Обзоры и прогнозы

Кормовые подкислители, применяемые для борьбы с образованием биопленок в системах поения 07.10.2026

Кормовые подкислители, применяемые для борьбы с образованием биопленок в системах поения

Кормовые подкислители

Биопленки, которые образуются в промышленных системах поения, являются структурой, которая помогает микроорганизмам пережить неблагоприятные условия окружающей среды. Их полисахаридный матрикс значительно затрудняет проникновение дезинфектантов, ведет к загрязнению труб и отложению солей жесткости, снижению потребления воды животными, а присутствие в воде питательных веществ (остатков витаминов, сахаров, микроэлементов) служит стартом для роста микробной нагрузки и риска развития множественной лекарственной устойчивости.


Борьба с биопленками на сельхозпредприятии представляет собой рутинную задачу, которая складывается из регулярной механической очистки и промывки водой под давлением, а также обработки средствами, разрушающими полисахаридный матрикс, дезактивирующими свободно плавающие бактерии, дрожжи и плесневые грибки, препятствующими дальнейшему налипанию микробов на оборудование и поилки. Система водоснабжения нуждается в мойке и санации как в перерыве между турами, так и в присутствии животных.

Очистка между циклами (без животных) осуществляется щелочными и кислотными средствами, ударными дозами дезинфектантов с последующей промывкой системы чистой водой. Профилактика во время содержания поголовья включает добавление в воду органических подкислителей для снижения рН, а также щадящую санацию слабыми растворами перекиси водорода и хлора, безопасными для питья, и регулярную эвакуацию осадка водой.

Выпойка витаминно-минеральных добавок, лекарственных средств и вакцин создает благоприятную среду для колонизации микробов. Если в воде присутствует много ионов железа или кальция, лекарства выпадают в осадок быстрее, что провоцирует рост биопленок (колонии могут сформироваться уже спустя 24‒48 часов после попадания в воду питательного раствора, особенно в присутствии сахаров, выступающих наполнителем некоторых лекарств и добавок).

Поэтому как только закончилась выпойка, необходимо промыть систему чистой водой, а затем средством с перекисью водорода. За 24 часа до ввода лекарств и спустя 24 часа после в систему поения вводятся подкислители воды.

Масляная пленка от жирорастворимых витаминов требует разрушения средствами на основе гидроксида натрия (щелочной деструкции) или активного хлора, а также высокого потока смыва. Финальная дезинфекция раз в неделю после щелочи стабилизированной перекисью водорода помогает дезактивировать выжившие патогены.

Внесение в воду для поения животных подкислителей в целях санации направлено на снижение pH воды до показателей 4,5‒5,5. В таких условиях гибнет большинство патогенных и условно- патогенных микроорганизмов, а бактерии теряют «чувство кворума», то есть способность закрепляться на стенках трубопроводов.

Ввод кормовых добавок в систему производится при помощи автодозатора (медикатора) или вручную согласно рекомендациям производителей.

Нормы внесения составляют примерно 0,3‒3,0 литра на тонну (норма рассчитывается исходя из достижения показателя рН не ниже 4,5 на концах системы). Дозировка варьирует в зависимости от вида животного, рекомендаций производителя конкретного средства, а также от уровня микробной обсемененности, жесткости воды (часть кислот неизбежно расходуется на нейтрализацию щелочности) и технологических особенностей оборудования.

Ниппельные системы поения нередко забиваются отслоившейся биопленкой и подвергаются коррозии. Если система поения «заросшая», подкисление воды начинают с минимальных доз (0,05%), иначе произойдет резкая отслойка микробных пластов и блокировка ими ниппелей. Если рН будет меньше 4,0, то животные откажутся потреблять воду, а металл и пластик начнут активно разрушаться; при рН свыше 5,2 создаются риски размножения нежелательной микрофлоры.

Открытые системы поения (чашечные, желобковые, вакуумные) способствуют быстрому испарению воды, загрязнению ее органикой и воздействию света. Это провоцирует рост не только бактерий и грибков, но и водорослей. Замеры рН для определения эффективных концентраций подкислителей производят непосредственно в чашах в конце линии, а средства выбирают с низкими показателями летучести.

В состав подкислителей воды входят в основном органические (пропионовая, уксусная, муравьиная, молочная, сорбиновая, лимонная, бензойная, фумаровая, винная и др.), а также некоторые неорганические кислоты (соляная, фосфорная, ортофосфорная), среднецепочечные жирные кислоты, монолаурин, другие активные ингредиенты.

Комплексные смеси кислот

Средства на основе органических кислот активно подавляют рост бактерий, плесеней, дрожжей и водорослей и предотвращают образование биопленок в чистых системах в присутствии животных. Для организма скота, свиней и птицы они являются природными метаболитами и не имеют ограничений по продукции, благоприятно влияют на конверсию корма и сохранность поголовья. Так как органические кислоты по-разному диссоциируют в воде, они обладают особенностями действия (для достижения синергии лучше всего работают в комбинациях). При тщательной промывке и механической очистке линий эти средства уменьшают микробную обсемененность и сокращают выделение токсинов во внешнюю среду, а также засоры оборудования.

Ниже перечислены основные конкурентные преимущества кормовых добавок, содержащих композиции на основе органических кислот и их солей.

1.   Антимикробный синергизм: кислоты уничтожают как условно-патогенные, так и патогенные микроорганизмы различных царств. Муравьиная, уксусная и молочная кислоты воздействуют на грамотрицательные и грамположительные бактерии, а пропионовая и сорбиновая кислоты активно блокируют рост грибков и плесеней. Ряд кислот не оказывают ярко выраженного подкисления среды, но проявляют антибактериальный эффект за счет прямого воздействия на одноклеточных. Они включаются в композиции с муравьиной, пропионовой и молочной кислотами.

2.   Активность на всем протяжении системы: однокомпонентные кислоты мгновенно распадаются в воде. Комплексы, которые содержат буферизованные кислоты, отдают катионы и анионы постепенно. Они удерживают низкий pH как в начале, так и на самом дальнем конце линии. Кислоты с низкой степенью диссоциации обладают повышенной способностью связываться с калием и натрием клеточных мембран бактерий, что приводит к нарушению их проницаемости и разрушению, а также они подавляют процессы репликации ДНК (бактериостатический эффект).

3.   Бережное отношение к оборудованию: чистые кислоты агрессивны и вызывают коррозию оцинкованных труб, ниппелей и элементов медикатора. В комплексных средствах используются буферные соли кислот, которые снижают коррозионную активность раствора, защищая оборудование, а также лигносульфоновая кислота и ее производные, которые ослабляют агрессивное действие органических кислот.

4.   Улучшение пищеварения: комплексные подкислители работают не только «в трубе», но и в желудочно-кишечном тракте животного, а у птиц — еще и в зобе. Они стимулируют выработку собственных ферментов, улучшают усвоение корма и способствуют сохранению целостности слизистых оболочек кишечника, стимулируют образование молочнокислой пробиотической микрофлоры в кишечнике, что особенно важно для интенсивно растущих животных. Уксусная и пропионовая кислоты способствуют росту кишечных ворсинок, улучшая микроциркуляцию и кислородный обмен в клетках. Пищеварение «подстегивает» дополнительно вносимая в подкислители масляная кислота и ее производные. Ацетаты и пропионаты абсорбируются колоноцитами кишечника и способствуют синтезу бутирата (основного энергетического субстрата для колоноцитов); пропионат регулирует липидный обмен в печени; ацетат служит энергетическим субстратом для работы мышц, сердца, почек и мозга.

5.   Органические кислоты, участвующие в цикле Кребса, не только влияют на электролитный баланс кормов и воды для поения, но и усиливают образование энергии в митохондриях клеток, стимулируют    выработку    пищеварительных ферментов и адаптацию к стрессовым факторам.

6.   Отсутствие «эффекта привыкания»: биопленка состоит из сотен видов микроорганизмов, а разно- образный набор кислот обеспечивает максимально широкий санирующий эффект. Нарушение передачи химических сигналов между одноклеточными устраняет «чувство кворума», не давая микробам полноценно создавать новые колонии.

Большинство подкислителей ориентированы на широкий круг животных и универсальны, то есть могут использоваться для снижения микробной обсемененности не только воды, но и кормов и их ингредиентов, а также применяться при выпойке ЗЦМ.

Некоторые средства являются специализированными, например кормовая добавка для подкисления молока и очистки систем поения Ацид Микс pH, которая подавляет развитие сальмонеллы, кампилобактерий и бактерий группы кишечной палочки в воде для поения, предотвращает алиментарную диарею у телят, улучшает ферментацию молока в сычуге. Для очистки систем поения используют 4%- ный раствор добавки, который оставляют в системе на 24‒36 часов, затем промывают чистой водой.

Некоторые композиции санирующих средств ориентированы на профилактику отдельных инфекционных заболеваний, такие как подкислитель корма и воды Экацид от «ТекноФид», который обладает доказанной эффективностью в отношении возбудителей сальмонеллеза.

В составе подкислителей воды используются смеси органических кислот и их солей. Противомикробное действие органических кислот может быть прямым (включая разрушение клеточных мембран, изменение рН в цитоплазме, благодаря чему наступает гибель) и опосредованным (в том числе создание неблагоприятных условий для размножения за счет рН среды и роста численности пробиотических бактерий-антагонистов).

Наиболее широко в составе комплексных подкислителей применяется пропионовая кислота, так как она не только эффективно снижает рН воды, но и обладает выраженным действием против плесеней и дрожжей, а также антибактериальным эффектом. По способности ингибировать плесени она опережает другие органические кислоты (схожий эффект также проявляют ее соли — пропионат натрия и пропионат кальция). Пропионовая кислота, как и уксусная, также способна усиливать пролиферацию эпителиальных клеток в кишечнике и участвует в образовании нейромедиаторов.

Муравьиная кислота за счет диссоциации оказывает мощный бактерицидный и бактериостатический эффект в отношении таких возбудителей, как Salmonella typhimurium, Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Campylobacter jejuni, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus. При диссоциации в воде она подавляет действие декарбоксилаз, оксиредуктаз и в особенности каталазы микроорганизмов. Данная кислота эффективна против дрожжей и менее активна против плесеней. Однако она легко испаряется и вызывает коррозию оборудования, что ограничивает ее использование в чистом виде.

Буферное соединение формиат натрия в растворе переходит в свободную муравьиную кислоту. Высвобождающийся при этом катион натрия может играть вспомогательную роль в разрушении матрикса биопленки. Другая соль муравьиной кислоты — формиат аммония также дает двойной эффект.

Уксусная кислота в составе комплексных подкислителей усиливает эффект других кислот (в том числе пропионовой) и обладает действием в отношении дрожжей и бактерий; менее эффективна против плесеней. Она достаточно быстро снижает уровень рН воды в системе. Благодаря высокой активности против дрожжей и бактерий, она широко используется в качестве консерванта. Данное соединение характеризуется чрезвычайно высоким потенциалом к подкислению, уступая в этом аспекте лишь муравьиной кислоте. При этом уксусная кислота гораздо менее агрессивна, чем муравьиная.

Молочная кислота обладает выраженным бактерицидным действием в отношении бактерий группы Salmonella и E. coli, служит питательной средой для роста лакто- и бифидобактерий, быстро снижает рН воды, способствует восстановлению клеток слизистой кишечника и желудка, так как является энергетическим субстратом для синтеза АТФ, улучшает вкус корма. Она прекрасно сочетается с муравьиной, уксусной и пропионовой кислотами в составе подкислителей для воды.

Как соединение, обладающее двухступенчатой диссоциацией и способное быстро снизить уровень рН, в составе комплексных подкислителей для воды нередкоиспользуетсялимоннаякислота.Этовещество также прекрасно сочетается с антибактериальными солями цинка и меди. Так, например, Люкспремиум ОХ 5 кислот для обеззараживания воды для поения содержит муравьиную, пропионовую, уксусную, лимонную, сорбиновую и молочную кислоты, а также сульфаты меди и цинка.

Сорбиновая кислота позволяет расширить действие комплексной добавки в отношении дрожжей и плесневых грибов. Она угнетает выработку ферментов микробной клеткой и вызывает деструкцию ее клеточной стенки.

В бактериальных пленках сальмонелла, кишечная палочка, а также другие возбудители кишечных инфекций выживают лучше, чем если бы они существовали поодиночке. Находясь в ассоциации внутри полисахаридного матрикса, бактерии пребывают в состоянии пониженной метаболической активности, что снижает эффективность антибиотиков и дезинфектантов.

Антибактериальные свойства композиций на основе органических кислот могут быть дополнительно усилены за счет соединений меди и цинка, а также фитобиотических добавок (в том числе коричного альдегида, эфирного масла чеснока и др.). В таблице приведены некоторые кормовые добавки, которые могут применяться для внесения в воду для поения продуктивных животных в целях ее санации.

Примеры средств на основе кислот для подкисления воды

 

Название добавки

Активные компоненты

ASYS Микс-Ацид Жидкий (НПЦ «АгроСистема»)

соль муравьиной кислоты, пропионовая, молочная и лимонная кислоты

Аква-Ацид БИО (And Nutrition)

формиат аммония, муравьиная, уксусная, пропионовая, сорбиновая, лимонная и молочная кислоты, вспомогательные вещества (монопропиленгликоль, лигносульфат)

Аквацид («ТекноФид»)

муравьиная, молочная, пропионовая, уксусная, лимонная кислоты, формиат натрия, соли меди

АкваТек («ТекноФид»)

муравьиная, пропионовая, лауриновая кислоты, формиат натрия, каприловая кислота, соли меди и цинка

Ацид Микс pH (Innutra Techkorm)

муравьиная и уксусная кислоты, формиат аммония, сульфат меди

Ацидопул L (НПО «Уралбиовет»)

муравьиная, пропионовая, молочная, уксусная и лимонная кислоты

Биотек Микс («Био Тек» / «Мустанг Технологии Кормления»)

муравьиная и пропионовая кислоты, аммиак и сульфат меди

Биотек Пьюрити Лактик («Био Тек» / «Мустанг Технологии Кормления»)

муравьиная, пропионовая и молочная кислоты, формиат аммония

Биотек Пьюрити Формик («Био Тек» / «Мустанг Технологии Кормления»)

муравьиная, сорбиновая, бензойная кислоты, формиат аммония

БиСАлТек («ТекноФид»)

муравьиная, пропионовая и уксусная кислоты, аммиак, соль меди

Верфор («РУС-БИО»)

муравьиная, молочная, пропионовая кислоты, цитрат меди, поливинилпироллидон

Витацид L (FF Chemicals B.V.)

муравьиная и пропионовая кислоты, формиат натрия

Гидроцит («РУС-БИО»)

муравьиная, молочная и пропионовая кислоты

Гидроцит плюс («РУС-БИО»)

муравьиная, молочная, пропионовая и бензойная кислоты, поливинилпироллидон

ИнПро Аква («Апекс плюс»)

муравьиная и пропионовая кислоты

Комплисид («Белфармаком»)

муравьиная, уксусная, молочная и сорбиновая кислоты, пропиленгликоль

Лакто-рН (НПЦ «АгроСистема»)

молочная, уксусная, муравьиная, лимонная, пропионовая, сульфат меди

Лупро-Цид NA (BASF)

муравьиная и пропионовая кислоты, формиат натрия

Мега Профимикс рН Премиум («Мега ПрофиМикс»)

муравьиная, пропионовая, молочная, аммоний, глицерил-пропиленгликоль- рицинолеат

МилкАцид (НПО «Уралбиовет»)

молочная и муравьиная кислоты

Органамикс (АО РХЗ «НОРДИКС»)

муравьиная, пропионовая, молочная, уксусная и лимонная кислоты

Овер Ацид Аква Минерал (Aditech)

муравьиная, молочная, пропионовая кислоты, формиат аммония, сульфат цинка

Подкислин («ЯРВЕТ»)

муравьиная и уксусная кислоты, формиат натрия, сульфат меди

Продактив Ацид Фид («ВИК – здоровье животных»)

муравьиная, пропионовая, молочная, уксусная кислоты

СальмАцид (НПЦ «АгроСистема»)

пропионовая, муравьиная, сорбиновая кислоты, аммоний, краситель

Сальмоцил FK («Апекс плюс»)

муравьиная и пропионовая кислоты, формиат натрия

Сальмоцил FL («Апекс плюс»)

пропионовая, муравьиная и молочная кислоты, формиат аммония, пропиленгликоль

СофтАцид IV+ (Borregaard AS)

муравьиная, пропионовая и лигносульфоновая кислота

Фидацид плюс («Агрокон-Вологда»)

муравьиная, пропионовая, уксусная и молочная кислоты, формиат натрия

Хамеко рН (Hameco Agro)

муравьиная, пропионовая, уксусная, молочная, лимонная, сорбиновая кислоты, пропионат аммония, формиат аммония, жирные кислоты, аскорбиновая кислота

Эвацид S (Adisseo A Blue Star Company)

муравьиная, пропионовая, уксусная и сорбиновая кислоты

Экацид («ТекноФид»)

муравьиная, пропионовая, молочная, ортофосфорная и лимонная кислоты, аммоний

Энерцид («ВЕТОС-ФАРМА»)

молочная, соляная, лимонная, винная, пропионовая кислоты

Аддкон XL (ADDCON)

муравьиная кислота, формиат натрия

Агросид Супер Комплит (CID LINES)

муравьиная и молочная кислоты, коричный альдегид, моно-, ди- и триглицериды масляной кислоты, глицерин

Аквасейф Жидкий (Daavision B.V.)

муравьиная, сорбиновая и уксусная кислоты, формиат аммония, моно- и диглицериды жирных кислот, ацетаты цинка и меди

ВерСал Ликвид (Biochem)

муравьиная, молочная, пропионовая, лимонная, уксусная кислоты


Экономный расход и профилактика образования биопленок

В ряде случаев большое значение имеет низкая летучесть растворов, особенно при высоких температурах окружающей среды. Формиаты, ацетаты и лактаты, присутствующие в подкислителях, уменьшают избыточное испарение кислот из растворов. Низкой испаряемостью также обладает молочная кислота, которая нередко применяется как базовый компонент кислотных смесей для открытых систем поения.

Дополнительно стабилизируют раствор комплексообразователи и хелатирующие агенты, например лимонная, винная и янтарная кислоты. Они связывают катионы жесткости (кальций, магний и железо), снижают потерю активных компонентов путем выпадения в осадок.

Поверхностно-активные и пленкообразующие вещества, к которым относятся моно- и диглицериды жирных кислот, лецитины, лигносульфонаты, бетаин, глицерил-пропиленгликоль-рицинолеат, а также некоторые растительные экстракты, могут формировать тонкую пленку или менять поверхностное натяжение, уменьшая испарение с поверхности раствора, что важно для снижения расхода средства.

ПАВ не только снижают поверхностное натяжение воды, благодаря чему раствор лучше смачивает поверхности труб и проникает в структуру биопленки, но и нарушают адгезию микробов и обезжиривают поверхности, облегчая механическое удаление колоний, не давая им снова налипать на поверхности труб.

Лигносульфонаты — это природные водорастворимые производные   лигнина, обладающие свойствами ПАВ, которые дополнительно оказывают диспергирующее действие, помогаяразрушатьужесформировавшийся полисахаридный матрикс биопленки.

Бетаин способен снижать поверхностное натяжение воды и помогает разрушать структуру биопленок, мешая бактериям закрепляться на поверхностях. В некоторых коммерческих продуктах (например, в подкислителе Аквасейф) он прямо заявлен как компонент, действующий против формирования биопленок.

 

Антибактериальные агенты

Жирные кислоты средней длины не применяются непосредственно для резкого снижения уровня рН воды.

В составе комплексных добавок для воды и корма они используются как компонент для контроля патогенной микрофлоры в кишечнике и поддержания барьерных функций слизистых.

Выраженным действием против грамположительных бактерий (в том числе Staphylococcus, Listeria, Clostridium) обладает лауриновая кислота. Каприловая кислота проявляет   яркий   эффект   в   отношении дрожжей и некоторых грамположительных бактерий.

Свободные жирные кислоты в воде могут плохо смешиваться, выпадать в осадок и агрессивно воздействовать на оборудование, поэтому в промышленных добавках используют соли, эфиры, глицериды, а также инкапсуляцию и буферные системы.

Кормовая добавка Кларимикс (EFISCIENCE) в форме жидкости для снижения уровня патогенной микрофлоры в воде для поения и повышения продуктивности свиней, телят, цыплят-бройлеров и кур-несушек содержит композицию на основе лауриновой, каприловой, каприновой и масляной кислот.

Моно-, ди- и триглицериды представляют собой соединения жирной кислоты и глицерина, которые нарушают целостность мембран бактерий, препятствуя закреплению микробов в кишечнике животных. Благодаря антибактериальному эффекту они нашли свое применение как отдельная группа кормовых добавок, но могут применяться также в составе санирующих присадок для воды.

САЛКОЛИ MonoBP жидкий применяют для снижения уровня патогенных бактерий и плесневых грибов в воде для поения, кормовом сырье, кормах и для оптимизации процессов пищеварения у свиней и сельскохозяйственной птицы. Его композиция содержит монобутират и монопропионат.

К компонентам, разрушающим микробную матрицу, состоящую из полисахаридов, белков и нуклеотидов, относятся окислители (пероксиды и хлориты), которые хотелось бы упомянуть в этой статье.

Они дают эффект не за счет форм органических кислот, а через окислительный стресс, то есть образуют свободные радикалы, которые повреждают мембраны и белки патогенов. В итоге биопленка становится рыхлой и лучше удаляется с поверхности оборудования.

В средстве ПроОксайн АН (KEMIN) после активации хлорита натрия лимонной кислотой выделяется диоксид хлора, который обладает антимикробной активностью широкого спектра действия и препятствует размножению различных видов патогенных и условно-патогенных бактерий (сальмонелл, кишечной палочки, кампилобактерий), а также бактерий и грибов, образующих биопленки.

Использование кормовых добавок-подкислителей широкого спектра действия позволяет существенно повысить гигиенические характеристики питьевой воды для скота, снизить образование бактериальных пленок на оборудовании для кормления, улучшить аппетит и процессы пищеварения в желудке и кишечнике животных и птицы.

Эти средства дополнительно способствуют формированию здорового микробиома желудочно- кишечного тракта, усиливают естественную устойчивость к болезням, а также положительно влияют на рост и продуктивность животных.



Количество показов: 62
Автор:  В. Лавренова, маркетолог издательства «Сельскохозяйственные технологии»

Возврат к списку


Материалы по теме: