Влияние совместного использования ультрадисперсных частиц диоксида кремния и серосодержащих соединений органической и неорганической природы на рубцовое пищеварение in vitro

Одним из важнейших факторов, лимитирующих эффективность кормления, в мясном скотоводстве выступает дисбаланс элементов в организме животных. Он может быть вызван как избытком тех или иных элементов (гиперэлементозом), так и дефицитом эссенциальных металлов, который приводит к развитию патологий органов и тканей (1-3). Макро- и микроэлементы — это ключевые нутриенты, обеспечивающие эффективное функционирование всех систем организма. Они служат кофакторами многих ферментов и гормонов, необходимы для развития костной и других тканей (4).

Повышение продуктивности сельскохозяйственных животных сопровождается метаболическими перестройками, в значительной степени изменяющими потребность организма в химических элементах (5). Коррекция эссенциальных элементов обеспечивает снижение риска возникновения ассоциированных патологий и может в ряде случаев обладать ростостимулирующим влиянием, обеспечивая хороший продуктивный эффект. Подобное было продемонстрировано в отношении цинка (6), меди (7), а также муль-тиминеральных добавок (8). Следовательно, обеспечение крупного рогатого скота (КРС) биодоступными эссенциальными элементами и снижение ги-перэлементоза — одна из результативных стратегий повышения эффективности кормления в мясном скотоводстве.

Поиск эффективных комбинаций биологически активных веществ, обеспечивающих повышение показателей продуктивности и коррекцию элементозов, чрезвычайно актуален (9). Перспективным классом веществ, способным в микродозировках оказывать влияние на продуктивность и адсорбцию элементов в организме, служат ультрадисперсные частицы (УДЧ) различной природы, в том числе кремнийсодержащие (10). Интерес к использованию кремния в животноводстве обусловлен рядом его функций.

Кремний играет важную роль в развитии костной и соединительной ткани, иммунных реакциях, в обмене жиров, белков и углеводов (11). Показано положительное влияние УДЧ диоксида кремния на пищеварение КРС (12-14) и птицы (15). Отмечается, что кремнийсодержащие вещества способны не только увеличивать переваримость компонентов корма, но и влияют на усвоение в организме элементов, в том числе кальция (16, 17). Описана способность УДЧ диоксида кремния снижать концентрацию тяжелых металлов (свинец, алюминий) (18). Это позволяет рассматривать их в качестве потенциальной составляющей рациона. Однако особенности синергизма и антагонизма элементов, влияние на их биодоступность и усвоение в организме используемых УДЧ диоксида кремния в смеси с другими компонентами малоизучено. Показано, что комбинирование УДЧ диоксида кремния в рационе с компонентами органической и минеральной природы приводит к изменениям переваримости питательных веществ корма (19). Поэтому при оценке перспектив применения диоксида кремния в животноводстве следует учитывать, что УДЧ могут взаимодействовать с другими компонентами, которые также используются в качестве дополнений к основному рациону или для его нормирования, и приводить к изменению их 1114

усвоения.

Одним из таких компонентов, играющих важную роль в пищеварении жвачных, выступает сера (20). Сера — жизненно необходимый элемент для сельскохозяйственных животных, она связана с метаболизмом азота и входит в состав аминокислот, витаминов, коферментов и антибиотиков природного происхождения (21). Ключевая роль серы для синтеза микробиального белка отмечается в рубцовом пищеварении у жвачных (22).

Органическими серосодержащими компонентами кормовых добавок в животноводстве служат аминокислотные комплексы на основе незаменимых аминокислот, таких как метионин, лизин и триптофан (23). Особое внимание уделяется содержанию в рационах метионина. Метионин — уль-транезаменимая серосодержащая аминокислота, которая обеспечивает синтез металлотионеинов, способных связывать и выводить токсиканты из организма (24). Высокая эффективность метионина в кормлении достигается его совместным применением с триптофаном и лизином (25, 26).

Среди неорганических компонентов кормовых добавок широкое применение получили минеральные источники серы (8, 27). Так, сернокислый (безводный) натрий положительно влияет на рубцовое пищеварение и увеличивает содержание в плазме ряда аминокислот (28, 29).

Таким образом, следует проводить предварительную оценку взаимодействия УДЧ с другими кормовыми компонентами для выявления потенциальных синергических и антагонистических эффектов и обоснования рецептуры кормовой добавки.

В настоящей работе впервые получены показатели рубцового пищеварения и элементный профиль рубцовой жидкости при комбинации УДЧ диоксида кремния с органическими и неорганическими источниками серы в составе кормовой добавки. Выявлено стимулирующее действие трехкомпонентной добавки (УДЧ диоксида кремния, комплекс аминокислоты, сульфат натрия) на азотный обмен, метаболизм короткоцепочечных жирных кислот и биодоступность эссенциальных элементов из корма in vitro.

Нашей целью было изучение совместного влияния ультрадисперс-ных частиц диоксида кремния и серосодержащих соединений на концентрацию химических элементов в рубцовой жидкости и особенности рубцового метаболизма с оценкой переваримости, бактериальной биомассы, содержание летучих жирных кислот и форм азота.

Методика. Исследования проведены в 2023 году (одобрены Комитетом по биоэтике ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН, протокол ¹ 1 от 17.01.2023). Обслуживание животных и эксперименты выполняли в соответствии с Модельным законом Межпарламентской Ассамблеи государств — участников Содружества Независимых Государств «Об обращении с животными», статья 20 (постановление 29-й Межпарламентской Ассамблеи государств — участников СНГ ¹ 29-17 от 31 октября 2007 года).

Использовали следующие вещества (мг/л рубцовой жидкости): химически чистые ультрадисперсные частицы (УДЧ) диоксида кремния (SiO 2 — 99,8 %; Cl 2 — < 0,2 %; S уд = 55,4 м²/г; Z-потенциал — 31±0,5 мВ (ИП Хисамутдинов Р.А., Россия) в количестве 100 мг/л, химически чистый Na 2 SO 4 безводный в дозе 133,2 мг/л (ООО «Орхимком», Россия), L-триптофан 98 % — 4,66 мг/л (ООО «Волгахимпром», Россия), DL-метионин 99 % — 60 мг/л (ООО «Азимут», Россия), L-лизин моногидрохлорид 98,5 % — 360 мг/л (ООО «Азимут», Россия). Выбор дозировок был обоснован ранее проведенными исследованиями и нормами кормления (30, 31). Использовались аминокислоты, защищенные от активного распада в рубце.

В эксперименте in vitro оценивали влияние сочетания УДЧ диоксида кремния с сульфатом натрия и аминокислотным комплексом на интенсивность рубцового пищеварения и концентрацию химических элементов. Схема эксперимента была следующей: контроль — без добавок, I группа — УДЧ диоксида кремния + натрий сернокислый, II группа — УДЧ диоксида кремния + аминокислоты (лизин, метионин, триптофан), III группа — УДЧ диоксида кремния + натрий сернокислый + аминокислоты (лизин, метионин, триптофан).

Исследования проводили на модели «искусственного рубца» с использованием установки-инкубатора ANKOM Daisy II («ANKOM Technology Corporation», США). Биосубстрат (пшеничные отруби) для переваривания и исследуемые комплексы помещали в герметичные полиэфирные мешочки ( n = 5) и инкубировали в установке с рубцовой жидкостью при +39,5 °C. Каждый исследуемый комплекс инкубировали в отдельном сосуде с рубцовой жидкостью, который постоянно вращался.

Отбор рубцовой жидкости осуществляли через хроническую фистулу рубца («ANKOM Technology Corporation», США) через 3 ч после кормления у быка породы казахская белоголовая (250 кг, 10 мес), основной рацион которого включал 30 % концентратов и 70 % грубых кормов. Транспортировку осуществляли в течение 30 мин, поддерживая температурный режим +38,5...+39,5 °C. Рубцовую жидкость до анализа хранили в закрытом сосуде без доступа воздуха. Перед использованием тщательно встряхивали и процеживали через 4 слоя марли и инкубировали в искусственном рубце при постоянной температуре +39,5 °С в течение 48 ч. По окончании инкубации образцы промывали и высушивали при + 60 °С до постоянной массы.

Переваримость сухого вещества корма оценивали по методике В. Лампетера в модификации Г.И. Левахина и А.Г. Мещерякова (32). Коэффициент переваримости сухого вещества in vitro вычисляли как разницу масс образца корма с мешочком до и после инкубации по следующей формуле: К = (А - В)/С х 100 %, где К — коэффициент переваримости сухого вещества корма, %; А — исходная масса 1 (образец корма с мешочком), мг; В — масса после двухстадийной инкубации (образец корма с мешочком), мг; С — исходная масса 2 (образец корма без массы мешочка), мг.

Численность простейших в рубцовой жидкости определяли в камере Горяева. Для этого в пробирку отбирали 5 мл профильтрованного содержимого рубца и добавляли 0,1 мл 4 % раствора формалина для фиксации инфузорий. Это позволяло подсчитывать число простейших в течение 20-24 ч после взятия содержимого рубца. Затем добавляли изотонический раствор натрия хлорида, предварительно окрашенный раствором метиленового синего. В камеру Горяева с сеткой под покровное стекло вносили 1 каплю жидкости (первую каплю выдували на вату). Инфузории подсчитывали в 100 больших квадратах. Полученную сумму умножали на 5000, получая число инфузорий в 1 мл рубцового содержимого.

Микробиальную массу рассчитывали методом дифференцированного центрифугирования с последующим высушиванием. Рубцовую жидкость центрифугировали при ступенчатом увеличении центробежного ускорения, которое выбиралось так, чтобы на каждом этапе на дно пробирки осаждалась определенная фракция. В конце каждой стадии осадок отделяли от надосадочной жидкости и несколько раз промывали, чтобы в конечном итоге позволило получить чистую осадочную фракцию. Для осаждения бактерий использовали центрифуги Mini («GYROZEN Co., Ltd.», Южная Корея) с фактором разделения около 7 тыс. (9-10 тыс. об/мин). Осаждение простейших проводили на центрифугах Mini («GYROZEN Co., Ltd.», Южная Корея) с малым фактором разделения (1,5-3 тыс. об/мин). После получения 1116

чистой осадочной фракции ее взвешивали (весы лабораторные ВЛА-135М, класс точности I, ООО «НПП «Госметр», Россия) и определяли бактериальную массу.

Элементный состав (Mg, Ca, K, P, Mn, I, Co, Fe, Zn, Cu, Ni, Pb, As, Al, Cd) рубцовой жидкости анализировали атомно-эмиссионным и масс-спектральным методами на масс-спектрометре с индуктивно-связанной плазмой Agilent 7900 ICP-MS («Agilent Technologies», США). При исследовании элементного состава рубцовой жидкости были выбраны элементы, содержание которых важно при нормировании рационов для крупного рогатого скота (31). Также были исследованы концентрации элементов, которые по степени токсикологического воздействия относятся к классу вы-соко-/умеренно опасных и способны оказывать токсическое воздействие даже при очень низких концентрациях (33).

Общий и остаточный азот в рубцовой жидкости определяли методом Кьельдаля по ГОСТ 13496.4-2019 (М., 2019), белковый — по разности общего и остаточного азота, аммиак — микродиффузным методом в чашках Конвея по ГОСТ 26180-84 (М., 1984). Общее количество летучих жирных кислот в рубцовой жидкости оценивали на хроматографе Кристалл ЛЮКС 4000 (ЗАО СКБ «Хроматэк», Россия).

Статистический анализ проводили с помощью программы Statistica 10.0 («StatSoft, Inc.», США). Результаты представлены в виде средних значений и стандартных ошибок среднего ( M ±SEM). Статистическую значимость различий оценивали при помощи непараметрического U-критерия Манна-Уитни. Достоверными считали результаты при р < 0,05.

Результаты. Коэффициент переваримости в I, II и III группах повышался в сравнении с контролем на 2,9 (р ≤ 0,05), 1,6 и 3,2 % (р ≤ 0,05). Число инфузорий в рубцовой жидкости в I группе было выше на 6,92 %, чем в контроле, во второй — на 10,1 % (р ≤ 0,05), в третьей — на 13,2 % (р ≤ 0,05) (табл. 1).

1. Коэффициент переваримости, число инфузорий и бактериальная биомасса в рубцовой жидкости быка казахской белоголовой породы in vitro под влиянием совместного использования УДЧ диоксида кремния с сульфатом натрия и аминокислотным комплексом ( n = 5, M ±SEM, виварий ФНЦ БСТ РАН, г. Оренбург, 2023 год)

Группа	Коэффициент переваримости	Число инфузорий в 1 мл рубцовой жидкости, тыс. шт.	Бактериальная биомасса, мг
Контроль	55,8±0,26	846,8±20,80	4,18±0,21
I	58,7±0,47*	904,6±12,10	4,82±0,16
II	57,4±0,76	931,5±10,30*	5,28±0,17*
III	59,0±0,51*	958,1±13,50*	6,03±0,32*
Примечан	ие. Описание групп см. в разделе «Методика».
* Различия с контролем статистически значимы при р ≤ 0,05.

Бактериальная биомасса в образцах I, II и III групп также была выше, чем в контроле, соответственно на 15,2; 26,3 и 44,3 % (р ≤ 0,05).

Оценка содержания летучих жирных кислот в рубцовой жидкости в случае I группы показала изменение содержания уксусной (+10,4 %) и масляной (+ 13,8 %) кислот (рис. 1).

Совместное использование УДЧ диоксида кремния и комплекса аминокислот, напротив, способствовало увеличению в рубцовой жидкости содержания уксусной, пропионовой, масляной, валерьяновой и капроновой кислот соответственно на 26,4 (р ≤ 0,05); 26,4 (р ≤ 0,05); 25 (р ≤ 0,05); 23,9 (р ≤ 0,05) и 28,6 % (р ≤ 0,05) относительно контрольных значений. Содержание уксусной, пропионовой, масляной и валерьяновой кислот в рубцовой жидкости в III группе было выше, чем в контроле, на 15,8 (р ≤ 0,001), 15,5

(р ≤ 0,001), 43,8 (р ≤ 0,01) и 50,3 (р ≤ 0,001)

%.

Рис. 1. Содержание летучих жирных кислот в рубцовой жидкости быка казахской белоголовой породы in vitro под влиянием совместного использования УДЧ диоксида кремния с сульфатом натрия и аминокислотным комплексом: а — уксусная кислота, б — пропионовая кислота, в — масляная кислота, г — валерьяновая кислота, д — капроновая кислота ( n = 5, M ±SEM, виварий ФНЦ БСТ РАН, г. Оренбург, 2023 год). Описание групп см. в разделе «Методика».

*, ** и *** Различия с контроле статистически значимы соответственно при р ≤ 0,05; р ≤ 0,01; р ≤ 0,001.

Группа

Рис. 2. Разница в содержании азотистых фракций в рубцовой жидкости быка казахской белоголовой породы in vitro под влиянием совместного использования УДЧ диоксида кремния с сульфатом натрия и аминокислотным комплексом в сравнении с контролем: а — общий азот, б — небелковый азот, в — аммиачный азот, г — мочевинный азот, д — белковый азот ( n = 5, M ±SEM, виварий ФНЦ БСТ РАН, г. Оренбург, 2023 год). Описание групп см. в разделе «Методика».

* Различия с контролем статистически значимы при р ≤ 0,05.

Оценка содержания азотистых компонентов рубцовой жидкости в опытных образцах показала изменения в сравнении с контролем: по количеству общего азота — ниже на 3,5 % в I группе и выше на 39,7 % (р ≤ 0,05) и 45,3 % (р ≤ 0,05) во II и III группах, небелкового азота — выше на 25,7; 31,6 % в I и II группах, ниже на 16,8 % в III группе, белкового азота — выше на 40,0; 74,3 и 93,2 % в I, II и III группах (рис. 2).

Содержание мочевинного азота было выше в образцах I и III групп на 15,4 и 8,34 (р ≤ 0,05) % и ниже во II группе на 23,2 % в сравнении с контрольными значениями. Аммиачный азот был ниже в I и III группах на 10,7 и 82,5 % (р ≤ 0,05) и выше на 89,3 % во II группе.

По сравнению с контролем в I группе было отмечено снижение концентрации Ni (-16,0 %, р ≤ 0,05) и Al (-14,6 %, р ≤ 0,05), а также увеличение количества Zn (+33,5 %, р ≤ 0,01). Аналогично во II группе наблюдалось снижение концентрации Ni (-16,5 %, р ≤ 0,05) и Al (-10,6 %, р ≤ 0,05)

относительно контрольных значений (табл. 2).

2. Концентрация эссенциальных и токсичных элементов в рубцовой жидкости быка казахской белоголовой породы in vitro под влиянием совместного использования УДЧ диоксида кремния с сульфатом натрия и аминокислотным комплексом ( n = 5, M ±SEM, виварий ФНЦ БСТ РАН, г. Оренбург, 2023 год)

Элемент	Группа
	контроль	I                          1	II                  1	III
Mg	41,40±1,340	39,58±1,650	38,51±1,380	48,72±1,890*
P	1218,2±59,60	1186,9±62,30	1204,9±52,10	1488,0±48,60*
K	1368,4±175,40	1324,2±195,40	1353,9±157,32	764,4±166,53
Ca	36,92±1,050	36,51±1,540	34,4±1,210	42,0±1,510*
Mn	0,22±0,009	0,20±0,003	0,19±0,008	0,20±0,0060
Co	0,0010±0,00020	0,0011±0,00020	0,0012±0,00030	0,0017±0,00010
I	0,050±0,0010	0,045±0,0030	0,051±0,0040	0,049±0,0010
Fe	5,88±1,290	4,87±1,260	4,98±1,102	10,44±1,050
Zn	1,58±0,050	2,11±0,080**	1,47±0,130	1,78±0,020*
Cu	0,29±0,025	0,24±0,031	0,29±0,014	0,37±0,020*
Ni	0,06±0,003	0,05±0,002*	0,05±0,002*	0,06±0,003
Pb	0,011±0,0010	0,011±0,0010	0,012±0,0010	0,008±0,0004*
Al	3,70±0,120	3,16±0,191	3,33±0,080	4,12±0,141
Cd	0,0010±0,00018	0,0010±0,00020	0,0010±0,00015	0,0002±0,00011*
Примеч	ание. Описание групп см.	в разделе «Методика».

* и ** Различия с контролем статистически значимы соответственно при р ≤ 0,05 и р ≤ 0,01.

Исследование элементного состава образцов рубцовой жидкости в III группе показало достоверно более высокое содержание Mg, P, Ca, Co, Zn, Fe и Cu в сравнении с контролем соответственно на 17,7 (р ≤ 0,05), 22,1 (р ≤ 0,05), 13,8 (р ≤ 0,05), 67,0 (р ≤ 0,05), 11,9 (р ≤ 0,05), 76,0 (р ≤ 0,05) и 28,8 % (р ≤ 0,05). В то же время отмечалась меньшая, чем в контроле, концентрация Pb (-27,3 %, р ≤ 0,05) и Cd (-73,0 %, р ≤ 0,05).

Удовлетворение потребностей организма животного в химических элементах — одна из задач полноценного кормления (34). Биодоступность макро- и микроэлементов из корма выступает ключевым критерием оценки эффективности биологически активных веществ (35).

В нашем эксперименте использование исследуемых компонентов кормовой добавки приводило к изменениям концентраций ряда макро- и микроэлементов в рубцовой жидкости in vitro. Общим эффектом для всех вариантов было снижение концентрации токсичных металлов в рубцовой жидкости. Это могло быть обусловлено свойствами компонентов кормовой добавки.

Известно, что аминокислоты посредством метилирования и транссульфирования способны менять биологическую активность некоторых химических элементов за счет их связывания в комплексы. При этом степень растворимости такого комплекса будет зависеть от прочности связи между элементом и лигандом (36). Отмечается, что химическая природа лиганда во многом влияет на степень сродства иона металла. Например, некоторые токсичные элементы отдают предпочтение сере (37, 38). В исследовании M.B. Colovic с соавт. (24) описан хелатирующий эффект серосодержащих аминокислот в отношении тяжелых металлов за счет сульфгидрильных групп (24). Также отмечается, что кремнийсодержащие соединения способны связывать ионы металлов с образованием слаборастворимых комплексов (39). В исследовании H. Zhang с соавт. (40) показано, что присутствие в водном растворе сульфида натрия приводит к сульфидированию некоторых тяжелых металлов, тем самым снижая их токсичность для живых организмов, в частности для микробиоты.

Однако наиболее выраженное влияние на концентрацию токсичных металлов в рубцовой жидкости in vitro отмечено нами при сочетании всех трех компонентов в кормовой добавке. Полученные данные, вероятно, обусловлены как повышенным сродством сульфгидрильных групп в первую очередь к тяжелым металлам, так и повышенной конкурентоспособностью соединений кремния при связывании с некоторыми токсичными элементами (41, 42). В то же время сочетание трех компонентов в кормовой добавке также способствовало лучшему высвобождению из корма кальция, фосфора, железа и меди. В литературе отмечается, что присутствие серы в виде неорганических источников в рационах способствует лучшей абсорбции кальция и магния и снижает всасывание марганца (8, 43), и это согласуется с нашими данными. На растениях показано, что повышение доступного фосфора из труднорастворимых форм в почве в результате использования кремнийсодержащих добавок может быть обусловлено конкуренцией между элементами за связывание (44). Учитывая описанные свойства компонентов кормовой добавки, предполагаем, что наблюдалось их синергическое действие в отношении как токсичных, так и эссенциальных элементов, приводящее к более явному изменению их концентраций в рубцовой жидкости.

Таким образом, наблюдались изменения в концентрации элементов, обусловленные сочетанием компонентов кормовой добавки и, вероятно, определяющие интенсивность процессов рубцового метаболизма.

Проведенный нами эксперимент in vitro позволил выявить определенные особенности влияния компонентов кормовой добавки на рубцовое пищеварение. Переваримость сухого вещества корма увеличивалась в группах в следующем порядке: УДЧ диоксида кремния + сульфат натрия < УДЧ диоксида кремния + комплекс аминокислот < комплекс аминокислот + УДЧ диоксида кремния + сульфат натрия. Эти результаты хорошо согласовывались с данными по количеству инфузорий в рубцовой жидкости и бактериальной биомассе, в которых отмечалась аналогичная тенденция. Микробиота рубца — ключевой агент, определяющей эффективность усвоения компонентов корма. Изменение микробной активности в рубцовой жидкости могло быть обусловлено рядом факторов. Во-первых, степень доступности макро- и микроэлементов для микробиоты рубцовой жидкости — важная составляющая, влияющая на показатели переваримости (45). Поэтому изменение концентраций химических элементов в рубцовой жидкости могло стать причиной сдвигов в переваримости сухого вещества в сравнении с контролем. Во-вторых, использование в метаболизме аминокислот осуществляется более широкой группой микроорганизмов в сравнении с сульфатом натрия (46). Это также могло привести к увеличению показателей переваримости сухого вещества и более активному высвобождению ряда макро- и микроэлементов из корма при использовании аминокислот по сравнению с сульфатом натрия. В свою очередь, утилизация неорганической серы в метаболизме осуществляется более ограниченной группой бактерий (47).

В качестве субстрата мы использовали пшеничные отруби, которые, как известно, богаты фитатами, обладающими способностью формировать нерастворимые комплексы с химическими элементами (48). В связи с этим предполагаем, что аминокислотный комплекс способствовал более эффективному размножению микроорганизмов, расщепляющих фитаты. Другими авторами отмечается способность сульфата натрия эффективно индуцировать синтез микробиального белка, что было отмечено и нами по изменению микробной биомассы (49).

Ярко выраженные изменения коэффициента переваримости сухого вещества корма, вероятно, были связаны с синергизмом во взаимодействии между компонентами. Описана эффективность применения в 1120

животноводстве неорганической серы совместно с метионином для выведения тяжелых металлов из организма (50). Кроме того, несмотря на биологическую инертность кремния, отмечается его способность усиливать биоактивность других веществ (51). Это тоже могло косвенно влиять на показатели переваримости.

Данные по изменению бактериальной биомассы согласовывались с изменениями количества летучих жирных кислот (ЛЖК) в рубцовой жидкости. Аналогичные результаты по влиянию сульфата натрия и аминокислот на ЛЖК представлены в работах других авторов (29, 52). Еще одним показателем, характеризующим рубцовое пищеварение, выступает количественное соотношение азотистых компонентов рубцовой жидкости. Мы отмечали закономерное изменение количества общего азота и белкового азота в зависимости от содержания сырого белка в корме. Однако полученные данные по содержанию аммиачного и мочевинного азота в рубцовой жидкости неоднозначны. Сообщалось о прямой взаимосвязи количества аммиачной и мочевинной форм азота с содержанием расщепляемого в рубце белка (53). Увеличение содержания аммиачного азота в рубцовой жидкости могло быть обусловлено как концентрацией сырого протеина в корме, так и недостатком энергии для микробиологических процессов (54). В свою очередь, снижение количества аммиачного азота в рубцовой жидкости свидетельствовало об эффективности рубцового пищеварения и активном использовании аммиака рубцовой микробиотой (55, 56).

Итак, в эксперименте in vitro показано положительное влияние совместного использования УДЧ диоксида кремния с аминокислотным комплексом и сульфатом натрия для стимуляции процессов рубцового пищеварения. Это выражалось в увеличении показателей переваримости сухого вещества, численности инфузорий и величины бактериальной биомассы, а также в повышении содержания таких короткоцепочечных жирных кислот, как пропионовая и уксусная, и количества азотистых метаболитов (общий азот, белковый азот, мочевинный азот). Выявлено повышение биодоступности ряда эссенциальных элементов (Zn, Mg, P, Ca, Co, Fe, Cu) и снижение концентрации некоторых опасных тяжелых металлов (Pb, Cd) в рубцовой жидкости, что критически важно при нормировании рационов и нивелировании токсической нагрузки на организм. Анализируемые кормовые добавки перспективны для применения в качестве биологически активных веществ с целью улучшения показателей продуктивности и коррекции поступления элементов с кормом. Полученные результаты дают ценную информацию об УДЧ как многообещающем инструменте для оптимизации эффективности корма и экологической устойчивости животноводства на основе применения нанотехнологий.

1 ФГБНУ ФНЦ биологических систем