RU2784969C1

RU2784969C1 - Method for feeding young cattle to increase enzymatic processes in its rumen

Info

Publication number: RU2784969C1
Application number: RU2022106552A
Authority: RU
Inventors: Елена Владимировна Шейда; Виталий Александрович Рязанов; Шамиль Гафиуллович Рахматуллин; Галимжан Калиханович Дускаев; Святослав Валерьевич Лебедев
Filing date: 2022-03-14
Publication date: 2022-12-01

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to agriculture and is intended to obtain a feed additive for feeding ruminants. The method for feeding is characterized by the fact that cobalt chloride is introduced into the main diet in the form of wheat bran at a dosage of 1.5 mg/kg of dry matter per head once a day for young cattle at 11-12 months of age.

EFFECT: use of the invention will increase the digestibility of the dry matter of the diet in ruminants, as well as accelerate the course of metabolic processes in the rumen.

1 cl, 1 dwg, 2 tbl

Description

Использование минеральных элементов в питании животных необходимо для удовлетворения потребности с помощью норм кормления, так как организм не может их синтезировать. В сбалансированных рационах они способствуют поддержанию кислотно-щелочного баланса, формируя структурные компоненты, такие как ферментативные кофакторы и передачу энергии [1]. У сельскохозяйственных животных дефицит минеральных элементов обусловлен в основном – диетой, не отвечающей минимальным требованиям. Незначительная нехватка минеральных элементов приводит к снижению производства мяса, в то время их дефицит может привести к падежам [2].The use of mineral elements in animal nutrition is necessary to meet the needs with the help of feeding norms, since the body cannot synthesize them. In balanced diets, they contribute to the maintenance of acid-base balance by forming structural components such as enzymatic cofactors and energy transfer [1]. In farm animals, the deficiency of mineral elements is mainly due to a diet that does not meet the minimum requirements. A slight lack of mineral elements leads to a decrease in meat production, while their deficiency can lead to deaths [2].

Кобальт (Co) является важным микроэлементом в рационе жвачных животных, так как он используется микроорганизмами слизистой оболочки ротовой полости для синтеза витамина В₁₂. Неспособность микроорганизмов к превращению сукцината в пропионат является самым ранним проявлением дефицита Co, с дальнейшим появлением признаков анорексии, снижения веса и низких темпов роста [3]. Cobalt (Co) is an important micronutrient in the diet of ruminants, as it is used by oral mucosal microorganisms to synthesize vitamin B ₁₂ . The inability of microorganisms to convert succinate to propionate is the earliest manifestation of Co deficiency, with further signs of anorexia, weight loss and low growth rates [3].

При выращивании бычков на рационах с повышением доз кобальта (0,9 и 1,2 мг/кг сухого вещества рациона) для получения среднесуточного прироста 900 г установлено, что введение повышенных доз кобальта увеличивает его уровень в рубцовой жидкости – в 1,85-3,0 раза, в длиннейшей мышце спины – на 11,8-540 %, в почках – на 42,3-73,1 % и в позвонках – на 4,4-14,4 %. Таким образом, использование в кормлении бычков при откорме на барде солей кобальта до 0,9-1,2 мг/кг сухого вещества (СВ) рациона способствует увеличению его усвоения в организме и улучшению обменных процессов [4]. When growing bulls on diets with increased doses of cobalt (0.9 and 1.2 mg / kg of dry matter of the diet) to obtain an average daily gain of 900 g, it was found that the introduction of increased doses of cobalt increases its level in the rumen fluid - by 1.85-3 0 times, in the longissimus dorsi muscle by 11.8-540%, in the kidneys by 42.3-73.1% and in the vertebrae by 4.4-14.4%. Thus, the use of cobalt salts up to 0.9-1.2 mg/kg of dry matter (DM) of the diet in feeding bulls when fattening on stillage stillage helps to increase its absorption in the body and improve metabolic processes [4].

Существует способ включения в основной рацион крупного рогатого скота кобальта хлористого 4,0-11,0 мг к сухому веществу рациона в течение 60 дней, способствуя нормализации обменных процессов, активизации антиоксидантной системы и повышение резистентности организма [5].There is a way to include cobalt chloride 4.0-11.0 mg to the dry matter of the diet in the main diet of cattle for 60 days, helping to normalize metabolic processes, activate the antioxidant system and increase the body's resistance [5].

Дополнительное введение к основному рациону кормовой добавки, состоящей из следующих солей микроэлементов: сернокислая медь – 88 мг, сернокислый цинк – 588 мг, хлористый кобальт – 13 мг, сернокислый марганец – 808 мг и йодистый калий – 2 мг, позволила повысить абсолютный прирост живой массы на 13,7 кг, среднесуточный прирост живой массы на 17,5 %. Контрольный убой показал, что средняя масса парных туш бычков контрольной группы была меньше, чем у сверстников опытной группы на 11 кг (5,5 %). Убойная масса у животных контрольной группы составила 195,9 кг, опытной группы 208,3 кг, в результате убойный выход составлял 56,0 % и 57,2 % соответственно [6].Additional introduction to the basic diet of a feed additive consisting of the following microelement salts: copper sulphate - 88 mg, zinc sulphate - 588 mg, cobalt chloride - 13 mg, manganese sulphate - 808 mg and potassium iodide - 2 mg, allowed to increase the absolute gain in live weight by 13.7 kg, the average daily gain in live weight by 17.5%. The control slaughter showed that the average weight of paired carcasses of bulls in the control group was less than that of peers in the experimental group by 11 kg (5.5%). The slaughter weight in animals of the control group was 195.9 kg, the experimental group 208.3 kg, as a result, the slaughter yield was 56.0% and 57.2%, respectively [6].

Известен способ приготовления кормовой добавки для молодняка крупного рогатого скота, который заключается в смешивании высокодисперсных частиц кобальта с размером не более 150 нм и марганца с размером не более 300 нм, взятых в количестве, которое на 10 % превышает норму для молодняка на откорме, с инактивированными кормовыми дрожжами, взятыми в количестве 30% от концентрированной части рациона. Полученную смесь гранулировали при температуре 60-70°С под давлением до 1,5 бар. Данное изобретение обеспечивает увеличение скорости обменных процессов в организме молодняка крупного рогатого скота, что способствует повышению продуктивности сельскохозяйственных животных [7]. A known method of preparing a feed additive for young cattle, which consists in mixing fine particles of cobalt with a size of not more than 150 nm and manganese with a size of not more than 300 nm, taken in an amount that is 10% higher than the norm for fattening young animals, with inactivated fodder yeast, taken in an amount of 30% of the concentrated part of the diet. The resulting mixture was granulated at a temperature of 60-70°C under a pressure of up to 1.5 bar. This invention provides an increase in the rate of metabolic processes in the body of young cattle, which helps to increase the productivity of farm animals [7].

Однако данный способ имеет недостаток, в частности высокая стоимость данной кормовой добавки, за счет включения высокодисперсных частиц, кормовых дрожжей и предварительной подготовки к скармливанию. Сущность предлагаемого нами способа – приготовление кормовой добавки для жвачных животных путем введения хлорида кобальта с целью повышения переваримости СВ рациона и улучшения обменных процессов в рубце. However, this method has a disadvantage, in particular the high cost of this feed additive, due to the inclusion of fine particles, fodder yeast and preliminary preparation for feeding. The essence of the method we propose is the preparation of a feed additive for ruminants by introducing cobalt chloride in order to increase the digestibility of the DM diet and improve metabolic processes in the rumen.

Техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого изобретения, является расширение ассортимента доступных минеральных кормовых добавок для откорма молодняка крупного рогатого скота. Разработанная нами кормовая добавка обладает высокой биологической активностью позволяя улучшить обменные процессы в рубце, повысить активность пищеварительных ферментов и тем самым способствует увеличению продуктивности молодняка крупного рогатого скота. The technical result achieved by the implementation of the claimed invention is the expansion of the range of available mineral feed additives for fattening young cattle. The feed additive developed by us has a high biological activity, which allows improving metabolic processes in the rumen, increasing the activity of digestive enzymes and thereby increasing the productivity of young cattle.

Поставленная задача достигается тем, что в образец корма, представленный пшеничными отрубями вводят хлорид кобальта в дозировке 0,5, 1,0, 1,5 мг на 1 кг СВ на голову один раз в сутки (2, 3 и 4 образцы соответственно), в качестве контроля – отруби пшеничные (1 образец). The task is achieved by the fact that cobalt chloride is introduced into the feed sample represented by wheat bran at a dosage of 0.5, 1.0, 1.5 mg per 1 kg of dry matter per head once a day (2, 3 and 4 samples, respectively), as a control - wheat bran (1 sample).

Для изучения использовали кобальта хлорид (производитель: ООО НПК «Асконт+», Московская область, Россия). For the study, cobalt chloride was used (manufacturer: OOO NPK Askont+, Moscow region, Russia).

Объектом исследования является рубцовое содержимое, полученное от 11-12-месячных бычков казахской белоголовой породы с хронической фистулой рубца, средней живой массой 240-250 кг. The object of the study is the cicatricial contents obtained from 11-12-month-old bulls of the Kazakh white-headed breed with a chronic fistula of the scar, with an average live weight of 240-250 kg.

Обслуживание животных и экспериментальные исследования были выполнены в соответствии с инструкциями и рекомендациями российских нормативных актов (1987 г.; Приказ Минздрава СССР № 755 от 12.08 1977 «О мерах по дальнейшему совершенствованию организационных форм работы с использованием экспериментальных животных») и «Guide for the Carre and Use of Laboratjry Animals» (National Academy Press, Washington, D.C., 1996). Animal care and experimental studies were carried out in accordance with the instructions and recommendations of Russian regulations (1987; Order of the Ministry of Health of the USSR No. 755 of August 12, 1977 "On measures to further improve the organizational forms of work using experimental animals") and "Guide for the Carre and Use of Laboratjry Animals" (National Academy Press, Washington, D.C., 1996).

При проведении исследований были предприняты меры, чтобы свести к минимуму страдания животных и уменьшения количества исследованных опытных образцов.During the research, steps were taken to minimize animal suffering and reduce the number of prototypes tested.

Исследования переваримости СВ производили методом in vitro по специализированной методике. В качестве дисперсионной среды была выбрана дистиллированная вода. У фистульных животных через 3 часа после кормления брали пробы рубцового содержимого, которые фильтровали через 4 слоя марли и вносили в камеру инкубатора «ANKOM Daisy II» (модификации D200 и D200I), предварительно в камеру помещали образцы с исследуемыми кормами (мешочки), после чего замещали воздух углекислотной средой и выдерживали при температуре +39°С в течение 48 часов. По окончанию инкубации образцы промывались и высушивались при температуре +60°С до константного веса. Studies of the digestibility of CB were carried out by the in vitro method according to a specialized technique. Distilled water was chosen as the dispersion medium. In fistula animals, 3 hours after feeding, samples of cicatricial contents were taken, which were filtered through 4 layers of gauze and brought into the chamber of the ANKOM Daisy II incubator (modifications D200 and D200I), samples with test feeds (bags) were previously placed in the chamber, after which the air was replaced with a carbon dioxide medium and kept at a temperature of +39°C for 48 hours. At the end of the incubation, the samples were washed and dried at a temperature of +60°C to a constant weight.

Коэффициент переваримости сухого вещества in vitro вычисляли как разницу масс образца корма с мешочком до и после инкубации по следующей формуле: К=(А-В)/С×100 %, где: К – коэффициент переваримости сухого вещества корма (%); А – исходная масса 1 (образец корма с мешочком) (мг); В – масса после инкубации (образец корма с мешочком) (мг); С – исходная масса 2 (образец корма без массы мешочка) (мг). The coefficient of digestibility of dry matter in vitro was calculated as the difference between the masses of the feed sample with the bag before and after incubation according to the following formula: K=(A-B)/C×100%, where: K is the coefficient of digestibility of dry matter of the feed (%); A – initial mass 1 (feed sample with bag) (mg); B – weight after incubation (feed sample with bag) (mg); C – initial mass 2 (feed sample without pouch mass) (mg).

Лабораторные исследования проводили в Испытательном центре ЦКП ФНЦ БСТ РАН с целью анализа уровня летучих жирных кислот (ЛЖК) в содержимом рубца определяли методом газовой хроматографии на хроматографе газовом «Кристаллюкс-4000М», измерение активности амилазы – по Смит-Рою в модификации для определения высокой активности фермента по Аносону, протеаз – по гидролизу казеина очищенного по Гаммерстену при калориметрическом контроле (длина волны 450 нм).Laboratory studies were carried out at the Testing Center of the Central Collective Use Center of the Federal Scientific Center of the BST RAS in order to analyze the level of volatile fatty acids (VFA) in the contents of the rumen; enzyme according to Anoson, proteases - according to the hydrolysis of casein purified according to Hammersten during calorimetric control (wavelength 450 nm).

Числовые данные были обработаны с помощью программы SPSS «Statistics 20» («IBM», США), рассчитывали средние (М), среднеквадратичные отклонения (±σ), ошибки стандартного отклонения (±SE). Для сравнения вариантов использовали непараметрический метод анализа. Различия считали статистически значимыми при р≤0,05. Numerical data were processed using the SPSS "Statistics 20" software (IBM, USA), and the mean (M), standard deviations (±σ), and standard deviation errors (±SE) were calculated. The variants were compared using a nonparametric method of analysis. Differences were considered statistically significant at p≤0.05.

Изучение переваримости СВ методом in vitro показало коэффициент переваримости контрольного образца на 63,4 %. Дополнительное включение кобальта в дозировке 0,5 г/кг СВ при инкубировании в «искусственном рубце» незначительно снижало переваримость СВ в образце 2 на 0,9 % (р≤0,05), а в образцах 3 и 4 при наличии Co в дозировках 1,0 и 1,5 г/кг СВ соответственно, напротив увеличивало ее в рубце на 1,2 % и 1,5 % (р≤0,05) (таблица 1). An in vitro study of the digestibility of DM showed the coefficient of digestibility of the control sample by 63.4%. Additional inclusion of cobalt at a dosage of 0.5 g/kg DM during incubation in an "artificial rumen" slightly reduced the digestibility of DM in sample 2 by 0.9% (p≤0.05), and in samples 3 and 4 in the presence of Co in dosages 1.0 and 1.5 g/kg DM, respectively, on the contrary, increased it in the rumen by 1.2% and 1.5% (p≤0.05) (Table 1).

Синтез органических соединений, как основной энергетический материал в рубце жвачных животных обусловлен уровнем летучих жирных кислот. Потребление животными кормов, богатых клетчаткой, способствует активизации рубцовой микрофлоры для ее расщепления, в связи с этим метаболизм в рубце идет более интенсивно, что сопровождается образованием ЛЖК. Отмечено, что при дополнительном включении кобальта в образец корма, независимо от дозировки, происходит повышение уровня ЛЖК (таблица 2). Высокое содержание в образцах 3 и 4 уксусной кислоты, относительно контроля на 70,8 % и 72 % (р≤0,05) соответственно, свидетельствует о повышении количества и активности рубцовой микрофлоры, участвующей в сбраживании клетчатки, что объясняет увеличение переваримости СВ в данных образцах. Также следует отметить повышение концентрации пропионовой кислоты в опытных образцах относительно контроля. The synthesis of organic compounds, as the main energy material in the rumen of ruminants, is determined by the level of volatile fatty acids. Consumption of feed rich in fiber by animals contributes to the activation of ruminal microflora for its splitting, in connection with this, the metabolism in the rumen is more intensive, which is accompanied by the formation of VFAs. It was noted that with the additional inclusion of cobalt in the feed sample, regardless of the dosage, an increase in the level of VFAs occurs (Table 2). The high content of acetic acid in samples 3 and 4, relative to the control by 70.8% and 72% (p≤0.05), respectively, indicates an increase in the amount and activity of the rumen microflora involved in the fermentation of fiber, which explains the increase in the digestibility of DM in the data samples. It should also be noted the increase in the concentration of propionic acid in the test samples relative to the control.

Важную роль в расщеплении компонентов кормов играют пищеварительные ферменты. Так дополнительное введение хлорида Со способствовало повышению активности амилазы в рубцовой жидкости на 19,3 % при дозировке 0,5 мг/кг СВ, на 36 % при дозировке 1,0 мг/кг СВ и на 39,3 % при дозе 1,5 мг/кг СВ. Тенденция к увеличению была отмечена и в отношении активности протеаз. Протеолитическая активность была выше в образце с дозировкой хлорида кобальта 1,5 мг и составила 106,2 мг/мл/мин, что было выше, чем в контроле, на 69,2 % (фигура 1). Digestive enzymes play an important role in the breakdown of feed components. Thus, the additional administration of Co chloride contributed to an increase in amylase activity in the rumen fluid by 19.3% at a dose of 0.5 mg/kg of dry matter, by 36% at a dose of 1.0 mg/kg of dry matter, and by 39.3% at a dose of 1.5 mg/kg DM. An upward trend was also noted for protease activity. Proteolytic activity was higher in the sample with a dosage of cobalt chloride of 1.5 mg and amounted to 106.2 mg/ml/min, which was higher than in the control by 69.2% (figure 1).

Таким образом, включение хлорида кобальта способствует увеличению переваримости СВ рациона, повышению уровня ЛЖК и активности пищеварительных ферментов в рубцовой жидкости. Наилучший эффект изучаемых показателей отмечался в образце, с содержанием хлорида Со в дозировке 1,5 мг/кг СВ, поэтому использование данного кормового продукта при выращивании молодняка крупного рогатого скота является действенным способом повышения переваримости питательных компонентов корма, увеличения течения ферментативных процессов в рубце, что позволит прогнозировать рост продуктивности. Thus, the inclusion of cobalt chloride contributes to an increase in the digestibility of the DM diet, an increase in the level of VFAs and the activity of digestive enzymes in the rumen fluid. The best effect of the studied indicators was noted in the sample containing Co chloride at a dosage of 1.5 mg/kg of dry matter, so the use of this feed product when growing young cattle is an effective way to increase the digestibility of feed nutrients, increase the course of enzymatic processes in the rumen, which will predict productivity growth.

Источники информации:Sources of information:

1. Riet-Correa F. Doenças carenciais / Riet-Correa F., SchildA.L., Lemos R.A.A., Borges J.R.J. // Doenças de Ruminantes e Equídeos. Vol.2. 3ª ed. Editora Pallotti, Santa Maria. 2007. – p. 223-257.1. Riet-Correa F. Doenças carenciais / Riet-Correa F., SchildA.L., Lemos R.A.A., Borges J.R.J. // Doencas de Ruminantes e Equideos. Vol.2. 3rd ed. Editora Pallotti, Santa Maria. 2007. - p. 223-257.

2. Tokarnia C.H. Deficiências mineraisem animais de fazenda, principalmente bovinos em regime de campo / Tokarnia C.H., Döbereiner J., Peixoto P.V. // Pesq. Vet. Bras. – 2000. – Vol. 20(3). – p. 127-138. 2. Tokarnia C.H. Deficiências mineraisem animais de fazenda, principalmente bovinos em regime de campo / Tokarnia C.H., Döbereiner J., Peixoto P.V. // Pesq. Vet. Bras. - 2000. - Vol. 20(3). – p. 127-138.

3. Nutrient Requirements of Beef Cattle / 8th ed. National AcademiesPress, Washington, D.C., 2016 – 475 p.3. Nutrient Requirements of Beef Cattle / 8th ed. National Academies Press, Washington, D.C., 2016 - 475 p.

4. Драганов И.Ф. Влияние кобальта и цинка на процессы рубцового метаболизма у бычков при откорме на барде / И.Ф. Драганов, А.С. Ушаков // Вестник мясного скотоводства. – 2005. – № 1 (58). – С. 240-244.4. Draganov I.F. Influence of cobalt and zinc on the processes of cicatricial metabolism in bull-calves during fattening on bard / I.F. Draganov, A.S. Ushakov // Bulletin of meat cattle breeding. - 2005. - No. 1 (58). - S. 240-244.

5. Патент на изобретение RU 2159112 Способ нормализации обменных процессов у крупного рогатого скота / Г.И. Иванов, Т.Е. Григорьева, А.Х. Ибрагимова, Л.Б. Леонтьев : опубл. 20.11.2000, Бюл. № 32. 5. Patent for invention RU 2159112 Method for normalizing metabolic processes in cattle / G.I. Ivanov, T.E. Grigorieva, A.Kh. Ibragimova, L.B. Leontiev: publ. November 20, 2000, Bull. No. 32.

6. Патент на изобретение RU 2715671. Кормовая добавка для молодняка крупного рогатого скота / Б.С. Убушаев, Н.Н. Мороз, А.К. Натыров, Д.Д. Буваева : опубл. 02.03.2020, Бюл. № 7. 6. Patent for invention RU 2715671. Feed additive for young cattle / B.S. Ubushaev, N.N. Moroz, A.K. Natyrov, D.D. Buvaev: publ. 02.03.2020, Bull. No. 7.

7. Патент на изобретение RU 2634052. Способ приготовления кормовой добавки для молодняка крупного рогатого скота / Г.К. Дускаев, С.А. Мирошников, Г.И. Левахин, Б.С. Нуржанов, А.Ф. Рысаев, О.А. Завьялов, Б.Г. Рогачев : опубл. 23.10.2017, Ббл. № 30. 7. Patent for invention RU 2634052. Method for preparing a feed additive for young cattle / G.K. Duskaev, S.A. Miroshnikov, G.I. Levakhin, B.S. Nurzhanov, A.F. Rysaev, O.A. Zavyalov, B.G. Rogachev: publ. 10/23/2017, Bbl. No. 30.

Claims

A method for feeding young cattle to increase enzymatic processes in their rumen, characterized in that young cattle at 11-12 months of age are given cobalt chloride in the main diet in the form of wheat bran at a dosage of 1.5 mg/kg of dry matter per head once a day.