103

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

НОВЫЕ ПОДХОДЫ К ПРОИЗВОДСТВУ БИОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОЙ МЯСНОЙ ПРОДУКЦИИ В ЦИКЛЕ «КОРМА - ЖИВОТНЫЕ - СЫРЬЕ - ГОТОВЫЙ ПРОДУКТ»

1. Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. В настоящее время рынок России во многом зависит от импортных поставок продовольствия. По мясу доля импорта оценивается в 41%. Нынешние темпы производства сельхозпродукции, сырья и продовольствия в России значительно отстают от темпов роста импорта продовольственных товаров. Его доля превышает пороговую величину продовольственной безопасности на 10-15%, а крупные города и отдельные регионы зависят от импортных поставок на 50-70%. Цены на продовольствие за 2005-2008 годы почти удвоились. Потребление мяса и мясных продуктов жителями России по отношению к научно обоснованным нормам составляет 81%. Необходимы серьезные меры по обеспечению продовольственной безопасности страны.

В связи с резким снижением в последние годы поголовья крупного рогатого скота увеличение производства мяса стало возможным лишь за счет интенсивных технологий выращивания и откорма реализуемых животных. Резерв в этом отношении огромен. По мнению Заверюхи А.Х., Черекаева А.В., Белькова Г.И., Зелепухина А.Г., Горлова И.Ф., Стрекозова Н.И., Левахина В.И. и других ученых, в настоящее время биологический потенциал продуктивности районированных в нашей стране пород скота используется лишь на 30-40%.

Весьма актуальной остается задача повышения качества продуктов. Современная концепция создания устойчивой продовольственной базы страны исходит из необходимости поиска и использования резервов экономии мясного сырья и его рационального использования. При этом нерешенной остается проблема получения безопасного животного и растительного сырья, а также пищевых продуктов на его основе. Многими учеными выполнены исследования по повышению продуктивности сельскохозяйственных животных на основе улучшения качества заготавливаемых кормов и научно обоснованного сбалансированного питания животных. Основная причина, сдерживающая рост продуктивности животных, согласно данным Болотова Н.С., дефицит кормового белка, составляющий 20-25% от общей потребности, что приводит к перерасходу кормов в 1,5-2 раза и недобору продукции животноводства до 25-30%.

В производстве кормов растительного происхождения существенная роль принадлежит бобовым культурам, имеющим повышенное содержание белка. Среди них большой интерес представляют горох и нут. Их кормовая ценность приближается к такой ценной культуре, как соя. В зерне гороха и нута протеина содержится в два раза больше, чем в злаковых, а по содержанию лизина бобовые культуры в 2-3 раза превосходят зерновые.

Не менее важным фактором обеспечения населения страны полноценными продуктами, согласно работам Рогова И.А., Лисицына А.Б., Липатова Н.Н., Кудряшова Л.С., Жаринова А.И. и других, является их биологическая безопасность. Особенно остро стоит проблема идентификации и оценки генетической безопасности сельскохозяйственного сырья и продуктов. В связи с этим проблема комплексного подхода в обеспечении производства биологически безопасных продуктов из сырья животного происхождения является актуальной. Ее изучение потребовало в ходе диссертационного исследования ознакомления с широким кругом вопросов, затрагивающих различные сферы и отрасли науки, методологические подходы к решению проблемы прижизненного формирования качества пищевых продуктов из мяса крупного рогатого скота.

Основные этапы работы выполнены в ГУ Волгоградский научно-исследовательский технологический институт мясомолочного скотоводства и переработки продукции животноводства Россельхозакадемии, а также в аккредитованной испытательной лаборатории и на кафедре технологии мяса и мясных продуктов Орловского государственного аграрного университета. Различные разделы работы выполнялись в сотрудничестве с лабораторией биохимии и защиты растений ГУ ВНИИ зернобобовых и крупяных культур.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы, которая выполнялась в соответствии с тематическим планом ГУ Волгоградский научно-исследовательский технологический институт мясомолочного скотоводства и переработки продукции животноводства Россельхозакадемии, в рамках подготовки инновационной образовательной программы «Трансфер инновационных технологий в животноводство» Орловского государственного аграрного университета, согласно Государственным контрактам с Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере в соответствии с научно-исследовательской опытно-конструкторской работой №01.2.006 10243 и №0120.0 806693; в рамках Гранта с Комитетом охраны природы Администрации Волгоградской области «Проведение мониторинга агросистем с учетом возможностей миграции экотоксинов», являлось изучение эффективности использования при производстве говядины протеиновых кормовых добавок, полученных методами фитоиммуномодулирования. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучить формирование иммунитета у кормовых и продовольственных сортов гороха и нута к микотоксикозам, разработать биогенный фитоиммуномодулятор, оценить эффективность его использования в сравнении с промышленным препаратом;

- изучить химический состав и биологическую безопасность рационов, содержащих в составе иммунизированные кормовые добавки, используемых в кормлении бычков симментальской и абердин-ангусской пород;

- определить влияние рационов с иммунизированными кормовыми добавками на особенности потребления кормов подопытными бычками, переваримость и использование питательных веществ, баланс и использование азота, кальция и фосфора рационов;

- провести сравнительную оценку динамики роста, гематологических показателей, мясной продуктивности и качества мяса подопытных бычков;

- дать экономическую оценку выращиванию бычков на мясо при введении в рационы беспестицидных протеиновых кормовых добавок;

- оценить физико-химические, функционально-технологические свойства и биологическую безопасность мясного сырья, полученного от подопытных бычков;

- разработать и апробировать рецептуры новых мясо-растительных пищевых продуктов на основе использования изучаемого мясного сырья и иммунизированных продовольственных бобовых культур;

- на основе полученных материалов разработать предложения и рекомендации производству по использованию беспестицидных протеиновых кормов для получения высококачественных и безопасных пищевых продуктов.

Научная новизна. Разработан и внедрен в производство метод интенсификации производства говядины и получения безопасных продуктов питания путем использования фитоиммуномодуляторов в кормопроизводстве.

Изучена эффективность использования в кормлении бычков симментальской и абердин-ангусской пород, выращиваемых на мясо, иммунизированных протеиновых кормовых добавок; дана экономическая оценка выращиванию бычков на мясо с введением в состав рационов иммунизированных гороха и нута.

Проведена комплексная оценка биологической безопасности кормов, животноводческой продукции, растительных пищевых ингредиентов и мясорастительного продукта.

Впервые разработана и утверждена Министерством здравоохранения РФ нормативно-техническая документация на дезодорированную нутовую муку, обработанную фитоиммуномодулятором.

Показана экономическая эффективность производства мясорастительных продуктов при использовании метода фитоиммуномодулирования.

На основании результатов исследований получен патент РФ на изобретение: RU №2358481, а также положительное решение о выдаче патента РФ по заявке №2007103525 от 31.01.2007 г.

Практическая значимость. Разработаны: модель комплексного устойчивого сорта кормового и пищевого гороха и нута, состав биогенного фитоиммуномодулятора, рекомендации по повышению устойчивости бобовых культур к патогенам и увеличению продуктивности растений.

Определены нормы ввода иммунизированных гороха и нута в рационы бычков симментальской и абердин-ангусской пород, выращиваемых на мясо. Полученные в исследованиях данные позволили выявить дополнительные резервы увеличения производства говядины и улучшение ее качества, повышения рентабельности.

Разработаны технические документы на мясорастительные продукты ТУ 9214-002-05013607-2008, ТИ 9214-002-05013607-2008, ТУ 9213-003-05013607-2008, ТИ 9213-0023-05013607-2008.

Разработаны рекомендации для производителей и потребителей «Генетически модифицированные белковые компоненты растительного происхождения: применение в перерабатывающей промышленности и риски использования».

Результаты исследований, изложенные в диссертационной работе, получены в ходе работы в рамках Гранта Российского Фонда Фундаментальных Исследований «Создание Орловского регионального центра биотехнологии».

Материалы авторской работы используются в реализации инновационной образовательной программы Орловского государственного аграрного университета «Трансфер инновационных технологий в животноводство», в учебном процессе ФГОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет» на кафедрах факультета Биотехнологии и ветеринарной медицины.

Основные положения, выносимые на защиту:

- биохимическая модель устойчивого сорта пищевого и кормового гороха и нута, состав биогенного фитоиммуномодулятора;

- теоретическое и практическое обоснование использования биогенного фитоиммуномодулятора для производства кормовых и пищевых сортов гороха и нута;

- использование иммунизированных гороха и нута в рационах бычков симментальской и абердин-ангусской пород, выращиваемых на мясо;

- повышение переваримости и использования питательных веществ рационов, интенсивности роста молодняка, мясной продуктивности и качества говядины за счет иммунизированных кормовых добавок;

- изменение гематологических показателей подопытных бычков;

- экономическая эффективность использования иммунизированных кормовых добавок при производстве говядины;

- принципы получения мясо-растительного продукта из мясного и растительного сырья при использовании метода фитоиммуномодулирования.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований использовались при издании монографий «Белковый комплекс зернобобовых культур и пути повышения его качества», «Волгоградский тип абердин-ангусского скота», «Прижизненное формирование качества и безопасности мясорастительных продуктов питания с высокими пищевыми свойствами», «Новейшая информатика», при разработке рекомендаций «Методические рекомендации по отбору устойчивых форм гороха к возбудителям корневых гнилей и аскохитоза с помощью биохимических тестов», «Генетически модифицированные белковые компоненты растительного происхождения: применение в перерабатывающей промышленности и риски использования»; при разработке учебных пособий «Физиология взаимоотношений растений и патогенов: курс лекций», «Практикум по физико-химическим основам производства мяса и мясопродуктов: учебное пособие с грифом УМО», «Формирование показателей качества мяса и мясных продуктов с учетом современных технологий производства: учебное пособие с грифом УМО», «Инновационные методы производства качественных продуктов питания из мяса: учебное пособие», «Прогнозирование и прослеживаемость качества и безопасности мяса и мясных продуктов: учебное пособие с грифом УМО». Полученные научные результаты используются в учебном процессе ФГОУ ВПО «Орел ГАУ» в рамках преподавания дисциплин «Основы научных исследований», «Промышленная биотехнология», «Физико-химические и биохимические основы производства мяса и мясных продуктов».

Технологии прошли промышленную апробацию в производственных условиях племенного завода ОАО «Племенной завод «Сергиевский», ОАО «Агрофирма Мценская», ЗАО «Маслово», ОАО Агрофирма «Ливенское мясо» Орловской области, ОАО «Добринское», племенного завода им. Парижской коммуны, племенного завода «Привольный» Волгоградской области, на мясоперерабатывающих предприятиях Орловской области.

Апробация работы. Основные положения и выводы диссертационной работы доложены на 9_ой Российской агропромышленной выставке «Золотая осень», где удостоены Золотой медали; на XXII Всероссийской конференции «Национальное достояние России», где удостоены Диплома и звания «Лауреат Всероссийского открытого конкурса научно-исследовательских, изобретательских и творческих работ»; на Всероссийском смотре-конкурсе лучших пищевых продуктов, где удостоены диплома и золотой медали; на V Московском международном конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития», где удостоены диплома и медали; на Всероссийских и региональных научно-практических конференциях; на 3_ем ежегодном симпозиуме «Физико-химические основы физиологии растений и биотехнология»; на 3, 4 и 5 Европейских конференциях по бобовым культурам; на III съезде общества физиологов растений; на II, III и IV съездах общества биотехнологов России; на международных научно-практических конференциях; VI Международной научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания. Функциональные пищевые продукты»; международных научных конференциях памяти В.М. Горбатова, на международных конференциях «Производственные технологии»; «Природоиспользование и окружающая среда»; на III международной научной конференции «Agro-industrial complex problems»; на международной научной конференции «Presen-day problems of science and education».

Публикация результатов исследований. Основные положения и выводы диссертационного исследования представлены в 95 работах, опубликованных в различных изданиях, в том числе 4 монографиях, 2 положительных решениях о выдаче патентов РФ на изобретения, 17 работ - в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ, 3 методических рекомендациях производству, 6 учебных пособиях.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материала и методики исследований, результатов собственных исследований и их обсуждения, выводов, практических предложений, списка использованной литературы. Список литературы включает 509 наименований, из них 98 иностранных источников. Диссертация изложена на 467 страницах компьютерного текста, содержит 142 таблицы, 52 рисунка и 10 приложений.

2. Материал и методика исследований

Экспериментальная часть работы проводилась в период с 1997 по 2008 годы в хозяйствах Орловской и Волгоградской областей на бычках симментальской и абердин-ангусской пород и мясоперерабатывающих предприятиях Орловской области, на кормовых и продовольственных сортах гороха и нута. Научно-хозяйственный опыт был проведён в производственных условиях ОАО «Сергиевское» и ОАО «Добринское». Общая схема проведенных исследований представлена на рисунке 1.

Изучение неспецифической устойчивости бобовых культур к микотоксикозам проводили в лабораторных и полевых условиях на кормовых и продовольственных сортах гороха и нута методом Овчинниковой A.M. и Гусевой Н.Н.. Определение лектиновой активности проводили по методу Выскребенцевой Э.И. и др. с модификациями, содержание лигнинов - по методике Класона с модификациями, диск-электрофорез - по Ornstein в ПААГ, активность оксидаз в проростках и листьях растений - по методу Бояркина с модификациями, каталазную активность - титриметрическим методом Баха Н.А., активность ингибиторов протеиназ - методом Какейда М.Л., фитоалексинсинтезирующую способность - методом капельных диффузатов. Эффективность средства для предпосевной обработки семян кормовых бобовых культур определяли в условиях полевого опыта методом ускоренной оценки. Изучение химического состава кормовых культур проводили по общепринятым методикам: сырой протеин определяли по Къельдалю, сырой жир - по Сокслету, сырую клетчатку - по Геннебергу и Штоману, каротин - колориметрически, содержание сахаров - по Бертрану, сырую золу - озолением в муфельной печи при температуре 450-500⁰С, кальций - объемным методом по Усовичу А.Т., фосфор - колориметрически по Бригсу.

Изучение особенностей обмена веществ у подопытных животных проводили в возрасте 9-15 месяцев на бычках абердин-ангусской породы и в возрасте 11-17 месяцев - на бычках симментальской породы. Было проведено 4 серии опытов. Рационы для подопытных животных составляли согласно детализированным нормам кормления. С целью балансирования рационов животных симментальской и абердин-ангусской пород по белку в них включали протеиновые кормовые добавки: I_опытная группа - кормовые горох или нут, выращенные путем обработки семян промышленным иммуномодулятором «ЭКОСТ», II_опытная группа - горох или нут, выращенные путем обработки семян биогенным фитоиммуномодулятором. Контрольная группа животных получала основной рацион, в состав которого был введен горох или нут, выращенный по традиционной технологии. Изучали следующие показатели: химический состав кормов, мяса, продуктов обмена - по общепринятой методике зоотехнического анализа; содержание воды определяли высушиванием образцов в сушильном шкафу, сырого протеина - по азоту методом Кьельдаля, сырого жира - по Сокслету, сырой клетчатки - по Кушнеру и Ганеку в модификации Когана, БЭВ - расчетным методом, каротина - колориметрическим методом при помощи ФЭК, кальция - комплексометрическим методом, фосфор - колориметрическим методом по Фиске-Суббороу; магний - по Лебедеву П.Т., Усовичу А.Т..

Расход кормов определяли при проведении контрольного кормления один раз в 10 дней за два смежных дня путем взвешивания задаваемых кормов и несъеденных остатков с расчетом фактической поедаемости. Контроль за ростом и развитием подопытного молодняка осуществляли путем ежемесячных взвешиваний, на основе которых определяли абсолютный и среднесуточный приросты живой массы, а также относительную скорость роста. Для контроля за физиологическим состоянием бычков у трёх подопытных животных каждой группы из яремной вены брали кровь. Определяли содержание эритроцитов и лейкоцитов в счетной камере Горяева, гемоглобина - спектрофотометрически, общего белка в сыворотке крови - рефрактометрически, а его фракций - методом электрофореза на бумаге, кальций - по Де-Ваарду, фосфор - колориметрическим методом по Бригсу, каротин - на спектрофотометре. Иммунобиологическую реактивность организма животных оценивали по бактерицидной активности сыворотки крови, лизоцимной активности крови, фагоцитарному индексу. Переваримость и использование питательных веществ рационов изучали по методике ВИЖ во второй половине главного периода научно-хозяйственного опыта на трех животных из каждой группы.

Мясную продуктивность и качество мяса определяли по результатам контрольного убоя 3_х бычков абердин-ангусской породы в возрасте 15 мес. и симментальской породы в возрасте 17 месяцев из каждой группы по методике ВНИИМС. Химический состав мякоти туш изучали по следующим методикам: содержание влаги в образцах - по ГОСТ 9793-74 путем высушивания навески до постоянного веса при температуре 1052^оС, жира - экстрагированием в аппарате Сокслета, минеральных веществ - сухой минерализацией, белка - по Кьельдалю, оксипролина - по методу Неймана и Логана, триптофана - по методу Грейна и Смита. Функционально-технологические свойства мяса: влагосвязывающая способность - планиметрическим методом прессования по методу Грау-Хамма в модификации Воловинской-Кельман, рН - потенциометрическим методом с помощью рН-метра на глубине 4-5 см.

Энергетическую ценность мяса рассчитывали по формуле Александрова В.А.: Х = * 4,1 + Ж * 9,3, где Х - калорийность 1 кг продукта, ккал; С - количество сухого вещества, г; Ж - количество жира, г; З - количество золы, г.

Оценку пищевой и биологической ценности мясных продуктов, а также генетической безопасности проводили по следующим методикам: массовую долю воды - по ГОСТ 26185-84, массовую долю золы - по ГОСТ 26185-84, белка - по ГОСТ 25011-81, жира - по ГОСТ 23042-86, перевариваемость in vitro - в модельной камере с использованием фермента трипсина. Функционально-технологические свойства мясо-бобовых систем: влагосвязывающая способность - планиметрическим методом прессования по методу Грау-Хамма в модификации Воловинской-Кельман.

Фракционный состав белкового комплекса продукта изучали методом электрофореза в ПААГ, оценку генетической безопасности мясо-растительных и исследуемых в ходе мониторинговых проверок мясных продуктов проводили по ГОСТ Р 52173-2003, для проведения ПЦР-реакции использовали праймеры Nos и 35 S, биологическую ценность белков - расчетным методом. Исследования показателей безопасности осуществляли по ГОСТ 26929-26934, микробиологические исследования - КМАФАнМ - по ГОСТ Р50396.1-92, БГККП - по ГОСТ Р50396.1-92, патогенные микроорганизмы - по ГОСТ 7702.2.3-93 и МУК 4.2.1122-02. Для оптимизации аминокислотного состава использовали пакет прикладной программы «Generic».

Материалы исследований обработаны методами вариационной статистики, а также на ПК с использованием пакета программ «Excel_7» и определением критерия достоверности разности по Стьюденту-Фишеру при трёх уровнях вероятности. Пороги статистически достоверных различий *р< 0,05; **р< 0,01;***р<0,001.

Экономическую эффективность устанавливали по данным фактического и внутрихозяйственного годового экономического эффекта. Затраты и выручка от реализации указаны в ценах IV квартала 2007 года.

3. Результаты собственных исследований

3.1 Разработка экологически безопасного фитоиммуномодулятора кормовых культур

Изучение системной приобретенной устойчивости бобовых кормовых культур. Для построения модели устойчивого сорта изучался арсенал биохимических механизмов, обеспечивающих устойчивость к корневым гнилям и аскохитозу на широком наборе сортов кормовых бобовых культур гороха и нута.

При рассмотрении конституционных свойств тканей гороха и нута прослеживается корреляция между значениями биохимических параметров и комплексной устойчивостью сортов. В исследованиях показано, что биохимические процессы растительной клетки, индуцируемые токсинами гриба, не носят специфического характера. Различия между сортами отмечены в абсолютных значениях показателя, сроке проявления и длительности действия реакции. Различия между устойчивыми и восприимчивыми растениями гороха и нута представлены в виде модели в табл. 1.

Таблица 1. Модель комплексно устойчивого сорта кормовых бобовых культур

В природе не существует абсолютно устойчивого сорта гороха или нута, обладающего набором высоких хозяйственных признаков и факторов, обеспечивающих иммунитет растений к болезням. Можно говорить о сравнительно устойчивых сортах, характеризующихся высокими показателями хозяйственно полезных признаков. Эти сорта могут быть использованы для получения полноценных питательных кормов, не обладающих токсичным воздействием на животных.

Результаты, представленные в данной главе, были получены в результате совместных исследований с д-ром. биол. наук, проф. Павловской Н.Е.

Разработка состава фитоиммуномодулятора и испытание его на растениях гороха и нута. Установлена оптимальная концентрациеяй индуцирующих агентов - 10^-7 М действующего вещества. Наблюдения за ростом проростков гороха и нута показали, что иммуностимулирующие агенты - салициловая кислота, сульфат магния, экстракт летинов бобовых, экстракт лекарственных растений эхинацеи пурпурной и синюхи голубой - в концентрации 10 ^-7М активно усиливали ростовые процессы. Исследования влияния элиситоров на формирование системной приобретенной устойчивости у растений гороха и нута были проведены в полевых условиях. Были разработаны различные композиции иммуномодулятора. Компоненты использовали соотношении: 1) 4:3:2:1; 2) 1:2:3:4; 3) 2:1:2:1; 4) 1:1:1:1. Обработка неинфицированных семян бобовых культур обоими препаратами способствовала более интенсивному росту проростков, формированию корневой системы и увеличению вегетативной массы.

Было разработано средство для предпосевной обработки семян бобовых культур - фитоиммуномодулятор системной индуцированной устойчивости. Эффективность данного средства проверена на биологическую активность методом ускоренной оценки препаратов - измерением величины пероксидазной активности.

Установлена целесообразность использования фитоиммуномодулятора в системе защиты бобовых кормовых культур для снижения потерь от влияния фитопатогенных объектов. Была проведена оценка эффективности внедрения фитоиммуномодулятора в производство. В качестве контрольного варианта была взята технология возделывания с предпосевной обработкой семян водой. Прибавка к урожайности в вариантах с применением биологически активных препаратов возросла на 4,0 и 4,1 ц/га на горохе и нуте соответственно. Более рентабельным оказался вариант с фитоиммуномодулятором - 81,3% при возделывании гороха и 94,3% при возделывании нута.

Таблица 2. Экономическая оценка проекта на бобовых культурах

Таким образом, использование фитоиммуномодулятора при возделывании горох и нута оказывается рентабельным.

3.2 Химический состав и безопасность кормов, выращенных с применением фитоиммуномодулятора

При стимуляции бобовых биогенными элиситорами происходило повышение количества белка в опытных вариантах. Увеличение содержания белка происходило за счет уменьшения количества безазотистых экстрактивных веществ. Наибольшее содержание альбумина в семенах гороха и нута отмечается в образцах, обработанных фитоиммуномодулятором. Предпосевная стимуляция фитоиммуномодулятором изменяет белковый спектр в зоне легких белков.

Обработка электрофореграмм с помощью программы «Biotest-D» выявила различия полипептидного состава семян зернобобовых культур в опытных вариантах, что составляет 0,2…0,5% от контрольного варианта. Следовательно, увеличение количества белка происходит за счет водорастворимых альбуминовых белков.

Исследования продукционного процесса гороха и нута показали, что иммуностимуляция способствует увеличению устойчивости растений к болезням и вредителям, а также повышению энергии прорастания и всхожести. Наиболее высокие показатели всхожести и энергии прорастания были получены при использовании фитоиммуномодулятора.

Повышение системной приобретенной неспецифической устойчивости оказывало влияние на способность бобовых кормовых культур снижать степень кумуляции токсичных металлов в растительных кормах. Установлено, что обработанные растения, используемые на корм, накапливают токсичные соединения в меньшей степени по сравнению с контролем: кадмия - на 28,6%, свинца - на 14,8%, никеля - на 6,5%, ртути - на 6,4%. При этом они сохраняют способность к нормальному развитию на загрязненных средах.

Таблица 3. Содержание тяжелых металлов в растениях и ПДК для растительных кормов

Проведенные испытания кормовых культур, полученных беспестицидными методами выращивания, на присутствие генетически модифицированных организмов показали, что корма, полученных из гороха и нута с применением биогенного фитоиммуномодулятора генетически безопасны.

3.3 Использование иммунизированного гороха при выращивании молодняка крупного рогатого скота симментальской породы на мясо

Особенности потребления питательных веществ рационов подопытными бычками. Экспериментальная часть работы выполнялась в ОАО «Сергиевское» Орловской области. Были подобраны 30 бычков симментальской породы в возрасте 11 месяцев, из которых сформированы 3 группы - контрольная и 2 опытные - по 10 голов в каждой. После 15_дневного подготовительного периода дополнительно к основному рациону бычкам I_опытной группы вводили в рацион горох, иммунизированный промышленным препаратом «ЭКОСТ», II_опытной - горох, выращенный с применением биогенного фитоиммуномодулятора.

По сравнению с контрольной группой молодняк симментальской породы I_опытной группы за период опыта потребил больше сухого вещества на 2,01% и II_опытной - на 3,8%, кормовых единиц - соответственно на 1,13 и 2,19%, обменной энергии - на 208,2 и 387,0 МДж, сырого протеина - на 1,15 и 2,30%, переваримого протеина - на 0,95 и 1,49%, сырой клетчатки - на 2,80 и 4,87%, сахаров - на 1,44 и 6,25%, сырого жира - на 1,74 и 5,43%, кальция - на 1,51 и 3,16%, фосфора - на 0,55 и 1,73%.

Переваримость питательных веществ рационов, баланс азота, кальция и фосфора. Во время проведения физиологического опыта более высоким потреблением питательных веществ кормов отличался молодняк опытных групп, получавший в составе хозяйственного рациона кормовой горох, выращенный с применением фитоиммуномодулятора. Причем наилучшие показатели потребления питательных веществ кормов были в группе опытных животных, в рационах которых применяли горох, обработанный биогенным фитоиммуномодулятором. Так, бычки II_опытной группы больше, чем аналоги из контроля, потребили сухого вещества на 3,70% и органического - на 3,51%, сырого протеина - на 2,34%, сырого жира - 4,89%, сырой клетчатки - на 4,38% и безазотистых экстрактивных веществ - на 3,32%. Среди бычков опытных групп различия в потреблении питательных веществ рациона составили по сухому и органическому веществам, сырому протеину, жиру, клетчатке и БЭВ соответственно 1,57%, 1,47%, 0,99%, 2,93%, 1,77% и 1,38% в пользу животных II_опытной группы.

Наиболее высокую способность к перевариванию питательных веществ рационов имели бычки опытных групп. Животные I_опытной группы превосходили бычков из контрольной группы по переваримости сухого вещества на 1,9%, органического вещества - на 2,0%, сырого протеина - на 2,3%, сырого жира - на 1,7%, сырой клетчатки - на 1,4%, безазотистых экстрактивных веществ - на 2,2%.

Превышение коэффициента переваримости сухого вещества у бычков II_опытной группы над аналогами из контрольной группы составило 3,2%, органического вещества - 3,4%, сырого протеина - 3,2%, сырого жира - 2,0%, сырой клетчатки - 2,1%, безазотистых экстрактивных веществ - 4,1%. У животных II_опытной группы по сравнению с I_опытной группой отмечены более высокие коэффициенты переваримости сухого вещества на 1,3%, органического - на 1,4%, сырого протеина - на 0,9%, сырого жира - на 0,3%, сырой клетчатки - на 0,7% и БЭВ на 1,9%.

Рис. 5. Коэффициенты переваримости питательных веществ рационов, %

Таким образом, введение в рационы бычков опытных групп кормовых добавок, содержащих иммунизированный горох, способствует повышению переваримости питательных веществ кормов.

Использование в рационе подопытных бычков, выращиваемых на мясо, кормовых добавок, содержащих горох, обработанный фитоиммуномодулятором, оказывает положительное влияние на процессы переаминирования протеина корма, его усвоение и синтез в животноводческую продукцию.

По сравнению с животными из контрольной группы бычки I_опытной группы принимали азота больше на 2,5 г, а II_опытной группы - на 4,3 г. Баланс азота в организме молодняка симментальской породы был положительным, причем выше в опытных группах: бычки I_опытной группы превосходили аналогов из контрольной по изучаемому показателю на 6,57%, II_опытной - на 11,44%. Разница по отложению в теле азота между животными опытных групп составила 4,57% в пользу II_опытной группы. Коэффициент использования азота от принятого его количества с кормом был выше контрольного варианта в I_опытной группе на 1,4% и во II_опытной - на 3,1%, между опытными группами разница составила 1,7% в пользу бычков II_опытной группы.

По отложению кальция в организме подопытных бычков установлены различия: в расчете на одну голову животные I_опытной группы откладывали кальция больше на 7,01% и II_опытной - на 16,24%, чем их аналоги из контрольной группы. Между молодняком опытных групп разница по исследуемому показателю была 2,5 г и в пользу II_опытной группы. Показатель усвоения кальция в опытных группах был выше на 1,80 и 4,30%, чем в контрольной. Лучшим использованием данного минерального элемента отличались бычки II_опытной группы.

Рис. 6. Отложение азота, фосфора и кальция у подопытных бычков

В теле бычков I- и II_опытных групп фосфора в расчете на одну голову откладывалось больше соответственно на 5,70% и 10,13%, чем у их аналогов из контрольной. Между опытными группами разница по изучаемому показателю была 4,19% в пользу животных II_опытной группы.

Энергия роста и расход кормов. Включение в состав рационов иммунизированных бобовых кормовых добавок обеспечило более интенсивный рост молодняка опытных групп. При снятии с опыта в возрасте 17 месяцев наибольшую живую массу имели бычки II_опытной группы, в состав рациона которым включали кормовую добавку, содержащую иммунизированный фитоиммуномодулятором горох. Они превосходили животных контрольного варианта по изучаемому показателю на 15,5 кг, I_опытного варианта - на 4,0 кг. Животные контрольной группы уступали своим аналогам из I_опытной по живой массе на 11,5 кг, или 2,56%.

Рис. 7. Динамика живой массы подопытных животных

Среднесуточный прирост живой массы за главный период опыта у животных контрольной группы составил 927,3 г, I- и II_опытных групп - соответственно 996,7 и 1022,6 г. Данный показатель за период опыта варьировал по месяцам: в контрольной группе от 836,7 до 1016,7 г, в I_опытной группе - от 863,3 до 1156,7 г и во II_опытной группе - от 866,7 до 1146,6 г. По сравнению с контрольной относительная скорость роста животных I_опытной группы была выше на 1,81% и II_опытной группы - на 2,61%.

Расход кормовых единиц на 1 кг прироста живой массы в контрольной группе составил 7,30, I_опытной - 6,87 и II_опытной группе - 6,77; переваримого протеина - соответственно 734,57 г., 688,69 и 676,14 г..

Таблица 4. Затраты корма на прирост живой массы бычков симментальской породы

* - р < 0,05; ** - р < 0,01; *** - р < 0,001

По сравнению с контрольной бычки I_опытной группы на 1 кг прироста живой массы затратили кормовых единиц меньше на 5,89% и II_опытной группы - на 7,26%, обменной энергии - соответственно на 5,40 и 6,51%, переваримого протеина - на 6,25 и 7,95%. Животные II_опытной группы по сравнению с I_опытной на 1 кг прироста израсходовали кормовых единиц меньше на 0,10 кг, или 1,46%, а обменной энергии - на 1,01 МДж, или 1,18%. Разница между опытными группами по затратам на 1 кг прироста живой массы переваримого протеина составила 12,55 г., или 1,82%, в пользу II_опытной группы.

Гематологические показатели. Морфологический состав крови подопытных бычков всех групп находился в пределах физиологической нормы. Бычки контрольной группы уступали аналогам из I_опытной группы по концентрации в крови эритроцитов на 0,21·10¹² г/л и гемоглобина - на 1,42 г./л, а из II_опытной - соответственно на 0,25·10¹² г/л и 1,55 г./л.

Различия между животными опытных групп по данным показателям составили соответственно 0,04·10¹² г/л и 0,3 г/л в пользу II_опытной.

У подопытных бычков в целом содержание белка в сыворотке крови было относительно высоким и составило 72,80 - 75,18 г./л. Наиболее высокими показателями общего белка отличались животные опытных групп. У молодняка I_опытной группы по сравнению с контрольной содержание в крови общего белка было выше на 2,12 г./л и II_опытной группы - на 2,38 г./л. По этому показателю между животными опытных групп разница составила 0,26 г./л, или 0,35% в пользу II_опытной. В результате этого бычки II_опытной группы имели более высокий белковый коэффициент. В контрольной группе он составил 0,90, в I_опытной - 0,92, а во II_опытной - 0,93. У животных, получавших в составе рациона комбикорм с иммунизированным горохом, данный коэффициент оказался выше на 3,33%.

Таблица 5. Белковый состав крови подопытных бычков в возрасте 17 месяцев

* - р < 0,05; ** - р < 0,01; *** - р < 0,001

Гуморальные факторы неспецифической резистентности у подопытных бычков всех групп были в пределах физиологической нормы. Использование в рационах животных иммунизированных кормовых добавок повышало неспецифическую резистентность их организма.

Мясная продуктивность и качество мяса. Данные контрольного убоя показали, что включение в состав рационов иммунизированного гороха оказало положительное влияние на формирование мясной продуктивности подопытных животных.

Таблица 6. Результаты контрольного убоя подопытных бычков

* - р < 0,05; ** - р < 0,01; *** - р < 0,001

От бычков I- и II_опытных групп при убое получены туши тяжелее по сравнению с контрольной соответственно на 3,34% и 4,16%. Разница по изучаемому показателю между животными опытных групп составила 0,79% в пользу II_опытной. Молодняк опытных групп характеризовался более высокой убойной массой. У подопытных бычков I группы убойная масса была выше на 3,40% и II группы - на 4,35% по сравнению с контролем.

Бычки контрольной группы уступали аналогам из I_опытной группы по выходу мякоти на 0,53% и из II_опытной - на 0,66%. Между животными опытных групп разница по данному показателю составила 0,13%.

По содержанию в мясе сухого вещества в сравнении с контрольной группой животные I_опытной группы имели превосходство на 0,79%, II_группы - на 0,97%. Повышение сухого вещества в мякоти туш животных из опытных групп произошло в основном за счет увеличения доли протеина.

Таблица 7. Химический состав, энергетическая и биологическая ценность средней пробы мяса подопытных бычков