Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по биологии
На правах рукописи
Рогов Роман Васильевич
ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОГО ГИДРОЛИЗАТА
ИЗ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ НОРОК И ОЦЕНКА ЕГО ЭФФЕКТИВНОСТИ В СВИНОВОДСТВЕ
03.01.06 - биотехнология (в том числе бионанотехнологии)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Щелково - 2012
Работа выполнена в ГНУ Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности (ВНИТИБП) Российской академии сельскохозяйственных наук (РАСХН)
Научный Руководитель: | Албулов Алексей Иванович-доктор биологических наук, профессор, Заслуженный ветеринарный врач РФ ГНУ Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности, заведующий отделом получения биологически активных веществ |
Официальные оппоненты: | Скичко Николай Данилович - доктор биологических наук, профессор, лауреат Государственной премии СССР, главный научный сотрудник отдела противобактерийных препаратов ГНУ Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности, г. Щёлково |
Юрков Сергей Григорьевич - доктор биологических наук, профессор ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной вирусологии и микробиологии, заведующий лабораторией культур клеток с музеем клеточных штаммов | |
Ведущая организация: | ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии им. Я.Р. Коваленко |
Защита диссертации состоится л30 ноября 2012 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 006.069.01 при ГНУ Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности РАСХН по адресу: 141142, Московская область, Щелковский район, пос. Биокомбината д.17, ВНИТИБП; тел./факс: 8 (496) 56-732-63; e-mail: vnitibp@mail.ru
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности Россельхозакадемии.
Автореферат разослан л29 октября 2012 г. и размещен на сайте
Ученый секретарь диссертационного совета,
кандидат биологических наук Ю.Д. Фролов
1. Общая характеристика работы
Актуальность темы. Дефицит белка в рационах кормления животных и птиц заставляет искать его дополнительные источники. Существенным резервом кормов являются белковые добавки, получаемые из непищевых белоксодержащих отходов. Традиционный способ их переработки на мясокостную муку позволяет получать продукты, содержащие от 7 до 40% сырого протеина. Однако при скармливании мясокостной муки организм животного затрачивает значительную часть энергии на его переработку и усвоение, что снижает эффективность её применения.
Для получения высокоэффективных биологически активных добавок белоксодержащие отходы необходимо подвергать гидролизу. Проблема гидролиза белков и её практическая реализация с давних пор привлекают внимание исследователей (Н.Д. Скичко, 1978; В.А. Берестов, 1978; А.Д. Неклюдов, 1985; Л.Я. Телишевская, 2000; А.В. Бертудина, 2000; Н.Н. Максимюк, 2005; В.И. Терехов и др., 2006; Н.А. Невструев, 2008; P. Dalev, L. Simeonova, 1994). На основе гидролиза белков получают различные препараты, которые широко применяются для парентерального питания в медицине и ветеринарии; для компенсации белкового дефицита, повышения резистентности и улучшения развития молодняка сельскохозяйственных животных; как источник аминокислот и пептидов для бактериальных и культуральных питательных сред в биотехнологии.
В свиноводческих хозяйствах у поросят-сосунов в связи с дефицитом белка в рационе кормления супоросных свиноматок возникает патология с явлением гипотрофии, характеризующаяся нарушением обменных процессов, недоразвитостью различных органов и тканей, замедленным ростом и развитием организма (Н.Д. Сиротинина, 1982; В.П. Урбан, 1985; З.Д. Гильман и др., 1991; А.Ф. Дмитриев, 2001; Г.К. Волков, 2003; В.Г. Рядчиков, 2005; G. Penalver, 1988; Z. Vinovrski, 1990). В связи с вышеизложенным поиск новых белоксодержащих источников сырья в качестве источника белка для применения в свиноводстве является актуальным, имеет практическую и научную значимость.
Одним из источников белоксодержащего сырья являются отходы пушного звероводства (тушки животных), которые после убоя подвергаются утилизации.
Цель и задачи исследований. Цель настоящих исследований - разработка технологии получения белкового гидролизата из отходов пушного звероводства (мышечной ткани норок) для применения в свиноводстве.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
- разработать технологию получения белкового гидролизата из мышечной ткани норок и изучить возможность получения сухой и стерильной инъекционной формы белкового гидролизата;
- изготовить опытную партию гидролизата из мышечной ткани норок, определить его основные физико-химические свойства, степень острой токсичности, пирогенность, антигенность и анафилактогенные свойства;
- провести клинические испытания полученного гидролизата из мышечной ткани норок в комплексе с пробиотической кормовой добавкой Муцинол на молодняке свиней в послеотъёмный период;
- изучить лечебно-профилактическую эффективность инъекционной формы белкового гидролизата при постнатальной гипотрофии поросят;
- изучить эффективность применения белкового гидролизата из мышечной ткани норок на прирост живой массы, биохимические и клинические показатели крови поросят нормотрофиков в подсосный период.
Научная новизна исследований. Обоснована возможность использования в качестве исходного сырья для получения сухой и жидкой стерильной формы белкового гидролизата отходов пушного звероводства (мышечной ткани норок).
Получен белковый гидролизат из мышечной ткани норок с высокой степенью расщепления белка (до свободных аминокислот) и на его основе изготовлена стерильная инъекционная форма для парентерального введения животным, не обладающая токсическими, антигенными, пирогенными и анафилактогенными свойствами.
Показана ростостимулирующая эффективность сухой формы гидролизата в комплексе с пробиотической кормовой добавкой Муцинол у поросят послеотъёмного периода.
Показана лечебно-профилактическая эффективность применения белкового гидролизата из мышечной ткани норок в виде инъекционного стерильного раствора при постнатальной гипотрофии поросят.
Изучено ростостимулирующее действие инъекционной формы белкового гидролизата на поросятах нормотрофиках в подсосный период.
Практическая значимость работы. Разработана и в производственных условиях апробирована технология получения белкового гидролизата из мышечной ткани норок, изготовлены опытно-промышленные партии и стерильная инъекционная форма гидролизата из мышечной ткани норок для парентерального введения животным.
На основании результатов проведенных исследований предложено научно обоснованное использование белкового гидролизата в сочетании с пробиотической кормовой добавкой Муцинол при выращивании молодняка свиней.
Показана эффективность применения стерильной формы гидролизата для профилактики, лечения гипотрофии и интенсивности роста молодняка свиней в подсосный период.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Технология получения белкового гидролизата из мышечной ткани норок.
2. Изучение острой токсичности, пирогенности, антигенности и анафилактогенных свойств полученного гидролизата.
3. Результаты исследований сухой формы белкового гидролизата из мышечной ткани норок в составе пробиотической кормовой добавки Муцинол при выращивании молодняка свиней.
4. Результаты исследований стерильной формы гидролизата из мышечной ткани норок для профилактики и терапии гипотрофии поросят.
5. Результаты исследований стерильной формы белкового гидролизата из мышечной ткани норок на поросятах нормотрофиках.
ичный вклад соискателя. Диссертационная работа выполнена автором самостоятельно. Отдельные этапы работы проводились совместно с доктором ветеринарных наук, профессором В.Н. Денисенко и кандидатом ветеринарных наук, доцентом П.Н. Абрамовым (МГАВМиБ им. К.И. Скрябина), кандидатом биологических наук М.А. Фроловой (ВНИТИБП).
Апробация результатов работы. Основные материалы диссертационной работы доложены на заседаниях ученого совета ВНИТИБП (2009-2012гг.), Международной конференции Актуальные проблемы биологии в животноводстве (Боровск, 2010), Международной конференции молодых ученых Пищевые технологии и биотехнологии (Казань, 2010), научно-практической конференции, посвященной 90-летию ФГУП Армавирская биофабрика (Армавир, 2011), II-ой Международной научной конференции: Молодёжная наука - пищевой промышленности (Ставрополь, 2011), IV-ой научно-практической конференции Пищевая и морская биотехнология - для здорового питания и решения медико-социальных проблем (Светлогорск, 2011), заседании секции Ветеринарная биотехнология Отделения ветеринарной медицины Россельхозакадемии (Щелково, 2012) и на совещаниях сотрудников отдела биологически активных веществ ГНУ ВНИТИБП (2010-2012).
Публикация научных исследований. По материалам диссертационной работы опубликовано 12 научных работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ для публикации материалов диссертационных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 107 страницах машинописного текста и включает введение, обзор литературы, собственные исследования, материалы и методы, результаты исследований и их обсуждение, выводы и практические предложения. Диссертация иллюстрирована 26 таблицами и 9 рисунками. Список литературы включает 185 источников, из которых 43 иностранных. В приложении представлены копии документов, подтверждающих достоверность результатов работы, ее научную и практическую значимость.
2. Собственные исследования
Работа выполнена в 2009-2012 гг. в отделе биологически активных веществ ГНУ Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности РАСХН в рамках Российской научно-технической программы фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития АПК РФ, задание 08.06.02: Научно обосновать, разработать и освоить производство новых видов лекарственных средств на основе сырья природного происхождения и микробиологического синтеза, повышающих иммунитет, продуктивность животных, качество и экологическую безопасность продукции животноводства.
2.1. Материалы и методы
В качестве белоксодержащего сырья для получения белкового гидролизата использовали тушки норок (отходы пушного звероводства), которые получали в зверосовхозе Салтыковский Московской области. В качестве ферментсодержащего препарата для гидролиза использовали поджелудочную железу свиньи (ГОСТ 11285-73).
Содержание аминного азота в гидролизате определяли по ГОСТ 7636-85, общий белок по методу Кьельдаля, остаточную влажность высушиванием пробы при температуре 105С, pН-потенциометрически, содержание золы путём сжигания навески, аминокислотный состав гидролизата на аминокислотном анализаторе HITACHI CG 1300. Гидролизат сушили на распылительной сушке марки Niro Atomizer. Протеолитическую активность гомогената поджелудочной железы свиньи определяли по методу Ансона (А.П. Рухлядева, Г.В. Полыгалина, 1981).
Доклинические исследования гидролизата проводили в МГАВМиБ имени К. И. Скрябина в соответствии с Методическими рекомендациями Фармакологического Государственного комитета: Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ, Москва, 2005.
Опыты осуществлялись в соответствии с Методическими указаниями по организации и проведению научных исследований по животноводству в условиях перевода отрасли на промышленную основу (1973) и Основами опытного дела в животноводстве (А. И. Овсянников, 1976).
Изучение влияния белкового гидролизата из мышечной ткани норок в составе пробиотической кормовой добавки на организм молодняка свиней проводили в условиях свинокомплекса ОАО Аграрная группа РОСТ Домодедовского района Московской области. Для проведения научно-хозяйственного опыта были сформированы одна контрольная и две опытные группы поросят крупной белой породы 4-недельного возраста по 10 голов в каждой - аналогов по возрасту и живой массе. Животные контрольной группы получали общий рацион (ОР), состоящий из полнорационного комбикорма марки СК-5 для поросят с 30-дневного до 100-дневного возраста, поросята II-ой опытной группы в дополнение к основному рациону получали в течение 10 дней в дозе 5 г/голову пробиотическую кормовую добавку Муцинол, содержащую в своем составе пробиотические культуры Bacillus subtilis ВКМ В-2716D и Bacillus licheniformis ВКМ В-2717D в концентрации не менее 1109 КОЕ/г. Животным III-ей группы в течение 10 дней в дополнение к ОР и пробиотической кормовой добавке скармливали гидролизат из мышечной ткани норок из расчёта 1 г/кг живой массы. Кровь у животных брали в утреннее время до кормления непосредственно перед началом постановки опыта и через 10 дней после окончания скармливания испытуемых кормовых добавок.
Изучение влияния инъекционной формы 7%-ного гидролизата проводили в условиях свинокомплекса ОАО Аграрная группа РОСТ Домодедовского района Московской области. Для проведения эксперимента из числа поросят гипотрофиков были сформированы 3 подопытных и 1 контрольная группа животных 4-х дневного возраста (по 10 голов в каждой).
Подопытным животным гидролизат из мышечной ткани норок вводили в виде 7%-ного стерильного раствора внутримышечно в область бедра, начиная с 4-х дневного возраста до отъёма с кратностью введения 2 раза в неделю. Первая подопытная группа получала гидролизат в дозе 5 мл; вторая - 7 мл; третья - 10 мл на голову в сутки. Контрольным животным вводили по 7 мл физиологического раствора.
Из числа нормально развивающихся животных было сформировано 2 группы животных 4-х дневного возраста (по 10 голов в каждой). Из них подопытной группе по выше - описанной схеме внутримышечно вводили по 5 мл гидролизата, контрольная группа получала физиологический раствор. Для гематологических и биохимических исследований от всех животных получали кровь непосредственно перед первым введением препарата и через 3 дня после окончания опыта.
Клинический анализ крови проводили на клиническом анализаторе марки РСЕ-90VET (Япония), биохимический анализ - на биохимическом анализаторе марки CHEMMKL (USD). Живую массу определяли на весах марки ВСП60 АЖСО-0409 с точностью взвешивания 10-15 г.
Статистическая обработка результатов. При анализе и статистической обработке результатов использовали программу Microsoft Excel, входящую в пакет программ Microsoft Office, 2007. Для выявления статистически значимых различий использовали критерий Стьюдента-Фишера (Н.А. Плохинский, 1961).
3. Результаты собственных исследований
3.1. Разработка технологии получения белкового гидролизата.
Отработку параметров технологического процесса получения гидролизата из мышечной ткани норок проводили с использованием ферментативного метода. Для удешевления конечного продукта в качестве ферментсодержащего сырья использовали гомогенат поджелудочной железы свиньи с активностью 0,09-0,1 ПЕ/мг.
В экспериментальных условиях были отработаны основные параметры гидролиза (соотношение субстрата и фермента, продолжительность процесса гидролиза, рН гидролизуемой смеси и температурный режим, а также способ подготовки сырья). Перед гидролизом тушки норок подвергались дефростации, потрошению (отделение внутренних органов и головы), затем промывались и измельчались с последующей термической обработкой при температуре 905С в течение 2 часов.
С целью выяснения оптимальной концентрации ферментсодержащего сырья для расщепления белковых субстратов поджелудочную железу добавляли в различных количествах (10, 15, 20 и 25%) и брали разные соотношения субстрата и воды (1:0,5, 1:1, 1:1,5, 1:2, 1:2,5). Гидролиз осуществляли в течение 4-7 часов при температуре 502С и рН 8,02. В лабораторных условиях гидролиз проводили в колбах объёмом 0,5 л, в производственных - в реакторах ёмкостью 250 и 650 л.
На рисунке 1 показана зависимость накопления аминного азота от концентрации ферментсодержащего сырья и продолжительности гидролиза (при соотношении субстрат/вода 1:0,5). Как следует из данных, приведенных на рисунке 1, содержание аминного азота в гидролизате из мышечной ткани норок достигает максимальных и практически постоянных значений за 5Ц6 часов и не зависит от концентрации ферментного сырья. Наиболее интенсивное накопление аминного азота наблюдается в первые 3 часа ферментолиза. Кроме того, установлено, что при увеличении концентрации ферментного сырья от 10 до 25% происходит повышение содержания аминного азота в 3-4 раза.
Рисунок 1. Влияние концентрации ферментсодержащего сырья и продолжительности гидролиза на накопление аминного азота в гидролизате из мышечной ткани норок
На рисунке 2 представлена зависимость накопления аминного азота в белковом гидролизате от соотношения субстрат/вода. Из рисунка следует, что максимальное накопление аминного азота составляло выше 1000мг% при соотношении субстрат/вода 1:0,5. Дальнейшее увеличение объёма воды приводило к снижению этого показателя.
Рисунок 2. Зависимость накопления аминного азота в гидролизате из мышечной ткани норок от соотношения субстрат/вода
Полученный жидкий гидролизат содержал не менее 1000мг% свободных аминогрупп. Выход продукта после распылительного высушивания составил 8,8-10,1% от массы исходного сырья с остаточной влажностью не более 5% и содержанием аминного азота не менее 7,0% (таблица 1).
Таблица 1
Органолептические и физико-химические показатели
качества ферментативного гидролизата из мышечной ткани норок
Наименование показателей | Характеристика и значение показателей |
Внешний вид, запах и цвет | Мелкодисперсный порошок, светлый со слабым специфическим запахом |
Растворимость (1% р-ра) | Полная, менее 100 с |
Концентрация водородных ионов (рН) | 6,2-6,7 |
Массовая доля влаги, %, не более | 5,0 |
Массовая доля аминного азота, %, не менее | 7,0 |
Массовая доля общего азота, %, не менее | 12.4 |
Коэффициент гидролиза, % | 56,4 |
Массовая доля золы, %, не более | 3,4-4,1 |
Выход с сушки в % от исходного сырья | 8,8-10,1 |
Результаты изучения аминокислотного состава белкового гидролизата показали, что он содержит все незаменимые аминокислоты. Сумма незаменимых аминокислот в гидролизате составила 42,03 г/100 г белка. Как видно из таблицы 2 в гидролизате превалирует содержание лизина, треонина, фенилаланина, лейцина, изолейцина, а также аргинина и глутаминовой кислоты.
Таблица 2
Аминокислотный состав гидролизата из мышечной ткани норок,
г/100г белка
Аминокислоты | Содержание аминокислот | Аминокислоты | Содержание аминокислот |
Аспарагиновая | 7.67 | Треонин * | 4.93 |
Аланин | 4,43 | Валин* | 2.76 |
Серин | 3.87 | Метионин* | 3.49 |
Пролин | 1.17 | Изолейцин* | 4.93 |
Тирозин** | 2,53 | ейцин* | 8.2 |
Аргинин** | 9.64 | Фенилаланин* | 4.24 |
Цистеин** | 1.06 | изин* | 10.41 |
Глицин** | 3.97 | Гистидин* | 1.86 |
Глутаминовая** | 13.62 | Триптофан* | 1,21 |
Итого 89,8 г/100 г 89,8г/100г | |||
*- незаменимые аминокислоты, ** - условно-заменимые аминокислоты
Технологическая схема получения белкового гидролизата. На основании результатов проведённых исследований нами разработана, апробирована и предложена для промышленного применения технологическая схема получения ферментативного гидролизата из мышечной ткани норок (рисунок 3). В научно - технологическом корпусе Всероссийского научно-исследовательского и технологического института биологической промышленности создана промышленная технологическая линия, позволяющая производить препарат в объёме 500-1000кг высушеного продукта в месяц.
Рисунок 3. Технологическая схема получения белкового гидролизата из мышечной ткани норок
3.2. Определение токсичности, пирогенности, антигенности и анафилактогенных свойств белкового гидролизата
Острую токсичность белкового гидролизата из мышечной ткани определяли на белых мышах в дозах от 1000 до 5000 мг/кг живого веса. Установлено, что испытуемый препарат не оказывает токсическое действие на организм белых мышей при внутрижелудочном введении в испытуемых дозах. При этом его летальная доза (ЛД50) значительно превышает 5000 мг/кг, что позволяет отнести полученный гидролизат к IV-ому классу опасности Вещества малотоксичные в соответствии с классификацией по ГОСТ 12.1.207-76.
В результате изучения анафилактогенных, пирогенных и антигенных свойств установлено, что испытуемый гидролизат по биологическим свойствам соответствует требованиям, предъявляемым к препаратам для парентерального введения.
3.3. Эффективность применения гидролизата из мышечной ткани норок в комплексе с пробиотической кормовой добавкой Муцинол. В ходе проведения опыта установлено, что скармливание белкового гидролизата из мышечной ткани норок в сочетании с пробиотической кормовой добавкой Муцинол благоприятно повлияло на организм поросят послеотъёмного периода, что подтверждается клиническими и биохимическими показателями крови, а также привесами живой массы опытных групп.
В таблице 3 представлены показатели живой массы поросят за период проведённого опыта, свидетельствующие о том, что животные в начале эксперимента не имели существенных различий по живой массе. В результате проведённых исследований установлено, что введение в рацион молодняка свиней пробиотической кормовой добавки Муцинол и её комплекса с белковым гидролизатом из мышечной ткани норок способствовало увеличению живой массы поросят опытных групп на 6,6% и 9,0% по сравнению с контрольными аналогами. Животные II-ой и III-ей опытных групп за период опыта опережали контрольных животных по среднесуточному приросту на 8,7% и 13,5%, соответственно, по абсолютному приросту - на 8,6% и 13,3% по сравнению с контрольной группой.
Таблица 3
Показатели живой массы поросят за период опыта
Группы животных | Показатели | |||
Живая масса в начале опыта, кг | Живая масса через 6 недель опыта, кг | Валовой прирост живой массы за 6 недель опыта, кг | Среднесуточный прирост в течение 6 недель опыта, г | |
I Контроль (n=10) | 7,450,32 | 22,430,57 | 14,980,88 | 356,019,7 |
II Опытная (n=10) | 7,620,27 | 24,010,44* | 16,390,79 | 390,018,2 |
III Опытная (n=10) | 7,360,57 | 24,650,73* | 17,290,69* | 411,622,6* |
Примечание: * P0,05 к контрольной группе
Установлено, что скармливание поросятам опытных групп испытуемых кормовых добавок оказало благоприятное влияние на клинические и биохимические показатели крови (таблица 4).
Таблица 4
Показатели | Норма | Группы животных (n=5) | |||||
I контрольная | II опытная | III опытная | |||||
до опыта | после опыта | до опыта | после опыта | до опыта | после опыта | ||
Гематокрит, % | 39-43 | 39,80,4 | 39,71,0 | 39,51,3 | 41,20,3* | 40,91,0 | 41,90,3* |
Гемоглобин, г/л | 90-110 | 91,73,1 | 93,21,6 | 90,76,0 | 102,70,3* | 89,41,8 | 106,80,4* |
Эритроциты, 1012/л | 6-7.5 | 6,370,33 | 6,820,17 | 6,270,36 | 6,910,14 | 6,130,28 | 7,230,13* |
Общий белок, г/л | 60-85 | 60,52,1 | 65,51,7 | 60,21,5 | 78,51,2* | 62,61,6 | 85,50,7* |
Щелочная фосфатаза, Ед/л | 140-200 | 280,724,6 | 199,728,3 | 273,027,1 | 23516,5 | 286,032,8 | 229,316,6 |
Кальций, ммоль/л | 2.5-3.5 | 2,460,18 | 2,570,2 | 2,520,39 | 2,690,17 | 2,30,23 | 2,540,12 |
Фосфор, ммоль/л | 1.3-1.9 | 1,480,17 | 1,670,18 | 1,680,15 | 1,80,17 | 1,50,16 | 1,780,13 |
Морфологические и биохимические показатели крови поросят
Примечание: * P0,05 к контрольной группе
К концу наблюдений количество эритроцитов у животных II-ой и III-ей опытных групп было выше, чем в контроле, на 1,3% и 5,6%. Также отмечено достоверное увеличение содержания гемоглобина в крови молодняка II-ой и III-ей опытных групп по сравнению с контрольной группой на 10,2%, и 14,2%, соответственно. В количестве лейкоцитов и тромбоцитов существенных изменений не произошло.
Из данных, представленных в таблице, видно, что содержание общего белка в сыворотке крови у молодняка II-ой и III-ей опытных групп в конце опыта было выше, чем у животных контрольной группы, на 19,8% и 30,5%, соответственно. Между опытными группами преимущество по содержанию общего белка в сыворотке крови имели поросята III-ей группы, которые превосходили по этому показателю животных II-ой группы на 8,8%. Соотношение кальция к фосфору у животных контрольной группы было 1,54, что незначительно превышало норму. У животных II-ой группы этот показатель составил 1,49, III-ей группы - 1,41.
В результате проведенных исследований установлено, что включение в общий рацион молодняка свиней пробиотической кормовой добавки Муцинол в сочетании с белковым гидролизатом из мышечной ткани норок способствует повышению прироста живой массы и оказывает положительное влияние на морфологический и биохимический состав крови.
3.4. Изучение эффективности применения инъекционной формы 7%-ного белкового гидролизата из мышечной ткани норок на поросятах гипо- и нормотрофиках.
Результаты исследований по применению инъекционной формы белкового гидролизата из мышечной ткани норок на поросятах гипо- и нормотрофиках свидетельствуют о благоприятном влиянии применяемого препарата на организм животных, что подтверждается клинической и биохимической картиной крови и динамикой прироста массы тела животных.
Иньекции поросятам белкового гидролизата из мышечной ткани норок оказало положительное влияние на энергию роста и жизнеспособность поросят сосунов нормо- и гипотрофиков (таблица 5).
В ходе опыта установлено, что введение белкового гидролизата поросятам нормотрофикам увеличивает прирост живой массы по отношению к контролю на 9,2%. Среднесуточный прирост живой массы у нормотрофиков опытной группы за весь период опыта был выше на 28,4г, чем у контрольной группы.
Таблица 5
Динамика прироста живой массы поросят в процессе опыта
Показатель | Группы животных (n=10) | |||||
Поросята гипотрофики | Поросята нормотрофики | |||||
Контроль | опытная I | опытная I I | опытная III | Контроль | опытная I | |
Живая масса в начале опыта, кг | 1,0300,070 | 1,0500,070 | 1,0200,062 | 1,0700,055 | 1,8500,125 | 1,8200,152 |
Живая масса в конце опыта, кг | 4,7100,152 | 6,0450,124* | 6,1100,137* | 6,6560,084* | 7,7640,104 | 8,4850,297* |
Валовый прирост за период опыта, кг | 3,6800,112 | 4,9950,126* | 5,0900,132* | 5,5860,128* | 5,9140,125 | 6,6650,234* |
Среднесуточный привес на голову, г | 13215,2 | 18024* | 18812,6* | 20011,5* | 20512,5 | 23410,2* |
Сохранность, % | 70 | 90 | 90 | 100 | 100 | 100 |
Примечание: * P0,05 к контрольной групп
К концу опытного периода в группах поросят гипотрофиков по отношению к контролю прирост живой массы составил 28,3%; 29,7% и 41,3%, соответственно. Наиболее выраженный терапевтический эффект отмечен у животных III-ей опытной группы, которым вводили белковый гидролизат в дозе 10 мл на голову в сутки. В результате прирост живой массы в этой группе по отношению к I-ой и II-ой опытным группам увеличился на 10,1% и 8,9%. Среднесуточный прирост живой массы отстающих в росте поросят I-ой, II-ой и III-ей опытных групп за весь период проведения опыта был выше на 48, 56 и 68г, соответственно, по отношению к среднесуточному приросту поросят гипотрофиков в контрольной группе.
Результаты исследований клинической и биохимической картины крови представлены в таблице 6.
При исследовании крови здоровых животных было установлено, что содержание гемоглобина до начала опыта находилось на нижней границе физиологической нормы. После применения препарата у животных опытной группы отмечено достоверное повышение гемоглобина по отношению к контролю на 11,2%, аналогично установлено увеличение содержания эритроцитов в крови у животных опытной группы на 5,4% по сравнению с аналогами из контроля.
В опытной группе отмечено достоверное повышение содержания общего белка в сыворотки крови на 7,1% по отношению к контролю, при снижении содержания щелочной фосфатазы на 1,4%, в сравнении с контрольными аналогами.
Таблица 6
Клинические и биохимические показатели крови поросят
Показатель | Группы животных (n=3) | ||||||
Гипотрофики | Нормотрофики | ||||||
Контроль | Опытная- I | Опытная -I I | Опытная -III | Контроль | Опытная- I | ||
Гематокрит,% | До опыта | 37,360,9 | 38,531,0 | 37,030,61 | 37,260,80 | 40,67,1 | 39,70,7 |
После опыта | 39,360,15 | 42,130,2* | 42,10,2* | 41,750,18* | 41,70,55 | 42,40,26 | |
Гемоглобин, г/л | До опыта | 81,462,38 | 81,961,26 | 81,031,26 | 82,250,97 | 90,31,1 | 90,50,7 |
После опыта | 85,421,09 | 106,212,04 | 106,51,0* | 109,611,01* | 95,031,65 | 107,10,6* | |
Эритроциты, 1012/л | До опыта | 5,060,15 | 5,220,07 | 5,320,12 | 5,320,12 | 6,860,35* | 6,960,3 |
После опыта | 5,950,13 | 6,850,05* | 7,0150,10* | 7,160,08* | 6,630,15 | 7,360,11* | |
Общий белок, г/л | До опыта | 58,41,18 | 58,00,7 | 57,60,37 | 57,90,9 | 70,231,16 | 69,31,02 |
После опыта | 65,20,93 | 79,80,3* | 77,41,1* | 80,40,65* | 76,71,59 | 82,61,45* | |
Щелочная фосфатаза, Ед/л | До опыта | 186,22,64 | 187,51,9 | 187,41,1 | 187,71,9 | 183,334,41 | 187,122,96 |
После опыта | 178,21,52 | 163,91,61* | 162,41,1* | 161,30,9* | 179,30,05 | 176,71,0* | |
АСТ, Ед/л | До опыта | 9,720,09 | 9,550,09 | 9,80,15 | 9,90,1 | 14,651,02 | 13,661,0 |
После опыта | 11,31,07 | 14,30,72* | 14,20,35* | 15,80,28* | 15,00,22 | 17,61,0* | |
АЛТ, Ед/л | До опыта | 8,630,07 | 8,720,2 | 8,50,05 | 8,40,05 | 9,960,48 | 9,720,24 |
После опыта | 11,20,32 | 12,70,38* | 13,20,3* | 14,30,2* | 10,20,38 | 11,60,5* | |
Примечание: * P0,05 к контрольной группе
Клинические и биохимические показатели крови поросят гипотрофиков были ниже физиологической нормы, что подтверждает поставленный диагноз - (гипотрофия). Применение белкового гидролизата в испытуемых дозах даёт положительные результаты, о чём свидетельствуют изменения состава крови у опытных групп поросят (таблица 6).
К концу наблюдений гемоглобин в опытных группах достоверно повысился на 19,5%, 19,7% и 22,06%, количество эритроцитов увеличилось на 13,1% 15,1% и 16,8% по сравнению с аналогами из контрольной группы, соответственно.
При исследовании биохимических показателей крови в группах поросят гипотрофиков установлено достоверное повышение содержания общего белка в сыворотке крови. Так, содержание общего белка у поросят контрольной группы было ниже, чем у поросят опытных групп на 18,2%, 15,7% и 18,9%, соответственно. В опытных группах по отношению к контролю произошло снижение содержания щелочной фосфатазы на 8,7%, 9,7% и 10,4%, соответственно. В ходе исследований было выявлено, что уровень АЛТ и АСТ в группах-гипотрофиков был на нижней границе физиологической нормы, после опыта уровень АЛТ достоверно повысился в опытных группах по отношению к контролю на 11,8%, 15,1% и 21,6% и АСТ на 21,9%, 20,4% и 28,4%, соответственно.
Таким образом, проведённые исследования по применению инъекционной формы белкового гидролизата из мышечной ткани норок на поросятах гипо- и нормотрофиках показывают, что данный препарат положительно влияет на организм ослабленных и здоровых животных, о чём свидетельствует нормализация клинической и биохимической картины крови, а также результаты прироста массы тела у животных опытных групп. Это даёт возможность динамично развиваться их организму в раннем постнатальном периоде и в результате этого повысить сохранность молодняка.
4. Выводы
- Показана возможность использования отходов пушного звероводства (тушек норок) в качестве исходного белоксодержащего сырья для получения сухой и жидкой стерильной формы белкового гидролизата. Разработана и предложена для практики технология переработки отходов звероводства, позволяющая получать белковый гидролизат с полным набором заменимых и незаменимых аминокислот.
- Установлено, что гидролизат из мышечной ткани норок, полученный по предложенной технологии, не обладает токсическими, пирогенными, антигенными и анафилактогенными свойствами. В соответствии с классификацией по ГОСТ 12.1.207-76 изученный препарат отнесён к IV-ому классу опасности (ЛД-50 выше 5000мг/кг).
- Установлено, что включение в состав рациона молодняка свиней белкового гидролизата из мышечной ткани норок в составе пробиотической кормовой добавки Муцинол в дозе 1г/кг живой массы способствует повышению среднесуточных привесов на 13,5% по сравнению с контролем и при этом не оказывает отрицательного влияния на биохимические и клинические показатели крови.
- Внутримышечное введение инъекционной формы белкового гидролизата поросятам гипотрофикам в дозах 5, 7 и 10 мл на голову в сутки способствует нормализации биохимического и клинического состава крови, а также оказывает положительное влияние на жизнеспособность и энергию роста поросят в подсосный период.
5. Наиболее выраженный терапевтический эффект достигнут при применении белкового гидролизата из мышечной ткани норок в дозе 10 мл на голову. Установлено повышение сохранности на 30% и прироста живой массы поросят гипотрофиков по отношению к контролю на 41,3%.
6. Установлено, что введение белкового гидролизата поросятам нормотрофикам в дозе 5 мл на голову в сутки 2 раза в неделю до отъёма увеличивает прирост живой массы по отношению к контролю на 9,2%.
5. Практические предложения
На основании проведенных исследований предлагаются для практики:
- Технология получения ферментативного белкового гидролизата из мышечной ткани норок в сухой и стерильной инъекционной форме для парентерального введения животным.
- Методические положения по применению белкового гидролизата в свиноводстве, утвержденные академиком-секретарем Отделения ветеринарной медицины, академиком Россельхозакадемии А.М. Смирновым 15 августа 2012 г.
- Лабораторный технологический регламент изготовления гидролизата из сырья животного происхождения (тушек норок), утвержден директором ВНИТИБП 15 сентября 2011г.
6. Список работ, опубликованных по теме диссертации
- Получение гидролизата из отходов пушного звероводства путём ферментации / М.А. Фролова, Р.В. Рогов, А.Я. Самуйленко, А.И. Албулов, П.Н. Абрамов, В.Н. Денисенко // Материалы международной научно-практической конференции, посвящённой 40-летию института Научные основы производства ветеринарных биологических препаратов.-Щёлково, 2009.-С. 522-525.
- Гидролизаты белков из сырья животного и растительного происхождения / М.А. Фролова, А.И. Албулов, А.Я. Самуйленко, Р.В. Рогов, И.Г. Ермишина, И.Л. Беро // Материалы международной научно-практической конференции, посвящённой 40-летию института Научные основы производства ветеринарных биологических препаратов.-Щёлково-2009.-С. 517-521.
- Фролова, М.А. Ферментативные гидролизаты из различных видов сырья животного происхождения / М.А. Фролова, Р.В. Рогов, А.И. Албулов // Труды Белорусского государственного университета. Серия Физиологические, биохимические и молекулярные основы функционирования биосистем. Том 4. Часть 2. Инновационные технологии в XXI веке.- Минск-2009.- С. 298-300.
- Гидролизаты белков из сырья животного и растительного происхождения / М.А. Фролова, А.И. Албулов, А.Я. Самуйленко, Р.В. Рогов, И.Г. Ермишина // Пищевые технологии и биотехнологии: матерbfks XI Международной конференции молодых учёных. - Казань, 2010г.-С. 32-34.
- Разработка технологии изготовления гидролизатов из сырья различного происхождения для использования в животноводстве / Фролова М.А., Албулов А.И., Самуйленко А.Я., Рогов Р.В., Тюрмина М.Ю. // Актуальные проблемы биологии в животноводстве: V Международная конференция. - Боровск, 2010г.-С. 109-110.
- Фролова, М.А. Получение продуктов гидролиза белка из сырья животного и растительного происхождения / М.А. Фролова, А.И. Албулов, Р.В. Рогов // Молодёжная наука - пищевой промышленности: материалы II Международной научной конференции. - Ставрополь-2011.- С. 151-154.
- Определение стерильности белкового гидролизата / Денисенко В.Н., Абрамов П.Н., Рогов Р.В. // Ветеринарная медицина. - 2011. - №2.-С. 24-25.
- Рогов, Р.В. Изучение степени острой токсичности белкового гидролизата животного происхождения / Рогов Р.В., Абрамов П.Н. // Вопросы ветеринарии и ветеринарной биологии: сборник научных трудов молодых учёных,- Москва-2011. - выпуск№7.-С. 31-33.
- Рогов, Р.В. Разработка промышленного способа получения белкового гидролизата из тушек норок / Рогов Р.В., Абрамов П.Н. // Вопросы ветеринарии и ветеринарной биологии.-сборник научных трудов молодых учёных, - Москва-2011. - выпуск№7.-С. 121-123.
- Получение опытно-промышленной партии белкового гидролизата из тушек норок и изучение его токсичности / М.А. Фролова, А.И. Албулов, Р.В. Рогов, П.Н. // Экобиотех-2011. Известия Самарского научного центра РАН.- Уфа-2011. том 13.№5.-C. 207-209.
- Применение хитозана и белковых гидролизатов в комплексе с пробиотиком Муцинол при откорме поросят / О.В. Буханцев, Р.В. Рогов, М.А. Фролова // Свиноводство. - 2012. - №3. ЦС. 69-71.
- Рогов, Р.В. Применение белкового гидролизата при лечении гипотрофии поросят / Р.В. Рогов, О.В. Буханцев, П.Н. Абрамов // Актуальные проблемы инфекционной патологии в ветеринарной медицине: материалы II-ой конференции молодых ученых.- Покров, 2012. - С. 35-39.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по биологии