Обеспечению безопасности кормов,
здоровья животных и птицы -
биотехнологические решения

Бойко Н.В. - докторант
Ужгородского национального университета,
Карганян А.К. - директор ООО СХП «Нива» (Украина),
Петенко А.И. - д.с/х.н., профессор
Кубанского аграрного университета (Россия)

Целью настоящего сообщения является характеристика стратегии развития и основных принципов работы группы компаний «Кубань-БиоТехАгро» (Россия) и ООО СХП «Нива» (Украина).

В современных условиях ведения и масштабах развития промышленного животноводства и птицеводства необходимо применение глобальных профилактических мероприятий и внедрение новых препаратов, которые могли бы гарантированно обеспечить уменьшение потерь поголовья, заболевания животных от множественных стрессов и различных болезней.

Основные стрессовые факторы согласно общепринятой экологической концепции можно условно классифицировать на внешние и внутренние. Группа внешних стрессовых факторов является результатом антропогенного воздействия и заключается, в основном, в неблагоприятных условиях содержания животных и птицы, что приводит к загрязнению воздуха аммиаком, инвазии патогенными бактериями, и другое. В итоге такого влияния среды нарушаются многие метаболические функции животных за счет появления пищеварительных расстройств, снижения потребления кормов и привесов, замедления роста, развития вирусных заболеваний и увеличения падежа.

Внутренние стрессовые факторы, обуславливаемые присутствием в кормах и компонентах корма патогенных микроорганизмов, микроскопических грибов и токсинов, которые напрямую увеличивают риск возникновения заболеваний животных и птицы, существенно ухудшая производственные показатели, провоцируют снижение темпов роста и увеличение падежа.

Рассматривая проблему кормопроизводства в этом аспекте, наиболее важную роль среди множества всех стрессовых факторов здесь играют внутренние.

Для обеспечения полной безопасности кормов контроль над их качеством необходимо осуществлять, начиная с выращивания и сбора сельскохозяйственных культур и заканчивая процессами хранения и правильного потребления. Таким образом, программа безопасности кормов требует решения, как минимум, таких технологических задач:

(1) получение высококачественного сырья;

(2) правильная заготовка и хранение кормов;

(3) оптимальное пищеварение.

Схема управления этими составляющими приведена на рисунке 1.

Управление качеством (безопасностью) сырья предполагает учитывать контаминирующую роль почвенной микрофлоры в процессе выращивания и сбора урожая. Так, установлено, что при обработке почвы химическими фунгицидами, наблюдается нарушение баланса в ней микроскопических грибов. Патогенные представители родов Aspergillus и Fusarium, как правило, быстро адаптируются к действию химических фунгицидов. В отличие от них, виды микроскопических грибов, так называемые супрессоры, не вырабатывающие микотоксинов, являющиеся их антагонистами и конкурентами за основные источники питания, уничтожаются в результате химических обработок, формируя тем самым идеальные условия для развития патогенных грибов.

В частности, проведенные Кубанским аграрным университетом исследования почв одного из передовых хозяйств края, показали, что уровень ее заражения микроскопическими грибами родов Fusarium достигает 2-3 т/га, при отсутствии или незначительном количестве грибов-супрессоров рода Trichoderma. Для предотвращения такой тенденции было принято решение вносить в почву суспензию не образующих токсины микроскопических грибов рода Trichoderma: перед лущением, дискованием, культивацией, или иной агротехнологии, которая зависит от вида выращиваемой культуры.

Подобный способ восстановления микробного баланса почв давно применяется в США. С этой целью используются селекционированные учеными два нетоксичных штамма Aspergillus flavus, названные соответственно СТ-3 и К-49, которые используются для обработки почвы при посеве кукурузы с целью вытеснения из нее токсичных представителей Aspergillus parasiticus и Aspergillus flavus.

Не менее важным агротехническим приемом является двукратная обработка вегетирующих растений фунгицидами. Однако, учитывая невыгодное соотношение цен на химические фунгициды и прибылей от будущего урожая, многие хозяйства вообще не проводят данных обработок, списывая потери в счет так называемого «порога вредоносности», что выражается допустимым процентом пораженных растений. Здесь необходимо подчеркнуть, что, во-первых, цены на биофунгициды, в 3-5 раз ниже, чем на их химические аналоги при равной результативности действия. Во-вторых, при производстве зерна, которое должно закладываться на хранение, наличие больных растений запрещается.

Управление безопасностью кормов предполагает борьбу с развитием патогенной микрофлоры и плесневых грибков в процессе их хранения, что обеспечивается путем внесения консервантов, а также в процессе приготовления кормов путем ввода в готовые корма препаратов, обеспечивающих их сохранность и безопасность. До 2006 года на территории ЕС и США с этой целью применялись кормовые антибиотики. Сейчас принято международное соглашение о недопустимости использования целого ряда антибиотиков не только в кормопроизводстве, а также при выращивании сельскохозяйственной продукции и замене их на альтернативные более безопасные препараты биологического происхождения.

Однако, сегодня отсутствует надлежащий контроль над содержанием в готовой продукции антибиотических веществ, применение последних все еще является наиболее распространенным методом, обеспечивающим безопасность кормов.

Поиск и применение препаратов, альтернативных кормовым антибиотикам - это одна из важнейших задач производителя сельскохозяйственной продукции сегодня.

Ведь если еще несколько лет назад перед ним стояла задача только «накормить», то уже сегодня население выбирает здоровую пищу. Такое отношение к еде продиктовано возросшей до уровня проблемы частотой возникновения у людей нарушений метаболизма организма, ожирения, пищевых интоксикаций и прочих заболеваний, причиной которых и является неправильное и несбалансированное питание к тому же пищей низкого качества.

Существует несколько групп препаратов, альтернативных кормовым антибиотикам, экологическая безопасность которых обусловлена в первую очередь их натуральным происхождением. Это пре-, про-, и синбиотики, подкислители и консерванты кормов, созданные на основе органических кислот, и фитоэкстракты: масла и другие продукты растительного происхождения. Каждый из них обладает положительным, но уникальным действием, поэтому выбор конкретного препарата сугубо специфичен и должен удовлетворять все запросы потребителя.

Остановимся для сравнения на некоторых механизмах действия кормовых антибиотиков и альтернативного им бактериального препарата производства предприятий «Группы компаний «Кубань-БиоТехАгро» и ООО СХП «Нива» - «Бацелл».

Известно, что в основе механизма действия кормовых антибиотиков лежит их способность ингибировать синтез клеточной стенки, синтез белка или синтез нуклеиновых кислот и таким образом вызывать гибель микроорганизмов. Одним из важнейших преимуществ действия кормовых антибиотиков является то, что они оказывают стимулирующее действие, улучшают обмен веществ организма, позволяют эффективнее использовать корм и способствуют повышению прироста биомассы. Однако все кормовые антибиотики, представленные на рынке, являются синтетическими продуктами и, как правило, накапливаются в продукции животноводства и птицеводства. К тому же выявленный в последнее время факт устойчивости большинства патогенных микроорганизмов к антибиотикам и возрастание среди них числа множественно резистентных представителей - это реальная угроза для здоровья конечного потребителя этой продукции - человека.

Механизмы формирования устойчивости микроорганизмов к антибиотикам чрезвычайно разнообразны, и, в частности, обеспечиваются наличием в их ДНК генов резистентности (R-фактор), в результате экспрессии которых нарабатываются ферменты, снижающие воздействие антибиотиков, или вообще инактивирующие последние. Нужный ген легко копируется в клетке, передается другим микроорганизмам, что приводит в результате к вытеснению из популяции чувствительных форм.

В качестве альтернативы кормовым антибиотикам мы предлагаем применять ферментно-пробиотический препарат «Бацелл», обладающий целым комплексом эффективного и стабилизирующего влияния при обработке кормов. Механизм действия «Бацелла» достаточно разнообразен. Это обусловлено тем, что препарат содержит живые клетки сразу нескольких пробиотических микроорганизмов, в том числе вегетативные и споровые клетки Bacilllus subtilis и вегетативные клетки Lactobacillus acidophilus.

Штамм Bacillus subtilis продуцирует антибиотическую субстанцию, имеющую высокую ингибирующую активность в отношении многих патогенных и условно патогенных микроорганизмов, а также оказывающую фунгицидное (противогрибковое) действие, обладает агдезивными свойствами, которые превышают таковые патогенных бактерий, а также высокой способностью конкурировать за источники питания.

Штамм Lactobacillus acidophilus также продуцирует антибиотическую субстанцию «низин», обладающую бактерицидным действием, синтезирует молочную кислоту, понижает рН кишечника и тем самым препятствует развитию патогенной микрофлоры.

Кроме того, «Бацелл» является мощным ферментным препаратом, так как дополнительно содержит живые целлюлозолитические бактерии Ruminococcus albus.

Представители Ruminococcus albus наряду с молочнокислым компонентом (Lactobacillus acidophilus) продуцируют натуральный мультиэнзимный комплекс ферментов протеолитического, амилолитического и целлюлозолитического действия, что позволяет расщеплять стенки растительных клеток, плотные целлюлозные структуры шрота подсолнечника и отрубей, недоступные для других ферментов, и таким образом, повышать эффективность использования кормов. Bacillus subtilis, входящий в состав препарата, также известен как пребиотик, стимулирующий развитие лактобацилл, молочнокислых стептококков и целлюлозолитических руминококков. На сегодня достаточно хорошо изучена иммуномодулирующая способность препарата, влияющая на повышение лизоцимной и бактерицидной активности крови и резистентности организма в целом.

Таким образом, кормовая добавка «Бацелл» обладает рядом функциональных преимуществ, являясь одновременно:

(1) пре-, про- и синбиотиком -профилактическим препаратом;

(2) сильным ферментом;

(3) препаратом-биофунгицидом, обладающим выраженным противогрибковым действием;

(4) препаратом-иммуномодулятором, повышающим резистентность организма.

«Бацелл» достаточно широко применяется в России и на Украине в качестве кормовой добавки, заменяющей фермент и кормовой пробиотик.

Управление пищеварением предполагает раннее формирование и поддержание стабильной нормальной микрофлоры кишечника с первых дней жизни, а также проведение профилактики инфекционных заболеваний, вызываемых патогенной микрофлорой.

Для решения поставленной задачи нужен препарат, который бы обладал высокой антагонистической способностью к патогенным бактериям и микроскопическим грибам, которые наиболее опасны для молодняка сельскохозяйственных животных и птицы, и в то же время безвредный по отношению к представителям нормальной микрофлоры кишечника. Такой препарат должен применяться профилактически, начиная с 1-го дня жизни, а также при стрессовых ситуациях и возникновении опасности инфицирования поголовья, связанной с неблагоприятными условиями содержания. Ранее в этих случаях применялись антибиотики, однако, учитывая их отрицательное действие на иммунную систему, пищеварительную систему (дисбактериозы) и организм в целом, в последнее время многие производители стали использовать альтернативные препараты, в основном пробиотики. Мы предлагаем использовать с этой целью пробиотический монокомпонентный бактериальный препарат широкого спектра действия «Моноспорин» , разработанный на основе штамма Bacillus subtilis, изолированного из кишечника здоровых животных. Механизм действия препарата заключается в том, что составляющий его штамм продуцирует антибиотическую субстанцию с высоким спектром антибактериального и противогрибкового действия, синтезирует липазы, лизоцим, а также пектолитические и протеолитические ферменты, которые участвуют как в дезинтеграции белка бактериальных токсинов, так и в расщеплении клетчатки, полисахаридов и повышении усвояемости кормов.

Штамм Bacillus subtilis также обладает хорошими адгезивными свойствами и значительной способностью конкурировать в борьбе за источники питания по сравнению с патогенными и условно-патогенными микроорганизмами. Однако наряду с типичными для большинства пробиотиков положительными свойствами, биопрепарат «Моноспорин» обладает рядом присущих ему одному нетривиальных характеристик, а именно: способность стимулировать общий и специфический локальный (мукозный) иммунный ответ и осуществлять регулирующее влияние на функциональную активность щитовидной железы. При оценке эффективности действия любого орально применяемого биопрепарата наиболее важным есть его локальное влияние на состояние желудочно-кишечного тракта. Именно в тонкой кишке завершаются процессы пищеварения, и питательные материалы всасываются в кровяное и лимфатическое русло. Мукозный иммунный ответ кишечника обеспечивается за счет функционирования кишечной ассоциированной лимфоидной ткани (КАЛТ), в которую входят, в частности, интраэпителиальные лимфоциты, брыжеечные лимфатические узлы, солитарные фолликулы и их скопления - Пейеровые бляшки.

Заслуживает отдельного внимания тот факт, что продуцируемые подэпителиально расположенными лимфоцитами антитела секретируются не в кровь, а на поверхность слизистых оболочек. Таким образом, лимфоидные клетки слизистых в значительной мере функционируют автономно. Секретируемые ими антитела образуют первую линию защиты организма от возбудителей инфекционных заболеваний. Антитела слизистых оболочек представлены в основном IgA(s). Установлено, что IgA(s) блокирует рецепторы микробов, с помощью которых они фиксируются к эпителиальным клеткам. Применение препарата «Моноспорин» стимулирует локальный иммунный ответ кишечника и секрецию IgA(s), таким образом, не дожидаясь ответа системной иммунной системы организма, повышается барьер невосприимчивости кишечника к патогенной микрофлоре путем предотвращения проникновения патогенов в эпителий кишечника. Высокий уровень антител IgAs отмечается уже на 3-й день после введения «Моноспорина» и снижается только через 70 дней.

Что касается регулирующего действия «Моноспорина» на функциональную активность щитовидной железы, то этим, в частности, хорошо объясняется получение существенных приростов веса молодняка поголовья животных и птицы при его применении. Способность штамма Bacillus subtilis восстанавливать пониженные уровни Т3 (трийодтиронина) и Т4 (тироксина) в стрессовых ситуациях ускоряет катаболизм белков, жиров и углеводов что обеспечивает увеличение скорости обменных процессов организма.

Значительный интерес представляет собой антагонистическое действие данного препарата в отношении Мicoplasma galisepticum. В институте птицеводства Украинской Академии Аграрных Наук (УААН) трижды проводились опыты по заражению бройлеров микоплазмой и применению для профилактики этого заболевания «Моноспорина» . Во всех случаях «Моноспорин» обеспечил стабильную протективную эффективность, более того, птица, зараженная микоплазмой М. galisepticum, после профилактического приема биопрепарата лучше всех сравниваемых экспериментальных и контрольных групп набирала биомассу и в убойном весе превышала установленные возрастные нормативы.

В таблице 1 приведены данные динамики изменения живого веса птицы после совместного применения препаратов «Моноспорин» и «Бацелл», полученные в октябре прошлого года. Свойство «Моноспорина» стимулировать иммунитет и повышать продуктивность птицы достаточно широко используется уже сегодня путем добавления пробиотика в рацион кур-несушек за 10-15 дней до яйцекладки, и за 12-15 дней до убоя - у бройлеров. Таким образом «Моноспорин» по нашему мнению является идеальным препаратом для его применения в целях управления пищеварением. Очень важно подчеркнуть синергизм действия препаратов «Бацелл» и «Моноспорин» , т.е. наличие взаимодополняемого эффекта, что приводит к улучшению ряда как зоотехнических, так и экономических показателей в хозяйствах.

Таблица 1 - Динамика живого веса цыплят в г

В октябре 2005 года в лаборатории физиологии и кормления института птицеводства УААН проводились исследовательские работы по определению влияния ряда биостимуляторов на конверсию корма у цыплят-бройлеров. Действие препаратов «Моноспорин» и «Бацелл» сравнивали с одним из наиболее распространенных в Европе биопрепаратов-аналогов, полученных на основе растительного сырья.

Для установления эффективности совместного применения «Моноспорина» и «Бацелла» методом случайной выборки из суточных цыплят-бройлеров кросса Кобб-500 формировали три экспериментальные группы по 50 голов в каждой. Цыплят содержали напольным методом. Параметры микроклимата и освещения выдерживались в пределах норм ОНТП-89. Кормление птицы осуществлялось сухим полнорационным комбикормом в соответствии с нормами кормления ИП УААН (2005). Цыплята опытных групп получали добавки биопрепаратов согласно следующей схеме (табл. 2).

Таблица 2 - Схема исследований

В ходе опыта учитывали в динамике живой вес цыплят путем их еженедельного индивидуального взвешивания, начиная с суточного возраста; потребление корма определяли ежедневно; сохранность поголовья фиксировали на протяжении опыта; затраты корма находили расчетным путем. Все полученные результаты исследований (табл. 3) статистически достоверны. Как видно из представленных в таблице 3 данных, комплексное применение биопрепаратов «Моноспорин» и «Бацелл» обеспечивало максимальный прирост веса подопытных цыплят, как по сравнению с контрольной группой, так и в результате использования биопрепарата-аналога.

Таблица 3 - Показатели эффективности применения тестируемых биопрепаратов «Моноспорин» и «Бацелл» по сравнению с препаратом-аналогом

Соответственно максимальная конечная прибыль обеспечивалась совместным назначением обоих пробиотиков согласно описанной выше схеме (табл. 2). Следует отметить также, что такая высокая эффективность действия тестируемых препаратов достигалась на фоне существенного снижения количества корма за счет повышения его усвояемости.

Таким образом, результаты апробации совместного использования «Моноспорина» одновременно с «Бацеллом» свидетельствуют в пользу перспективности их совместного применения.