые вещества в качестве питательных веществ в изначально неблагоприятных условиях для интенсивного роста микробной биомассы.

Отлежавшийся гидролизный лигнин представляет собой опилкоподобную масс