Кормовая добавка из помета — источник аминокислот и полезных бактерий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кормовая добавка из помета -- источник аминокислот и полезных бактерий

А.М. Степанова, Н.П. Тарабукина, М.П. Неустроев, С.И. Парникова, ФИЦ «Якутский научный центр СО РАН»; М.П. Скрябина, Якутский НИИ сельского хозяйства им. М.Г. Сафронова

Abstract

Litter feed additive as source of amino acids and beneficial bacteria

Anna M. Stepanova, Nadezhda P. Tarabukina, Marfa P. Scryabina, Mikhail P. Neustroev, Svetlana I. Parnikova Yakut Scientific Research Institute of Agriculture

Feed additive was derived from poultry manure by microbiological synthesis. After a 10-day feeding poultry with probiotic strains of bacteria B. subtilis TNP-3 and B. subtilis TNP-5, the litter does not contain potential enteropathogens and can be used as a raw material for feed additive. Based on the results of microbiological and biochemical studies the technology of feed additive (powder) with the use of extrusion was developed. Extrusion at a temperature of up to 120 °C for 5-6 seconds provides presence of beneficial bacteria and significantly high content of essential amino acids. According to the results of biochemical studies, litter feed additive contains 18 free amino acids. The total concentration of free amino acids in the feed additive (powder) is 406.3 mg/kg, which is 1.7 times higher than that in the litter without fermentation and extrusion.

The experiments have shown that inclusion of 3.3% feed additive in the diet does not have negative effect on physiological state, viability and productivity of laying hens. Survival of birds in both groups was 100%. Additive application in the experimental group of chickens revealed absence of opportunistic pathogenic microorganisms and microscopic fungi, presence of bifidobacteria and spore-forming aerobic Bacillus bacteria in powder, as well as predominance of beneficial micro flora and lack of potential enteropathogens (compared to control). It allows to conclude that feed additive obtained by microbiological synthesis from bird droppings possess probiotic properties. The results of biochemical study of egg production indicate that the use of food additives (to 3.3% of the basic diet) for laying hens significantly increases content of major micro and macro-elements in eggs, compared to the control. Therefore, the use of feed additive-powder (up to 3.3% of the basic diet) does not reduce egg quality. Thus, based on the results of these studies, it can be concluded that the litter obtained from laying hens, after application of probiotic `Nord-Bakt', further fermentation with strains Bacillus subtilis TNP-3 and Bacillus subtilis TNP-5, followed by extrusion can be used as a feed additive as a source of amino acids and beneficial bacteria.

Key words: laying hens, bird droppings, probiotics, strains of bacteria, Bacillus subtilis TNP-3, Bacillus subtilis TNP-5, exrusion, dust, free amino acids, beneficial microbiota, enteropathogens

кормовой помет пудрет аминокислотный

Аннотация

Из птичьего помета путем микробиологического синтеза получена кормовая добавка. Помет птиц после 10 дней выпаивания пробиотиком из штаммов B. subtilis ТНП-3 и B. subtilis ТНП-5 не содержит потенциальных энтеропатогенов и может быть использован в виде сырья для получения кормовой добавки. При разработке технологии кормовой добавки -- пудрета с применением экструдирования основывались на результатах микробиологических и биохимических исследований. Экструдирование при температуре до 120 °С в течение 5--6 с обеспечивает содержание полезных бактерий и достоверно высокое содержание незаменимых аминокислот.

По результатам биохимических исследований в кормовой добавке из помета содержится 18 свободных аминокислот. Общая концентрация свободных аминокислот в пудрете составляет 406,3 мг/кг, что 1,7 раза выше, чем в помете без ферментации и экструдирования. Как показали опыты, включение в рацион 3,3% кормовой добавки не оказывает отрицательного действия на физиологическое состояние, жизнеспособность и продуктивность кур-несушек. Сохранность птиц в обеих группах -- 100%. Отсутствие условно-патогенных микроорганизмов, микроскопических грибов и присутствия бифидо- и спорообразующих аэробных бактерий рода Bacillus в пудрете, а также преобладание представителей полезной нормофлоры и отсутствие потенциальных энтеропатогенов у опытной группы кур после его применения (по сравнению с контролем) позволяют сделать заключение о пробиотических свойствах кормовой добавки, полученной путем микробиологического синтеза из птичьего помета.

Результаты биохимического исследования яичной продукции свидетельствуют, что применение кормовой добавки (до 3,3%) от основного рациона кур-несушек достоверно повышает содержание основных микро- и макроэлементов в яйце, по сравнению с контролем. Следовательно, применение кормовой добавки -- пудрета (до 3,3% от основного рациона) не снижает качество яичной продукции.

Доказано, что фекалии от птиц при использования препарата «Норд-Бакт» и дальнейшей ферментации их сочетанием бактерий B. subtilis ТНП-3 и B. subtilis ТНП-5 после экструдирования могут быть применены в качестве кормовой добавки как источник аминокислот и полезных микроорганизмов.

Ключевые слова: куры-несушки, птичий помет, пробиотик, штаммы бактерий, B. subtilis ТНП-3, B. subtilis ТНП-5, экструдирование, пудрет, свободные аминокислоты, полезная микробиота, энтеропатогены

Введение

На сегодняшний день в стране существует множество птицефабрик, где в больших количествах разводят кур, гусей, индеек и другие виды птиц. Продукты производства птицефабрик -- мясо, яйца, перо и пух. При этом нередко количество образующихся отходов (а именно птичьего помета) может превышать объем основной продукции, достигая сотен тонн в год, в связи с чем актуальна задача разработки безопасных и безотходных технологий получения продукции птицеводства, включающих органические отходы в птицеводческих комплексах [1]. Существует несколько способов утилизации органических отходов птицеводства: использование их в растениеводстве как удобрений, сырья для получения кормовых добавок, получение биотоплива, а также чистой воды из сточных вод. Кормовые добавки из переработанного сырья и отходов животноводства не уступают многим кормам по питательной ценности [2]. Кроме того, с пометом птиц выходит до 30...35% не переваренного корма. В зависимости от условий содержания и кормления птицы птичий помет может служить источником полезных веществ или фактором загрязнения природной среды [3].

Цель исследования -- разработка производства пробиотической кормовой добавки из птичьего помета, переработанного с применением штаммов бактерий Bacillus subtilis.

Материалы и методы

Научно-исследовательская работа проведена в ОАО «Якутская птицефабрика» на курах-несушках кросса «Родонит-3» промышленного стада в цехе № 18 и лаборатории по разработке микробных препаратов ФГБУН ФИЦ «ЯНЦ СО РАН» ЯНИИСХ. В качестве сырья для получения кормовой добавки (пудрета) использовали сырой птичий помет кур после 10-дневного применения пробиотика «Норд-Бакт» по 0,01 мл или 5*107 КОЕ на 1 голову, ежедневно. Для ферментации свежеполученного помета использовали также препарат «Норд-Бакт» (представляющий равное сочетание штаммов бактерий B. subtilis ТНП-3 и B. subtilis ТНП-5 и содержащий 5*109 КОЕ/мл) из расчета 1 мл на 100 г помета и выдерживали в течение 2 дней при температуре 25.. .28 °С.

Затем для получения пудрета обработали помет термическим способом: пропустили через экструдер марки «Экорм-1-1600.000», при движении помет подвергался разогреву и прессованию при температуре 100.120 °С в течение 5-6 с, затем охлаждению и измельчению. Для опытов по испытанию полученной кормовой добавки отобраны куры-несушки в возрасте 14 месяцев в количестве 24 голов. Опытная группа кур-несушек получала 3,3% пудрета от основного рациона. Контрольная группа получала основной рацион без пудрета. Содержание аналогичное, соответствующее зоотехническим нормам, поение желобковое, доступ свободный.

Микробиологические исследования проб пудрета, помета птиц проведены на наличие бифидо-лактобактерий, энтерококков, аэробных спорообразующих бактерий, также на содержание мезофильных аэробных факультативно-анаэробных микроорганизмов, энтеробактерий, стафилококков, микроскопических грибов, по общепринятым методикам [4-7]. Биохимические исследования пудрета и яиц проведены на инфракрасном анализаторе ИКА NIR SCANNER model 4250. Обработку полученных данных проводили с использованием программы Snedecor, Microsoft Excel и также использовали статистическую обработку по Стьюденту.

Результаты и обсуждения

В микробиоте помета опытных групп птиц после 10-дневного поения пробиотиком «Норд-Бакт» присутствует только представители нормобиоза кишечника (лакто- и бифидобактерии, энтерококки, аэробные споровые бактерии), не содержатся патогенные стафилококки, плесневые и токсигенные грибы в отличие от помета контрольной группы кур-несушек, у которых не применялся препарат.

Результаты исследований подтверждают данные, полученные А.М. Степановой [8], о том, что применение пробиотика «Норд-Бакт» обеспечивает микробиологическую безопасность отходов птицеводства.

Высокотемпературная сушка позволяет эффективно обезвредить помет от условно-патогенных и патогенных бактерий, сохраняя при этом полезные элементы. При получении пудрета исходили из результатов микробиологических и биохимических исследований. При микробиологическом исследовании учитывали сохранность представителей нормофлоры: бифидо-лактобактерии, энтерококки, спорообразующие аэробные бактерии и отсутствие патогенных микроорганизмов. Как показали результаты исследований (табл. 1), отсутствие условно-патогенных микроорганизмов и микроскопических грибов в пудрете обеспечивает режим сушки экструдером при температуре 100.120 °С в течение 5-6 с.

Таблица 1. Количество микроорганизмов в кормовой добавке из помета птиц, КОЕ/г

Обозначения. Л+ -- эшерихии, ферментирующие лактозу; Л- -эшерихии, не ферментирующие лактозу; ++ отсутствие роста; + -- единичный рост; +++ -- интенсивный рост.

Помет, ферментированный штаммами бактерий B. subtilis (из расчета 1 мл или 5*10⁹ КОЕ на 100 г) и высушенный в течение 2 дней при температуре 25...28 °С до применения термической обработки, содержит значительное количество бифидобактерий, лактобактерий до 1,9 х 10⁵ КОЕ/г, энтерококков -- 1,7 х 10⁵ КОЕ/г, спорообразующих бактерий -- 8,0 х 10⁴ КОЕ/г, лактозоположительных эшерихий -- 9,2 х 10⁴ КОЕ/г, стафилококков -- 6,0 х 10⁴ КОЕ/г, также единичные дрожжи.

В полученной кормовой добавке (пудрете) после экструдирования резко сократилось КМАФАнМ, количество бифидобактерий, энтерококков (примерно на 2 порядка), исчезли лактобактерии, лактозоположительные эшерихии, стафилококки, дрожжи, и в тоже время не только сохранилось, но и увеличилось число спорообразующих аэробных бактерий рода Bacillus (до 1,2 х 10⁵ КОЕ/г), которые являются основой пробиотика «Норд-Бакт», использованного при получении пудрета из птичьего помета. Как известно, препараты на основе B. subtilis выдерживают нагревание и гранулирование [9, 10].

По результатам биохимических исследований в кормовой добавке из помета содержится 18 свободных аминокислот (табл. 2). Общая концентрация свободных аминокислот в пудрете составляет 406,3 мг/кг, что 1,7 раза выше, чем в помете без ферментации и экструдирования. Свободные аминокислоты, попадая в кровь, участвуют в синтезе белков. Смесь аминокислот, несвязанных свободных белков в составе комбикормов животных повышают их иммунобиологический статус, активизируют обмен веществ, улучшают аппетит, переваримость кормов и сопротивляемость к различным заболеваниям [2, 11, 12].

Таблица 2. Аминокислотный анализ образцов помета и пудрета

Примечание. *** P > 0,001.

Включение в рацион 3,3% пудрета не оказывает отрицательного действия на физиологическое состояние, жизнеспособность и продуктивность кур-несушек. Сохранность птиц в обеих группах 100%.

Несмотря на отсутствие и малое количество представителей полезной микрофлоры в пудрете, у кур опытной группы (табл. 3) в микробиоте кишечника отмечено более высокое содержание лакто- и бифидобактерий, отсутствие лактозоотрицательных эшерихий в отличие от кур контрольной группы, получавших полный основной рацион комбикорма без кормовой добавки. Отсутствие условнопатогенных микроорганизмов, микроскопических грибов, присутствие бифидо- и спорообразующих аэробных бактерий рода Bacillus в пудрете, преобладание представителей полезной нормофлоры и отсутствие потенциальных энтеропатогенов у опытной группы кур после его применения (по сравнению с контролем) обусловливают пробиотические свойства кормовой добавки, полученной путем микробиологического синтеза из птичьего помета. Полученные данные согласуются с результатами исследований по применению кормовых добавок на основе штаммов бактерий B. subtilis, Bac. licheniformis [13--18].

Таблица 3 Микрофлора помета птиц после применения кормовой добавки

Примечание. Л+ -- эшерихии, ферментирующие лактозу; Л- - эшерихии, не ферментирующие лактозу; ++ отсутствие роста; + -- единичный рост; +++ -- интенсивный рост.

Результаты биохимического исследования яичной продукции (табл. 4) свидетельствуют, что применение пудрета (до 3,3% от основного рациона кур-несушек) достоверно повышает содержание основных микро- и макроэлементов в яйце, по сравнению с контролем. При этом не снижается качество яичной продукции. Таким образом, подтверждается полученный путем экструдирования помета птиц после поения пробиотиком «Норд-Бакт» и последующей ферментации суспензией штаммов В. subtilis ТНП-3 и В. subtilis ТНП-5 перспективен в качестве кормовой добавки как источник аминокислот и полезных микроорганизмов.

Таблица 4 Результаты биохимических исследований яиц кур после скармливания пудрета

Примечание. *P < 0,05; **P > 0,05.

Выводы

1. Режим сушки кормовой добавки из помета птиц экструдером при температуре 100...120 °С в течение 5-6 с обеспечивает уничтожение условно-патогенных микроорганизмов и микроскопических грибов.

2. В пудрете после экструдирования резко сократилось КМАФАнМ, количество бифидобактерий, энтерококков (примерно на 2 порядка), совершенно исчезли лактобактерии, лактозоположительные эшерихии, стафилококки, дрожжи, однако увеличилось число спорообразующих аэробных бактерий рода Bacillus (до 1,2 х 10⁵ КОЕ/г), которые являются основой пробиотика «Норд-Бакт», использованным при получении пудрета из птичьего помета.

3. В кормовой добавке из помета содержится 18 свободных аминокислот. Общая концентрация свободных аминокислот в пудрете составила 406,3 мг/кг, что 1,7 раза выше, чем в помете без ферментации и экструдирования.

4. Включение в рацион птиц 3,3% кормовой добавки не оказывало отрицательного действия на физиологическое состояние, жизнеспособность и продуктивность кур-несушек, достоверно повысило содержание основных микро- и макроэлементов в яйце.

5. Пудрет, полученный экструдированием помета птиц после поения пробиотиком «Норд-Бакт» и дальнейшей его ферментацией суспензией штаммов B. subtilis ТНП-3 и B. subtilis ТНП-5, может как кормовая добавка добавляться в рацион кур-несушек в качестве источника аминокислот и полезных бактерий.

Библиографический список

1. Кисиль И., Тер-Саркисян Э. Птичий помет -- источник стимуляторов роста // Комбикорма. 2007. № 8. С. 83--84.

2. Болотина Е.Н. Использование экструдированных кормов при откорме свиней // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2014. № 1. С. 118--122.

3. Гарзанов А., Дорофеева О., Капустин С. Экструдированные корма из биоотходов // Комбикорма. 2011. № 8. С. 47-48.

4. Артемьева С.А., Артемьева Т.Н., Дмитриева А.И., Дорутина В.В. Микробиологический контроль мяса животных, птицы, яиц и продуктов их переработки: справочник / под ред. Г.В. Быковская, Л.Л. Кожина. М.: КолосС, 2002. 287 с.

5. Сидоров М.А., Скородумов Д.И., Федотов В.Б. Определитель зоопатогенных микроорганизмов: справочник. М.: Колос, 1995. 107 с.

6. Беркли Р., Бок Э., Бун Дэвид, Бреннер Д. Определитель бактерий Берджи: Справочник: в 2 т. / под ред. Д. Хоулт, Н. Криг, П. Снит; пер. с англ. под ред., предисл. Г.А. Заварзин. 9-е изд. М.: Мир, 1997. Т. 1.

7. Современные методы исследования микроорганизмов / сост. И.Е. Черепнева; ред. И.Б. Лещинская. Казань: КГУ, 1998. 63 с.

8. Степанова А.М. Технология применения пробиотика из штаммов бактерий B. subtilis ТНП-3 и B. subtilis ТНП-5 в птицеводстве: автореф. ... канд. вет. наук. Якутск, 2011. 19 с.

9. Грязнева Т.Н. Технология производства пробиотика Биод-5 и его лечебно-профилактическая эффективность для разных видов животных: автореф. дисс. ... д-ра биол. наук. М., 2005. 32 с.

10. Татарчук О.П. Характеристика пробиотического штамма B. subtilis CBS 117162 и кормовой добавки на его основе // Ветеринария. 2012. № 4. С. 20--22.

11. Dhama K., Verma V., Sawant P.M., Tiwari R., Vaid R.K., Chauhan R.S. Applications of Probiotics in Poultry: Enhancing Immunity and Beneficial Effects on production Performances and Health // Journal of Immunology and Immunopathology. 2011. Vol. 13. № 1. P. 1--19.

12. Park Y.H., Hamidon F., Rajangan C, Soh K.P., Gan C.Y., Lim T.S., Abdullah W.N., Liong M.T. Application of Probiotics for the Production of Safe and High-quality Poultry Meat // Korean J Food Sci Anim Resour. 2016. Vol. 36. № 5. P. 567--576.

13. Малик Е.В., Козак С.С., Адамов А.Н. Использование пробиотической добавки «Биокорм Пионер» для повышения микробиологической безопасности птицеводческой продукции // Новые мировые тенденции в производстве продуктов из мяса птицы и яиц. М.: ВНИИПП, 2006. С. 205--209.

14. Панин А.Н., Малик И.Н. Пробиотики в системе рационального кормления животных // Клиническое питание. 2007. № 1--2. С. 59--60.

15. Самбуров Н.В., Трубников Д.В., Попов В.С., Бабаскин Р.Н. Пробиотические кормовые добавки в технологии выращивания поросят-отъемышей // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2017. № 2. С. 29--34.

16. Степанова А.М., Тарабукина Н.П., Неустроев М.П., Неустроев Д.Д., Парникова С.И., Скрябина М.П. Кормовая добавка, полученная путем микробиологического синтеза из отходов птицеводства // Труды ВИЭВ. 2016. Т. 79. С. 289--296.

17. Фисинин В.И., Егоров И.А., Околелова Т.М., Имангулов Ш.А. Научные основы кормления сельскохозяйственной птицы // Переработанное и дополненное издание. Сергиев Посад: ВНИТИП, 2009. 352 c.

18. Ноздрин Г.А., Иванова А.Б., Шевченко А.И., Шевченко С.А. Пробиотики и микронутриенты при интенсивном выращивании цыплят кросса Смена. Новосибирск: Орнамент, 2009. 197 с.

Размещено на Allbest.ru