Использование препаратов бактерий в обеспечении здоровья и повышении продуктивности сельскохозяйственных животных

Роль микроорганизмов во всех процессах, имеющих отношение к животноводству, очень велика, хотя и не всегда нами осознается. Эффективность хранения и усвоения корма зависит в значительной степени от микробной среды, в которой протекают эти процессы. Микробными популяциями, формирующимися в силосе, сенаже, плющеном зерне, а также в пищеварительной системе животных, можно и должно управлять биологическими методами. Внесение в среду микроорганизмов с желательным направлением метаболизма и высоким уровнем адаптации позволяет подавить гнилостную и патогенную микрофлору, улучшить зоотехнический и хозяйственный результат.

Как было отмечено ранее, наибольшее применение в животноводстве нашли антибиотики на основе культур и штаммов бактерий.

Как показали исследования, введение антибиотиков в рацион сельскохозяйственных животных и птиц позволяет значительно увеличить прирост веса, иногда до 50% по сравнению с контролем. Помимо стимуляции роста, антибиотики способствуют повышению аппетита животных и лучшему использованию питательных веществ корма, что дает возможность сократить расходы корма до 10—20% на единицу привеса. При этом также появляется возможность сокращения сроков откорма на 10—15 дней. Под влиянием аптибиотиков использование питательных веществ рациона повышается на 8—12% [1].

Более полноценное использование пищи при введении в рацион антибиотиков позволяет в значительной степени сократить потребность животных в некоторых витаминах (А, В), наиболее дефицитном белке животного происхождения и заменить его в кормах менее дефицитными растительными белками без ущерба для роста и развития. В отдельных случаях добавка антибиотических препаратов к корму животных способствует более экономному использованию таких незаменимых аминокислот, как метионин, триптофан, лизин.

Применение малых доз антибиотиков в кормлении сельскохозяйственных животных в значительной степени (2−3 раза) сокращает гибель молодняка, в результате предупреждения расстройств пищеварения и других заболеваний. Скармливание антибиотиков курам увеличивает их яйценоскость, улучшает оплодотворяемость и повышает жизнеспособность и выводимость высиживаемых яиц. Очевидно, что использование антибиотиков в качестве ростостимулирующих добавок в корма сельскохозяйственных животных чрезвычайно эффективно и экономически выгодно, так как позволяет получить дополнительные количества продукции животноводства без особых дополнительных затрат.

Стимулирующее действие малых доз антибиотиков не специфично, им обладают многие антибиотики, хотя и в разной степени. Наиболее эффективен в этом отношении хлортетрациклин. Менее эффективны хлорамфеникол и стрептомицин.

Опыт практического использования препаратов на основе бактерий в животноводстве и многочисленные наблюдения свидетельствуют о том, что эффективность их влияния на интенсивность роста животных во многом зависит от условий применения (возраст и вид животных, характер рациона, условия содержания, дозировка и т. д.). Наибольшее ростостимулирующее действие наблюдается при введении антибиотиков в рационы молодых животных и уменьшается с увеличением возраста.

Характер действия ростостимулирующих добавок во многом зависит от качества кормов и тем больше выражен, чем меньше полноценного животного белка содержит корм. Наилучшие результаты получают при добавке препаратов в корма животных, находящихся в неблагоприятных условиях содержания, способствующих возникновению выраженных и скрытых хронических заболеваний (пищеварительные расстройства, энтериты и др.)[5].

Дозировки антибиотиков, применяемые для стимуляции роста животных, очень малы («низкий уровень в кормах»), от 10—20 г на 1 т корма. При этом антибиотик не обнаруживается в мышечной ткани и внутренних органах животных. Иногда рекомендуют применение кормов, содержащих 50—100—200 г антибиотика на тонну корма («высокий уровень в кормах»). Это создает профилактические условия против возникновения инфекционных заболеваний и значительно снижает падеж молодняка.

Анализ литературы, посвященной изучению этого вопроса, позволяет думать, что действие малых доз антибиотиков на организм животного осуществляется двумя путями: положительное действие на кишечную микрофлору и непосредственное влияние антибиотиков на организм животного.

Известно, что микробиологические процессы, происходящие в кишечнике сельскохозяйственных животных (особенно жвачных), играют огромную роль в пищеварении. Содержание микроорганизмов в пищеварительном канале очень велико (в 1 г кала или содержимого рубца может находиться до 1 млрд. различных бактерий), состав их разнообразен. Все эти организмы в процессе жизнедеятельности образуют и выделяют в кишечник различные вещества, которые могут быть полезными или токсичными для животного.

Многие представители кишечной микрофлоры образуют различные витамины, жизненно необходимые аминокислоты и другие полезные биологически активные вещества. Другие группы микроорганизмов продуцируют токсины, третьи выделяют вещества, определенным образом угнетающие жизнедеятельность тех или иных групп микроорганизмов кишечного тракта. В процессе эволюционного развития сложились определенные взаимоотношения между микрофлорой кишечника и организмом хозяина. Эти взаимоотношения складываются, с одной стороны, из полезного и вредного влияния желудочно-кишечных микроорганизмов, с другой стороны, из воздействия защитных сил животного на количественный и качественный состав микрофлоры и в норме представляют собой динамическое равновесие. Очевидно, что любое изменение сложившихся соотношений не может остаться безразличным для организма животного. Активирование вредной микрофлоры ведет к ослаблению животного, полезной — улучшает и оздоровляет организм.

Широко распространена точка зрения, согласно которой один из возможных путей положительного действия антибиотиков на рост животных связан с динамикой образования, накопления и всасывания витаминов и других биологически активных веществ в кишечнике.

Введение

антибиотиков в рационы животных создает благоприятные условия для размножения микробов, синтезирующих некоторые витамины (тиамин, рибофлавин, витамины К и В12, фолиевую и пантотеновую кислоты, биотин и др.) и другие неидентифицированные факторы роста, которые могут быть использованы организмом животного [7; c. 194].

Введение

малых доз антибиотиков в рационы подавляет рост микробов желудочно-кишечного тракта, конкурирующих с организмом животного в потреблении некоторых компонентов пищи (витаминов, жизненно важных аминокислот и др.). В связи с этим при добавке в корм антибиотиков появляется возможность значительно сокращать дорогостоящие витаминные добавки или заменять в рационе животные белки менее дефицитными растительными. Так, по данным О. А. Гавриловой, скармливая цыплятам отечественные препараты витамицина и кормарина, можно сократить содержание витамина, А в кормах на 80%, не нарушая при этом процессов роста и развития цыплят [9; c. 116].

В связи с многолетним массовым применением антибиотиков для стимуляции роста сельскохозяйственных животных выяснилось, что при длительном применении в хозяйстве одного и того же антибиотика эффект его действия постепенно снижается. Снижение ростового действия антибиотиков коррелирует с накоплением в желудочно-кишечном тракте животных антибиотикоустойчивых штаммов микроорганизмов. Например, обнаружено, что добавка антибиотиков в корма животных значительно повышает резистентность кишечной палочки к используемым препаратам, наряду с этим снижается их ростстимулирующее действие. Если учесть, что фактор устойчивости к антибиотикам может быть передан другим чувствительным микроорганизмам, в том числе и патогенным, становится ясно, почему нежелательно это явление.

Известно, что устойчивость микроорганизмов к используемым антибиотикам повышается довольно быстро. Через 5 дней после начала применения стрептомицина его концентрация, угнетающая рост выделенных микробов, составляла 10—58,5 мкг/мл, через 15 дней она повысилась до 58,5—117 мкг/мл, а через 45—60 дней для подавления роста требовалось уже от 117 до 936 мкг/мл.

В настоящее время, когда применение антибиотиков широко распространено, устойчивые к ним формы микроорганизмов встречаются очень часто. Устойчивость в той или иной степени у большинства бактерий наблюдается в отношении почти всех применяющихся антибиотиков. Способность микробов образовывать устойчивые формы значительно снижает эффективность применения антибиотиков, особенно в медицине.

Некоторые ученые (Джакс, Стокстед и др.) считают, что низкие дозы антибиотиков, используемые для стимуляции роста, не могут способствовать возникновению устойчивых штаммов микроорганизмов. Однако многочисленный экспериментальный материал и опыт практического применения антибиотиков в кормах сельскохозяйственных животных свидетельствует о том, что такая опасность существует. Показано образование и накопление устойчивых форм сальмонелл и кишечной палочки в составе кишечной микрофлоры при подкормке животных антибиотиками. Смит и Кребс выделили из носа и поверхности кожного покрова работников ферм, где использовались антибиотики, штаммы стафилококков, тождественные со штаммами, выделенными от животных, которые обладали устойчивостью к антибиотикам, входившим в рационы животных. Подобные наблюдения очень многочисленны. Кроме того, в последнее время появились сообщения об аллергезирующей роли некоторых антибиотиков и продуктов их распада.

Так как большинство антибиотиков, применяющихся для стимуляции роста животных, используются в то же время в качестве терапевтических препаратов, понятна необходимость известных ограничений в использовании некоторых антибиотиков, особенно в немедицинских целях.

В настоящее время имеются все основания считать, что кормогризин, витамицин и кормарин могут быть использованы в качестве ростстимулирующих добавок в кормах животных наряду с известными препаратами, имея существенное преимущество, так как сводят к минимуму опасность снижения терапевтического действия основных медицинских антибиотиков.

Кормогризин, витамицин и кормарин рекомендуются для использования в виде высушенных на распылительной сушилке мицелия н культуралыгой жидкости продуцентов. Таким образом, производство препаратов не требует трудоемкого выделения и очистки индивидуальных ростостимулирующих веществ. Предложенные препараты содержат комплекс биологически активных соединений: антибиотики, витамины, некоторые ферменты и жизненно важные аминокислоты, биологически активные вещества пигментной природы и ряд других неидеитифицированных факторов роста. Далее, опишем отмеченные препараты.

Витамицин. Продуцентом витамицина является актиномицет оранжевой группы Act. aureoverticillus 1306, выделенный из залежной почвы Волгоградской области Н. А. Красильниковым, А. И. Кореняко, Н. И. Никитиной и О. И. Артамоновой. Он хорошо растет на разных питательных средах, в том числе и недорогих, выгодных для промышленного производства. Характерной особенностью этого штамма является ярко-оранжевая или ярко-красная окраска колоний, в зависимости от состава среды. Пигменты не диффундируют в среду. Продуцент витамицина имеет спороносны в виде несовершенных спиралей, часто на конце завиток в 0,5—1,0 оборота, на некоторых средах спороносцы расположены мутовкамп (голодный агар). Споры продолговатые, овальные, оболочка их гладкая.

Изменчивость культуры в основном проявляется в изменении окраски колоний. Наиболее стабилен продуцент витамицина на овсяной среде. Для получения препарата витамицина используется пигментированная культура.

Продуцент витамиципа обладает антибиотическим действием. Он подавляет развитие грамположительных бактерий, стафилококков, сарцип, споровых палочек, микобактерии, некоторых грибов, но не действует на грамотрицательные бактерии.

Культуральная жидкость вместе с мицелием представляет собой препарат витамицин. Было показано, что биологическая активность препарата коррелирует с яркой окраской актиномицета — продуцента.

Это свидетельствует о том, что некоторые ростстимулирующие соединения витамицина являются веществами пигментпой природы. Действительно, отдельные пигментные фракции, выделенные из мицелия продуцента витамицина, обладают биологической активностью. Наиболее активна в этом отношении пигментная фракция, названная витамицином А, ее ростстимулирующее действие, по данным О. А. Гавриловой, составляет примерно 50—60% от суммарного действия цельного препарата [1].

Ю. М. Хохлова выделила витамицин, А в кристаллическом виде. Ею определены его основные физико-химические параметры.

Это биологически активное вещество представляет собой трипирролметеповое производное хорошо изученного природного пигмента продигиозина. Наличие пиррольных колец в пигментах типа продигиозина сближает их с такими физиологически важными веществами, как хлорофилл, цитохромы, витамин В12. Эта аналогия в некоторой степени объясняет высокую биологическую активность витамицина, А как стимулятора роста. Подкормка витамицином на 8—15% увеличивает привесы животных, откармливаемых на мясо, повышает сохраняемость.

Препарат витамицин не токсичен, он не вызывает каких-либо патолого-морфологических изменений в органах животных даже в дозах, превышающих в 100 раз рекомендуемые для подкормки.

Помимо ускорения роста животных, скармливание витамицина позволяет значительно экономить корма. Ростстимулирующее действие витамицина в максимальной степени проявляется при добавке в рационы, дефицитные по содержанию в них витамина А, что часто имеет место в весепне-зимпий период. Исключение из рациона до 80% витамина, А не оказывает отрицательного влияния па развитие молодняка. Это очень цепное свойство, так как витамин, А плохо сохраняется в кормах и требуется специальное обогащение кормов.

Таким образом, применение витамицина в качестве ростстимулирующих добавок в корма сельскохозяйственных животных и птиц представляется чрезвычайно перспективным. В настоящее время выпуск препарата осваивается промышленностью.

Кормарин. Продуцирует кормарин актиномицет Act. aurigineus 2377, выделенный из песчаника берега Каспийского моря Н. А. Красильниковым с группой сотрудников. Штамм обладает антимикробным действием, он подавляет развитие грамотрицательных и грамположительных бактерий и микобактерий, на грибы и дрожжи не действует. Культура продуцента хороню развивается на многих питательных средах. При выращивании на средах с овсяной, пшеничной или кукурузной мукой хорошо выражена желто-коричневая или красновато-коричневая окраска колоний. Пигмент водорастворим и диффундирует в среду, которая окрашивается в желтый или красновато-коричневый цвет.

Препарат кормарин, рекомендуемый для подкормки животных, представляет собой культуральную жидкость и мицелий продуцента, высушенные на распылительной сушилке. Кормарин содержит комплекс биологически активных веществ (антибиотик, витамины группы В, аминокислоты, гормоноподобные вещества и другие факторы роста).

Исходный штамм продуцента кормарина обладает сравнительно невысокой антибиотической активностью, которая значительно варьирует в зависимости от состава ферментационной среды.

Препараты кормарина обладают малой токсичностью даже в дозах, в 25 раз превышающих рекомендованные. Показано, что использование кормарина в рационе животных и птиц повышает привесы на 7—18%, повышает выживаемость молодняка, улучшает обмен веществ и показатели усвояемости компонентов корма, улучшает яйценоскость кур (4—12%), снижает затраты корма и, что особенно ценно, белка на единицу привеса.

Введение

кормарина в рационы позволяет вырастить нормальных, жизнеспособных цыплят и кур-несушек даже при снижении содержания в кормах витамина А, каротина на 70—80% по сравнению с принятой нормой за счет усиления белкового обмена и улучшения усвоения питательных веществ. По-видимому, кормарин способствует более рациональному и экономному использо ванию имеющихся ресурсов витамина А.

Приведенные материалы по изучению влияния кормарина на рост животных и птиц позволяют сделать вывод о высокой биологической активности препарата и о возможности его использования в качестве стимулятора роста животных.

Кормогризин (гризин). Антибиотик образуется в результате жизнедеятельности актиномицета Act. griseus. Актиномицет хорошо растет на обычных средах с органическими формами азота и на некоторых синтетических средах. Колонии плотные, бесцветные. Спороносцы спиральные. Споры шаровидные или шаровидно-овальные. Помимо гризина, продуцент образует и другие биологически активные вещества: витамины группы В, аминокислоты, ферменты, гормоноподобные вещества и др.

Гризин обладает широким спектром действия: угнетает развитие ряда грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов, некоторых фитопатогенных грибов и дрожжей. Установлена высокая терапевтическая активность гризина при амебной дизентерии; антибиотик обладает малой токсичностью.

Гризин относится к антибиотикам пептидной природы и близок к стрентотрицину. Хлоргидрат гризина представляет собой гигроскопический аморфный порошок, хорошо растворимый в воде и метиловом спирте, характеризуется высокой стабильностью и сохраняет активность при нагревании.

Препарат кормогризина предложен для использования в качестве ростстимулирующих добавок в корма. Установлено, что добавка кормогризина в корма животных способствует увеличению привесов и снижению затрат кормов на единицу привеса.

Кормогризин оказывает положительное влияние на обмен веществ у животных (белковый, жировой), увеличивает эффективность использования витаминных добавок, особенно витамина А, что позволяет получать дополнительные привесы при экономии источников витамина А.

Работами Н. И. Леонова с сотрудниками показано, что гризин в дозах, используемых для стимуляции роста, не накапливается в органах и тканях животных. Даже длительное скармливание гризина (60—100 дней) практически не изменяет чувствительности к нему кишечной палочки. Не обнаружено также возникновения перекрестной устойчивости кишечной палочки к другим антибиотикам, как это наблюдается при использовании биомицина, террамицина и других медицинских препаратов. Эффективность применения кормогризина для стимуляции роста животных близка к эффективности известных кормовых препаратов — террамицина и биомицина. В то же время кормогризин выгодно отличается тем, что не используется в медицине и не может способствовать снижению терапевтического действия медицинских антибиотиков [6; c. 219].

В последнее время в производстве кормов для улучшения их усвояемости и пищевых свойств, консервации используют препараты культур молочнокислых бактерий: закваски, пробиотики.

Например, закваска биотроф представляет собой выделенную из природной среды культуру молочнокислых бактерий, способных к быстрому размножению в силосуемой зеленой массе. Быстрый рост молочнокислых бактерий обеспечивает накопление молочной кислоты, которая, в свою очередь, подавляет рост гнилостных бактерий и плесневых грибов. В результате такого контролируемого микробиологического процесса образуется силос оптимального состава. В нем сохраняется и даже увеличивается содержание белков и других питательных веществ. Такой силос обладает хорошими вкусовыми качествами, его с удовольствием поедают животные, многократно окупая затраты на закваску высоким качеством продукции, дополнительными удоями и привесами [11].

Задача консервации силоса принципиально может решаться одним из трех известных способов: повышением осмотического давление с помощью поваренной соли, подкислением с помощью кислот и, наконец, созданием желательной микробной среды с помощью заквасок. Бесспорно, консервирование силоса с помощью микробных заквасок в наибольшей степени соответствует кормовым потребностям животных, требованиям охраны труда и защиты окружающей среды, и, при этом, является наиболее экономически эффективным. Закваска дешевле поваренной соли, а дает силос, не уступающий по качеству силосу с химическим консервантом.

Препарат биотроф обладает существенным преимуществом по сравнению с другими силосными заквасками. Входящие в ее состав кисломолочные бактерии осмотолерантны, т. е. способны к интенсивному росту в условиях повышенной концентрации солей и пониженной влажности. Это позволяет использовать ее не только для приготовления обычного силоса, но и для силоса из подвяленного сырья и для сенажа.

Ферментативные пробиотики (целлобактерин, миллобактерин и др.) представляют собой выделенную из рубца КРС ассоциацию микроорганизмов и первоначально были предназначены для ускорения развития рубца у телят. Действительно, они обеспечивают нормализацию пищеварения и более ранний переход телят к питанию грубыми кормами, а также улучшают рубцовую микрофлору взрослых животных.

Дальнейшие исследования показали, что эти пробиотики не менее полезны животным с однокамерным желудком: свиньям, птице, рыбам. Так, целлобактерин, подобно ферментам, расщепляет некрахмальные полисахариды, а выделяемая им молочная кислота препятствует развитию условно-патогенной микрофлоры.

За счет нормализации кишечной микрофлоры снижается потребность в кормовых антибиотиках. В использовании пробиотиков полностью совпадают интересы зоотехнической и ветеринарной служб, поскольку эти препараты в равной степени положительно влияет на продуктивность и здоровье животных [4; c. 37].