Бактерии в животноводстве

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

БАКТЕРИИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ

Содержание

Введение

1. Исследования в области применения бактерий в ветеринарии и животноводстве

2. Использование препаратов бактерий в обеспечении здоровья и повышении продуктивности сельскохозяйственных животных

3. Санитарно-гигиеническое использование бактерий в животноводстве

Заключение

Список литературы

Введение

Учитывая разнообразие катализируемых бактериями химических реакций, неудивительно, что они широко используются в производстве, в ряде случаев с глубокой древности. Славу таких микроскопических помощников человека прокариоты делят с грибами, в первую очередь - дрожжами, которые обеспечивают большую часть процессов спиртового брожения, например при изготовлении вина и пива. Сейчас, когда стало возможным вводить в бактерии полезные гены, заставляя их синтезировать ценные вещества, например инсулин, промышленное применение этих живых лабораторий получило новый мощный стимул.

Современное промышленное животноводство также практически невозможно себе представить без использования знаний и достижений микробиологии и микробиологической промышленности. Более полувека назад началось активное использование в животноводстве культур микроорганизмов (бактерий), продуктов их жизнедеятельности и препаратов на их основе.

В настоящее время различного рода добавки и препараты на основе микробиологического сырья используются: в ветеринарных целях (главным образом антибиотики) - как средства против развития патогенных инфекций и вирусов, в кормлении сельскохозяйственных животных - как кормовые добавки, стимулирующие рост и продуктивность животных, в процессе утилизации и дезактивации отходов животноводства (для превращения отходов, например навоза, сточных вод ферм в менее опасные или даже полезные продукты) и т.д.

Все вышесказанное подчеркивает важность и актуальность анализа процесса использования и значения микроорганизмов в животноводстве.

Объект исследования - применение бактерий в животноводстве.

Предмет исследования - микробиология животноводства.

Цель данной работы - показать особенности использования бактерий в животноводстве.

Непосредственные задачи работы состоят в том, чтобы:

- кратко рассказать об истории и проблематике исследований в области применения бактерий в ветеринарии и животноводстве;

- выявить особенности использования препаратов бактерий в обеспечении здоровья и повышении продуктивности сельскохозяйственных животных;

- проанализировать возможности санитарно-гигиенического использования бактерий в животноводстве.

В основу написания работы легло изучение научной и учебной литературы по вопросам промышленной микробиологии [1,7], микробиологии, гигиены и санитарии животноводства [2,5,8,9], ветеринарии [6], зоотехники кормления сельскохозяйственных животных [3,4,10,11] и т.д.

1. Исследования в области применения бактерий в ветеринарии и животноводстве

Использование бактерий в ветеринарии и животноводстве началось сразу же после их открытия. Прежде всего, получили распространение исследования действия антибиотиков на основе культур бактерий.

Это объясняется целым рядом преимуществ, которыми обладают антибиотики по сравнению с другими химиотерапевтическими веществами: антимикробное действие в очень малых дозах; широкий спектр противомикробного действия, что особенно важно при использовании антибиотиков в борьбе с инфекциями, вызванными несколькими возбудителями; сравнительно малая токсичность.

Обладая специфическим механизмом действия, антибиотики избирательно подавляют развитие тех или иных патогенных микроорганизмов. Подавляя развитие патогенных микроорганизмов и определенным образом стимулируя защитные силы животного организма, антибиотики показали высокую эффективность действия при лечении и профилактике многих заболеваний сельскохозяйственных животных. Антибиотические вещества оказались наиболее эффективными лечебными средствами при лечении более 60 тяжелых бактериальных, грибковых и некоторых паразитарных заболеваний крупного и мелкого рогатого скота, верблюдов, оленей, лошадей, домашних птиц, пушных зверей, прудовых рыб, пчел и шелкопрядов [2; c. 21].

Помимо применения в ветеринарии, антибиотические вещества стали использоваться для стимуляции роста сельскохозяйственных животных.

Принципиальная возможность стимулирующего действия микробных препаратов на рост животных была показана советским ученым А. Р. Миненковымв в 1943 г. Он обнаружил, что ежедневные добавки в корм поросятам и цыплятам небольших порций азотобактера очень заметно ускоряют рост и увеличивают привесы животных (на 15--20 и 15--30% соответственно) по сравнению с контрольными. Ускорение прироста животных А. Р. Миненков объяснил наличием стимулирующих веществ в культуре азотобактера. Стимулирующее действие продуктов метаболизма азотобактера (витамины, ауксины) на растения и микроорганизмы было показано неоднократно. Вскоре была обнаружена возможность стимулирования роста животных не культурой микробов, а продуктами их метаболизма -- антибиотическими веществами [6; c. 39].

Практическое использование антибиотиков в качестве добавок в корм сельскохозяйственных животных впервые начало широко применяться в 50-е годы. бактерия животноводство препарат сельскохозяйственный

Исследование действия препаратов на основе бактерий на рост и развитие сельскохозяйственных животных с 1950-60-х гг. начали проводиться учеными многих стран, особенно США, Великобритании, Франции, Германии, Швеции, Италии, Польши и других.

Значительные успехи в этом направлении были достигнуты в Советском Союзе благодаря работам, проведенным под руководством 3. В. Ермольевой, Н. А. Красильникова, Н. И. Леонова, К. М. Солнцева, А. X. Саркисова и других ученых.

Для того чтобы удовлетворить нужды сельского хозяйства, в 60-е годы в нашей стране была создана специальная отрасль промышленности для производства кормовых антибиотиков. В это же время идет процесс исследования и поиска промышленных форм производства препаратов на основе культур бактерий. Этим, в частности занимались такие исследователи, как С. И. Алиханян [1], К. А. Калунянц, Н. В. Ездаков [5], В. Д. Беляев [2] и др.

Первые опыты по изучению действия препаратов бактерий на рост животных были проведены с использованием кристаллических медицинских антибиотиков. В дальнейшем для этой цели стали использовать неочищенные антибиотические препараты, содержащие мицелий и культуральную жидкость продуцентов. Оказалось, что такие комплексные препараты еще более эффективны при добавке в корма сельскохозяйственных животных, чем очищенные антибиотики, так как, помимо антибиотиков, содержат и другие микробные метаболиты, способные оказывать положительное воздействие па обмен веществ животных. К таким биологически активным продуктам жизнедеятельности микроорганизмов в первую очередь следует отнести витамины группы В, некоторые незаменимые аминокислоты, гормоноподобные вещества и ряд неидентифицированных факторов роста [8; c. 115].

В 1980-е годы ввиду большой теоретической и практической значимости этой проблемы внимание многих исследователей привлекло изучение механизма действия низких концентраций бактериальных препаратов.

Биологическое действие антибиотиков и других препаратов бактерий чрезвычайно многогранно. Они с успехом применяются в медицине для уничтожения (бактерицидное действие) или остановки роста (бактериостатическое действие) патогенных микроорганизмов и в то же время могут стимулировать рост и развитие животных. Это явление пытались объяснить различной чувствительностью к антибиотикам клеток животных и микроорганизмов. На этой предпосылке, а именно признании пониженной чувствительности животной клетки к препаратам, базируется использование антибиотиков против многих болезнетворных микробов.

В дальнейшем (в 1990-е годы) исследования выявили, что клетки животных, так же как и клетки бактерий, достаточно чувствительны к действию антибиотиков и характер их действия (стимуляция или подавление роста) определяется используемой концентрацией препарата. Как правило, для подавления роста и разрушения патогенных микроорганизмов в органах и тканях (в течение относительно короткого времени, несколько суток) должна поддерживаться высокая концентрация препарата (не менее 500 тыс. мкг). Введение в организм животного малых (суббактериостатических) доз в течение длительного времени оказывает положительное влияние на рост и продуктивность животных.

Многочисленные исследования недавнего времени показали, что антибиотики изменяют состав кишечной микрофлоры в направлении, полезном для животного организма. Они подавляют развитие микроорганизмов, вызывающих скрытые инфекции или образующих вредные для животных токсические вещества. Это положение согласуется с известным фактом большей эффективности применения антибиотиков в хозяйствах, где животные содержатся в неблагоприятных условиях. При этом антибиотики действуют как профилактические средства против распространения различных инфекций (вирусных -- орнитозы, пситтакозы, пневмонии и бактериальных -- пастереллез, инфекционный насморк, кишечные инфекции, сальмонеллоз, энтериты и др.), которые нередко задерживают развитие и увеличивают падеж, молодняка. Некоторые микроорганизмы вызывают явление субклинических инфекций, протекающих без видимых признаков, однако значительно замедляют рост животных, понижают аппетит и усвоение пищи. Эта скрытая форма инфекции также устраняется введением антибиотиков в рационы животных.

Всемирная организация здравоохранения рекомендует использовать для подкормки животных препараты бактерий, не имеющие медицинской ценности.

В нашей стране вопрос о разграничении препаратов, используемых в медицине и животноводстве, и создании специальных видов препаратов для добавок в корма животных впервые был поставлен еще профессором Н. А. Красильниковым в 1958 г.

В результате больших и планомерных работ под руководством Н. А. Красильникова и Н. И. Леонова был предложен для использования в качестве стимуляторов роста животных и птиц ряд новых отечественных не применяющихся в медицине препаратов, таких, как витамицип, кормарин, кормогризин.

В 1990-2000 гг. в условиях интенсификации животноводства и снижения размеров посевных площадей, а также в связи с экологическими проблемами крайне актуальной стала проблема утилизации отходов животноводства, в частности, навоза в животноводческих комплексах. В это время зарубежными и отечественными микробиологами был осуществлен целый ряд исследований, направленных на получение препаратов на основе бактерий, способствующих утилизации и обезвреживанию животноводческих отходов. В перспективе такие препараты должны найти широкое применение в сельскохозяйственном производстве, пока же оно в нашей стране носит экспериментальный характер.

Далее, речь пойдет непосредственно о путях и методах использования бактерий и препаратов на их основе в животноводческом производстве.

2. Использование препаратов бактерий в обеспечении здоровья и повышении продуктивности сельскохозяйственных животных

Роль микроорганизмов во всех процессах, имеющих отношение к животноводству, очень велика, хотя и не всегда нами осознается. Эффективность хранения и усвоения корма зависит в значительной степени от микробной среды, в которой протекают эти процессы. Микробными популяциями, формирующимися в силосе, сенаже, плющеном зерне, а также в пищеварительной системе животных, можно и должно управлять биологическими методами. Внесение в среду микроорганизмов с желательным направлением метаболизма и высоким уровнем адаптации позволяет подавить гнилостную и патогенную микрофлору, улучшить зоотехнический и хозяйственный результат.

Как было отмечено ранее, наибольшее применение в животноводстве нашли антибиотики на основе культур и штаммов бактерий.

Как показали исследования, введение антибиотиков в рацион сельскохозяйственных животных и птиц позволяет значительно увеличить прирост веса, иногда до 50% по сравнению с контролем. Помимо стимуляции роста, антибиотики способствуют повышению аппетита животных и лучшему использованию питательных веществ корма, что дает возможность сократить расходы корма до 10--20% на единицу привеса. При этом также появляется возможность сокращения сроков откорма на 10--15 дней. Под влиянием аптибиотиков использование питательных веществ рациона повышается на 8--12% [1].

Более полноценное использование пищи при введении в рацион антибиотиков позволяет в значительной степени сократить потребность животных в некоторых витаминах (А, В), наиболее дефицитном белке животного происхождения и заменить его в кормах менее дефицитными растительными белками без ущерба для роста и развития. В отдельных случаях добавка антибиотических препаратов к корму животных способствует более экономному использованию таких незаменимых аминокислот, как метионин, триптофан, лизин.

Применение малых доз антибиотиков в кормлении сельскохозяйственных животных в значительной степени (2-3 раза) сокращает гибель молодняка, в результате предупреждения расстройств пищеварения и других заболеваний. Скармливание антибиотиков курам увеличивает их яйценоскость, улучшает оплодотворяемость и повышает жизнеспособность и выводимость высиживаемых яиц. Очевидно, что использование антибиотиков в качестве ростостимулирующих добавок в корма сельскохозяйственных животных чрезвычайно эффективно и экономически выгодно, так как позволяет получить дополнительные количества продукции животноводства без особых дополнительных затрат.

Стимулирующее действие малых доз антибиотиков не специфично, им обладают многие антибиотики, хотя и в разной степени. Наиболее эффективен в этом отношении хлортетрациклин. Менее эффективны хлорамфеникол и стрептомицин.

Опыт практического использования препаратов на основе бактерий в животноводстве и многочисленные наблюдения свидетельствуют о том, что эффективность их влияния на интенсивность роста животных во многом зависит от условий применения (возраст и вид животных, характер рациона, условия содержания, дозировка и т. д.). Наибольшее ростостимулирующее действие наблюдается при введении антибиотиков в рационы молодых животных и уменьшается с увеличением возраста.

Характер действия ростостимулирующих добавок во многом зависит от качества кормов и тем больше выражен, чем меньше полноценного животного белка содержит корм. Наилучшие результаты получают при добавке препаратов в корма животных, находящихся в неблагоприятных условиях содержания, способствующих возникновению выраженных и скрытых хронических заболеваний (пищеварительные расстройства, энтериты и др.)[5].

Дозировки антибиотиков, применяемые для стимуляции роста животных, очень малы («низкий уровень в кормах»), от 10--20 г на 1 т корма. При этом антибиотик не обнаруживается в мышечной ткани и внутренних органах животных. Иногда рекомендуют применение кормов, содержащих 50--100--200 г антибиотика на тонну корма («высокий уровень в кормах»). Это создает профилактические условия против возникновения инфекционных заболеваний и значительно снижает падеж молодняка.

Анализ литературы, посвященной изучению этого вопроса, позволяет думать, что действие малых доз антибиотиков на организм животного осуществляется двумя путями: положительное действие на кишечную микрофлору и непосредственное влияние антибиотиков на организм животного.

Известно, что микробиологические процессы, происходящие в кишечнике сельскохозяйственных животных (особенно жвачных), играют огромную роль в пищеварении. Содержание микроорганизмов в пищеварительном канале очень велико (в 1 г кала или содержимого рубца может находиться до 1 млрд. различных бактерий), состав их разнообразен. Все эти организмы в процессе жизнедеятельности образуют и выделяют в кишечник различные вещества, которые могут быть полезными или токсичными для животного.

Многие представители кишечной микрофлоры образуют различные витамины, жизненно необходимые аминокислоты и другие полезные биологически активные вещества. Другие группы микроорганизмов продуцируют токсины, третьи выделяют вещества, определенным образом угнетающие жизнедеятельность тех или иных групп микроорганизмов кишечного тракта. В процессе эволюционного развития сложились определенные взаимоотношения между микрофлорой кишечника и организмом хозяина. Эти взаимоотношения складываются, с одной стороны, из полезного и вредного влияния желудочно-кишечных микроорганизмов, с другой стороны, из воздействия защитных сил животного на количественный и качественный состав микрофлоры и в норме представляют собой динамическое равновесие. Очевидно, что любое изменение сложившихся соотношений не может остаться безразличным для организма животного. Активирование вредной микрофлоры ведет к ослаблению животного, полезной -- улучшает и оздоровляет организм.

Широко распространена точка зрения, согласно которой один из возможных путей положительного действия антибиотиков на рост животных связан с динамикой образования, накопления и всасывания витаминов и других биологически активных веществ в кишечнике. Введение антибиотиков в рационы животных создает благоприятные условия для размножения микробов, синтезирующих некоторые витамины (тиамин, рибофлавин, витамины К и В12, фолиевую и пантотеновую кислоты, биотин и др.) и другие неидентифицированные факторы роста, которые могут быть использованы организмом животного [7; c. 194].

Введение малых доз антибиотиков в рационы подавляет рост микробов желудочно-кишечного тракта, конкурирующих с организмом животного в потреблении некоторых компонентов пищи (витаминов, жизненно важных аминокислот и др.). В связи с этим при добавке в корм антибиотиков появляется возможность значительно сокращать дорогостоящие витаминные добавки или заменять в рационе животные белки менее дефицитными растительными. Так, по данным О. А. Гавриловой, скармливая цыплятам отечественные препараты витамицина и кормарина, можно сократить содержание витамина А в кормах на 80%, не нарушая при этом процессов роста и развития цыплят [9; c. 116].

В связи с многолетним массовым применением антибиотиков для стимуляции роста сельскохозяйственных животных выяснилось, что при длительном применении в хозяйстве одного и того же антибиотика эффект его действия постепенно снижается. Снижение ростового действия антибиотиков коррелирует с накоплением в желудочно-кишечном тракте животных антибиотикоустойчивых штаммов микроорганизмов. Например, обнаружено, что добавка антибиотиков в корма животных значительно повышает резистентность кишечной палочки к используемым препаратам, наряду с этим снижается их ростстимулирующее действие. Если учесть, что фактор устойчивости к антибиотикам может быть передан другим чувствительным микроорганизмам, в том числе и патогенным, становится ясно, почему нежелательно это явление.

Известно, что устойчивость микроорганизмов к используемым антибиотикам повышается довольно быстро. Через 5 дней после начала применения стрептомицина его концентрация, угнетающая рост выделенных микробов, составляла 10--58,5 мкг/мл, через 15 дней она повысилась до 58,5--117 мкг/мл, а через 45--60 дней для подавления роста требовалось уже от 117 до 936 мкг/мл.

В настоящее время, когда применение антибиотиков широко распространено, устойчивые к ним формы микроорганизмов встречаются очень часто. Устойчивость в той или иной степени у большинства бактерий наблюдается в отношении почти всех применяющихся антибиотиков. Способность микробов образовывать устойчивые формы значительно снижает эффективность применения антибиотиков, особенно в медицине.

Некоторые ученые (Джакс, Стокстед и др.) считают, что низкие дозы антибиотиков, используемые для стимуляции роста, не могут способствовать возникновению устойчивых штаммов микроорганизмов. Однако многочисленный экспериментальный материал и опыт практического применения антибиотиков в кормах сельскохозяйственных животных свидетельствует о том, что такая опасность существует. Показано образование и накопление устойчивых форм сальмонелл и кишечной палочки в составе кишечной микрофлоры при подкормке животных антибиотиками. Смит и Кребс выделили из носа и поверхности кожного покрова работников ферм, где использовались антибиотики, штаммы стафилококков, тождественные со штаммами, выделенными от животных, которые обладали устойчивостью к антибиотикам, входившим в рационы животных. Подобные наблюдения очень многочисленны. Кроме того, в последнее время появились сообщения об аллергезирующей роли некоторых антибиотиков и продуктов их распада.

Так как большинство антибиотиков, применяющихся для стимуляции роста животных, используются в то же время в качестве терапевтических препаратов, понятна необходимость известных ограничений в использовании некоторых антибиотиков, особенно в немедицинских целях.

В настоящее время имеются все основания считать, что кормогризин, витамицин и кормарин могут быть использованы в качестве ростстимулирующих добавок в кормах животных наряду с известными препаратами, имея существенное преимущество, так как сводят к минимуму опасность снижения терапевтического действия основных медицинских антибиотиков.

Кормогризин, витамицин и кормарин рекомендуются для использования в виде высушенных на распылительной сушилке мицелия н культуралыгой жидкости продуцентов. Таким образом, производство препаратов не требует трудоемкого выделения и очистки индивидуальных ростостимулирующих веществ. Предложенные препараты содержат комплекс биологически активных соединений: антибиотики, витамины, некоторые ферменты и жизненно важные аминокислоты, биологически активные вещества пигментной природы и ряд других неидеитифицированных факторов роста. Далее, опишем отмеченные препараты.

Витамицин. Продуцентом витамицина является актиномицет оранжевой группы Act. aureoverticillus 1306, выделенный из залежной почвы Волгоградской области Н. А. Красильниковым, А. И. Кореняко, Н. И. Никитиной и О. И. Артамоновой. Он хорошо растет на разных питательных средах, в том числе и недорогих, выгодных для промышленного производства. Характерной особенностью этого штамма является ярко-оранжевая или ярко-красная окраска колоний, в зависимости от состава среды. Пигменты не диффундируют в среду. Продуцент витамицина имеет спороносны в виде несовершенных спиралей, часто на конце завиток в 0,5--1,0 оборота, на некоторых средах спороносцы расположены мутовкамп (голодный агар). Споры продолговатые, овальные, оболочка их гладкая.

Изменчивость культуры в основном проявляется в изменении окраски колоний. Наиболее стабилен продуцент витамицина на овсяной среде. Для получения препарата витамицина используется пигментированная культура.

Продуцент витамиципа обладает антибиотическим действием. Он подавляет развитие грамположительных бактерий, стафилококков, сарцип, споровых палочек, микобактерии, некоторых грибов, но не действует на грамотрицательные бактерии.

Культуральная жидкость вместе с мицелием представляет собой препарат витамицин. Было показано, что биологическая активность препарата коррелирует с яркой окраской актиномицета -- продуцента.

Это свидетельствует о том, что некоторые ростстимулирующие соединения витамицина являются веществами пигментпой природы. Действительно, отдельные пигментные фракции, выделенные из мицелия продуцента витамицина, обладают биологической активностью. Наиболее активна в этом отношении пигментная фракция, названная витамицином А, ее ростстимулирующее действие, по данным О. А. Гавриловой, составляет примерно 50--60% от суммарного действия цельного препарата [1].

Ю. М. Хохлова выделила витамицин А в кристаллическом виде. Ею определены его основные физико-химические параметры.

Это биологически активное вещество представляет собой трипирролметеповое производное хорошо изученного природного пигмента продигиозина. Наличие пиррольных колец в пигментах типа продигиозина сближает их с такими физиологически важными веществами, как хлорофилл, цитохромы, витамин В12. Эта аналогия в некоторой степени объясняет высокую биологическую активность витамицина А как стимулятора роста. Подкормка витамицином на 8--15% увеличивает привесы животных, откармливаемых на мясо, повышает сохраняемость.

Препарат витамицин не токсичен, он не вызывает каких-либо патолого-морфологических изменений в органах животных даже в дозах, превышающих в 100 раз рекомендуемые для подкормки.

Помимо ускорения роста животных, скармливание витамицина позволяет значительно экономить корма. Ростстимулирующее действие витамицина в максимальной степени проявляется при добавке в рационы, дефицитные по содержанию в них витамина А, что часто имеет место в весепне-зимпий период. Исключение из рациона до 80% витамина А не оказывает отрицательного влияния па развитие молодняка. Это очень цепное свойство, так как витамин А плохо сохраняется в кормах и требуется специальное обогащение кормов.

Таким образом, применение витамицина в качестве ростстимулирующих добавок в корма сельскохозяйственных животных и птиц представляется чрезвычайно перспективным. В настоящее время выпуск препарата осваивается промышленностью.

Кормарин. Продуцирует кормарин актиномицет Act. aurigineus 2377, выделенный из песчаника берега Каспийского моря Н. А. Красильниковым с группой сотрудников. Штамм обладает антимикробным действием, он подавляет развитие грамотрицательных и грамположительных бактерий и микобактерий, на грибы и дрожжи не действует. Культура продуцента хороню развивается на многих питательных средах. При выращивании на средах с овсяной, пшеничной или кукурузной мукой хорошо выражена желто-коричневая или красновато-коричневая окраска колоний. Пигмент водорастворим и диффундирует в среду, которая окрашивается в желтый или красновато-коричневый цвет.

Препарат кормарин, рекомендуемый для подкормки животных, представляет собой культуральную жидкость и мицелий продуцента, высушенные на распылительной сушилке. Кормарин содержит комплекс биологически активных веществ (антибиотик, витамины группы В, аминокислоты, гормоноподобные вещества и другие факторы роста).

Исходный штамм продуцента кормарина обладает сравнительно невысокой антибиотической активностью, которая значительно варьирует в зависимости от состава ферментационной среды.

Препараты кормарина обладают малой токсичностью даже в дозах, в 25 раз превышающих рекомендованные. Показано, что использование кормарина в рационе животных и птиц повышает привесы на 7--18%, повышает выживаемость молодняка, улучшает обмен веществ и показатели усвояемости компонентов корма, улучшает яйценоскость кур (4--12%), снижает затраты корма и, что особенно ценно, белка на единицу привеса. Введение кормарина в рационы позволяет вырастить нормальных, жизнеспособных цыплят и кур-несушек даже при снижении содержания в кормах витамина А, каротина на 70--80% по сравнению с принятой нормой за счет усиления белкового обмена и улучшения усвоения питательных веществ. По-видимому, кормарин способствует более рациональному и экономному использо ванию имеющихся ресурсов витамина А.

Приведенные материалы по изучению влияния кормарина на рост животных и птиц позволяют сделать вывод о высокой биологической активности препарата и о возможности его использования в качестве стимулятора роста животных.

Кормогризин (гризин). Антибиотик образуется в результате жизнедеятельности актиномицета Act. griseus. Актиномицет хорошо растет на обычных средах с органическими формами азота и на некоторых синтетических средах. Колонии плотные, бесцветные. Спороносцы спиральные. Споры шаровидные или шаровидно-овальные. Помимо гризина, продуцент образует и другие биологически активные вещества: витамины группы В, аминокислоты, ферменты, гормоноподобные вещества и др.

Гризин обладает широким спектром действия: угнетает развитие ряда грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов, некоторых фитопатогенных грибов и дрожжей. Установлена высокая терапевтическая активность гризина при амебной дизентерии; антибиотик обладает малой токсичностью.

Гризин относится к антибиотикам пептидной природы и близок к стрентотрицину. Хлоргидрат гризина представляет собой гигроскопический аморфный порошок, хорошо растворимый в воде и метиловом спирте, характеризуется высокой стабильностью и сохраняет активность при нагревании.

Препарат кормогризина предложен для использования в качестве ростстимулирующих добавок в корма. Установлено, что добавка кормогризина в корма животных способствует увеличению привесов и снижению затрат кормов на единицу привеса.

Кормогризин оказывает положительное влияние на обмен веществ у животных (белковый, жировой), увеличивает эффективность использования витаминных добавок, особенно витамина А, что позволяет получать дополнительные привесы при экономии источников витамина А.

Работами Н. И. Леонова с сотрудниками показано, что гризин в дозах, используемых для стимуляции роста, не накапливается в органах и тканях животных. Даже длительное скармливание гризина (60--100 дней) практически не изменяет чувствительности к нему кишечной палочки. Не обнаружено также возникновения перекрестной устойчивости кишечной палочки к другим антибиотикам, как это наблюдается при использовании биомицина, террамицина и других медицинских препаратов. Эффективность применения кормогризина для стимуляции роста животных близка к эффективности известных кормовых препаратов -- террамицина и биомицина. В то же время кормогризин выгодно отличается тем, что не используется в медицине и не может способствовать снижению терапевтического действия медицинских антибиотиков [6; c. 219].

В последнее время в производстве кормов для улучшения их усвояемости и пищевых свойств, консервации используют препараты культур молочнокислых бактерий: закваски, пробиотики.

Например, закваска биотроф представляет собой выделенную из природной среды культуру молочнокислых бактерий, способных к быстрому размножению в силосуемой зеленой массе. Быстрый рост молочнокислых бактерий обеспечивает накопление молочной кислоты, которая, в свою очередь, подавляет рост гнилостных бактерий и плесневых грибов. В результате такого контролируемого микробиологического процесса образуется силос оптимального состава. В нем сохраняется и даже увеличивается содержание белков и других питательных веществ. Такой силос обладает хорошими вкусовыми качествами, его с удовольствием поедают животные, многократно окупая затраты на закваску высоким качеством продукции, дополнительными удоями и привесами [11].

Задача консервации силоса принципиально может решаться одним из трех известных способов: повышением осмотического давление с помощью поваренной соли, подкислением с помощью кислот и, наконец, созданием желательной микробной среды с помощью заквасок. Бесспорно, консервирование силоса с помощью микробных заквасок в наибольшей степени соответствует кормовым потребностям животных, требованиям охраны труда и защиты окружающей среды, и, при этом, является наиболее экономически эффективным. Закваска дешевле поваренной соли, а дает силос, не уступающий по качеству силосу с химическим консервантом.

Препарат биотроф обладает существенным преимуществом по сравнению с другими силосными заквасками. Входящие в ее состав кисломолочные бактерии осмотолерантны, т. е. способны к интенсивному росту в условиях повышенной концентрации солей и пониженной влажности. Это позволяет использовать ее не только для приготовления обычного силоса, но и для силоса из подвяленного сырья и для сенажа.

Ферментативные пробиотики (целлобактерин, миллобактерин и др.) представляют собой выделенную из рубца КРС ассоциацию микроорганизмов и первоначально были предназначены для ускорения развития рубца у телят. Действительно, они обеспечивают нормализацию пищеварения и более ранний переход телят к питанию грубыми кормами, а также улучшают рубцовую микрофлору взрослых животных.

Дальнейшие исследования показали, что эти пробиотики не менее полезны животным с однокамерным желудком: свиньям, птице, рыбам. Так, целлобактерин, подобно ферментам, расщепляет некрахмальные полисахариды, а выделяемая им молочная кислота препятствует развитию условно-патогенной микрофлоры.

За счет нормализации кишечной микрофлоры снижается потребность в кормовых антибиотиках. В использовании пробиотиков полностью совпадают интересы зоотехнической и ветеринарной служб, поскольку эти препараты в равной степени положительно влияет на продуктивность и здоровье животных [4; c. 37].

3. Санитарно-гигиеническое использование бактерий в животноводстве

Использование бактерий в животноводстве не ограничивается только антибиотиками и другими препаратами, обеспечивающими рост и продуктивность животных, полноценность их рациона, предупреждение расстройств пищеварения и других инфекционных заболеваний. Бактерии и их препараты активно используются также в санитарно-гигиенических целях, а именно для дезинфекции, очищения производственных помещений животноводческих комплексов, дезактивации и утилизации производственных отходов животноводства.

В настоящее время получили распространение как средства для очистки и гигиены помещений для всех видов сельскохозяйственных животных и птицы пробиотические препараты. Они применяются наряду и вместо специальных дезинфицирующих средств.

Микроорганизмы, как известно, вырабатывают экзополимеры, которые вместе с различными органическими и неорганическими загрязнениями покрывают микробные клетки и колонии и прочно фиксируют их к поверхности. Образовывается непроницаемая сеть вокруг колоний, которая защищает их от вредных воздействий. Обязательным условием для действия дезинфектантов является обеспечение прямого контакта между микробной клеткой и дезинфектантом. Биопленка усложняет проникновение дезинфектанта в микробные клетки и делает дезинфекцию неэффективной.

Биопленка приобретает функцию баръера и является резервуаром патогенных бактерий [9].

Все эти проблемы и негативные тенденции являются причиной привлечения внимания многих специалистов к разработке и внедрению альтернативных, инновационных подходов и средств для контроля патогенов.

Энзимы и поверхностно-активные вещества, добавленные в пробиотические продукты, способствуют эффективному разрушению биопленки и устранению находящихся в ней микроорганизмов.

Пробиотические бактерии вступают в конкурентные взаимоотношения с патогенными бактериями и побеждают их относительно:

пространства пищевого субстрата воды. В результате происходит угнетение и уничтожение патогенных бактерий.

Пробиотические бактерии при этом спорулируются и сохраняются,

вытесняют патогенные и создают стабильную и здоровую микробную среду.

Это эффективная альтернатива традиционным очищающим и дезинфицирующим средствам.

Пробиотические бактерии и препараты на их основе (хризаил, Bacillus и др.) эффективно угнетают патогенную микрофлору до уровней, которые не

представляют риска для здоровья животных.

Они также способствуют более эффективному контролю и уменьшению экономических убытков от некоторых актуальных для животноводства заболеваний: маститов, копытных заболеваний, колибактериоза, сальмонеллеза, стрептококковых и стафилококковых инфекций и других. Уменьшают необходимость применения противобактериальных средств в профилактических целях.

Пробиотические бактерии и препараты на их основе

улучшают гигиенические показатели воздуха и уменьшают неприятные запахи в помещениях, уменьшают влажность в помещениях для животных,

понижают биоцидное давление на патогены и уменьшают риск развития резистентности среди этих организмов, что приводит к более эффективному использованию дезинфектантов и антибиотиков, когда и где это необходимо (более эффективный контроль инфекционных заболеваний).

Используемые пробиотические бактерии относятся к виду Bacillus семейства Bacillacaea. Эти виды микроорганизмов проявляют намного меньшую склонность развивать, приобретать или обмениваться антибиотической резистентностью с другими микроорганизмами. Не наблюдаются негативные эффекты на животных и людей, и их определение дано в Американской коллекции типовых культур (АТСС) в классе биобезопасности -1 (непатогенные микроорганизмы без риска для здоровья).

В условиях интенсификации животноводства и снижения размеров посевных площадей проблема утилизации навоза в животноводческих комплексах становится крайне актуальной. На крупных предприятиях скапливаются десятки тысяч тонн навоза, занимающие огромные площади, к тому же обладает крайне неприятным запахом, распространяющимся на сотни метров. В связи с вышесказанным, в крупных хозяйствах существуют три основные проблемы, значимость которых для хозяйств варьирует:

- высокая концентрация в производственных помещениях вредных газов, образующихся в процессе разложения продуктов жизнедеятельности животных (сероводорода, аммиака и метана). Содержание данных веществ в воздухе помещений отрицательно влияет на развитие животных, снижает уровень прироста, увеличивает процент падежа;

- неприятные запахи на территории ферм и навозохранилищ, нервирующие как персонал, так и жителей ближайших населенных пунктов;

- большие объемы навоза, перепревающего до внесения в почву в течении 2-3 лет, занимают пахотные площади, которые могли бы быть использованы с большей пользой.

Для дезактивации и утилизации производственных отходов животноводства в настоящее время используют специальные препараты, которые содержат ферменты и специально отобранные культуры природных полезных бактерий, перерабатывающие навоз и помет.

Такие препараты (например, отечественные препараты серий биофорс, биоактан) предназначены для применения в навозохранилищах, в аэробных и анаэробных условиях; ускорения процесса переработки и компостирования навоза (помета); уменьшения выделения запахов на животноводческих фермах; очистки сточных вод в окислительных прудах, отстойниках, коллекторах и других очистных сооружениях [9].

Штаммы бактерий, используемые при создании этих препаратов подбираются по двум основным принципам: взаимодополняемости (для максимальной эффективности по переработке отходов животноводства) и безопасности (чтобы среди продуктов жизнедеятельности не было нежелательных веществ - ядов, метана, аммиака, сероводорода).

Воздействуя на отходы животноводства, эти бактерии выделяют ферменты, способные разрушать сложные органические соединения до более простых. Последние, используются ими в процессе своей жизнедеятельности. В результате значительно снижается концентрация вредных летучих газов; при этом, как правило, сокращается срок переработки навоза (помета) [8; c. 223].

Итоговым продуктом переработки навоза и помета с использованием биопрепаратов является полноценный перегной, пригодный для использования в качестве органического удобрения.

При применении таких препаратов непосредственно внутри производственных помещений изменяется направление разложения отходов: сокращается размножение нежелательных микроорганизмов, вырабатывающих в процессе жизнедеятельности сероводород, аммиак,метан.

Концентрация этих газов в воздухе снижается в несколько раз, наблюдаются: снижение вязкости навозной массы, отсутствие осадка на дне навозных ванн.

Оптимальными условиями для функционирования бактерий, входящих в состав биопрепаратов, являются: температура отходов + 20 - + 60 С, Рн 4-10, влажность не менее 40%. Процесс переработки отходов с использованием бактериальных препаратов идет с выделением тепла(экзотермически), поэтому даже при недостаточной температуре окружающей среды температура стоков будет несколько выше.

При этом следует отметить, что определенным недостатком в использовании биопрепаратов в санитарии и гигиене животноводства является их полная несовместимость с традиционно используемыми в нашей стране жесткими химическими дезинфицирующими реагентами (кислоты, щелочи, каустическая сода и др.)…

Заключение

Таким образом, в завершение данной работы необходимо отметить следующее.

Современное промышленное животноводство невозможно себе представить без использования знаний и достижений микробиологии и микробиологической промышленности.

Использование бактерий в ветеринарии и животноводстве началось сразу же после их открытия. Прежде всего, получили распространение исследования действия антибиотиков на основе культур бактерий.

Это объясняется целым рядом преимуществ, которыми обладают антибиотики по сравнению с другими химиотерапевтическими веществами: антимикробное действие в очень малых дозах; широкий спектр противомикробного действия, что особенно важно при использовании антибиотиков в борьбе с инфекциями, вызванными несколькими возбудителями; сравнительно малая токсичность.

Обладая специфическим механизмом действия, антибиотики избирательно подавляют развитие тех или иных патогенных микроорганизмов. Подавляя развитие патогенных микроорганизмов и определенным образом стимулируя защитные силы животного организма, антибиотики показали высокую эффективность действия при лечении и профилактике многих заболеваний сельскохозяйственных животных.

Помимо применения в ветеринарии, антибиотические вещества стали использоваться для стимуляции роста сельскохозяйственных животных. Как показали исследования, введение антибиотиков в рацион сельскохозяйственных животных и птиц позволяет значительно увеличить прирост веса, иногда до 50% по сравнению с контролем. Помимо стимуляции роста, антибиотики способствуют повышению аппетита животных и лучшему использованию питательных веществ корма, что дает возможность сократить расходы корма до 10--20% на единицу привеса. При этом также появляется возможность сокращения сроков откорма на 10--15 дней. Под влиянием аптибиотиков использование питательных веществ рациона повышается на 8--12%.

Более полноценное использование пищи при введении в рацион антибиотиков позволяет в значительной степени сократить потребность животных в некоторых витаминах (А, В), наиболее дефицитном белке животного происхождения и заменить его в кормах менее дефицитными растительными белками без ущерба для роста и развития. В отдельных случаях добавка антибиотических препаратов к корму животных способствует более экономному использованию таких незаменимых аминокислот, как метионин, триптофан, лизин.

В последнее время в производстве кормов для улучшения их усвояемости и пищевых свойств, консервации используют препараты культур молочнокислых бактерий: закваски, пробиотики.

Вместе с тем, использование бактерий в животноводстве не ограничивается только антибиотиками и другими препаратами, обеспечивающими рост и продуктивность животных, полноценность их рациона, предупреждение расстройств пищеварения и других инфекционных заболеваний. Бактерии и их препараты активно используются также в санитарно-гигиенических целях, а именно для дезинфекции, очищения производственных помещений животноводческих комплексов, дезактивации и утилизации производственных отходов животноводства.

В настоящее время получили распространение как средства для очистки и гигиены помещений для всех видов сельскохозяйственных животных и птицы пробиотические препараты. Они применяются наряду и вместо специальных дезинфицирующих средств.

Для дезактивации и утилизации производственных отходов животноводства используются специальные препараты, которые содержат ферменты и специально отобранные культуры природных полезных бактерий, перерабатывающие навоз и помет.

Список литературы

1. Алиханян С. И. Селекция промышленных микроорганизмов. - М.: Агропромиздат, 1988.

2. Беляев В. Д. Микробиология - сельскому хозяйству. - М.: ВАСХНИИЛ, 1990.

3. Денисов Н. И. Кормовые дрожжи. - М.: Животноводство, 1992.

4. Интенсивные технологии кормления сельскохозяйственных животных и птицы: рекомендации/Под ред. Ф.С. Хазиахметова. - Уфа: БГАУ, 2005.

5. Калунянц К. А., Ездаков Н. В. Производство и применение ферментных препаратов в сельском хозяйстве. - М.: Агропромиздат, 1989.

6. Коляков Я. Е. Ветеринарная микробиология. 9-е изд. - М.: КолосС, 2002.

7. Мейнелл Дж., Мейнелл Л. Э. Экспериментальная микробиология. Пер. с англ. - М.: Медицина, 1997.

8. Микробиология, гигиена, санитария в животноводстве: Учебник для вузов. - /Емцев В.Т, Храмцов В.В., Переверзева Г.И. - М.: Дрофа, 2004.

9. Микробиология в животноводстве: Учебник для вузов. - /Под ред. Б.Я. Неймана. - М.: КолосС, 2003.

10. Петухова Е.А., Бессарабова Р.Ф., Хаменева Л.Д. и др. Зоотехнический анализ кормов. Изд. 2-е перераб. и дополн. - М. Агропромиздат. 1989.

11. Хохрин С.Н. Корма и кормление животных. - СПб.: Лань, 2002.

Размещено на Allbest.ru

...