Определение острой токсичности силосной кормовой добавки микробиологического происхождения

Процесс силосования является одной из наиболее широко изучаемых технологий консервирования кормов для жвачных животных. Постоянно проводится поиск наиболее эффективных штаммов или композиций микроорганизмов для достижения лучших показателей силосования и сохранения кормов. Молочнокислые бактерии широко используются в качестве инокулянтов для заготовки силоса, способствуя быстрому достижению необходимой кислотности, сохранению питательной ценности кормовой массы, а также подавлению роста патогенных микроорганизмов и порчи кормов. Такие микроорганизмы как Pediococcus pentosaceus, Lactococcus lactis, Enterococcus faecium, Streptococcus lactis, Lactobacillus plantarum, продуцируя комплекс ферментов, вовлекают в молочнокислое брожение простые сахара и сложные полисахариды растений, гидролизуя углеводы до молочной кислоты. Lactobacillus buchneri, Lactobacillus rhamnosus способствуют направлению ферментации силоса в сторону более гетеролактического типа, снижают количество дрожжей и, таким образом, увеличивают время, в течение которого силос остается стабильным при воздействии кислорода [1, 2, 3].

В составе некоторых консервантов присутствуют бациллы. Установлено, что они могут играть роль пробиотика, попав в желудочно-кишечный тракт животных с силосом, а продуцируемые бациллами антибиотические вещества способствуют повышению аэробной стабильности консервируемой растительной массы. Так некоторые виды бактерий Bacillus subtilis обеспечивают эффективное подавление гнилостной микрофлоры, плесневых грибов и дрожжей, предотвращают накопление в консервируемой массе масляной кислоты, а также микотоксинов [5, 11-13].

Решающее значение для внедрения нового продукта имеет установление его профиля безопасности. Основные преимущества биологических консервантов перед химическими – они не токсичны, не имеют резкого запаха, не вызывают раздражения на коже и слизистых, не обладают коррозионной активностью. Необходимым требованием при разработке любого нового препарата и кормовой добавки является проведение токсикологической оценки [6,8,9,10]. Целью данного исследования явилась оценка острой токсичности, вновь разработанной силосной кормовой добавки микробиологического происхождения.

Материал и методы исследований. Исследование проводили в лаборатории ветеринарной биотехнологии отделения биотехнологии ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ» (г. Казань) в соответствии с требованиями, приведенными в нормативных документах [4, 7].

Разработанная нами силосная кормовая добавка (закваска) представляет собой ассоциацию микроорганизмов Enterococcus faecium, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus buchneri, Bacillus subtilis в жидкой питательной среде культивирования. По органолептическим показателям это жидкость соломенножелтого цвета с беловатым осадком, разбивающимся при взбалтывании.

Изучение параметров «острой» токсичности исследуемой силосной закваски осуществляли на нелинейных белых крысах. Для этого были отобраны 35 клинически здоровых самцов в возрасте от 10 до 12 недель живой массой от 162 до 183 г, из которых сформировали 5 групп по 7 особей в каждой таким образом, чтобы отклонение массы тела от среднего значения было не более чем 10 %. Длительность акклиматизационного периода к лабораторным условиям составила 7 суток. Температура и относительная влажность воздуха в помещениях для экспериментальных животных составляли соответственно 23± 2 °С и от 34±4 %. Режим искусственного освещения составлял 12 ч. Кормление производилось в фиксированное время стандартной диетой в соответствии с действующими нормами. Доступ к воде был неограничен. До введения исследуемого образца животные голодали в течение ночи.

Животные первой группы служили контролем, манипуляции с ними не проводили. Крысам второй группы per os с помощью атравматического зонда вводили 0,9 % раствор натрия хлорида в объеме 5 мл однократно. Исследуемую кормовую добавку в объеме 5 мл крысам третьей группы вводили per os однократно в титре 3×106 КОЕ/мл (концентрация микроорганизмов в рабочем растворе), четвертой – 1×109 КОЕ/мл (концентрация микроорганизмов в кормовой добавке), пятой – 1×1010 КОЕ/мл (максимально переносимые концентрации, исследуемые при изучении вирулентности штаммов). После выполнения манипуляций ежедневно в течение 7 суток наблюдали за животными с целью регистрации проявления возможных токсических эффектов и падежа. В ходе экспериментального исследования физиологическое состояние организма животных оценивали по внешнему виду, изменению двигательной активности, наличию судорог и тремора, изменению состояния шерстного покрова, слизистых оболочек, потреблению воды и корма. Ежедневно регистрировали массу тела крыс.

Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью пакета программ Microsoft Excel.

Результат исследований. В течение периода наблюдения клиническое состояние животных опытных групп не имело отличий в сравнении с контрольными. После выполнения манипуляций, связанных с пероральным введением физиологического раствора и исследуемого препарата, у некоторых особей отмечали кратковременное угнетение, которое длилось не более 3 часов. Пероральное введение крысам разных доз закваски не приводило к появлению признаков интоксикации и гибели. Во всех группах животные оставались подвижными, активными, хорошо поедали корм, состояние шерстного, кожного покрова и окраска видимых слизистых оболочек были без изменений.

Таблица 1 – Динамика живой массы крыс при исследовании острой токсичности силосной кормовой добавки, г (M±m, n = 7).

Примечание – * P≤0,05, сравнение проводилось с группой 1

Анализ результатов, приведенных в таблице 1, свидетельствует об отсутствии у исследуемых доз препарата действия, угнетающего рост и развитие животных. Так, живая масса крыс опытных групп в течение всего эксперимента не имела достоверных отличий с контролем. Отражением скорости роста животного является вычисление прироста массы в единицу времени. Результаты анализа абсолютного прироста свидетельствуют о наличии различий в интенсивности роста подопытных животных. В таблице 2 приведены значения прироста массы тела за весь период и рассчитан среднесуточный показатель.

Таблица 2 – Абсолютный прирост массы тела крыс при исследовании острой токсичности силосной кормовой добавки, г (M±m, n = 7).

Животные всех групп имели схожую динамику массы тела, общий и среднесуточный приросты у крыс опытных групп не имели достоверных отличий с контролем.

Заключение. Результаты изучения параметров «острой» токсичности показали, что разработанная силосная кормовая добавка микробиологического происхождения безопасна и не обладает признаками токсичности в исследуемых дозах.

биологического действия медицинских изделий. Часть 11. Исследования общетоксического             действия:

межгосударственный стандарт Российской Федерации:    издание    официальное:

утвержден и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 ноября 2021 г. N 1467-ст: введен взамен ГОСТ ISO 10993-11-2011: дата введения 2022-03-01 / подготовлен АНО «ИМБИИТ» // Техэксперт:   офиц. сайт. – URL:

Сельскохозяйственная биология. – 2014. – Т. 49. – № 6. – С. 123–130.

Резюме

В статье представлены результаты изучения параметров «острой» токсичности силосной кормовой добавки, включающей ассоциацию микроорганизмов Enterococcus faecium , Lactobacillus plantarum , Lactobacillus buchneri , Bacillus subtilis . Исследования проводились на нелинейных белых крысах. В опыте на лабораторных крысах было установлено, что кормовая добавка в исследуемых дозах (с суммарными титрами микроорганизмов 3×10⁶, 1×10⁹ и 1×10¹⁰ КОЕ/мл) не вызывает появления симптомов интоксикации и гибели у животных. Значимых различий в интенсивности роста подопытных крыс не отмечено. Можно заключить, что испытуемая силосная кормовая добавка безопасна и не обладает признаками токсичности.