Ветеринария

Влияние микрокапсулированной комбинации эфирных масел на продуктивность свиней на откорме 03.06.2020

Влияние микрокапсулированной комбинации эфирных масел на продуктивность свиней на откорме

В условиях постепенного отказа от традиционных антибиотических средств в качестве стимуляторов роста и интенсификации производства продукции сельского хозяйства использование фитогенных кормовых добавок позволяет увеличить продуктивность животных за счет подавления патогенной микрофлоры, снижения нагрузки на иммунитет и, соответственно, увеличения сохранности поголовья. Применение фитогенных кормовых добавок, и в частности компонентов эфирных масел, способствует увеличению прироста живой массы и улучшению сохранности поголовья, что обеспечивает высокую рентабельность выращивания свиней.

В проведенном исследовании изучено влияние включения в рацион свиней на откорме микрокапсулированной комбинации эфирных масел (коричного альдегида, тимола, эвгенола и карвакрола).


Введение

Осведомленность общественности о потенциальных рисках для здоровья и проблемах окружающей среды, вызванных чрезмерным употреблением в пищу антибиотиков, в сочетании со стремлением к более естественным подходам к производству пищевых продуктов изменила отношение к кормовым добавкам и антибиотикам. Антибиотики используются в субтерапевтических дозировках для увеличения темпов и интенсивности роста и профилактики кишечных заболеваний в животноводстве в течение последних 50 лет. С 1990-х годов стало очевидным, что постоянное использование кормовых антибиотиков в качестве стимуляторов продуктивности животных способствовало росту резистентности среди патогенных микроорганизмов человека и животных.

Для отказа от кормовых антибиотиков без потери продуктивности были предложены различные альтернативные варианты, такие как органические кислоты, пребиотики, пробиотики и смеси на основе фитонцидов растений — фитобиотики [6].

Интерес к фитобиотикам в кормах для животных последние два десятилетия постоянно растет в связи с концепцией замены антибиотических стимуляторов роста. Используемые в качестве кормовых добавок фитонциды обладают выраженным антибактериальным действием.

Карвакрол и тимол являются основными компонентами масел орегано и тимьяна. Они имеют очень похожую химическую структуру, состоящую из системы делокализованных электронов и гидроксильных групп на фенольном кольце, которые и определяют сильную антимикробную активность [8]. Оба компонента вызывают гибель бактериальных патогенов, повреждая целостность цитоплазматических мембран, а также влияют на гомеостаз pH и неорганических ионов в клетке [9]. Помимо этого, тимол и карвакрол нарушают хемиосмос клеток, что приводит к истощению запасов АТФ и гибели бактерий [8].

Коричный альдегид является основным компонентом эфирного масла корицы и используется в качестве ароматического соединения. Коричный альдегид не может действовать как носитель протонов, так как не имеет гидроксильных или карбоксильных групп, как у карвакрола и тимола. Его антимикробная активность объясняется быстрым истощением клеточных запасов АТФ [10] и ингибированием клеточного деления [11]. Исходя из вышеописанного, предполагается, что коричный альдегид снижает активность фермента декарбоксилазы аминокислот, участвующего в энергетическом обмене у бактерий [12].

Эвгенол входит в состав эфирных масел эвгении, герани и многих других растений. Он нарушает целостность мембран бактериальных клеток, вызывая образование крупных пор [13], делает мембраны не-избирательно проницаемыми и, следовательно, менее резистентными. Эвгенол угнетающе действует на протеины внешних мембран бактерий, блокирует рецепторы, позволяющие бактериям связываться с кишечным эпителием [14]. Важная особенность эвгенола — то, что он обладает положительным хемотаксисом для сальмонелл, что увеличивает его антибактериальное действие посредством быстрого доступа к мембранам клеток патогенов [13].

Также к одному из немаловажных факторов, определяющих успешность применения фитобиотиков в животноводстве, следует отнести высокую рентабельность производства экологически чистой сельскохозяйственной продукции и задачу повышения качества жизни населения.

Наиболее простой способ применения фитобиотиков — скармливание животным лекарственных растений в сухом виде. Как правило, комплексные препараты оказывают более выраженное действие, чем каждый компонент в отдельности. Также сообщалось, что комбинации нескольких типов масел вызывают более выраженный антибактериальный эффект, чем если бы использовался только один продуцент фитонцидов [2].

Но стоит учитывать, что в растениях содержание фитонцидов может широко варьироваться в зависимости от используемой части растения (например, семян, листьев, корней или коры), сезона сбора урожая и географического происхождения. Также немаловажное значение имеет методика обработки сырья (например, холодный отжим, перегонка с водяным паром, экстракция неводными растворителями и т.д.). И по этой причине желательно использовать кормовые добавки с аналитически определяемым количеством конкретных соединений, имеющих описанный механизм действия [7].

Защита действующих веществ фитобиотиков путем микрокапсулирования и коатирования растительными жирами стала наиболее перспективным методом решения проблемы сохранения активности фитонцидов в агрессивной среде желудка [3].

Метод заключается в микрокапсулировании активных веществ в липидной матрице, не разрушающейся в желудке, с помощью чего фитонциды высвобождаются при прохождении области тонкого кишечника [3]. Защитная капсула обеспечивает прохождение активных ингредиентов через желудок, попадание в кишечный тракт и полное высвобождение в кишечнике.

По различным данным, фитобиотики оказывают положительное воздействие на рост и продуктивность свиней [1]. С целью оценки эффективности применения микрокапсулированного фитобиотика был проведен опыт, задачами которого являлись изучение его влияния на производственные показатели свиней на откорме, а также оценка экономической эффективности его использования в период откорма.

Материалы и методы

Опыт был проведен в 2019 году на одном из свинокомплексов Сибирского федерального округа на откормочном поголовье свиней. Группы были сформированы по методу сбалансированных групп, по 1240 голов в каждой. Продолжительность эксперимента составила 84 дня, с момента перевода на откорм при живой массе в 36,2 кг до достижения поголовьем средней живой массы 118 кг. Животные контрольной группы получали основной рацион, соответствующий общепринятым нормам, свиньям опытной группы в дополнение к основному рациону скармливали фитобиотик МеноХерб — микрокапсулированную комбинацию эфирных масел в дозировке 200 г/т.

Исследуемая кормовая добавка — фитобиотик с высоким содержанием активных компонентов в защищенной с помощью жировой капсулы от распада в желудке форме. Действующие вещества добавки — композиция фитонцидов: коричный альдегид (мин. 18%), тимол (мин. 1%), карвакрол (мин. 4%) и эвгенол (мин. 0,15%). Производитель — Menon animal nutrition, Китай; поставщик в РФ — ООО «Мисма Про», Москва.

Животных содержали в клетках, климат в помещении поддерживался в автоматическом режиме согласно зоогигиеническим требованиям, доступ к воде и корму был свободный. При проведении опыта оценивали зоотехнические показатели выращивания, а после завершения был проведен расчет экономической эффективности использования фитобиотика при откорме свиней. Полученные в опытах материалы обработаны биометрически с использованием t-критерия Стьюдента.

Результаты

К концу откорма свиньи опытной группы достоверно превосходили контрольных животных по живой массе на 2,36 кг, или на 2,05%, по среднесуточному приросту — на 27 г, или на 2,97%. Таким образом, ввод в рацион микрокапсулированного фитобиотика способствовал увеличению скорости роста свиней опытной группы.

Введение в рацион кормовой добавки также способствовало увеличению потребления корма по сравнению с контролем на 0,09 кг, или на 3,4%, что отразилось как на приросте живой массы, так и на конверсии корма: в опытной группе затраты корма на 1 кг прироста были выше, чем в контрольной, на 0,014 ед., или на 0,49%, но не имели статистически достоверных различий. Сохранность в группе, где применялся комплекс фитонцидов, была выше на 1,9%, что повлияло на рентабельность выращивания свиней опытной группы.

Высокая сохранность и лучшая скорость роста у животных опытной группы позволили увеличить рентабельность откорма. Таким образом, на мясокомбинат было отправлено от животных опытной группы на 5440 кг в живой массе больше продукции по сравнению с контрольной группой. Животные опытной группы за период опыта потребили на 4,47% больше комбикорма, а увеличение стоимости комбикорма за счет включения кормовой добавки составило 0,19 руб./кг по сравнению с основным рационом контрольной группы. Повышение потребления корма и увеличение стоимости корма привели к повышению затрат на откорм свиней опытной группы на 218 101 руб. за период эксперимента, но дополнительные затраты были покрыты за счет большего количества поступивших на мясокомбинат голов и большей живой массы животных при реализации. Дополнительная выручка от использования кормовой добавки составила 419 478,19 руб., а прибыль по сравнению с контрольной группой увеличилась на 201 377,57 руб.


Выводы

Включение в рацион микрокапсулированной комбинации фитонцидов (коричного альдегида, тимола, эвгенола и карвакрола) способствовало увеличению мясной продуктивности и сохранности свиней на откорме за счет схожего с кормовыми антибиотиками механизма действия. При оценке экономической эффективности было выяснено, что включение в рацион свиней на откорме исследуемой кормовой добавки привело к увеличению прибыли от реализации продукции в опытной группе благодаря увеличению живой массы и сохранности животных.

Влияние добавки на продуктивность можно связать с высокой антибактериальной активностью действующих веществ. Действие многих растительных экстрактов схоже с кормовыми антибиотиками: тимол, карвакрол и эвгенол имеют выраженное антибактериальное действие [4], а коричный альдегид улучшает усвояемость питательных веществ, подавляет развитие колиморфных бактерий и оказывает синергетическое действие на другие фитонциды [5]. Таким образом, данные, полученные в ходе производственного опыта, позволяют сделать вывод о положительном влиянии использования микрокапсулированной комбинации эфирных масел при откорме свиней на производственные показатели поголовья и экономическую эффективность производства продукции свиноводства.

Литература

1. De Lange C.F.M. et al. Strategic use of feed ingredients and feed additives to stimulate gut health and development in young pigs // Livestock Science. — 2010. — Vol. 134. — No 1–3. — P. 124–134.

2. Didry N., Dubreuil L., Pinkas M. Activity of thymol, carvacrol, cinnamaldehyde and eugenol on oral bacteria. Pharm Acta Helv 69:25–28. 1994.

3. Gauthier R. (2002). XVIII Congreso Lantinoamericano de Avicultura, 2002. Poultry Therapeutics: New alternatives. Accessed in 2006. http://www.jefo.ca/pdf/ALA2003_en.pdf.

4. Michiels J. et al. In vitro characterisation of the antimicrobial activity of selected essential oil components and binary combinations against the pig gut flora // Animal feed science and technology. — 2009. — Vol. 151. — No 1–2. — P. 111–127.

5. Michiels J. et al. In vitro dose-response of carvacrol, thymol, eugenol and trans-cinnamaldehyde and interaction of combinations for the antimicrobial activity against the pig gut flora // Livestock Science. — 2007. — Vol. 109. — No 1–3. — P. 157–160.

6. Adil S., Banday M.T., Bhat G.A., Mir M.S. (2011). Alternative strategies to antibiotic growth promoters. A review. On line Veterinary J., 6.

7. Franz C., Baser K.H. C., Windisch W. (2010). Essential oils and aromatic plants in animal feeding — a European perspective. A review. Flavour and Fragrance Journal, 25(5), 327–340.

8. Ultee A., Bennik M.H., Moezelaar R. (2002). The phenolic hydroxyl group of carvacrol is essential for action against the food-borne pathogen Bacillus cereus. Appl Environ Microbiol 68, 1561–1568.

9. Lambert R.J., Skandamis P.N., Coote P.J., Nychas G.J. (2001). A study of the minimum inhibitory concentration and mode of action of oregano essential oil, thymol and carvacrol. J. Appl Microbiol 91, 453–462.

10. Gill A.O., Holley R.A. (2004). Mechanisms of bactericidal action of cinnamaldehyde against Listeria monocytogenes and of eugenol against L. monocytogenes and Lactobacillus sakei. Appl Environ Microbiol 70, 5750–5755.

11. Kwon J.A., Yu C.B., Park H.D. (2003). Bacteriocidal effects and inhibition of cell separation of cinnamic aldehyde on Bacillus cereus. Lett Appl Microbiol 37, 61–65.

12. Wendakoon C.N., Sakaguchi M. (1995). Inhibition of amino acid decarboxylase activity of Enterobacter aerogenes by active components in spices. J. Food Prot. 58, 280–283.

13. Pandima Devi K., Arif Nisha S.; Sakthivel R., Karutha Pandian S. Eugenol (an essential oil of clove) acts as an antibacterial agent against Salmonella typhi by disrupting the cellular membrane. J. Ethnopharmacol., 130, 107–115, 2010.

14. Oyedemi S.O., Okoh A.I., Mabinya L.V., Pirochenva G., Afolayan A.J. (2009). The proposed mechanism of bactericidal action of eugenol, α-terpineol and g-terpinene against Listeria monocytogenes, Streptococcus pyogenes, Proteus vulgaris and Escherichia coli. African Journal of Biotechnology, 8(7).


Количество показов: 1613
Автор:  М. Журавлев, Н. Буряков, д-р биол. наук, Т. Беломожнов, Ю. Езерская, Е. Пронькина, РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева E-mail: mikhail.sterh@gmail.com
Компания:  МИСМА

Возврат к списку


Материалы по теме: