Кормопроизводство, кормовые добавки. Рубрика в журнале - Сельскохозяйственная биология
Статья научная
В России вика посевная ( Vicia sativa L.) возделывается достаточно широко. В связи с этим ее сорта, имея разное районирование, характеризуются значительным полиморфизмом признаков и индивидуальными адаптивными реакциями на условия среды и применяемую агротехнику. В последнее время в отечественной селекции вики развивается новое направление - выведение сортов зернофуражного назначения. С 2002 года в Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию, зарегистрирован первый такой сорт - Луговская 98. Он существенно отличается по хозяйственно полезным и биологическим признакам от сортов, используемых для выращивания на зеленую массу. В частности, в семенах сорта Луговская 98 отсутствует синильная кислота (основной антипитательный фактор) и снижено содержание ингибиторов трипсина, что позволяет без дополнительной обработки использовать зерно этой бобовой культуры как белковый компонент комбикормов. Вследствие специфики архитектоники, а также особенностей биологии роста в условиях умеренного климата вика посевная в одновидовых ценозах сильно полегает, что предполагает необходимость ее возделывания совместно с поддерживающими растениями. Для конкретных почвенно-климатических условий требуется индивидуальный подбор комплементарного вида опорных культур и густоты их посева. Мы сравнили семенную продуктивность сорта Луговская 98 в бинарных агроценозах при разной плотности посева поддерживающих культур и вики посевной, что позволило впервые выявить пары с наибольшей комплементарностью и определить оптимальные соотношения густоты их травостоя, обеспечивающие наибольший урожай и высокое качество семян бобового компонента. Установлено, что взаимное влияние растений основной и сопутствующих культур начинается уже на ранних этапах онтогенеза растений. При более высоких нормах высева овса ( Avena sativa L.) гибель всходов вики возрастала до 7-9 %, тогда как в одновидовом ценозе она не превышала 3-4 %. В гетерогенных посевах с горчицей белой ( Sinapis alba L.) всходы бобового компонента также подавлялись (на 6-7 %). Фацелия пижмолистная ( Phacelia tanacetifolia Benth.) не уменьшала густоту всходов и не подавляла рост и развитие ювенильных растений вики. В целом наиболее благоприятные условия развития генеративных органов вики складывались в ее посевах с горчицей и овсом при уменьшенных нормах высева последних (соответственно до 1,00-2,00 и 1,50-2,25 млн шт/га). В таких ценозах число бобов у вики в среднем достигало 8,8-9,1 шт. на 1 растение, или 714-758 шт/м2. С увеличением норм высева опорных культур число бобов снижалось на 7-12 %. Максимальная биологическая урожайность семян вики (283,6 г/м2) формировалась в смесях с горчицей белой при норме высева последней 1,50 млн шт/га, а также фацелией и овсом (260,5-267,5 г/м2) при самых низких нормах их высева. Полнота сбора и посевные качества семян вики посевной зависят от степени полегания. В ее одновидовом посеве этот показатель перед уборкой составлял 74 %, в смешанном агроценозе с овсом - 22-42 % (в зависимости от норм высева злака), с горчицей - 37-45 %, с фацелией - 54-56 %. Наибольшие фактические сборы семян вики (1,51-1,57 т/га) получили при использовании двух опорных культур - горчицы белой или овса с нормами их высева соответственно 1,50 и 3,00 млн шт/га. При избыточных осадках в период вегетации вследствие меньшего полегания наиболее полный сбор урожая семян обеспечило сочетание вики с овсом, в годы с меньшей влагообеспеченностью продуктивнее были вико-горчичные смеси. По результатам оценки всхожести (93-96 %) и энергии прорастания (77-83 %), наиболее качественные семена вики получили в гетерогенных агроценозах с горчицей и овсом. Семена с полеглого одновидового посева характеризовались достоверно меньшей всхожестью (85 % при значении НСР05 3,4) и энергей прорастания (65 %, НСР05 5,0).
Бесплатно
Вискозиметрическое определение эндоглюканазной активности ферментных кормовых добавок
Статья научная
Многие зарубежные и российские компании производят большое число ферментных препаратов для кормопроизводства, в том числе имеющих эндо-β-глюканазную активность. Единых методов анализа активности этих препаратов нет, что создает трудности в оценке их качества. Целью предпринятого нами исследования была разработка унифицированной методики измерения. В результате впервые оптимизирована методика вискозиметрического определения действия фермента, основанная на оценке измерения относительной текучести субстрата с использованием капиллярного вискозиметра Оствальда. Приняты следующие условия проведения анализа: диаметр капилляра 0,73 мм; температура гидролиза 30 °С; растворитель - ацетатный буфер (рН 4,7), время анализа - 5, 10, 15 мин в соответствии с кинетикой ферментативной реакции; субстрат - β-глюкан в концентрации 0,4 %. Показано, что применение в качестве субстрата карбоксиметилцеллюлозы дает не сопоставимые с данными по β-глюкану результаты, которые характеризуют не β-глюканазную, а целлюлазную активность фермента, что не соответствует целям кормопроизводства. Единица измерения при использовании метода - количество фермента, которое в стандартных условиях гидролиза приводит к увеличению относительной текучести субстрата, равному 1 мин-1. Оценку показателей точности методики проводили по ГОСТ Р ИСО 5725-2002, для чего из коммерческого образца β-глюканазы («Sigma-Aldrich», США) с известной глюканазной активностью (стандарт) готовили 5 аттестованных образцов с разной активностью. За активность стандарта принимали величину, заявленную фирмой-производителем, с эквивалентом по глюкозе (соответствующую количеству фермента, которое действует на b-глюкан с высвобождением 1 мкмоль восстанавливающих сахаров в пересчете на глюкозу), приведенную к 1 г препарата (ед. ГлА). Анализ аттестованных образцов проводили в условиях внутрилабораторной прецизионности с тремя изменяющимися факторами: оператор, матрица, набор реактивов. В качестве матриц использовали минеральные наполнители - карбонат кальция и цеолит. Для оценки показателей точности методики результаты измерения вязкости аттестованных образцов пересчитывали по калибровочным кривым в единицах ГлА. Расширенная неопределенность результатов методики вискозиметрического определения эндо-β-глюканазной активности находится в пределах от 10 до 22 % при коэффициенте охвата k = 2.
Бесплатно
Статья научная
Лимонная кислота играет важную роль в системе биохимических реакций клеточного дыхания, участвует в окислительных процессах в качестве природного антиоксиданта и синергиста антиокислителей, ингибируя, вместе с аскорбиновой кислотой, ферментативное действие оксидоредуктаз в растительных тканях. Лимонная кислота служит эффективным средством контроля заражения дрожжевыми и бактериальными патогенными культурами, что используется, например, при силосовании. По свойствам лимонная кислота составляет эффективную альтернативу антимикробным средствам с иным механизмом действия, в частности кормовым антибиотикам, применение которых в Европе запрещено. При этом продукты превращения лимонной кислоты в организме не оказывают отрицательного влияния. Распространенный продуцент лимонной кислоты - микромицет Aspergillus niger. В производственном цикле необходим контроль подлинности штаммов-продуцентов, однако идентификация по культурально-морфологическим характеристикам не в полной мере обеспечивает определение индивидуального статуса штамма, в связи с чем для аутентификации выделенных элитных линий этого микромицета мы применили генетическую паспортизацию. Следует отметить, что в 2015 году при масштабном изучении генетического разнообразия штаммов Aspergillus flavus было отмечено формирование уникальных AFLP-профилей, однако аспекты практического использования этого феномена не обсуждались (D. Singh с соавт., 2015). Объектом нашего исследования был осмофильный промышленный штамм - продуцент лимонной кислоты Aspergillus niger Л-4, полученный с использованием химических мутагенов и УФ-облучения в сочетании с отбором спонтанных вариантов. Целью работы было проведение геномного AFLP-фингерпринтинга этого штамма с использованием 12 различных комбинаций праймеров и создание уникального генетического паспорта культуры. В результате нами впервые для молекулярно-генетической паспортизации промышленного штамма микромицета A. niger Л-4 был оптимизирован метод AFLP-фингерпринтинга. Получены AFLP-профили для аутентификации осмофильного промышленного штамма - продуцента лимонной кислоты A. niger Л-4. Отобрана оптимальная пара праймеров Mse_cc GATGAGTCCTGAGTAACC и Eco_ас (FAM) GACTGCGTACCAATTAC, которая не зависит от объема вносимой пробы и обеспечивает максимальное количество фрагментов ДНК в диапазоне 33,68-593,78 п.н. (89 фрагментов) при соблюдении описанной методики проведения фингерпринтинга и параметров компьютерной обработки результатов. Полученные профили можно использовать для аутентификации штамма Aspergillus niger Л-4, взятого из разных источников.
Бесплатно
Статья научная
Для сохранения генофонда нации важно поддержание стандартов качества жизни, в том числе здоровое питание. К сожалению, неотъемлемым элементом так называемых интенсивных промышленных технологий производства животноводческой продукции длительное время было и в большинстве случаев продолжает оставаться применение кормовых антибиотиков. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ, WHO - World Health Organization) отмечает растущую микробную резистентность (в том числе из-за перехода антибиотиков в продукцию животноводства и, как следствие, в пищу человека), что может привести к распространению бактерий, устойчивых к антибактериальным средствам, и лекарственно устойчивых инфекций, представляющих угрозу для человечества. Не меньшая опасность заключается в распространении подобных инфекций среди поголовья, в особенности племенного. Не исключено, что эта угроза сильно недооценивается, поскольку у животных и человека практически не изучен состав и возможные изменения в поведении микробиома - микроорганизмов, которые не выявлялись методами классической микробиологии, но составляют основу микробиоты организма. В то же время недооценивается и возможность передачи полезных для человека биологически активных веществ через продукцию животноводства при простой замене нежелательных компонентов корма безвредными и биологически активными, хотя многими обсуждаются более затратные подходы по конструированию функциональных продуктов питания. Эти вопросы требуют решения - экономически и биологически эффективного и максимально безопасного по влиянию на животных, человека и последствиям для окружающей среды. Наши опыты на трех группах цыплят-бройлеров кросса Cobb-500 (с 1- до 35-суточного возраста птицы) впервые показали возможность использования в комбикормах добавки винивет, полученной по разработанной безотходной технологии переработки на основе продуктов пчеловодства - перги и мервы, в которой сохраняются биологически активные вещества (JSC «Rusoborotexrort», г. Казань, Россия), для замены кормовых антибиотиков при выращивании цыплят-бройлеров. Установлено, что включение в рацион препарата винивет (5 кг/т корма) способствовало повышению живой массы цыплят из III группы относительно контроля (I группа) на 0,61 и 0,86 % соответственно в 28- и 35-суточном возрасте при снижении затрат корма на 1 кг прироста живой массы на 3,15 %. Применение кормового антибиотика стафак 110 («Phibro Animal Health Corp.», США) в дозе 180 г/т корма также обеспечивало высокую скорость роста у цыплят из II группы как в сравнении с контролем, так и с показателем в III группе, получавшей винивет. В частности, живая масса цыплят из II группы превышала контроль в 6-, 14, 21- и 28-суточном возрасте и в конце выращивания соответственно на 2,63; 1,99; 3,22, 0,51 и 2,04 %. Конверсия корма у бройлеров из II и III групп улучшалась по сравнению с таковой у контрольной птицы соответственно на 3,53 и 3,15 %. В то же время проведенный анализ микрофлоры слепых отростков кишечника бройлеров методом T-RFLP (terminal restriction fragment length polymorphism) выявил значительное снижение численности патогенной и условно-патогенной микрофлоры при использовании винивета. Так, у бактерий семейства Staphylococcaceae, рода Fusobacterium sp., семейств Pertococcaceae и Pasteurellaceae она достоверно уменьшилась в сравнении с контролем (на 0,91; 0,79; 1,85 и 3,37 %), при этом сумма целлюлозолитических бактерий возросла на 7,94 %. Гистологические исследования печени и кишечника показали, что у цыплят-бройлеров, получавших в качестве добавки к основному рациону исследуемый препарат на основе натуральных продуктов пчеловодства, произошли структурные преобразования тонкого отдела кишечного канала, направленные на усиление его всасывающей способности, барьерной и моторной функций. Они выражаются в том, что достоверно удлинились кишечные ворсинки, увеличилась плотность крипт и произошло их углубление, возросла общая площадь всасывающей поверхности. При этом в группе, где использовался кормовой антибиотик с
Бесплатно
