Изучение эффективности включения различных пробиотических кормовых добавок в рационы мясной птицы

Работа выполняется при поддержке гранта Президента РФ для молодых ученых-кандидатов наук МК-2474.2022.5

Рецензенты:

Корниенко П.П., доктор с.-х. наук, профессор кафедры общей и частной зоотехнии (ФГБОУ ВО Белгородский ГАУ, п. Майский)

Хохлова А.П., кандидат с.-х. наук, доцент кафедры общей и частной зоотехнии (ФГБОУ ВО Белгородский ГАУ, п. Майский)

Авторы: Кощаев И. А., Лавриненко К. В., Рядинская А. А., Котарев В. И., Токарь П. И.

© И. А. Кощаев, 2023

© К. В. Лавриненко, 2023

© А. А. Рядинская, 2023

© В. И. Котарев, 2023

© П. И. Токарь, 2023

ISBN 978-5-0059-0805-6

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

ВВЕДЕНИЕ

«Успех в бройлерной индустрии зависит от того, насколько производственные технологии позволяют реализовать генетический потенциал роста птицы.» ФИСИНИН В.И.

Птицеводство как скороспелая отрасль имеет большое значение в агропромышленном комплексе России, существенно расширяющая источники питания человека [1]. В промышленном птицеводстве на данном этапе, используют высокопродуктивные кроссы птицы, генетически обусловленный потенциал продуктивности, которых может быть реализован, в первую очередь, при сбалансированном кормлении и соблюдении гигиенических требований содержания птицы. В промышленных условиях при поточности выполнения всех технологических процессов интенсивное выращивание цыплят-бройлеров сопровождается неблагоприятным воздействием различных факторов внешней среды, что отражается на снижении уровня резистентности, сохранности и продуктивности [134].

Поэтому современные технологии в птицеводства направлены на предупреждение падежа птицы, который приносит товаропроизводителям значительные убытки. Считается, что данная проблема может быть решена путем создания птице таких условий кормления и содержания, которые будут способствовать повышению физиолого-биохимического статуса их организма [45]. Одним из возможных путей повышения физиологического статуса организма птицы, является умелый подбор кормов, что в конечном счете позволит добиться максимальной реализации генетически обусловленной продуктивности.

Интенсификация птицеводческой отрасли предполагает использование в кормлении полнорационных комбикормов, сбалансированные по всем элементам питания, при максимальном использовании зерновых кормов местного производства [127].

В кормлении птицы следует учитывать и то, что в состав комбикорма входит несколько зерновых ингредиентов, что расширяет наличие различных некрахмалистых полисахаридов, требующий в свою очередь более тщательного подбора эндогенных энзимов или мультиэнзимных комплексов. Кроме того, исследования многих ученых показывают, что качественное развития и формирование микробиоценоза кишечника способен проявлять защитную функцию и оказывает профилактическое действие на заселение кишечника патогенными микроорганизмами [45].

Использование в кормлении птицы препаратов пробиотиков позволяет не только отказаться от кормовых антибиотиков, но и способствует улучшению работы желудочно-кишечного тракта цыплят-бройлеров, что оказывает стимулирующее действие на использование питательных веществ кормов организмом и, как следствие, повышение энергии роста, обеспечение более высокой сохранности поголовья, повышение мясных и убойных качеств, оптимизация физиолого-биохимического статуса организма, а также получение экологически безопасной продукции [11].

Механизм действия пробиотических препаратов сводится к стимулированию конкурентного взаимодействия с гнилостными микроорганизмами и условно-патогенными микроорганизмами желудочно-кишечного тракта, что способствует повышению численности популяций полезной микрофлоры, позволяющая улучшения усвояемости питательных веществ корма за счет активизации метаболических процессов. 6 Из вышесказанного следует, что проблема совместного использования пробиотиков и ферментных препаратов в составе комбикормах цыплят-бройлеров, составленные из зерновых кормов местного производства, является весьма актуальной, так как направлена на увеличение производства мяса птицы и повышение продовольственной безопасности страны. Степень разработанности изучаемой темы [58].

Результативное влияние пробиотиков проявляется в положительном воздействии их на организм цыплят-бройлеров. Обладая широким спектром действия при выращивании мясной птицы пробиотики, способны стимулировать развитие полезной микрофлоры в кишечнике, подавляя действие патогенных микроорганизмов, что способствует повышению переваримости питательных веществ кормов рациона и конверсии корма в мясную продуктивность [112].

Птицеводство в большинстве стран мира по-прежнему является крупнейшим источником производства полноценного животного белка. Птицеводство – это интенсивно развивающаяся и высокопродуктивная отрасль животноводства, которая обеспечивает население диетическими продуктами питания, а промышленность сырьем. Наукой и практикой доказано, что именно птицеводство имеет наиболее благоприятные шансы для быстрого развития и способно внести в ближайшее десятилетие весомый вклад в обеспечение продовольственной безопасности страны. Чтобы эта отрасль была в условиях рыночной экономики конкурентоспособной и рентабельной, она должна базироваться на высокопродуктивном поголовье.

Промышленное птицеводство России вносит весомый вклад в обеспечение продовольственной безопасности страны как основной производитель высококачественного животного белка, доля которого в суточном рационе россиян достигает 40% за счет потребления диетических яиц и мяса птицы.

Мясо птицы характеризуется большой питательной ценностью. Оно имеет сравнительно мало подкожного и внутреннего жира, хорошо усваивается организмом человека и отличается высокими вкусовыми качествами.

Выращивание цыплят на мясо – основное звено в технологической цепи производства бройлеров. Мясо цыплят-бройлеров составляет порядка 85% от общего количества производимого в мире мяса.

Основным принципом интенсификации производства продуктов птицеводства является тщательное соблюдение технологических параметров, важнейшим из которых является сбалансированное кормление по комплексу питательных и биологически активных веществ [78].

Генетический потенциал современных кроссов птицы позволяет получить среднесуточные приросты свыше 60 г за короткий промежуток выращивания – 37—38 дней.

Для обеспечения реализации столь высоких показателей продуктивности существенно изменились программы кормления и содержания птицы, расширен ассортимент кормов, кормовых и минеральных добавок.

При производстве продукции птицеводства значительную долю в себестоимости занимают корма, и как мы не стараемся, однако можем снизить данный показатель без потери продуктивности лишь с большим трудом. Полученный при снижении каждый рубль в расчете на огромные объемы производства дает колоссальную экономию средств.

В настоящее время главным сдерживающим моментом дальнейшего развития птицеводства является ограниченность кормовых ресурсов. Стоимость кормов в структуре себестоимости продукции птицеводства составляет почти 60%. В связи с чем, важным направлением исследований в области кормления птицы является использование питательных веществ рациона наиболее полно, что позволит уменьшить долю зерновых в рационах [67].

В промышленных условиях содержания цыплята-бройлеры подвергаются постоянному воздействию стрессовых факторов, которые могут увеличивать их восприимчивость к кишечным заболеваниям, приводящим к снижению продуктивности, подавлению иммунитета и повышению смертности. Одной из типичных причин нарушения баланса кишечной микрофлоры является увеличение содержания неусвоенных питательных веществ в просвете кишечника. Clostridium Perfringens – бактерия которая обычно присутствуюет в кишечнике птицы в количестве ниже 105 КОЭ на грамм содержимого кишечника в обыном состоянии (Caly et al., 2015) без негативного влияния на здоровье птицы. Вирулентные свойства Clostridium Perfringens начинает проявлять при увеличении её популяции до 107—109 КОЭ на грамм содержимого кишечника (Kondo, 1988). Высокий уровень содержания кормового белка, в свою очередь, признан фактором, способствующим развитию Clostridium Perfringens, и особенно её штаммов способных к выработке NetB-токсина, который считается основным фактором развиятия некротического энтерита у бройлеров [19].

Для сохранения и улучшения показателей продуктивности в таких условиях широко используются антибиотики (Dibner и Richards, 2005). Тем не менее, в последние годы наблюдается ужесточение правил по использованию антибиотиков в животноводстве с целью прекращения их попадания в продукты питания для людей, а также в связи с появлением штаммов болезнетворных бактерий, которые выработали резистентность к широкому спектру антибиотиков, чем представляют опасность для здоровья и жизни человека. В связи с этим, производители осуществляют поиск альтернатив антибиотикам. Спектр потенциальных заменителей очень широк. Одной из наиболее перспективных групп являются пробиотики. Установлено, что пробиотики способствуют развитию и поддержанию стабильного микробиома кишечника птицы, что приводит к сокращению частоты кишечных заболеваний и повышению продуктивности. Они также могут улучшать конверсию корма, снижать смертность, модулировать иммунный ответ и защищать от кишечных патогенов.

Управление кишечной экосистемой и здоровьем животных в целом было признано одним из наиболее важных факторов, стимулирующих развитие птицеводства в будущем. Хорошо сбалансированная кишечная микробиота оказывает большое влияние на рост и здоровье птиц благодаря влиянию на морфологию кишечника, питание, патогенез кишечных заболеваний и иммунные реакции.

На протяжении многих лет наиболее распространенным и устоявшимся подходом к контролю микрофлоры кишечника и увеличению роста птиц было введение субтерапевтических доз антибиотиков (антибиотиков-стимуляторов роста – AGP). Сокращение, а для стран EC – полное удаление AGP из рационов бройлеров, привело к необходимости альтернативных стимуляторов роста для поддержания высоких производственных показателей, а также улучшения состояния кишечника [98].

Актуальность темы

«Мясное птицеводство занимает ведущее положение среди других отраслей сельскохозяйственного производства, поскольку птица отличается большой продуктивностью, высокими воспроизводительными способностями, а также интенсивным ростом» Бобылева Г. А.

За последние годы достижения в области генетики и селекции позволили существенно увеличить продуктивность сельскохозяйственных животных, улучшить конверсию кормов, однако высокопродуктивные животные более чувствительны к стрессам, а низкая иммунокомпетентность часто приводит к вспышкам заболеваний [79].

Для повышения продуктивности и сохранности сельскохозяйственных животных необходимо применять на практике новые рекомендации учёных по наиболее рациональному нормированию и балансированию рационов с широким спектром питательных веществ и элементов питания, а также различных кормовых добавок.

Полноценное кормление ускоряет рост животных, повышает продуктивность, снижает затраты кормов, улучшает воспроизводство, экстерьер, обеспечивает им крепкое здоровье.

Запрет на применение антибиотиков в качестве стимуляторов роста повысил интерес ученых и практиков к использованию пробиотиков в животноводстве [200].

Во многих странах мира ученые рекомендуют использование пробиотиков для формирования кишечного биоценоза начиная с первых дней жизни животных. Однако в России этим способом, значительно снижающим отрицательное воздействие различных стресс-факторов на микрофлору желудочно-кишечного тракта, чаще всего пренебрегают.

Актуальность использования пробиотических препаратов в современном животноводстве обусловлена прежде всего их биологическим спектром действия на организм животных. Попадая в желудочно-кишечный тракт, активно там размножаясь, пробионты «осуществляют контроль» над численностью условно-патогенной микрофлоры, вытесняют ее из состава кишечной популяции и сдерживают проявление факторов патогенности у ее представителей. В настоящее время пробиотические препараты используют в практике животноводства и ветеринарной медицине для улучшения процессов пищеварения и с целью стимуляции роста; устранения расстройств желудочно-кишечного тракта, возникающих вследствие резкого изменения состава рациона, нарушений режима кормления, технологических и других стрессов; коррекции нормальной микрофлоры кишечника после антимикробной терапии для профилактики дисбактериозов; стимуляции местной иммунной защиты и повышения сопротивляемости организма [68].

Биологическими предприятиями выпускаются различные коммерческие формы пробиотических препаратов, содержащие живые микробные клетки в лиофилизированном и жидком состоянии, с наполнителями и без них. Такие препараты включают в свой состав как отдельные пробиотические микроорганизмы, так и несколько видов бактерий. Последние более предпочтительны, так как они могут развиваться в различных условиях. При этом одной из важных характеристик полученного пробиотика является его способность длительно сохранять живые клетки и поддерживать их жизнеспособность при прохождении микроорганизмов вплоть до нижних отделов кишечника. Поэтому микроорганизмы-пробионты должны быть устойчивы к рН желудка и к желчи. К сожалению, большинство микроорганизмов обладают слабовыраженной устойчивостью, и пройдя через кислую среду желудка, значительная часть их погибает. В этой связи в последние годы появились капсулированные пробиотические препараты, «упакованные» в полимерные или желатиновые макрокапсулы, которые преимущественно используются в медицине. В ветеринарной практике и животноводстве они не нашли широкого применения в связи с относительно высокой стоимостью и сложностью введения в организм животных, так как, попадая в ротовую полость, они разрушаются при пережевывании корма, и эффект капсулирования теряется [169].

Учитывая вышеизложенное, нами была разработана технология микрокапсулирования пробиотических препаратов как в отдельности, так и в комплексе с другими биологически активными веществами, в частности с микро- и макроэлементами.

В настоящее время термин «пробиотик» используется для обозначения биологических препаратов, пищевых и кормовых добавок, основу которых составляют преимущественно живые микроорганизмы, «проживающие» в кишечнике человека и животных. К ним относятся известные нам бифидо- и лактобактерии, некоторые виды эшерихий, энтерококки, а также микроорганизмы, не обитающие в обычных условиях в кишечнике, но способствующие росту и развитию нормальной микрофлоры.

Многочисленные исследования отечественных и зарубежных ученых подтверждают, что пробиотики оказывают свое действие на организм через различные биологически активные вещества, являющиеся продуктами жизнедеятельности пробиотических бактерий. Пробиотики можно рассматривать как «фабрики», производящие множество разнообразных биологически активных соединений, участвующих в поддержании и восстановлении здоровья животных [89].

Позитивное влияние пробиотиков на организм «хозяина» проявляется как на местном уровне, через нормализацию микробной экологии пищеварительного тракта, так и системно.

Механизм действия пробиотических бактерий основан на конкурентном исключении потенциально патогенных микроорганизмов из состава кишечной микрофлоры и снижения их патогенности.

Пробиотики – это живые бактерии, которые специально отобраны благодаря своим благоприятным воздействиям на организм хозяина и способности к выживанию в экстремальных условиях pH и температуры.

Пробиотики являются потенциальными заменителями, которые могут подавлять как разрастание кишечных патогенных микроорганизмов, так и негативные эффекты иммунной активации, избегая расходования питательных веществ на иммунный ответ, улучшая их всасывание и улучшая продуктивность [99].

Для сравнения эффективности использования пробиотических культур в рационах бройлеров были выбраны 3 пробиотика:

– Ecobiol® – это пробиотик, разработанный для стабилизации кишечной микрофлоры во время кишечных заболеваний. Он содержит встречающийся в природе штамм Bacillus amyloliquefaciens CECT 5940, который является быстрорастущим штаммом с присущей ему способностью продуцировать молочную кислоту, и может влиять на взаимодействия между различными бактериальными популяциями. Пробиотическая кормовая добавка Экобиол® 500 содержит в качестве действующих веществ лиофилизированную биомассу живых спорообразующих бактерий Bacillus amyloliquefaciens CECT 5940, а также вспомогательное вещество-карбонат кальция. В 1 грамме добавки Экобиол® 500 содержится не менее 2×109 КОЕ (колониеобразующих единиц) спорообразующих бактерий.

– Целлобактерин®-Т – пробиотическая кормовая добавка для повышения сохранности и увеличения продуктивности сельскохозяйственных животных, в т.ч. птицы. В качестве действующего вещества добавка содержит живые споры бактерий штамма Bacillus subtilis 1—85. Эти бактерии обладают широким спектром ферментативной активности, способностью подавлять развитие патогенных микроорганизмов и способствуют формированию полезной микрофлоры в желудочно-кишечном тракте сельскохозяйственных животных и птицы. В 1 г кормовой добавки содержится не менее 1,0x106 КОЕ штамма Bacillus subtilis 1—85, в качестве носителя используется подсолнечный шрот или пшеничные отруби.

– ПроСтор – пробиотическая кормовая добавка для нормализации кишечной микрофлоры, улучшения обмена и усвоения питательных веществ у сельскохозяйственных животных, что достигается, в основном, за счёт более эффективного пристеночного пищеварения. Содержит живые споры бактерий штаммов Bacillus subtilis ВКПМ В-4099, Bacillus subtilis ВКПМ В-8130, в количестве не менее 1х106 КОЕ/г и вспомогательные вещества. ПроСтор действует двумя способами – антагонистической активностью по отношению к условно-патогенной микрофлоре кишечника животных, посредством выработки ферментов и биологически активных веществ положительно модулирующих микрофлору кишечника.

1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЦЫПЛЯТ-БРОЙЛЕРОВ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВЫРАЩИВАНИЯ

«Система нормированного кормления молодняка птицы в период выращивания предусматривает обеспечение физиологической потребности птицы в обменной энергии, протеине, биологически-активных веществах, макро- и микроэлементах, способствующих улучшению показателей микробиоценоза пищеварительного тракта» Забашта Н. Н.

Птицы – класс позвоночных животных, представители которого характеризуются тем, что тело их покрыто перьями и передние конечности видоизменены в органы полета – крылья. С биологической точки зрения наиболее характерные черты бройлеров – интенсивность протекания жизненных процессов. Плюс высокая постоянная температура тела. Подвижность птиц связана с интенсивной работой мышц. Наиболее развиты грудные мышцы, участвующие в движении крыльев, прикреплены к грудине и достигают 15 – 20% массы всего тела, а крупные мышцы, двигающие ногу, – к костям таза. Такое расположение указанных мышц ближе к центру тяжести тела помогает сохранять равновесие при полете.

Несмотря на то, что легкие малорастяжимые и относительно невелики, обогащение организма кислородом идет достаточно интенсивно, что объясняется действием системы воздушных мешков. Объем последних в несколько раз превышает объем легких. Воздушные мешки расположены между внутренними органами, а их ответвления проникают под кожу, между мышцами, заходят в полые кости. Кроме участия в дыхании воздушные мешки выполняют ряд дополнительных функций. Они играют важную роль в терморегуляции: с их поверхности испаряется через дыхательные пути влага, благодаря чему устраняется возможность перегрева организма [78].

Органы движения обеспечивают перемещение и сохранение определенного положения тела птицы в пространстве, способствуют сокращению органов дыхания и движения, поиску и захвату пищи, поддерживают постоянство температуры тела, сокращение сердца, передвижение крови и лимфы и исполнение других функций. Они состоят из пассивной части – костной системы (кости, связки) и активной – мышечной.

Скелет – твердая основа тела, представляет собой систему костных (или хрящевых) рычагов движения. Скелет делят на два основных отдела: осевой скелет и скелет конечностей. Осевой скелет состоит их скелета головы и туловища, а скелет конечностей – из поясов и скелета свободных конечностей. Особенность скелета птиц по сравнению с млекопитающими заключается в том, что грудные конечности птиц превратились в крылья, а тазовые служат для хождения и опоры. Кости скелета тонкие, плотные, прочные, матово-белые. У молодых птиц кости заполнены костным мозгом, с возрастом он постепенно оттесняется воздухом, рассасывается и остается лишь в костях нижнего отдела крыльев и тазовых конечностей, а также в щелях губчатого вещества некоторых плоских костей. Большинство костей скелета содержит полости, заполненные воздухом. Кости скелета, как и другие органы, выполняют определенные функции в организме, они растут и развиваются [104].

Мышечная система состоит из отдельных мышц, способных сокращаться и перемещать кости, к которым они прикреплены, и другие части тела. Мышцы являются активной частью системы органов движения.

В отличие от мышц млекопитающих мышцы птиц бедны соединительной тканью, более плотные, темные и имеют тонкие волокна. Это обусловлено особенностью их строения, более интенсивным кровообращением и обменом веществ. Группы мышц в свежем виде не имеют резкого различия по окраске, а после кипячения одни из них становятся белыми (грудные мышцы), другие – темными (мышцы конечностей). У отдельных видов диких птиц они принимают коричнево-серую или буровато-коричневую окраску. Поэтому условно принято разделять мышцы птиц на белые и красные.

Белые мышцы имеют относительно крупные мышечные волокна с большим количеством миофибрилл и малым количеством саркоплазмы и миоглобина. Данные мышцы могут часто сокращаться, но они быстро утомляются; это связано с малой двигательной активностью. К ним относятся грудные мышцы куриных (рис.1).

Рисунок 1 – Анатомическое строение курицы

Красные мышцы имеют тонкие длинные, более узкие мышечные волокна с относительно большим содержанием саркоплазмы и миоглобина. Мышечные волокна их более мелкие, с ядрами, расположенными ближе к периферии. Красные мышцы сокращаются относительно медленнее, но они более сильные и меньше утомляются.

У кур яйценоских пород мышцы плотнее, чем у мясных кур. У гусей и уток мышцы темнее, чем у кур и индеек [13].

Сухожилия у птиц длинные и очень рано на большей части своей длины окостеневают; только в местах прикрепления к костям они остаются мягкими.

По месту расположения и выполняемым функциям мышцы разделяют на мышцы кожи, головы, шеи, туловища, конечностей

Мышцы кожи тонкие, но, очень подвижные. Их особенно много в области туловища, шеи, головы, затылка, горла. Они обеспечивают движение кожи и перьев, поднимают и частично изменяют направления их. Кожные мышцы напрягают летательные перепонки и приводят их в движение. В поднимании (взъерошивании) контурных перьев принимают участие также и поверхностные мышцы туловища и конечностей: трапециевидная, широчайшая спины, грудная. Мышцы маховых перьев начинаются на скелете крыла и оканчиваются на основании этих перьев. Мышцы рулевых перьев одним концом прикреплены к тазу и хвостовому концу позвоночника, а другим – к основанию рулевых перьев.

Аппарат дыхания птиц составляют: носовая полость, верхняя гортань, трахея, нижняя гортань, бронхи, легкие, воздухоносные мешки.

Дыхание – это процесс обмена газов между организмом и окружающей средой, выделения респираторной влаги и с ней тепла, окисления питательных веществ и высвобождение энергии для нужд организма. Животный организм нуждается в постоянном поступлении кислорода и выделении углекислого газа.

Процесс дыхания включает в себя внешнее (легочное) дыхание (обмен газов между организмом и внешней средой в легких), внутренне (тканевое) дыхание (процессы обмена газов в клетках) и транспортирование кровью кислорода из легких в ткани, а углекислого газа в обратном направлении.

Органы дыхания у птиц обеспечивают обмен газов между организмом и окружающей средой, участвуют в регуляции водного, теплового обмена и кислотно-щелочного равновесия (Рис.2).