Побочные продукты масличного производства в кормлении сельскохозяйственных животных, птицы и аквакультуры

Funding : the research and publication of the article was carried out with the financial support of the Krasnoyarsk Regional Fund for the Support of Scientific and Scientific-Technical Activities and the enterprise Dialogue-Agro-2 LLC during the implementation of project № 20241022-08640 "Development of technology for producing feed and feed additives for milk cattle from rapeseed cake with protected protein".

Введение. Сильное влияние на масштабы производства молока и эффективное функционирование молочной отрасли оказывает продуктивность коров. Обычно в качестве источников протеина в Российской Федерации в фермерских и частных хозяйствах используются люцерна, горох, подсолнечный шрот и жмых, однако только 80–85 % белка из этих кормов распадается в рубце, не доходя до кишечника. При этом аммиак не успевает усвоиться рубцовой микрофлорой и по большей части остается бесполезным. Это приводит к неэффективному расходованию кормов при низком уровне надоев. Кроме того, при всасывании в кровь аммиак может вызвать белковое отравление у коров.

Производство комбикормов на российском рынке достигло отметки 35 млн т за 2020 г. согласно официальным данным [1, 2]. Современное животноводство требует особого внимания к обеспечению полноценного белкового питания сельскохозяйственных животных. Протеин выступает основополагающим элементом питательных рационов для всех видов животных. Рациональное использование белковых компонентов в кормовых смесях значительно сокращает производственные издержки на единицу выпускаемой продукции, минимизирует затратную часть и су- щественно увеличивает экономическую эффективность животноводческой отрасли.

Несбалансированность кормового состава выступает ключевым фактором, ограничивающим эффективное развитие животноводческой отрасли. Создание современных технологий производства легкоусвояемых комбикормов представляет первостепенную задачу для увеличения объемов животноводческой продукции, роста рентабельности и снижения импортозави-симости. Специфическое строение пищеварительной системы крупного рогатого скота и механизмы усвоения белковых компонентов определяют необходимость разработки комбикормов с защищенным протеином. Максимальная продуктивность и поддержание здоровья животных достигаются путем повышения доли защищенного протеина в общем объеме сырого белка [3–5].

Цель исследования – изучение эффективности применения побочных продуктов масличного производства в кормлении сельскохозяйственных животных, птицы и аквакультуры.

Задачи : провести оценку питательности побочных продуктов масличного производства для использования в кормлении сельскохозяйственных животных, птицы и аквакультуры; установить влияние жмыхов масличных культур на физиологические и продуктивные показатели сельскохозяйственных животных, птицы и аквакультуры.

Исследование проведено в 2025 г. в Институте прикладной биотехнологии и ветеринарной медицины, научно-исследовательском информационном центре ФГБОУ ВО «Красноярский государственный аграрный университет».

Результаты и их обсуждение. Защищенный белок характеризуется устойчивостью к ферментативному расщеплению микроорганизмами, сохраняя целостность молекулярной структуры без разложения на аммиак и углеродные компоненты. Современные научные разработки сосредоточены на создании отечественных технологий производства белковых концентратов из побочных продуктов масличных культур. Масложировая промышленность производит разнообразные жмыхи и шроты, включая продукты переработки подсолнечника, льна, хлопка, арахиса, конопли, кунжута, кориандра, рапса, сурепицы и клещевины. Перспективные разработки кормовых добавок на основе данного сырья становятся эффективной заменой соевым компонентам при производстве комбикормов [6–9].

В результате оценки химического состава жмыхов масленичных культур выявлено, что рыжиковый жмых превосходит по содержанию сырого протеина над подсолнечным аналогом на 28,3 г/кг, рапсовым – на 20,5, сурепным – на 26,3 г/кг, льняным – на 0,7 г/кг (рис. 1).

Рис. 1. Химический состав жмыхов масленичных культур, г/кг Chemical composition of oilseed meal, g/kg

Лабораторные исследования показали максимальную концентрацию переваримого протеина в льняном жмыхе (319 г/кг), минимальный показатель зафиксирован в сурепном жмыхе – 287 г/кг. Подсолнечный жмых характеризуется наивысшим уровнем сырой клетчатки – 149,4 г/кг, льняной и сурепный жмыхи содержат меньше данного компонента – 56,9 и 63,3 г/кг соответственно.

Минеральный анализ жмыхов масличных культур выявил максимальные показатели кальция (Са) в образцах рапсового жмыха, превосходящие аналогичные значения сурепного жмыха на 0,5 г/кг, подсолнечного – на 3,1, льняного – на 3,2, рыжикового – на 3,0 г/кг (рис. 2).

Рис. 2. Содержание макроэлементов жмыхов масленичных культур, г/кг Macronutrient content of oilseed meal, g/kg

Среди исследованных масличных жмыхов максимальная концентрация фосфора (Р) зафиксирована в продуктах переработки сурепицы, достигающая 9 г/кг сухого вещества. Жмыхи рапса и льна характеризуются равным содержанием Р на уровне 8,4 г/кг, тогда как побочные продукты переработки подсолнечника отличаются минимальным показателем в 6,3 г/кг.

Анализ содержания калия (К) в различных видах жмыхов выявил максимальную концентрацию в продукте переработки семян льна, достигающую 13,7 г/кг. Сравнительная оценка показала превышение данного показателя над аналогичными значениями рыжикового жмыха на 2,3 г/кг, рапсового – на 2,8, сурепного – на 3,9, подсолнечного – на 4,6 г/кг.

Исследования показали равнозначные диапазоны концентраций натрия (Na) и магния (Mg)

среди анализируемых образцов жмыхов, что согласуется с результатами предыдущих работ [6, 7].

Анализ распределения микроэлементов в жмыхах различных масличных культур выявил значительные вариации. Минимальная концентрация железа (Fe) обнаружена в жмыхе подсолнечника, составляющая 84,9 мг/кг сухого вещества. Жмыхи рапса и сурепицы характеризуются повышенным содержанием Fe, превосходящим показатели подсолнечного жмыха на 56,1–69,0 %. Максимальные уровни Fe зафиксированы в льняном жмыхе, превышающие подсолнечный в 2,2 раза, а также в рыжиковом жмыхе, где концентрация выше в 3,9 раза относительно подсолнечного.

□ Подсолнечный □ Рапсовый □ Сурепный □ Льняной □ Рыжиковый

Рис. 3. Содержание микроэлементов жмыхов масленичных культур, г/кг Microelement content of oilseed meal, g/kg

Содержание микроэлементов в масличных жмыхах варьируется существенным образом. Максимальное количество меди (Cu) обнаружено в подсолнечном жмыхе, а концентрация цинка (Zn) преобладает в жмыхах из семян сурепицы, льна и рыжика. Масличные жмыхи рапса, сурепицы, льна и рыжика демонстрируют значительно повышенное содержание марганца (Mn), превышающее показатели подсолнечного жмы- ха в полтора-два раза согласно исследованиям отечественных ученых [10–15].

Жмыхи имеют высокий уровень содержания различных форм углеводов (рис. 4). Максимальное накопление целлюлозы и лигнина обнаружено в жмыхе подсолнечника, обусловившее повышение кислотно-детергентной клетчатки до 23,9 % от сухой массы.

Рис. 4. Состав различных форм углеводов в жмыхах масличных культур, % Composition of various forms of carbohydrates in oilseed cakes, %

Жмыхи рапса, сурепки, рыжика и льна характеризуются равным содержанием целлюлозы, варьирующим от 12,3 до 13,0 %. Лигнин, устойчивый к ферментации микроорганизмами компонент, присутствует в жмыхах в диапазоне 3,4– 6,9 %. Сурепный жмых демонстрирует превосходство по содержанию безазотистых экстрактивных веществ и гемицеллюлозы, превышая показатели других жмыхов на 4,4–8,5 и 2,6– 6,0 % соответственно. Концентрация нейтральнодетергентной и кислотно-детергентной клетчатки определяется совокупным присутствием гемицеллюлозы, целлюлозы и лигнина.

Содержание нейтрально-детергентной клетчатки в жмыхах подсолнечника, льна, рапса, сурепицы и рыжика находится в диапазоне 23,3–29,6 %, а кислотно-детергентной клетчатки составляет 16,1–23,9 % [16–18]. Биологическая и пищевая ценность масличных жмыхов определяет их значимость как перспективного компонента для производства продуктов питания.

Таким образом, в результате лабораторной оценки масличных жмыхов, проведенных в Институте прикладной биотехнологии и ветеринарной медицины, в научно-исследовательском информационном центре Красноярского государственного аграрного университета, можно констатировать, что в подсолнечном жмыхе высокое содержание сырой клетчатки, Cu, безазо-тистых экстрактивных веществ, гемицеллюлозы, целлюлозы и лигнина. В рапсовом жмыхе содержится достаточное количество Ca, Fe, Mn. В рыжиковом жмыхе наибольшее содержание сырого протеина, Zn и Mn. В льняном жмыхе достаточное содержание переваримого протеина, Fe и Zn. Сурепный жмых отличается высокой концентрацией P, Fe, Zn и Mn.

Красноярский край представляет собой масштабный аграрный регион России с многоуровневой территориальной организацией, где муниципальные образования существенно различаются по доступности природных богатств, степени индустриализации и развитию агропромышленного комплекса. Производство молока занимает ведущую позицию среди аграрных направлений региона. Активное развитие масложировой промышленности края привело к созданию трех масштабных предприятий и десяти небольших производств по переработке масличных культур, при этом актуальным вопросом остается утилизация рапсового жмыха как побочного продукта. Местные маслоэкстракционные заводы и комбикормовые предприятия испытывают дефицит технологических решений по эффективному использованию вторичных продуктов маслопереработки [19–21].

Применение инновационных методов переработки рапсового жмыха позволяет создавать высокоэффективные отечественные кормовые добавки, превосходящие соевый шрот по лактогенным свойствам, что открывает перспективы достижения передовыми животноводческими комплексами Енисейской Сибири международных показателей молочной продуктивности крупного рогатого скота [22, 23].

Рапсовый жмых отличается от экстракционного шрота повышенным содержанием жира при сниженном уровне кормового белка, сохраняя высокую энергетическую и белковую питательность. Сбалансированность зерновых комбикормов по белку достигается добавлением одной тонны рапсового жмыха или шрота на восемь тонн смеси. Питательная ценность рапсовых продуктов переработки соответствует соевым аналогам, превосходя подсолнечные компоненты. Килограмм рапсового жмыха включает 1,1–1,2 кормовых единиц, 12–14 МДж обменной энергии, 290–320 г переваримого протеина, 200–300 г сырого жира, а шрот характеризуется показателями 1,0–1,1; 11–12; 320–340 и 20–50 соответственно [24–26].

В институте животноводства НАН Республики Беларусь проведен физиологический эксперимент по оценке действенности включения рапсового жмыха новых сортов, подвергнутого обработке уксусной кислотой, в кормовые рационы молодых особей крупного рогатого скота. Лабораторная подготовка включала создание четырех вариантов рапсового жмыха – контрольного образца без обработки, модифицированного 20 %-й уксусной кислотой в количестве 1,5 %, необработанного с внесением 3 % карбамида, обработанного уксусной кислотой с добавкой 3 % карбамида. Экспериментальная база состояла из четырех групп бычков чернопестрой породы (n = 3) в возрасте 13–14 мес., масса каждой особи варьировалась от 250 до 260 кг. Экспериментальные данные свидетельствуют о вариативности протеолиза жмыха при различных условиях инкубации, определяемой концентрацией уксусной кислоты и карбамида в субстрате. Анализ образцов через 4, 6 и 24 ч выявил существенное снижение степени расщепления белка в рапсовом жмыхе после обработки уксусной кислотой. Включение карбамида в необработанный рапсовый жмых демонстрировало повышенную протеолитическую активность по сравнению с модифицированными образцами. Применение уксусной кислоты при обработке рапсового жмыха значительно улучшает показатели усвояемости сухого вещества, демонстрируя прирост эффективности от 10,0 до 10,2 % согласно исследованиям Н.В. Кириенко и соавт. [27].

Опыт использования рапсового жмыха в кормлении карпа провели в 2024 г. во Всероссийском научно-исследовательском институте интегрированного рыбоводства (ВНИИР). Цель – изучение влияния корма с использованием рапсового жмыха на темпы роста карпа с разным типом чешуйчатого покрова (породы Чувашский чешуйчатый, Анишский зеркальный). В конце периода выращивания зафиксировали увеличение живой массы в опытных группах на 3,6 и 1,2 % соответственно, а также увеличение валового и среднесуточного прироста в опытных группах на 3,8 и 3,6 % [28].

Эксперименты на молочных коровах красностепной породы в условиях северного Казахстана продемонстрировали положительное влияние сбалансированного питания с добавлением рапсового жмыха в рацион, обеспечив прирост надоев молока в размере 252 кг с одной особи за период наблюдения длительностью 180 сут [29].

Подсолнечный жмых, образующийся при производстве масла из семян подсолнечника, состоит из измельченных остатков семенных ядер после извлечения масличной фракции. Производство жмыха осуществляется согласно установленным государственным стандартам, определяющим основные характеристики готового продукта. Содержащиеся в составе жмыха протеин и клетчатка способствуют улучшению пищеварительных процессов организма. Подсолнечный жмых содержит значительную долю масла – от 7 до 10 %, характеризуется высокой энергетической ценностью. Животноводческие предприятия активно включают данный продукт в кормовые рационы сельскохозяйственных животных и птиц, учитывая его питательные свойства [30].

Подсолнечный жмых представляет значительную кормовую ценность для производства комбинированных кормов животного происхож- дения. Качественные характеристики конечных продуктов определяются концентрацией липидных компонентов, достигающей 15 %, содержанием протеиновых соединений, составляющим до 38 %. Масляная фракция жмыха подсолнечника демонстрирует превосходные технологические параметры. Присутствие натуральных фосфолипидных комплексов обеспечивает повышенную устойчивость к окислительным процессам по сравнению с традиционными кормовыми маслами. Производство подсолнечного жмыха осуществляется в нескольких вариантах консистенции: гранулированной, прессованной или рассыпчатой форме. Питательная ценность одного килограмма продукта включает 1,04 кормовые единицы, протеиновую составляющую до 35 % и клетчатку в объеме 18 %. Включение подсолнечного жмыха в рацион сельскохозяйственных животных способствует ускорению роста молодых особей, балансирует метаболические процессы организма, минимизирует вероятность возникновения болезней и летальных исходов. Применение продукта положительно влияет на воспроизводительную способность поголовья и значительно улучшает показатели яйценоскости птицы [31–33].

Исследования, проведенные Н.И. Ковзало-вым, продемонстрировали благоприятное воздействие 20 %-го содержания подсолнечного жмыха в составе комбикорма на физиологические показатели откармливаемых бычков. Значительные улучшения наблюдались в усвоении азота, минеральном обмене, гематологических параметрах, продуктивности мясного направления и качественных характеристиках мяса. Масса животных к пятнадцатимесячному возрасту превысила контрольные значения на 18,1 кг. Ежедневный прирост массы достиг 1 136 г, превосходя контрольную группу на 11,3 % [34].

Рационы кормления дойных коров, разработанные А.А. Курдогляном, Ю.А. Кармацких и Н.М. Костомахиным, включают объемистые корма с добавлением подсолнечного жмыха и нестандартных семян подсолнечника. Практическое применение разработанных рационов с подсолнечным жмыхом в начальной фазе лактации обеспечивает полноценное питание животных согласно нормативным требованиям, одновременно увеличивая надои молока. Коровы экспериментальных групп, потреблявшие жировые добавки, продемонстрировали улуч- шенную усвояемость сырого жира, протеина и клетчатки по сравнению с контрольной группой, что обеспечило дополнительный энергетический ресурс для роста молочной продуктивности. Результаты многолетних экспериментальных исследований относительно включения подсолнечного шрота в рационы различных сельскохозяйственных животных свидетельствуют о перспективности его применения для кормления жвачных животных, что подтверждается научными данными [35].

Сурепный жмых представляет собой ценный кормовой продукт с высоким содержанием энергетических компонентов и протеина. Анализ питательной ценности демонстрирует превосходство протеинового состава над злаковыми культурами, а также наличие существенного количества незаменимых и заменимых аминокислот, витаминов, макро- и микроэлементов. Экономическая эффективность использования сурепного жмыха обусловлена его низкой стоимостью относительно альтернативных растительных белковых кормов, позволяя оптимизировать затраты на кормление. Научно-практическая значимость исследований применения сурепного жмыха из семян современных сортов в кормлении перепелов подтверждается экспериментальными данными [36-38].

Проведенные исследования показали положительное воздействие кормосмесей с включением сурепного жмыха из семян сибирской селекции на продуктивные характеристики и физиологические параметры бройлеров кросса Сибиряк 2. Замещение части соевого шрота жмыхом сурепицы местной селекции в рационе цыплят-бройлеров сохраняет нормальный минеральный и витаминный баланс организма, не снижает зоотехнические показатели, одновременно увеличивая экономическую эффективность мясного производства на 2,1-4,0; 0-2,5 % [39].

В научно-хозяйственном опыте, проведенном на лактирующих коровах, где у коров опытной группы в концентратной смеси горох был заменен на сурепный жмых, была изучена переваримость питательных веществ рациона, обмен энергии и молочная продуктивность. Как показали исследования, практически все питательные вещества достоверно лучше переваривались животными опытной группы. Энергии в молоке больше выделено коровами опытной группы на 6,29 МДж. От коров опытной группы за

100 и 305 сут лактации получено молока на 6,27 и 7,06 % соответственно больше, чем от контрольных сверстниц. Биохимические показатели крови были в пределах физиологической нормы у животных обеих групп. Таким образом, замена гороха на сурепный жмых в концентратной смеси не оказала отрицательного влияния на обменные процессы и способствовала повышению молочной продуктивности коров [40].

Семена льна представляют собой уникальный природный комплекс биологически активных компонентов, эффективность которых подтверждена многолетними исследованиями и клинической практикой. Биохимический состав льняных семян включает высококачественные белковые соединения с оптимальным набором аминокислот, значительное количество омега-3 жирных кислот, преимущественно линоленового типа, а также разнообразные пищевые волокна. Современная промышленность преимущественно направляет семена льна на производство масла. Льняные семена и получаемый после отжима жмых демонстрируют различные функциональные и технологические характеристики. Вторичное сырье масложировой промышленности включает льняной жмых, образующийся при извлечении масла из семян льна методом холодного прессования на шнековых установках. Продукт содержит сбалансированный комплекс питательных компонентов, среди которых высококачественные протеины, биодоступные сахара, жиры, витаминные соединения и минералы. Сырье проходит предварительную обработку и тщательную очистку перед отжимом, что обеспечивает максимальное сохранение биологически активных веществ в конечном продукте [41-43].

Экспериментальные исследования Всероссийского научно-исследовательского и технологического института птицеводства продемонстрировали возможность включения льняного жмыха в кормовой рацион бройлеров с ростового периода в количестве до 15 % массовой доли комбикорма при сохранении продуктивных показателей и экономической рентабельности. Обогащение мяса птицы омега-3 жирными кислотами за счет льняного жмыха способствует улучшению органолептических и диетических характеристик продукта [48].

Добавление льняного жмыха в комбикорм для сельскохозяйственной птицы различных видов оказывает положительное воздействие на репродуктивную функцию. Племенные куры-несушки, петухи, индюки, гусаки и селезни, получающие семь-десять процентов льняного жмыха от массы комбикорма, демонстрируют значительное улучшение показателей оплодо-творяемости яиц, их выводимости и качественных характеристик спермы самцов [49-51].

Рыжик представляет собой ценное масличное растение, принадлежащее к обширному семейству крестоцветных культур. Агрономическая пластичность рыжика позволяет успешно культивировать его при различных климатических условиях, включая засушливые периоды и низкие температуры. Возрастающая востребованность рыжикового масла, а также продуктов переработки семян, шрота и муки обусловила расширение посевных площадей под данную культуру [52, 53]. Масличная культура рыжик обладает значительной питательной ценностью, приближенной к показателям традиционных кормов для лактирующих коров. Присутствие антипитательных компонентов накладывает существенные ограничения на применение рыжика в кормовых рационах животноводства. Специфической особенностью рыжика среди масличных растений выступает наличие таких антипитательных веществ, как глюкозинолаты, эруковая кислота, синапин и танины. Повышенная концентрация семян рыжика и продуктов их переработки в рационе вызывает появление горечи, сокращая поедаемость корма, продуктивность и качественные характеристики молока. Минимизация содержания антипитательных веществ достигается посредством экстракции растворителями, ферментативной обработки, термического воздействия и методов генетической модификации [52-55].

Исследования во ВНИТИП . В 2019 г. опыты проводились в условиях вивария филиала СГЦ «Загорское ЭПХ» на цыплятах-бройлерах кросса Росс 308 с суточного до 35-дневного возраста. Результаты показали возможность частичной замены соевого шрота рыжиковым жмыхом в составе полнорационного комбикорма для цыплят-бройлеров в количестве до 12 % от массы комбикорма. Оптимальная доза рыжикового жмыха для всего периода откорма цыплят-бройлеров - 6 % от массы комбикорма [56].

Исследования Волгоградского ГАУ . В 2020 г. ученые сформировали две группы по 50 суточных цыплят кросса Росс 308. Продолжительность опыта - 42 дня. Результаты показали, что в 42 дня бройлеры опытной группы превосходили сверстников контрольной по общему приросту живой массы на 5,9 %, по среднесуточному приросту - на 6,1 %.

Исследования Сибирского НИИ птицеводства в опыте на четырех группах цыплят-бройлеров (контрольная и три опытных) по 100 голов в каждой . Ввод рыжикового жмыха до 20 % в комбикорма цыплят-бройлеров на протяжении всего периода выращивания позволил частично или полностью исключить соевый шрот и снизить содержание полножирной сои в опытных рационах на 3,0 %, растительного масла - на 1,5 % [57].

Исследования на базе Сибирского НИИ птицеводства . Опыты проводились на четырех группах цыплят-бройлеров с 1- до 42-суточного возраста, в каждой группе находилось по 100 гол. Рыжиковый жмых вводили взамен другого традиционного протеинового корма: 1-й опытной группе - 12,5 %, 2-й - 15 % и 3-й опытной группе - 20 % жмыха с сохранением общей энергетической и протеиновой питательности комбикормов. Установлено, что в мышцах цыплят-бройлеров опытных групп содержание белка было больше на 0,06-0,73 абс., жира - на 0,030,57 абс., энергетическая питательность - выше на 0,03-0,29 МДж/кг [58].

Заключение. В результате работы установлено различное содержание в жмыхах маслич- ных культур питательных веществ, микро-, макроэлементов. Так, в подсолнечном жмыхе выявлено высокое содержание сырой клетчатки, меди, безазотистых экстрактивных веществ, гемицеллюлозы, целлюлозы и лигнина. В рапсовом жмыхе содержится достаточное количество кальция, железа и марганца. В рыжиковом жмыхе наибольшее содержание сырого протеина, цинка и марганца. В льняном жмыхе достаточное содержание переваримого протеина, калия, железа и цинка. Сурепный жмых отличается высокой концентрацией фосфора, железа, цинка и марганца.

Установлена питательная ценность рапсового жмыха, показана эффективность включения его в рационы коров красно-степной породы и состав кормосмеси для карпа в условиях аквакультуры. Подсолнечный жмых способствует ускорению роста молодняка животных, балансирует метаболические процессы организма, минимизирует вероятность возникновения соматических заболеваний, положительно влияет на воспроизводительную способность и увеличивает яйценоскость птицы. Показана эффек- тивность подсолнечного жмыха при включении в рационы бычков на откорме, дойных коров. Приведена научно-практическая значимость использования сурепного жмыха в кормлении перепелов, цыплят-бройлеров и лактирующих коров. Установлена эффективность введения льняного жмыха в рационы крупного рогатого скота: телят 1–4-месячного возраста, лакти-рующих молочных коров; рационы бройлеров ростового периода, племенных кур-несушек, петухов, индюков, гусаков и селезней. Показана питательная ценность и опыт применения рыжикового жмыха в кормлении цыплят-бройлеров, лактирующих коров.

Жмыхи масличных культур и продукты его преработки могут рассматриваться как альтернатива дорогостоящим концентрированным кормам животного происхождения. Это связано прежде всего с относительно невысокой ценой на рапсовые продукты и одновременно с высокой концентрацией в них обменной энергии, незаменимых аминокислот и полиненасыщенных жирных кислот.