Коллектив авторов - Современные биотехнологии в сельском хозяйстве

Современные биотехнологии в сельском хозяйстве

Введение

По данным института питания АМН в России наблюдается ухудшение состояния всех категорий населения, что связывают в первую очередь с уменьшением адаптивной мощности человека, проявляющейся в снижении иммунитета, изменении состава полезной микрофлоры в желудочно-кишечном тракте человека; возникновении ряда заболеваний под действием техногенных факторов, химической нагрузки, эмоциональных стрессов и других неблагоприятных факторов. Сложившаяся ситуация требует обязательного применения средств, способствующих восстановлению и поддержанию иммунобиологического гомеостаза человека.

Показатель биологической полноценности утиного мяса равен 87 %, то есть на от 18 до 20 % превышает показатель говядины. В мясе уток пекинской породы содержится: воды – от 63 до 68 %, сырого протеина – от 18 до 20 %, в том числе около 17 % белков, из которых 98 % относится к полноценным. Сбалансированность аминокислот в мясе пекинских уток близка к оптимальной формуле. Минеральных веществ содержится около 1 %, в том числе (мг %): фосфора- 260, кальция 10-20, железа – 2,7-3,0; меди – 0,5-0,6; марганца – 0,11-0,12. Кроме того, оно богато витаминами. В основе повышения эффективности утководства лежит совершенствование производства, поддержание и совершенствование племенных и продуктивных качеств птицы, кроссов специализированных линий и перспективных пород. Однако интенсивная эксплуатация птицы обусловила возникновение ряда новых проблем, связанных со снижением жизнеспособности и продуктивности молодняка уток. Прежде всего, это различные стрессовые факторы, которые в свою очередь влияют на нарушение обменных процессов в организме птицы, угнетают функцию и регуляторные связи тимуса с другими иммунными органами, способствуя развитию вторичных иммунодефицитных состояний. Известно, что для коррекции иммунодефицитного состояния применяют иммуномодуляторы, арсенал которых очень широк. В отечественной и зарубежной литературе описаны многочисленные опыты применения этих препаратов в качестве биостимуляторов, иммуномодуляторов и адьювантов препаратов, а так же вакцин. В то же время эта информация далеко неполная в вопросах, касающихся способов введения и доз иммуномодуляторов сельскохозяйственной птице. Кроме того, экспериментально установлено, что в зависимости отвида клеток, на которые направлено действие факторов, может проявляться стимулирующее, угнетающее или модулирующее действие. Помимо всего, некоторые препараты обладают побочными реакциями, эффекторные механизмы которых не известны, что указывает на необходимость более глубокого их изучения. Наиболее перспективными являются препараты, полученные из тимуса животных. Они уже дали положительный результат при применении в птицеводстве. Так, доказано, что тималин усиливает клеточное звено иммунитета, способствует восстановлению и улучшению обменных процессов, повышает сохранность цыплят и эффективность специфической профилактики при болезни Марека.

В результате обширных экспериментальных исследований цитомединов, выделенных из тимуса, была определена наиболее эффективная фракция, на основе которой создан высокоэффективный синтетический препарат – тимоген. Кроме того препараты попадающие под термин «пробиотик», применяют для стимуляции процессов диссимиляции и ассимиляции кормов, роста и развития животных, профилактики витаминной недостаточности, стимуляции иммунной системы. Обширное число имеющихся на ветеринарном рынке пробиотиков свидетельствует о том, что проблеме их разработки уделяется достаточно пристальное внимание как в России, так и за рубежом. В таблице 1 мы приводим перечень пробиотических препаратов выпускаемых в странах – членах ЕС.

Особый интерес среди препаратов данного типа заслуживает лактоамиловарин, созданный в лаборатории биотехнологии микроорганизмов ВНИИФБиП с. – х. животных. Его применение при выращивании крупного рогатого скота, цыплятбройлеров и гусей дает положительный эффект.

Таблица 1 – Пробиотические препараты выпускаемые в странах – членах ЕС

Таким образом, эффективное введения утководства на промышленной основе может привести к нарушению системы иммунной защиты на всех ее уровнях, что в конечном итоге отражается как на продуктивности, так и на сохранности птицы. Поэтому изыскание способов использования биорегуляторных препаратов и рациональных доз, способствующих улучшению обменных процессов, устранению иммунодефицитных состояний, повышению резистентности организма уток, что в конечном счете сказывается на продуктивности и качестве продукции является актуальной задачей.

1. Обоснование применения биологически активных веществ в промышленном птицеводстве

1.1 Обоснование применения молочной сыворотки (СГОЛ-1) в промышленном птицеводстве

Известно, что важным резервом восполнения дефицита протеина в рационах птицы является использование побочных продуктов переработки молока: обрата, сыворотки, пахты.

По данным А.Г. Храмцова, ежегодно в мире получают до 130 млн. т. молочной сыворотки, в том числе в России около 7 млн. т. В связи с недостаточным использованием ее на пищевые цели необходимо особое внимание обращать на нее как на кормовой продукт, применение которого в этом качестве, может значительно повлиять на увеличение продуктивности сельскохозяйственных животных и снизить ее себестоимость.

Высокая питательная ценность и уникальные биологические свойства молока предопределяют необходимость использования всех его компонентов. В отношении молочной сыворотки , которая является побочным продуктом при производстве творога, сыра и казеина, эта проблема решается в наименьшей степени. Между тем на долю сыворотки в процессе производства основных продуктов приходится от 80 до 90 % массы используемого молока и в нее переходит до 50 % сухих веществ молока.

Химический состав молочной сыворотки может значительно различаться, что зависит как от качества исходного сырья, так и от вида основного производимого продукта и технологии его производства. Т.И. Сенкевич, К.Л. Ридель приводят следующий химический состав подсырной и творожной натуральной сыворотки (таблица1).

Биологическая ценность молочной сыворотки обуславливается содержащимися в ней белковыми соединениями ,углеводами, липидами, минеральными солями, витаминами, ферментами, органическими кислотами, иммунными телами, микроэлементами [80]. Энергетическая ценность молочной сыворотки примерно составляет 1/3 энергетической ценности цельного молока. Относительно низкое количество белка в сыворотке частично уравновешивается его высоким качеством.

Белки, содержащиеся в молочной сыворотке по своему составу относятся к наиболее ценным белкам животного происхождения. Важнейшими из них являются бета- лактоглобулин, альфа- лактоглобулин, имунноглобулины и протеозопептоны. Сывороточные белки имеют высокую питательную ценность. Свыше 50 % общего содержания сывороточных белков приходится на долю бета- лактоглобулина. Протеиновые отношения альфа- лактоглобулина и бета- лактоглобулина равны соответственно 4,0 и 3,5. По данным многих авторов [53,75, 89, 13, 14, 84], молочные белки имеют аминокислотный состав, близкий к аминокислотному составу мышечных белков и превосходящий по содержанию незаменимых аминокислот белки растительного происхождения. По сравнению с другими белками сочетание незаменимых аминокислот в сывороточных является одним из лучших, поэтому молочные белки имеют повышенную биологическую ценность. Сывороточные белки благоприятно отличаются высокой степенью перевариваемости. Показатель перевариваемости (PER) сывороточного белка – 3,2, что значительно выше показателя стандартного препарата казеина [2,5] – основного белка цельного молока. Аминокислотный состав сывороточных белков и казеина различаются. В альбумине содержание триптофана в 4 раза больше, чем в казеине, цистина в глобулине в 7 раз больше, а в альбумине в 19 раз больше, чем в казеине [5].

Высокая биологическая ценность сывороточных белков зависит напрямую от высокого количества в них незаменимых аминокислот, особенно лизина, из общего количества которого (703 мг/г азота) доступным является 83 %. Важной особенностью молочных белков является и способность при расщеплении всасываться непосредственно из кишечника в кровь [27].

Таблица 2 – Химический состав подсырной и творожной натуральной сыворотки

Молочная сыворотка отличается большим количеством свободным аминокислот, которых в подсырной в 4 , а в творожной в 10 раз больше, чем в исходном молоке. 35 % азота сыворотки представляют небелковые азотные соединения, более 20 % из которых – свободные аминокислоты [112].

В связи с достаточно высоким содержанием лизина сывороточные белки могут быть использованы в качестве добавок для улучшения качества различных зерновых продуктов. По данным Т. Сенкевича. К.Л. Риделя, добавка 40 % нативного сывороточного белка удваивает величину протеинового отношения зерновых продуктов. В информации В.В. Молочникова и др. указывается, что биологическая ценность белков в значительной степени определяется наличием в них молочной сыворотки: так, в смеси с казеином она возрастает с 73 % до 92 %, в смеси с белками пшеницы – с 56 % до 105 % – 112 %. Смесь концентрата сывороточных белков с некоторыми другими растительными белками дает еще больший эффект [80, 53].