RU2744381C1

RU2744381C1 - Fodder additive for cattle

Info

Publication number: RU2744381C1
Application number: RU2020121660A
Authority: RU
Inventors: Галимжан Калиханович Дускаев; Шамиль Гафиуллович Рахматуллин; Баер Серекпаевич Нуржанов; Альберт Фархитдинович Рысаев; Георгий Иванович Левахин; Олег Александрович Завьялов; Алексей Николаевич Фролов
Priority date: 2020-06-25
Filing date: 2020-06-25
Publication date: 2021-03-09

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to the field of agriculture and can be used for preventing diseases and regulating digestive processes in the gastrointestinal tract of ruminant animals. Fodder additive for cattle includes a mixture of dry extract of Quercus cortex (5 %), mannan oligosaccharides (20 %), beta-glucans (8 %) of wheat bran (67 %).

EFFECT: use of the declared invention promotes reduction of phlegma Proteobacteria gram-negative bacteria in cattle rumen and increased cellulolytic eukaryotes (fungi) of Phylums Ascomycota and Neocallimastigomycota.

1 cl, 4 tbl

Description

Изобретение относится к отрасли сельского хозяйства и может быть использовано для профилактики заболеваний и регулирования пищеварительных процессов в желудочно-кишечном тракте жвачных животных.The invention relates to the agricultural industry and can be used for the prevention of diseases and regulation of digestive processes in the gastrointestinal tract of ruminants.

Жвачные животные используют свои симбиотические микроорганизмы в рубце для гидролиза растительных волокон и выработки энергии и других питательных веществ [1]. Микробиота рубца состоит из бактерий, архей, простейших, грибов и бактериофагов [2]. В микробном консорциуме было показано, что эукариотическое сообщество (простейшие и грибы) составляет приблизительно половину общей микробной биомассы [3] и, как полагают, играет критическую роль в деградации лигноцеллюлозных частиц компонентов корма [4, 5].Ruminants use their symbiotic microorganisms in the rumen to hydrolyze plant fibers and produce energy and other nutrients [1]. The rumen microbiota consists of bacteria, archaea, protozoa, fungi, and bacteriophages [2]. The microbial consortium has shown that the eukaryotic community (protozoa and fungi) accounts for approximately half of the total microbial biomass [3] and is believed to play a critical role in the degradation of lignocellulosic particles of feed components [4, 5].

Кроме того, рубцовый микробном оказывает большое влияние на здоровье жвачных и производительность, а различные растительные экстракты способны модулировать микробном [6, 7] улучшая пищеварение и ферментацию корма [8, 9].In addition, rumen microbial has a great impact on ruminant health and performance, and various plant extracts are able to modulate microbial [6, 7] improving digestion and fermentation of feed [8, 9].

Некоторые растительные вторичные соединения оказывают влияние на содержание метана in vitro, продукцию аммиака [10, 11] и популяцию простейших и бактерий в рубце [12, 13].Some plant secondary compounds affect the methane content in vitro, ammonia production [10, 11], and the population of protozoa and bacteria in the rumen [12, 13].

Интересно использование про- и пребиотиков в животноводстве, некоторые из них показали, что могут избирательно стимулировать рост эндогенных молочнокислых и бифидобактерий в кишечнике, улучшая здоровье хозяина [14, 15]. Пребиотические вещества избирательно стимулируют рост и активность одного или небольшого числа бактериальных видов, уже обитающих в толстой кишке и, таким образом, улучшая состояние здоровья животного [16].The use of pro- and prebiotics in animal husbandry is interesting; some of them have shown that they can selectively stimulate the growth of endogenous lactic acid and bifidobacteria in the intestine, improving the health of the host [14, 15]. Prebiotic substances selectively stimulate the growth and activity of one or a small number of bacterial species already inhabiting the colon and thus improve the health of the animal [16].

Так известна добавка для телят на основе арабиногалактанов, выделенных из древесины сибирской лиственницы, которую вводят в молочные корма в течение 30 дней в качестве пребиотика и витаминного препарата [17].So there is a known additive for calves based on arabinogalactans isolated from Siberian larch wood, which is introduced into milk feed for 30 days as a prebiotic and vitamin preparation [17].

Известна фитоферментная кормовая добавка для телят, включающая смесь из трех видов лекарственных растений - подорожника большого, горца птичьего и ромашки аптечной, углеводно-энергетического комплекса в виде глюкозы и фруктозы, минеральной части, состоящей из микроэлементов селена и цинка в органической форме, витаминной части - аскорбиновой кислоты, сычужного фермента - пепсина говяжьего, взятых в соотношении, мас. %: подорожник большой - 5,0; горец птичий - 6,0; ромашка аптечная - 6,0; глюкоза - 20,0; фруктоза - 30,0; селеносодержащий препарат «Сел-Плекс» - 1,0; цинкосодержащий препарат «Биоплекс Цинк» - 1,0; аскорбиновая кислота - 30,0; пепсин говяжий - 1,0 [18].Known phytoenzymatic feed additive for calves, including a mixture of three types of medicinal plants - plantain, bird knotweed and chamomile, a carbohydrate-energy complex in the form of glucose and fructose, a mineral part consisting of microelements selenium and zinc in organic form, a vitamin part - ascorbic acid, rennet - beef pepsin, taken in the ratio, wt. %: large plantain - 5.0; bird highlander - 6.0; pharmacy chamomile - 6.0; glucose - 20.0; fructose - 30.0; selenium-containing drug "Sel-Plex" - 1.0; zinc-containing preparation "Bioplex Zinc" - 1.0; ascorbic acid - 30.0; beef pepsin - 1.0 [18].

Известен способ профилактики дисбактериозов у телят с применением пребиотиков «Кумелакт» (на основе медового экстракта семян тыквы с концентратом лактулозы и яблочной кислоты) и «Лактумин» (на основе экстракта топинамбура с концентратом лактулозы и янтарной кислоты) [19].A known method for the prevention of dysbacteriosis in calves using the prebiotics "Kumelakt" (based on honey extract of pumpkin seeds with a concentrate of lactulose and malic acid) and "Lactumin" (based on an extract of Jerusalem artichoke with a concentrate of lactulose and succinic acid) [19].

Известна кормовая добавка для молодняка крупного рогатого скота (КРС) мясных пород. Она содержит пребиотик инулин и пробиотические микроорганизмы, адсорбированные на носителе. В качестве пробиотических микроорганизмов используют Lactobacillus acidofilus и Streptococcus faecium, а в качестве носителя используют экструдированные в горячем режиме пшеничные отруби. Суточная доза кормовой добавки составляет 2,63 г/кг сухого вещества рациона и содержит 54% инулина и 46% экструдированных пшеничных отрубей с адсорбированными на них пробиотическими микроорганизмами. В качестве носителя могут использоваться пшеничные отруби, увлажненные раствором карбамида в воде при соотношении карбамида к воде 1:1 и экструдированные в горячем режиме при влажности 19-22%, температуре 120-140°С и давлении 12-20 МПа и при соотношении пшеничных отрубей - 90% и карбамида - 10%. Скармливание кормовой добавки обеспечивает повышение коэффициента переваримости сырого протеина, обеспечивает повышение интенсивности роста и повышение продуктивности молодняка крупного рогатого скота мясных пород [20].Known feed additive for young cattle (cattle) of meat breeds. It contains the prebiotic inulin and probiotic microorganisms adsorbed on a carrier. Lactobacillus acidofilus and Streptococcus faecium are used as probiotic microorganisms, and hot extruded wheat bran is used as a carrier. The daily dose of the feed additive is 2.63 g / kg of dry matter of the diet and contains 54% of inulin and 46% of extruded wheat bran with probiotic microorganisms adsorbed on them. Wheat bran moistened with a solution of carbamide in water at a ratio of carbamide to water of 1: 1 and extruded in hot mode at a humidity of 19-22%, a temperature of 120-140 ° C and a pressure of 12-20 MPa and a ratio of wheat bran can be used as a carrier. - 90% and urea - 10%. Feeding the feed additive provides an increase in the coefficient of digestibility of crude protein, provides an increase in the intensity of growth and an increase in the productivity of young beef cattle [20].

Известен способ регулирования пищеварительных процессов в рубце жвачных животных [21]. Способ предусматривает регулирование режима скармливания кормовых средств с высоким содержанием органических кислот и крахмала. При этом при проведении опыта на фистульных животных осуществляют инкубирование навесок нейтрально-детергентной клетчатки грубого корма в рубце, предварительно переведенных на опытный рацион, с последующим определением переваримости и концентрации водородных ионов рубцовой жидкости через каждый час в течение 9 часов для выявления оптимального уровня гидролиза компонентов корма. В дальнейшем используют 5-кратный режим скармливания при выращивании молодняка крупного рогатого скота. Это позволяет увеличить целлюлозолитическую активность бактерий рубца на 4-5%, среднесуточный прирост животных на 6-8%, рентабельность производства живой массы на 4-7%.A known method of regulating the digestive processes in the rumen of ruminants [21]. The method provides for the regulation of the feeding regime of feed products with a high content of organic acids and starch. At the same time, when carrying out the experiment on fistula animals, weighed portions of neutral detergent fiber of roughage are incubated in the rumen, previously transferred to the experimental diet, with the subsequent determination of the digestibility and concentration of hydrogen ions of the rumen fluid every hour for 9 hours to identify the optimal level of hydrolysis of feed components ... In the future, a 5-fold feeding regime is used when growing young cattle. This makes it possible to increase the cellulolytic activity of rumen bacteria by 4-5%, the average daily gain of animals by 6-8%, and the profitability of live weight production by 4-7%.

Известны добавки с фибролитическим ферментом для повышения усвояемости бобовых кормов и зерновых кормов для жвачных животных [22].Known supplements with a fibrolytic enzyme to increase the digestibility of legumes and grain feeds for ruminants [22].

Известен способ получения кормовой добавки с целлюлолитической активностью для животных [23]. Способ получения кормовой добавки с целлюлолитической активностью для животных включает перемешивание предварительно обработанного целлюлозосодержащего сырья с питательными добавками, внесение микроорганизмов, выдерживание и последующую обработку. В качестве целлюлозосодержащего сырья используют лузгу подсолнечника и свекловичный жом.A known method of producing a feed additive with cellulolytic activity for animals [23]. A method for producing a feed additive with cellulolytic activity for animals includes mixing pre-treated cellulose-containing raw materials with nutritional supplements, introducing microorganisms, holding and subsequent processing. Sunflower husk and beet pulp are used as cellulose-containing raw materials.

Известен способ регулирования ферментации в рубце жвачных животных [24], предусматривающий введение в состав комбикормов буферной смеси, содержит новое сочетание и вид буферных солей и имеет следующий состав: компоненты буферной смеси вводят в комбикорм в % от его веса: натрий углекислый однозамещенный 1,0; калий углекислый однозамещенный 0,5; кальций углекислый 0,5. Предварительно проводят помол навесок компонентов буферной смеси до частиц 0,1-0,3 мм, перемешивают между собой, к полученной буферной смеси добавляют 10-кратное количество комбикорма от веса буферной смеси и равномерно вводят полученную смесь компонентов и комбикорма в основную массу комбикорма.There is a known method for regulating fermentation in the rumen of ruminants [24], which provides for the introduction of a buffer mixture into the compound feed, contains a new combination and type of buffer salts and has the following composition: the components of the buffer mixture are introduced into the compound feed in% of its weight: sodium carbonate monosubstituted 1.0 ; potassium carbonate monosubstituted 0.5; calcium carbonate 0.5. Preliminarily, weighed portions of the components of the buffer mixture are ground to particles of 0.1-0.3 mm, mixed with each other, a 10-fold amount of compound feed is added to the resulting buffer mixture based on the weight of the buffer mixture, and the resulting mixture of components and compound feed is evenly introduced into the bulk of the compound feed.

Задачей изобретения является увеличение эффективности действия пробиотических средств с использованием доступных лекарственных растительных экстрактов, способствующих улучшению пищеварения и повышению продуктивности животных, а также сокращению использования кормовых антибиотиков и химиотерапевтических средств при лечении.The objective of the invention is to increase the effectiveness of probiotic agents using available medicinal plant extracts that help improve digestion and increase the productivity of animals, as well as reduce the use of feed antibiotics and chemotherapeutic agents in treatment.

Технический результат достигается введением в рацион молодняка крупного рогатого скота кормовой добавки, включающей смесь сухого экстракта Quercus cortex (5%), маннаноолигосахариды (20%), бета-глюканы (8%) отруби пшеничные (67%) до 100%, способствующая снижению в рубце представителей грамотрицательных бактерий филума Proteobacteria и увеличению целлюлозолитических эукариотов (грибков) филумов Ascomycota и Neocallimastigomycota.The technical result is achieved by introducing a feed additive into the diet of young cattle, including a mixture of Quercus cortex dry extract (5%), mannano-oligosaccharides (20%), beta-glucans (8%), wheat bran (67%) to 100%, rumen of representatives of gram-negative bacteria of the phylum Proteobacteria and an increase in cellulolytic eukaryotes (fungi) of the phyla Ascomycota and Neocallimastigomycota.

Маннанолигосахариды (MOS) представляют собой глюциды, полученные из дрожжевой клетки Saccharomyces cerevisiae. Использование MOS для блокирования колонизации патогенными микроорганизмами обусловлено представлением о том, что определенные полисахариды могут быть использованы для блокирования механизма распознавания и адгезии потенциальных патогенов к молекулам на поверхности тканей хозяина (конкуренция за место прикрепления).Mannanoligosaccharides (MOS) are glucides derived from the yeast cell Saccharomyces cerevisiae. The use of MOS to block colonization by pathogenic microorganisms is due to the idea that certain polysaccharides can be used to block the recognition mechanism and adhesion of potential pathogens to molecules on the surface of host tissues (competition for the attachment site).

β-глюканы представляют собой группу биологически активных волокон или полисахаридов из природных источников с доказанным медицинским значением. Известно, что β-глюканы обладают противоопухолевой, противовоспалительной, антиаллергической, антиостеопорозной и иммуномодулирующей активностями.β-glucans are a group of biologically active fibers or polysaccharides from natural sources with proven medical value. It is known that β-glucans have antitumor, anti-inflammatory, anti-allergic, anti-osteoporotic and immunomodulatory activities.

Экстракт коры дуба (Quercus cortex), малотоксичный [25], обладает антибактериальной и антикворум активностью [26], способствует повышению продуктивности животных [27].Oak bark extract (Quercus cortex), low toxic [25], has antibacterial and antiquorum activity [26], helps to increase the productivity of animals [27].

Кормовую добавку готовят следующим образом:The feed additive is prepared as follows:

Смесь сухого экстракта Quercus cortex (5%) - экстракция в воде 50 г/200 мл (30 мин/70°С), с последующим высушиванием до сухого вещества (60°С, в течение 24 час).Quercus cortex dry extract mixture (5%) - extraction in water 50 g / 200 ml (30 min / 70 ° С), followed by drying to dry matter (60 ° С, for 24 hours).

Смесь маннаноолигосахариды (20%) + бета-глюканы (8%)Blend of Mannano-Oligosaccharides (20%) + Beta-Glucans (8%)

Отруби пшеничные - до 100%,Wheat bran - up to 100%,

Соответствующие вещества смешивают. Затем кормовую добавку смешивают с кормом. Технология приготовления кормовой добавки проста, не требует нагрева, сохраняя все ее полезные свойства. Это повышает ее эффективность, не требует дорогостоящего оборудования, что снижает ее себестоимость.The respective substances are mixed. The feed additive is then mixed with the feed. The technology for preparing the feed additive is simple, does not require heating, while retaining all its useful properties. This increases its efficiency, does not require expensive equipment, which reduces its cost.

Пример.Example.

Объект исследования - бычки красной степной породы, 12 мес.возраста, с хроническими фистулами рубца.The object of the study is red steppe gobies, 12 months of age, with chronic scar fistulas.

Рацион кормления: 70% из грубых кормов (сено люцерны и суданской травы) и 30% гранул в которых содержалось зерно ячменя, пшеничные отруби, отходы подсолнечного масла, известняк, соль, витамины и премикс.Химический состав рациона: (г/кг СВ (сухого вещества) составляла 165 нераспадаемого протеина, 485 нейтрально детергентной клетчатки, 47 сырых жиров, 85 золы и обменной энергии 10,0 МДж/кгСВ. Корм задавался два раза в день и животные имели свободный доступ к питьевой воде.Feeding ration: 70% roughage (alfalfa and Sudanese grass hay) and 30% pellets containing barley grain, wheat bran, sunflower oil waste, limestone, salt, vitamins and premix. Chemical composition of the diet: (g / kg DM ( dry matter) was 165 non-degradable protein, 485 neutral detergent fiber, 47 crude fats, 85 ash and metabolic energy of 10.0 MJ / kgCW Food was given twice a day and the animals had free access to drinking water.

Контрольная группа получала основной рацион (ОР), предусмотренный в соответствии с нормами кормления для животных на откорме [28], 1 опытная группа - ОР + пребиотик (смесь маннаноолигосахариды 20%+бета-глюканы 8%; отруби пшеничные до 100%; в дозе 0,075 г/кг живой массы тела или 15 г/гол/сут); 2 опытная группа - ОР+сухой экстракт Quercus cortex (в дозе 0,05 г/кг живой массы тела или 10 г/гол/сут или); 3 опытная группа - ОР + пребиотик + экстракт Quercus cortex (смесь сухого экстракта Quercus cortex 5%, маннаноолигосахариды 20%, бета-глюканы 8%, отруби пшеничные до 100%; в дозе 0,25 г/кг живой массы тела или 50 г/гол/сут).The control group received the basic diet (RR), provided in accordance with the feeding norms for fattening animals [28], 1 experimental group - RR + prebiotic (a mixture of mannano-oligosaccharides 20% + beta-glucans 8%; wheat bran up to 100%; in a dose 0.075 g / kg of live body weight or 15 g / head / day); 2 experimental group - OR + dry extract of Quercus cortex (at a dose of 0.05 g / kg of live body weight or 10 g / head / day or); 3 experimental group - OR + prebiotic + Quercus cortex extract (mixture of Quercus cortex dry extract 5%, mannano-oligosaccharides 20%, beta-glucans 8%, wheat bran up to 100%; at a dose of 0.25 g / kg body weight or 50 g / head / day).

Период исследования 60 дней, в т.ч. 45 - учетный период. Отбор проб рубцовой жидкости проводили ч/з 3 часа после кормления.The study period is 60 days, incl. 45 - accounting period. Sampling of rumen fluid was carried out h / z 3 hours after feeding.

Методы исследования.Research methods.

Оценка микробного биоразнообразия включала: отбор проб, выделение, очистку, измерение концентраций ДНК, проведение ПЦР, валидацию и нормализацию библиотек с последующим секвенированием на платформе высокопроизводительного секвенатора MiSeq Illumina (США). Биоинформатическая обработка результатов осуществлялась с использованием программы PEAR (Pair-End AssembeR, PEAR vO.9.8) [29].Evaluation of microbial biodiversity included: sampling, isolation, purification, measurement of DNA concentrations, PCR, validation and normalization of libraries, followed by sequencing on the platform of a high-performance sequencer MiSeq Illumina (USA). Bioinformatic processing of the results was carried out using the PEAR program (Pair-End AssembeR, PEAR vO.9.8) [29].

Целлюлозолитическая активность микрофлоры рубца крупного рогатого скота оценивалась методом in vivo с использованием нейлоновых мешочков и источников целлюлозы, помещаемых в рубец животных через фистулу рубца. Экспозиция - 24 часа, с последующим промыванием и высушиванием до постоянного веса при температуре 60°С. Разница между первоначальным и конечным весами источников целлюлозы выражалась в процентах.The cellulolytic activity of the rumen microflora of cattle was assessed by the in vivo method using nylon bags and cellulose sources placed into the rumen of animals through the rumen fistula. Exposure - 24 hours, followed by washing and drying to constant weight at a temperature of 60 ° C. The difference between the initial and final weights of the cellulose sources was expressed as a percentage.

Результаты исследований.Research results.

Анализ данных показал, что микробиоценоз рубца КРС до кормления животных на 82,1% представлен бактериями и на 17,9% микроскопическими грибами. Применение в рационе пребиотика и пребиотика совместно с экстрактом приводило к росту числа грибов на 76,5 и 71% через 3 часа после кормления и сокращению числа бактерий (табл.1).The analysis of the data showed that the microbiocenosis of the rumen of cattle before feeding the animals is 82.1% represented by bacteria and 17.9% by microscopic fungi. The use of prebiotic and prebiotic in the diet together with the extract led to an increase in the number of fungi by 76.5 and 71% 3 hours after feeding and a decrease in the number of bacteria (Table 1).

Бактериологический состав рубца КРС до кормления был представлен такими филумами как: Firmicutes (32,4% от контроля), Saccharibacteria (18,7% от контроля), Proteobacteria (12,8% от контроля), Fibrobacteres (5,04% от контроля) и др. (1% от контроля), где доминирующими классами являлись Bacilli (17,3% от контроля), Gammaproteobacteria (12,8% от контроля), Bacteroidia (30,1% от контроля) и Clostridia (11,1% от контроля). Видовой разнообразие было представлено бактериями, относящимися к таким родам как: Lactobacillus (13,9% от контроля), Prevotella (18,1% от контроля), Escherichia (5,04% от контроля), Enterobacter (5,25% от контроля), Fibrobacter (5,04% от контроля) и др. Наиболее многочисленными в образцах являлись Lactobacillus salivarius (13% от контроля) и Prevotella ruminicola (2,94% от контроля) (табл. 2).The bacteriological composition of the rumen of cattle before feeding was represented by such phylums as: Firmicutes (32.4% of the control), Saccharibacteria (18.7% of the control), Proteobacteria (12.8% of the control), Fibrobacteres (5.04% of the control) ) and others (1% of the control), where the dominant classes were Bacilli (17.3% of the control), Gammaproteobacteria (12.8% of the control), Bacteroidia (30.1% of the control) and Clostridia (11.1 % of control). The species diversity was represented by bacteria belonging to such genera as: Lactobacillus (13.9% of the control), Prevotella (18.1% of the control), Escherichia (5.04% of the control), Enterobacter (5.25% of the control) ), Fibrobacter (5.04% of the control), etc. The most numerous in the samples were Lactobacillus salivarius (13% of the control) and Prevotella ruminicola (2.94% of the control) (Table 2).

Внесение пребиотика в рацион способствовало значительному увеличению числа бактерий в рубце относящихся к филуму Bacteroidetes на 24,3% от контроля, и снижению численности Firmicutes на 17,6%, Saccharibacteria на 16,1% в сравнении с контролем и Fibrobacteres до менее 2% от общего числа.The introduction of a prebiotic into the diet contributed to a significant increase in the number of bacteria in the rumen belonging to the phylum Bacteroidetes by 24.3% of the control, and a decrease in the number of Firmicutes by 17.6%, Saccharibacteria by 16.1% in comparison with the control and Fibrobacteres to less than 2% of the control. total number.

Полученные данные отражали увеличение содержания бактерий классов Bacteroidia на 24,3% от контроля, и уменьшение количества микроорганизмов класса Clostridia на 2,92% от контроля. В большей степени среди идентифицированных семейств отмечалось увеличение числа бактерий, относящихся к таксону Bacteroidaceae на 30% от контроля, и уменьшение количества представителей семейства Prevotellaceae на 2,6% и семейств Lactobacillaceae, Ruminococcaceae, Clostridiaceae, Lachnospiraceae Acidaminococcaceae, Moraxellaceae, Enterobacteriaceae и др. до менее 2% от общего числа. Изменения видового состава были связаны с повышением количества бактерий, относящихся к таким родам как: Bacteroides (до 30% от общего числа) и со снижением числа микроорганизмов Prevotella (на 2,6%), Escherichia (до менее 2% от общего числа), Enterobacter (до менее 2% от общего числа), Fibrobacter (до менее 2% от общего числа) и Lactobacillus (до менее 2% от общего числа).The data obtained reflected an increase in the content of bacteria of the Bacteroidia class by 24.3% from the control, and a decrease in the number of microorganisms of the Clostridia class by 2.92% from the control. To a greater extent, among the identified families, there was an increase in the number of bacteria belonging to the taxon Bacteroidaceae by 30% compared to the control, and a decrease in the number of representatives of the Prevotellaceae family by 2.6% and the families of Lactobacillaceae, Ruminococcaceae, Clostridiaceae, Lachnospiraceae Acidaminococcaceae, Moraxellaceae, Enter. less than 2% of the total. Changes in the species composition were associated with an increase in the number of bacteria belonging to such genera as: Bacteroides (up to 30% of the total number) and with a decrease in the number of microorganisms Prevotella (by 2.6%), Escherichia (up to less than 2% of the total number), Enterobacter (up to less than 2% of the total), Fibrobacter (up to less than 2% of the total) and Lactobacillus (up to less than 2% of the total).

Использование в рационе смеси из пебиотика и экстракта способствовало увеличению числа бактерий филумов Bacteroidetes и Fibrobacteres на 40,5 и 16,3% от контроля, и снижению численности филумов Firmicutes на 2,51% и Saccharibacteria до менее 2% от общего числа.The use of a mixture of pebiotic and extract in the diet contributed to an increase in the number of bacteria of the phyla Bacteroidetes and Fibrobacteres by 40.5 and 16.3% of the control, and a decrease in the number of phyla Firmicutes by 2.51% and Saccharibacteria to less than 2% of the total number.

Изменения в соотношении микроорганизмов были связаны с увеличением числа бактерий класса Bacteroidia на 40,5% от контроля, Fibrobacteria на 16,3%, и снижением численности класса Bacilli до менее 2% от общего числа и Clostridia на 5,35% от контроля. В рамках таксона Clostridia наблюдалось снижение числа микроорганизмов Lachnospiraceae (на 4,2%) и Clostridiaceae (до менее 2% от общего числа), тогда как в пределах таксонов Bacteroidia и Fibrobacteria отмечалось повышение процента бактерий, относящихся к семействам Prevotellaceae (на 45,9%) и Fibrobacteraceae (на 16,3%). В видовом составе отмечалось в сравнении с контролем снижение численности бактерий, относящихся к таким родам как: Escherichia (до менее 2% от общего числа), Enterobacter (до менее 2% от общего числа) и др., и увеличение микроорганизмов Fibrobacter (на 16,3%) и Prevotella (на 47,2%).Changes in the ratio of microorganisms were associated with an increase in the number of bacteria of the Bacteroidia class by 40.5% from the control, Fibrobacteria by 16.3%, and a decrease in the number of the Bacilli class to less than 2% of the total number and Clostridia by 5.35% of the control. Within the taxon Clostridia, there was a decrease in the number of microorganisms Lachnospiraceae (by 4.2%) and Clostridiaceae (to less than 2% of the total number), while within the taxa Bacteroidia and Fibrobacteria, there was an increase in the percentage of bacteria belonging to the Prevotellaceae families (by 45.9 %) and Fibrobacteraceae (by 16.3%). In the species composition, in comparison with the control, a decrease in the number of bacteria belonging to such genera as: Escherichia (to less than 2% of the total number), Enterobacter (to less than 2% of the total number), etc., and an increase in Fibrobacter microorganisms (by 16 , 3%) and Prevotella (47.2%).

Исследование таксономического разнообразия микроскопических грибов рубца КРС до кормления показало, что большинство выявленных микроорганизмов относилось к отделам Ascomycota (43,3% от общего числа) и Chytridiomycota (16,9% от общего числа), представленных в основном классами Saccharomycetes (43,3% от общего числа) и Chytridiomycetes (16,9% от общего числа). Анализ видового разнообразия показал, что наиболее многочисленными были микроорганизмы относящиеся к такиму роду как Vanderwaltozyma (19,2% от контроля), все остальные выявленные микроорганизмы относились к таксонам, процентное содержание каждого из которых составляло менее 2% от общего числа (табл. 2).The study of the taxonomic diversity of microscopic fungi of the rumen of cattle before feeding showed that most of the identified microorganisms belonged to the divisions Ascomycota (43.3% of the total number) and Chytridiomycota (16.9% of the total number), represented mainly by the classes Saccharomycetes (43.3% of the total) and Chytridiomycetes (16.9% of the total). The analysis of species diversity showed that the most numerous were microorganisms belonging to the genus Vanderwaltozyma (19.2% of the control), all other identified microorganisms belonged to taxa, the percentage of each of which was less than 2% of the total (Table 2) ...

Пребиотик при введении в рацион вызывал увеличение числа представителей классов Saccharomycetes на 13,9% от контроля, Chytridiomycetes на 19,3% от контроля и Neocallimastigomycetes до 4,46% от общего числа, что выражалось в увеличении количества представителей семейств Chytridiaceae (до 19,3% от общего числа), Saccharomycetaceae (на 13,9% от контроля) и Neocallimastigacea (до 4,46% от общего числа). Изменения на уровне рода в основном выражались в повышении количества представителей Vanderwaltozyma на 23,1% и Saccharomyces (Saccharomyces cerevisiae) до 14,9% от общего числа.The prebiotic, when introduced into the diet, caused an increase in the number of representatives of the classes Saccharomycetes by 13.9% from the control, Chytridiomycetes by 19.3% from the control and Neocallimastigomycetes to 4.46% of the total number, which was expressed in an increase in the number of representatives of the families Chytridiaceae (up to 19, 3% of the total), Saccharomycetaceae (by 13.9% of the control) and Neocallimastigacea (up to 4.46% of the total). Changes at the genus level were mainly expressed in an increase in the number of representatives of Vanderwaltozyma by 23.1% and Saccharomyces (Saccharomyces cerevisiae) to 14.9% of the total number.

Использование пребиотика совместно с экстрактом в рационе показывало аналогичную тенденцию как и при отдельном использовании. Отмечалось увеличение численности представителей классов Saccharomycetes (на 10,4% от контроля), Chytridiomycetes на 8,4% от контроля и Neocallimastigomycetes до 18,1% от общего числа. Исследование видового состава показало увеличение количества представителей рода Vanderwaltozyma на 8,2% от контроля, Saccharomyces (Saccharomyces cerevisiae) и Cyllamyces до 26 и 18,1% от общего числа.The use of the prebiotic in combination with the extract in the diet showed a similar trend as when used alone. There was an increase in the number of representatives of the classes Saccharomycetes (by 10.4% from the control), Chytridiomycetes by 8.4% from the control and Neocallimastigomycetes to 18.1% of the total number. The study of the species composition showed an increase in the number of representatives of the genus Vanderwaltozyma by 8.2% from the control, Saccharomyces (Saccharomyces cerevisiae) and Cyllamyces to 26 and 18.1% of the total number.

Включение пребиотических веществ в состав рациона крупного рогатого скота способствует изменению эукариотического состава микрофлоры рубца в сторону увеличения филумов Ascomycota и Neocallimastigomycota (особенно на фоне пребиотика + экстракт Quercus cortex), обладающих целлюлозо- и лигнинолитическими свойствами, более активному развитию Chytridiomycota (табл. 3).The inclusion of prebiotic substances in the diet of cattle contributes to a change in the eukaryotic composition of the rumen microflora towards an increase in the phyla Ascomycota and Neocallimastigomycota (especially against the background of the prebiotic + Quercus cortex extract), which have cellulose and ligninolytic properties, more active development of Chytridiomycota (Table 3).

По результатам оценки целлюлозилитической активности, использование смеси пребиотик + экстракт привело к наиболее высокому значению 30,8%, что превышало контроль на 9,5% (табл. 4).According to the results of the assessment of cellulosilithic activity, the use of a mixture of prebiotic + extract led to the highest value of 30.8%, which exceeded the control by 9.5% (Table 4).

Таким образом, смесь сухого экстракта Quercus cortex (5%), маннаноолигосахариды (20%), бета-глюканы (8%) отруби пшеничные (67%), способствовала снижению в рубце представителей грамотрицательных бактерий филума Proteobacteria и увеличению целлюлозолитических эукариотов (грибков) филумов Ascomycota и Neocallimastigomycota.Thus, a mixture of Quercus cortex dry extract (5%), mannano-oligosaccharides (20%), beta-glucans (8%), wheat bran (67%), contributed to a decrease in representatives of gram-negative bacteria of the Proteobacteria phylum in the rumen and an increase in cellulolytic eukaryotes (fungi) phyla Ascomycota and Neocallimastigomycota.

Список литературыList of references

1. Puniya А.K., Singh R., Kamra D.N. (2015). Rumen Microbiology: From Evolution to Revolution. Berlin: Springer.1. Puniya A.K., Singh R., Kamra D.N. (2015). Rumen Microbiology: From Evolution to Revolution. Berlin: Springer.

2. Huws S.A., Creevey C.J., Oyama L.B., Mizrahi, I., Denman, S.E., Popova, M., et al. (2018). Addressing global ruminant agricultural challenges through understanding the rumen microbiome: past, present, and future. Front. Microbiol. 9:2161. doi: 10.3389/fmicb.2018.02161.2. Huws S. A., Creevey C. J., Oyama L.B., Mizrahi, I., Denman, S. E., Popova, M., et al. (2018). Addressing global ruminant agricultural challenges through understanding the rumen microbiome: past, present, and future. Front. Microbiol. 9: 2161. doi: 10.3389 / fmicb.2018.02161.

3. Gruninger R.J., Puniya A.K., Callaghan T.M., Edwards J.E., Youssef N., Dagar S. et al. (2014). Anaerobic fungi (phylum Neocallimastigomycota): advances in understanding their taxonomy, life cycle, ecology, role and biotechnological potential. FEMS Microbiol. Ecol. 90, 1-17. doi: 10.1111/1574-6941.12383.3. Gruninger R. J., Puniya A. K., Callaghan T. M., Edwards J. E., Youssef N., Dagar S. et al. (2014). Anaerobic fungi (phylum Neocallimastigomycota): advances in understanding their taxonomy, life cycle, ecology, role and biotechnological potential. FEMS Microbiol. Ecol. 90, 1-17. doi: 10.1111 / 1574-6941.12383.

4. Newbold C.J., de la Fuente G., Belanche A., Ramos-Morales E., McEwan N. (2015). The role of ciliate protozoa in the rumen. Front. Microbiol. 6:1313. doi: 10.3389/fmicb.2015.013134. Newbold C. J., de la Fuente G., Belanche A., Ramos-Morales E., McEwan N. (2015). The role of ciliate protozoa in the rumen. Front. Microbiol. 6: 1313. doi: 10.3389 / fmicb.2015.01313

5. Zhang Y.Li F., Chen Y.Wu H., Meng Q., Guan L.L. Metatranscriptomic Profiling Reveals the Effect of Breed on Active Rumen Eukaryotic Composition in Beef Cattle With Varied Feed Efficiency. Front Microbiol. 2020 Mar 13; 11:367. doi: 10.3389/fmicb.2020.00367.5. Zhang Y. Li F., Chen Y. Wu H., Meng Q., Guan L.L. Metatranscriptomic Profiling Reveals the Effect of Breed on Active Rumen Eukaryotic Composition in Beef Cattle With Varied Feed Efficiency. Front Microbiol. 2020 Mar 13; 11: 367. doi: 10.3389 / fmicb.2020.00367.

6. Cobellis G., Yu Z., Forte C., Acuti G., Trabalza-Marinucci D.M. Dietary supplementation of Rosmarinus officinalis L. leaves in sheep affects the abundance of rumen methanogens and other microbial populations. J Anim Sci Biotechnol. 2016; 7: 27. doi: 10.1186/s40104-016-0086-8.6. Cobellis G., Yu Z., Forte C., Acuti G., Trabalza-Marinucci D.M. Dietary supplementation of Rosmarinus officinalis L. leaves in sheep affects the abundance of rumen methanogens and other microbial populations. J Anim Sci Biotechnol. 2016; 7: 27.doi: 10.1186 / s40104-016-0086-8.

7. Ayrle H., Mevissen M., Kaske M., Nathues H., Gruetzner N., Melzig M., Walkenhorst M. Medicinal plants - prophylactic and therapeutic options for gastrointestinal and respiratory diseases in calves and piglets? A systematic review. BMC Vet Res. 2016; 12: 89. doi: 10.1186/s12917-016-0714-8.7. Ayrle H., Mevissen M., Kaske M., Nathues H., Gruetzner N., Melzig M., Walkenhorst M. Medicinal plants - prophylactic and therapeutic options for gastrointestinal and respiratory diseases in calves and piglets? A systematic review. BMC Vet Res. 2016; 12: 89.doi: 10.1186 / s12917-016-0714-8.

8. Mayer M, Vogl C.R., Amorena M., Hamburger M., Walkenhorst M. Treatment of organic livestock with medicinal plants: a systematic review of European ethnoveterinary research. Forsch Komplementmed. 2014; 21(6):375-86. doi: 10.1159/000370216.8. Mayer M, Vogl C.R., Amorena M., Hamburger M., Walkenhorst M. Treatment of organic livestock with medicinal plants: a systematic review of European ethnoveterinary research. Forsch Komplementmed. 2014; 21 (6): 375-86. doi: 10.1159 / 000370216.

9. Duskaev G., Karimov I., Levakhin G., Nurzhanov В., Rysaev A., Dusaeva H. Ecology of ruminal microorganisms under the influence of Quercus Cortex extract. (2019) International Journal of GEOMATE, 16 (55), pp. 59-66.9. Duskaev G., Karimov I., Levakhin G., Nurzhanov B., Rysaev A., Dusaeva H. Ecology of ruminal microorganisms under the influence of Quercus Cortex extract. (2019) International Journal of GEOMATE, 16 (55), pp. 59-66.

10. Bhatta R., Saravanan M., Baruah L., Sampath K.T., Prasad C.S. Effect of plant secondary compounds on in vitro methane, ammonia production and ruminal protozoa population. J Appl Microbiol. 2013 Aug; 115(2):455-65. doi: 10.1111/jam.12238.10. Bhatta R., Saravanan M., Baruah L., Sampath K.T., Prasad C.S. Effect of plant secondary compounds on in vitro methane, ammonia production and ruminal protozoa population. J Appl Microbiol. 2013 Aug; 115 (2): 455-65. doi: 10.1111 / jam.12238.

11. Bhatta R., Baruah L., Saravanan M., Suresh K.P., Sampath K.T. Effect of medicinal and aromatic plants on rumen fermentation, protozoa population and methanogenesis in vitro. J Anim Physiol Anim Nutr (Berl). 2013 Jun; 97(3):446-56. doi: 10.1111/j.1439-0396.2012.01285.x.11. Bhatta R., Baruah L., Saravanan M., Suresh K.P., Sampath K.T. Effect of medicinal and aromatic plants on rumen fermentation, protozoa population and methanogenesis in vitro. J Anim Physiol Anim Nutr (Berl). 2013 Jun; 97 (3): 446-56. doi: 10.1111 / j.1439-0396.2012.01285.x.

12. Karimov I., Kondrashova K., Duskaev G., Kvan O. Evaluation of effects of rumen fluid in combination with probiotic preparations and vanillin on the luminescence of a recombinant strain E. coli. (2020) E3S Web of Conferences, 143, статья №02034.12. Karimov I., Kondrashova K., Duskaev G., Kvan O. Evaluation of effects of rumen fluid in combination with probiotic preparations and vanillin on the luminescence of a recombinant strain E. coli. (2020) E3S Web of Conferences, 143, article # 02034.

13. Karimov I., Duskaev G., Inchagova K., Kartabaeva M. Inhibition of bacterial quorum sensing by the ruminal fluid of cattle. (2017) International Journal of GEOMATE, 13 (40), pp. 88-92.13. Karimov I., Duskaev G., Inchagova K., Kartabaeva M. Inhibition of bacterial quorum sensing by the ruminal fluid of cattle. (2017) International Journal of GEOMATE, 13 (40), pp. 88-92.

14. Hammes W.P., Hertel C. Research approaches for pre-and probiotics: challenges and outlook. Food Res Int. 2002; 35:165-70.14. Hammes W.P., Hertel C. Research approaches for pre-and probiotics: challenges and outlook. Food Res Int. 2002; 35: 165-70.

15. Molinaro F., Paschetta E., Cassader M., Gambino R., Musso G. Probiotics, prebiotics, energy balance, and obesity: mechanistic insights and therapeutic implications. Gastroenterol Clin North Am. 2012; 41:843-54.15. Molinaro F., Paschetta E., Cassader M., Gambino R., Musso G. Probiotics, prebiotics, energy balance, and obesity: mechanistic insights and therapeutic implications. Gastroenterol Clin North Am. 2012; 41: 843-54.

16. Kerac M., Bunn J., Seal A., Thindwa M., Tomkins A., Sadler K. et al. Probiotics and prebiotics for severe acute malnutrition (PRONUT study): a double-blind efficacy randomised controlled trial in Malawi. Lancet. 2009; 374:136-44.16. Kerac M., Bunn J., Seal A., Thindwa M., Tomkins A., Sadler K. et al. Probiotics and prebiotics for severe acute malnutrition (PRONUT study): a double-blind efficacy randomized controlled trial in Malawi. Lancet. 2009; 374: 136-44.

17. Патент на изобретение RU №2350098 Способ повышения неспецифической резистентности телят в период молочного питания / B.А. Галочкин, С.В. Максименко, В.П. Галочкина: опубликовано 27.03.2009. Бюл. №9.17. Patent for invention RU №2350098 Method of increasing nonspecific resistance of calves during the period of milk feeding / V.А. Galochkin, S.V. Maksimenko, V.P. Galochkin: published on March 27, 2009. Bul. No. 9.

18. Патент на изобретение RU № Фитоферментная кормовая добавка для телят / А.И. Фролов, О.Б. Филиппова: опубликовано 25.06.2019. Бюл. №18.18. Patent for invention RU No. Phyto-enzyme feed additive for calves / A.I. Frolov, O.B. Filippova: published on June 25, 2019. Bul. No. 18.

19. Балышев А.В. Микробный пейзаж телят при использовании новых лактулозосодержащих биологически активных добавок / А.В. Балышев // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2011. - №69. - С. 315-319.19. Balyshev A.V. Microbial landscape of calves using new lactulose-containing biologically active additives / A.V. Balyshev // Polythematic network electronic scientific journal of the Kuban State Agrarian University. - 2011. - No. 69. - S. 315-319.

20. Патент на изобретение RU №2562846 Кормовая добавка для молодняка крупного рогатого скота мясных пород / Б.С. Нуржанов, Ю.И. Левахин, В.И. Левахин, Г.К. Дускаев, С.С. Жаймышева, Е.Ю. Салынская: опубликовано 10.09.2015. Бюл. №25.20. Patent for invention RU No. 2562846 Feed additive for young cattle of meat breeds / B.S. Nurzhanov, Yu.I. Levakhin and V.I. Levakhin, G.K. Duskaev, S.S. Zhaimysheva, E.Yu. Salynskaya: published on 09/10/2015. Bul. No. 25.

21. Патент на изобретение RU №2506925 C1 Способ регулирования пищеварительных процессов в рубце жвачных животных / Г.И. Левахин, C.А. Мирошников, Г.К. Дускаев, П.М. Поберухин, Б.С. Нуржанов, М.А. Польшина, Ю.Ю. Петрунина, А.Ф. Рысаев, В.А. Харламов, О.А. Завьялов, Б.Х. Галиев, Н.М. Ширнина: опубликовано 20.02.2014. Бюл. №5.21. Patent for invention RU No. 2506925 C1 Method of regulating digestive processes in the rumen of ruminants / G.I. Levakhin, S.A. Miroshnikov, G.K. Duskaev, P.M. Poberukhin, B.S. Nurzhanov, M.A. Polshina, Yu.Yu. Petrunina, A.F. Rysaev, V.A. Kharlamov, O.A. Zavyalov, B.Kh. Galiev, N.M. Shirnina: published on 20.02.2014. Bul. No. 5.

22. US Patent 005720971 A Enzyme additives for ruminant feeds / Karen A. Beauchemin, Lyle Rode, Vincent J. Sewalt: Date of patent Feb. 24 1998 https://patents.google.com/patent/US5720971A/en22. US Patent 005720971 A Enzyme additives for ruminant feeds / Karen A. Beauchemin, Lyle Rode, Vincent J. Sewalt: Date of patent Feb. 24 1998 https://patents.google.com/patent/US5720971A/en

23. Патент на изобретение RU №2498610 Способ получения кормовой добавки с целлюлолитической активностью для животных / А.Г. Кощаев, С.А. Марков, А.И. Петенко: опубликовано 20.11.2013. Бюл. №32.23. Patent for invention RU No. 2498610 Method of producing a feed additive with cellulolytic activity for animals / A.G. Koschaev, S.A. Markov, A.I. Petenko: published on November 20, 2013. Bul. No. 32.

24. Патент на изобретение RU №2192143 Способ регулирования ферментации в рубце жвачных животных / A.M. Материкин, Е.Л. Харитонов, Н.Д. Мысник, И.А. Долгов: опубликовано 10.11.2002. Бюл. №31.24. Patent for invention RU No. 2192143 Method for regulating fermentation in the rumen of ruminants / A.M. Materikin, E.L. Kharitonov, N. D. Mysnik, I.A. Dolgov: published on November 10, 2002. Bul. No. 31.

25. Duskaev G.K., Deryabin D.G., Karimov I.F., Kosyan D.B., Notova S.V. Assessment of (In vitro) toxicity of quorum-sensing inhibitor molecules of Quercus cortex. (2018) Journal of Pharmaceutical Sciences and Research, 10 (1), pp. 91-95.25. Duskaev G.K., Deryabin D.G., Karimov I.F., Kosyan D.B., Notova S.V. Assessment of (In vitro) toxicity of quorum-sensing inhibitor molecules of Quercus cortex. (2018) Journal of Pharmaceutical Sciences and Research, 10 (1), pp. 91-95.

26. Deryabin D.G., Tolmacheva A.A. Antibacterial and anti-quorum sensing molecular composition derived from quercus cortex (Oak bark) extract. Molecules, 2015. 20(9), 17093-17108.26. Deryabin D.G., Tolmacheva A.A. Antibacterial and anti-quorum sensing molecular composition derived from quercus cortex (Oak bark) extract. Molecules, 2015.20 (9), 17093-17108.

27. Патент на изобретение RU №2653372 Способ повышения продуктивности цыплят-бройлеров / С.А. Мирошников, Г.К. Дускаев, Б.С. Нуржанов, А.С. Ушаков, Н.М. Казачкова, А.Ф. Рысаев, Ш.Г. Рахматуллин, О.А. Завьялов, Б.Г. Рогачев: опубликовано 08.05.2018. Бюл. №13.27. Patent for invention RU No. 2653372 Method of increasing the productivity of broiler chickens / S.А. Miroshnikov, G.K. Duskaev, B.S. Nurzhanov, A.S. Ushakov, N.M. Kazachkova, A.F. Rysaev, Sh.G. Rakhmatullin, O. A. Zavyalov, B.G. Rogachev: published on 05/08/2018. Bul. No. 13.

28. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных / А.П. Калашников, В.И. Фисинин, В.В. Щеглова, Н.И. клейменова. - Москва, 2003. - 3-е изд. - 456 с. - ISBN 5-94587-093-5.28. Norms and rations for feeding farm animals / A.P. Kalashnikov, V.I. Fisinin, V.V. Shcheglova, N.I. Kleymenova. - Moscow, 2003 .-- 3rd ed. - 456 p. - ISBN 5-94587-093-5.

29. Zhang Y., Chen K., Sloan S.A., Bennett M.L., Scholze A.R., O'Keeffe S. et al. An RNA-Sequencing Transcriptome and Splicing Database of Glia, Neurons, and Vascular Cells of the Cerebral Cortex. Journal of Neuroscience 3 September 2014, 34 (36) 11929-11947; DOI: https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1860-14.2014.29. Zhang Y., Chen K., Sloan S.A., Bennett M.L., Scholze A.R., O'Keeffe S. et al. An RNA-Sequencing Transcriptome and Splicing Database of Glia, Neurons, and Vascular Cells of the Cerebral Cortex. Journal of Neuroscience September 3, 2014, 34 (36) 11929-11947; DOI: https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1860-14.2014.

Claims

Feed additive for cattle, characterized in that it contains 5% Quercus cortex dry extract, 20% mannano-oligosaccharides, 8% beta-glucans, 67% wheat bran, while the additive is administered at a dosage of 0.25 g / kg body weight ...