Влияние структуры комбикормов на микрофлору кишечника бройлеров

Фисинин В., Егоров И., Егорова Т., Ленкова Т., Манукян В., Грозина А., Лаптев Г., Новикова Н., Ильина Л., Йылдырым Е., Никонов И., Филиппова В., Дубровин А. Влияние структуры комбикормов на микрофлору кишечника бройлеров. // - Комбикорма. - 2016. -№12. - С.59-61. Скачать статью в pdf-формате.

ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ КОМБИКОРМОВ

НА МИКРОФЛОРУ КИШЕЧНИКА БРОЙЛЕРОВ

ФНЦ «ВНИТИП» РАН

Фисинин В.И., директор, д-р биол. наук, академик

Егоров И.А., руководитель научного направления по питанию птицы,академик РАН, д-р биол. наук Ленкова Т.Н., главный научный сотрудник, д-р с.-х. наук, профессор

Грозина А.А., ведущий научный сотрудник, аспирант

Манукян В.А. заведующий отделом питания птицы, д-р с.-х. наук

ООО «БИОТРОФ+»

Лаптев Г.Ю. д-р биол. наук, ген. директор

Новикова Н.И., Ильина Л.А., Йылдырым Е.А. – кандидаты биологических наук

Никонов И.Н., Филиппова В.А., Дубровин А.В.

 

Аннотация: В статье представлены результаты исследований по переваримости цыплятами-бройлерами питательных веществ комбикормов, содержащих ячмень. Показано влияние состава комбикормов на  микрофлору кишечника птицы.

Ключевые слова: ячмень, переваримость, кукуруза, микрофлора кишечника, T-RFLP- анализ.

 

Среди зерновых,  возделываемых в Российской Федерации, ячмень является  одной из основных фуражных культур.

Это объясняется тем, что большая часть территорий по своим климатическим и почвенным условиям благоприятна для его произрастания. Используется ячмень для кормовых целей и в других странах.

Содержание сырого протеина в зерне ячменя колеблется от 6 до 13% (в среднем 9-11%), однако протеин ячменя низкого качества. У большинства сортов ячменя зерна окружены пленками, из-за чего зерно содержит 5-6% труднопереваримой клетчатки. Лишенный оболочек ячмень в виде крупки является хорошим кормом для птицы, но содержит ингибитор трипсина и ß-глюканы, ухудшающие использование птицей питательных веществ.

Селекционерами - растениеводами выведен голозерный ячмень, в котором клетчатки содержится 2%, но такие сорта пока возделываются в ограниченном количестве. Для получения такой величины клетчатки с обычного ячменя необходимо тщательно отделить плёнку, что достигается с большим трудом. В производственных условиях на комбикормовых предприятиях полностью отделить пленку практически не возможно. Согласно данным ВНИТИП с отделением пленки у ячменя обменная энергия для птицы повышается с 267 Ккал в 100 г до 287 Ккал в 100 г, но по данным других источников обменная энергия у шелушенного ячменя на 10-15 Ккал ниже указанных величин. При этом содержание клетчатки снижается с 5,5 до 2,2%. А каждый процент снижения клетчатки увеличивает переваримость органического вещества корма на 1,2-1,6%. Главным критерием повышения обменной энергии является степень отделения пленок, т.е. уменьшение содержания клетчатки. С биохимической точки зрения клетчатка – это целлюлоза. В определяемой же химическими и физическими методами сырой клетчатки доля целлюлозы составляет 80%, лигнина – 8%, пентозанов – 10% и нерастворимых солей минеральных веществ – 2%. В нее из общего количества переходит 83% целлюлозы, 22% пентозанов и примерно 25% лигнина, остальное их количество содержится в фракции БЭВ. В оболочке зерна целлюлоза находится в связи с гемицеллюлозой (которая составляет до 50% от всех веществ оболочки), лигнином, пектиновыми веществами, смолами и минеральными веществами.

При воздействии фермента бета-глюканазы (или при кислотном гидролизе) бета-глюкан распадается до глюкозы. При воздействии ферментов пентозаназ (или гидролизе) пентазаны расщепляются на моносахариды (пентозы) арабинозу и ксилозу.

В задачу исследований входило изучение зоотехнических показателей выращивания бройлеров, переваримости и использования основных питательных веществ комбикорма, содержащего ячмень взамен части пшеницы, а также оценка воздействия этих кормов с добавкой и без добавки пробиотического препарата Целлобактерин^®-Т на состав и структуру микробиоценоза кишечника. Целлобактерин^® -Т - ферментативный пробиотик, выполняющий функции двух кормовых добавок: кормового фермента и пробиотика.

Для достижения поставленной цели был проведен зоотехнический и физиологический опыт в условиях вивария ФГУП «Загорское» ЭПХ ВНИТИП. В суточном возрасте было сформировано 3 группы бройлеров по 35 голов в каждой, аналогичных по живой массе.

Балансовый опыт был проведён в возрасте 30-36 суток выращивания цыплят-бройлеров кросса Кобб 500. Проведение физиологического опыта осуществляли согласно рекомендациям ВНИТИП (2013г.) [2]. Анализ микрофлоры кишечника проводили с использованием T-RFLP-анализа. Метод T-RFLP (Terminal restriction fragment length polymorphism) является одним из наиболее перспективных методов исследования количества, относительной численности и таксономической принадлежности всех бактерий без выделения их в чистые культуры, что позволяет провести глубокое сравнительное изучение микробиологических сообществ в их развитии и изменении [3].

Была изучена переваримость бройлерами питательных веществ комбикорма с включением ячменя (25% по массе комбикорма).

Схема опыта представлена в таблице 1.

Таблица 1-Схема опыта

Группа	Особенности кормления
1 контрольная	Комбикорм с питательностью согласно рекомендациям  по    работе с   кроссом Кобб 500 (ОР-1), содержащий до 60% пшеницы по массе комбикорма (без ячменя).
2 опытная	ОР-1 с включением 25% ячменя по массе комбикорма взамен пшеницы – (ОР-2)
3 опытная	ОР-2 с 25% ячменя и добавкой ферментного пробиотика «Целлобактерина® -Т»

 

 

обменная энергия, Ккал/ 100г           МДж сырой протеин сырой жир сырая клетчатка сырая зола кальций фосфор общий фосфор доступный натрий хлор  лизин метионин метионин + Цистин треонин триптофан аргинин   аминокислоты усвояемые: лизин метионин  метионин +Цистин треонин триптофан   аргинин

310,28 12,96 23,25 7,94 3,39 4,60 1,00 0,72 0,40 0,19 0,29 1,40 0,64 0,98 0,94 0,31 1,48     1,19 0,58 0,86 0,72 0,26 1,24

315,35 13,18 21,16 8,75 3,33 4,42 0,90 0,72 0,40 0,16 0,28 1,25 0,59 0,90 0,83 0,28 1,29     1,07 0,54 0,80 0,61 0,23 1,08

320,47 13,38 20,00 10,57 3,19 4,35 0,90 0,71 0,40 0,17 0,27 1,17 0,54 0,85 0,80 0,27 1,26     0,99 0,50 0,75 0,60 0,23 1,06

310,27 12,97 23,26 9,36 4,12 4,85 1,00 0,73 0,40 0,20 0,30 1,40 0,63 0,98 0,94 0,31 1,51     1,18 0,57 0,85 0,73 0,25 1,24

315,25 13,18 21,03 10,21 4,11 4,71 0,90 0,73 0,40 0,17 0,28 1,25 0,57 0,90 0,83 0,28 1,36     1,05 0,51 0,78 0,64 0,23 1,11

320,01 13,38 20,15 10,92 4,00 4,61 0,90 0,73 0,40 0,17 0,28 1,17 0,53 0,85 0,80 0,27 1,29     0,99 0,48 0,74 0,61 0,22 1,06

 

* Опытная группа 3 получала комбикорм, аналогичный по питательности и составу опытной группе 2 с добавкой ферментного пробиотика «Целлобактерина® -Т»

 

Результаты исследований

Результаты T-RFLP-анализа микрофлоры содержимого слепых отростков кишечника подопытной птицы представлены в таблице 5. Слепые отростки являются отделом кишечника, где благодаря микробным ферментам (протеазам, целлюлазам, амилазам и др.) происходят основные процессы расщепления целлюлозы и крахмала [5].

В пробах слепых отростков кишечника 2 и 3 опытных групп, где пшеница в рационе цыплят-бройлеров была заменена на ячмень и введен пробиотик Целлобактерин®-Т, общее количество таксономических групп бактерий было сходным, однако доля микроорганизмов варьировала в зависимости от варианта опыта.

Установлено, что добавление в рационы птицы 25% ячменя отдельно и совместно с включением в их состав ферментного пробиотика  Целлобактерина®-Т приводило к увеличению доли представителей нормофлоры кишечника птицы: бацилл, лактобактерий, целлюлозолитиков. Известно, что данные микроорганизмы в ЖКТ птицы играют важную роль в пищеварении, обеспечении её антибиотическими веществами, белками, гормонами, витаминами и рядом других соединений Целлюлозолитические бактерии, прежде всего, обеспечивают птицу отсутствующими у нее ферментами для расщепления сложных полисахаридов (целлюлаз, гемицеллюлаз и др.). Лактобактерии и бациллы обладают высокой антагонистической активностью в отношении патогенных микроорганизмов, в т.ч. сальмонелл, протея, стафилококков, кишечной палочки, стрептококков. Кроме того, бациллы обладают широкой ферментативной активностью, благодаря чему они принимают участие в процессах метаболизма различных питательных субстратов и участвуют в синтезе аминокислот, различных биологически активных веществ [6-7].

Установлено, что доля бацилл возрастала в 1,20 и 2,71 раза, лактобактерий – в 2,08 и 1,35 раза, целлюлозолитиков – в 1,24 и 1,33 раза соответственно для 2 (+25% ячменя) и 3 опытной групп (+25% ячменя и Целлобактерин® -Т). При  этом повышение доли бацилл в кишечнике птицы, получавшей в составе рациона Целлобактерин®-Т, свидетельствует о хорошей приживаемости и размножении интродуцированных в ЖКТ птицы микроорганизмов, входящих в состав препарата.

Результаты анализа содержания нежелательных и патогенных бактерий в слепых отростках кишечника подопытной птицы методом T-RFLP показали, что доля отдельных патогенных бактерий при введении в рацион бройлеров 25% ячменя взамен пшеницы возрастала: кампилобактера – в 1,09 раза, патогенных клостридий – в 1,35 раза. Тогда как введение в рацион с повышенным количеством ячменя пробиотика Целлобактерина®-Т приводило к существенному снижению уровня данных патогенов:  кампилобактера – в 1,17 раза, патогенных клостридий – в 1,68 раза. Содержание других патогенов у цыплят обеих опытных групп заметно снижалось: доля  фузобактерий - в 1,28 и 1,81 раз, стафилококков – в 1,43 и 2,66 раз, пастерелл – в 1,45 и 5,23 раза, энтеробактерий – в 6,64 и 5,90 раз соответственно для 2 и 3 опытной групп.

При таксономическом анализе бактериальной микрофлоры установлено, что значительную долю последовательностей ДНК не удалось идентифицировать, т.е. отнести к определенному таксону. Количество неидентифицированных таксонов было наибольшим в контрольной группе (25,3 ± 1,20%), а наименьшим – во 2 опытной группе (7,76 ± 0,03%). Наличие неидентифицированных микроорганизмов в слепых отростках кишечника птицы исследователи выявляли и ранее, что указывает на полное отсутствие знаний о существовании данных таксонов, а потому и попыток определения их таксономической принадлежности и роли в пищеварительных процессах.

Таким образом, наибольшее содержание представителей нормофлоры и наименьшее - уровня патогенов наблюдается в слепых отростках ЖКТ птицы 3 опытной группы, содержащей в рационах 25% ячменя с включением в их состав ферментного пробиотика  Целлобактерина® -Т.

 

Таблица 5 - Результаты T-RFLP-анализа состава микрофлоры слепых отростков ЖКТ бройлеров

 

Установлено, что изменения, произошедшие в результате изменения структуры бактериального ценоза, были связаны с основными зоотехническими показателями исследуемой птицы и показателями переваримости корма (табл. 6, 7).

 

Основные зоотехнические показатели, полученные в опыте, представлены в таблице 6.

Таблица 6 – Основные зоотехнические показатели

Показатель	Группа
	1 контрольная	2 опытная	3 опытная
Сохранность, %	100	97,1	100
Живая масса (г), в возрасте: суточные	42,5±0,21	42,5±0,20	42,5±0,22
21 сутки	872±20,22	810±21,14	875±19,4
36 сутки	2094	1960	2097
В том числе: петушки	2210±33,01	2030±35,02	2215±36,17
курочки	1978±31,40	1890±30,11	1979±31,14
Среднесуточный прирост живой массы, г: за 1-36 суток	56,99	53,26	57,07
Потреблено корма всего, кг	3,403	3,380	3,409
Затраты корма, кг за 1-36 суток	1,659	1,763	1,659

 

Из данных таблицы видно, что по всем зоотехническим показателям (сохранность поголовья, живой массе, среднесуточному приросту и конверсии корма) цыплята опытной группы 2 уступали птице контрольной группы и опытной группы 3.

Результаты переваримости и использования питательных веществ корма бройлерами представлены в таблице 7, из которой видно, как различалось использование питательных веществ комбикорма бройлерами контрольной и опытных групп.

Таблица 7-Переваримость и использование питательных веществ корма бройлерами, %

Группа	Органическое вещество	Протеин	Использование азота	жир	Клетчатка	БЭВ
1к	75,60	93,02	57,92	76,01	27,14	85,14
2 оп.	70,20	91,40	55,11	74,00	15,12	78,90
3 оп.	75,65	93,1	57,87	76,11	31,11	86,02

 

Лучшей переваримостью отличались комбикорма, содержащие высокий уровень пшеницы и 25% ячменя с включением в их состав ферментного пробиотика  Целлобактерина® -Т.

Таким образом, включение в рационы питания бройлеров 25% ячменя, богатого некрахмалистыми полисахаридами, приводит к изменению микробиоценоза кишечника по видовому составу и структуре. Меняется видовой состав, как полезных бактерий, так и патогенов, что отражается на основных зоотехнических показателях выращивания птицы и использования основных питательных веществ комбикорма. При этом включение в комбикорма ферментного пробиотика  Целлобактерина®-Т в количестве 1 кг на 1т способствует улучшению зоотехнических показателей выращивания бройлеров и    корректированию микробного сообщества ЖКТ.

 

Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда по научному проекту №14-16-00140 «Современные представления о микрофлоре кишечника птицы при различных рационах питания: молекулярно-генетические подходы».

 

 

Литература

1. Фисинин, В.И., Егоров И.А., Околелова Т.М. Имангулов Ш.А. Кормление сельскохозяйственной птицы.- Сергиев Посад ВНИТИП, 2010. – 375 с.

2. Егоров И.А., Манукян В.А., Ленкова Т.Н., Егорова Т.В. и др. Методика проведения научных и производственных исследований по кормлению сельскохозяйственной птицы.- Сергив Посад: ВНИТИП, 2013.-51 с.

3. Брюханов А.Л., Рыбак К.В., Нетрусов А.И., Молекулярная биология.-М: Изд-во Московского университета, 2012.-480 с.

4. Redig P. The avian ceca: obligate combustion chambers or facultative af-terburners? — The conditioning influence of diet. J. Exp. Zool., 1989, 3: 66–69.

5. Тараканов Б.В. Методы исследования микрофлоры пищеваритель-ного тракта сельскохозяйственных животных и птицы. М., 2006.

6. Stanley D., Hughes R.J., Moore R.J. Microbiota of the chicken gastroin-testinal tract: influence on health, productivity and disease. Appl. Micro-biol. Biotechnol., 2014, 98: 4301-4309.

7. Apajalahti J., Kettunen A., Graham H. Characteristics of the gastrointestinal microbial communities, with special reference to the chicken. World Poult. Sci. J., 2004, 60: 223–232.