Премиксы
Для достижения высокого уровня биологической полноценности кормов для сельскохозяйственных животных решающее значение имеет обогащение их комплексом специальных добавок из физиологически активных веществ — премиксов. Составы премиксов и комбикормов разрабатываются на основе современных научных представлений о потребности организма животного в энергии, белке, аминокислотах, витаминах, макро- и микроэлементах, ферментах и других элементах питания. В качестве основных компонентов для изготовления премиксов используют наполнитель (продукты переработки зерна, кормовые дрожжи и др.), препараты биологически активных веществ (антибиотики, ферменты, витамины и др.), а также вспомогательные материалы (адсорбенты, стабилизаторы, жидкие связующие добавки и др.).
Витамины
Для производства полноценных сбалансированных кормов применяют витамины A, D2, D3, Е, К3, В1 В2, В3, В4, РР, В6, В9, В12, С и Н.
Витамин А (ретинолы). Относится к группе жирорастворимых. Способствует росту и обмену веществ, повышает устойчивость к инфекционным заболеваниям, участвует в адаптации глаз позвоночных животных к темноте, а также выступает в качестве регулятора желез внутренней секреции. Недостаток витамина А сказывается на росте и функциональной деятельности растущих клеток эпителия, железистой части гипофиза, надпочечников, щитовидной железы. Недостаток ретинолов у племенной птицы сопровождается высокой эмбриональной смертностью, снижением или полным прекращением яйцекладки.
В растительных зеленых кормах, особенно в люцерне, моркови и тыкве, содержится B-каротин — важнейший из провитаминов А. Содержащиеся в кормах каротиноиды природного происхождения способствуют усилению окраски желтка яиц и пигментации кожи птицы. Для витаминизации премиксов и кормов применяют сухой стабилизированный сантохином (стабилизатор жирорастворимых витаминов) — сыпучий препарат B-каротина. Его содержание в готовой продукции составляет не менее 2000 мкг/г. Повышение сверх нормы количества вводимого в корма B-каротина вызывает быстрое падение его усвояемости. В противоположность B-каротину синтетические ретинолы всасываются и усваиваются значительно лучше. В связи с этим для обогащения премиксов и кормов широко применяют ретинолы, суточная потребность в которых составляет 100-200 м. е. на 1 кг массы тела и зависит от возраста и условий содержания животных и птицы. Одна международная единица (м. е.) А-витаминной активности равна 0,00055 мг ретинола пальмитата С36Н60O2 или 0,000344 мг ретинола ацетата С22Н32О2.
Для животноводства применяют готовые формы препарата: масляные растворы, солюбилизированные водные эмульсии и сыпучие порошкообразные.
Микровит А представляет собой микрогранулированную стабилизированную форму ретинола. Для производства микрогранул используют ретинола ацетат, содержащий около 2600 тыс. м. е./г. В качестве основных структурообразующих веществ микровита применяют декстрин (30-35%), лактозу (20-25%) и поливиниловый спирт (15-20%). Содержание витамина в микровите может быть 250, 325 и 400 м. е./г.
Витамин D (кальциферолы). Группа витамина D является основным противорахитичным препаратом. Участвуя в процессах обмена и ускоряя всасывание кальция и фосфора из кишечника, кальциферолы регулируют содержание этих химических элементов крови. Способствуют росту костей, в особенности у молодых животных, регулируют содержание солей кальция в молоке, способствуют образованию скорлупы яиц. В кормах растительного и животного происхождения кальциферолы встречаются в небольшом количестве. Сравнительно много витамина D в печени морских животных. При круглогодичном содержании животных и птицы в закрытых помещениях вся потребность организма в кальциферолах должна покрываться за счет витаминных добавок. Ориентировочная потребность животных в витамине в зависимости от вида и продуктивности составляет от 10 до 50 м. е. на 1 кг массы животного в сутки.
Витамин D2 (эргокальциферол) получают в результате ультрафиолетового облучения эргостерина, извлеченного из хлебопекарных дрожжей.
Биологическая активность кальциферолов неодинакова по отношению к различным видам животных. Наиболее широкое применение имеет холекальциферол (витамин D3), который в 30 раз превосходит противорахитичную активность эргокальциферола. Содержание активного начала в готовых формах выражается в единицах D-витаминной активности — 50 000, 100 000, 200 000 и 400 000 м. е./г.
Витамин Е (токоферол). В значительной мере влияет на обмен веществ в организме, участвует в переносе водорода в окислительно-восстановительных реакциях, протекающих в организме животных и птиц. Токоферол действует в качестве стабилизатора в обмене углеводов, а также является фактором, поддерживающим функции печени. Недостаточность витамина Е приводит к высокой смертности эмбрионов и низкой плодовитости животных. В природе токоферол синтезируется только растениями, поэтому в течение всего года животным и птице необходимо систематически давать его. Средняя суточная потребность животных в витамине Е находится в пределах 1-2 мг на 1 кг их массы.
В СССР выпускают сыпучие формы (кормовит Е-25 и гранувит Е-25) с содержанием витамина Е 10, 25, 50% к массе готового препарата.
Витамины К (нафтохиноны). Необходимы для поддержания нормальной свертываемости крови. Полагают также, что они являются активной группой ферментов, принимающих участие в синтезе протромбина, способствующего превращению фибриногена в фибрин. В продуктах животного происхождения витамин К практически отсутствует, и для обогащения комбикормов нафтохинонами используется травяная мука. В высушенной травяной муке их содержится до 25 мг/кг.
Витамин К3 (менадион) представляет собой производное нафтохинона с химической формулой С11Н8O2. Витамин получают путем химического синтеза. Минимальная активная доза менадиона 0,3 мкг.
Витамины группы В. Витамин В2 входит в состав флавиновых ферментов. Осуществляет в организме реакции дегидрирования, которые являются важным звеном в общей цепи окислительно-восстановительных процессов, протекающих в организме животных и птиц. Имеются данные о воздействии рибофлавина на усвоение и синтез жиров. Известно также, что обмен его тесно связан с усвоением организмом белков, что оказывает влияние на рост молодняка. В среднем в премиксы и корма рибофлавин вводят в количестве 4-8 мг на 1 кг.
Пантотеновая кислота (витамин В3) способствует лучшему усвоению в организме протеинов и жиров. Необходима для нормального размножения свиней, способствует повышению прироста птицы и увеличению яйценоскости. Пантотеновая кислота, являясь составной частью кофермента А, играет основную роль в таких биохимических процессах, как окисление и биосинтез жирных кислот, синтез лимонной кислоты, а также в образовании фосфолипидов. В среднем потребность животных в витамине в сутки составляет 0,1-2,5 мг на 1 кг массы. В 1 кг сухого корма должно быть около 10-15 мг витамина В3.
Холин (витамин В4) относится к незаменимым аминоспиртам. Входит в состав лецитина. В качестве регулятора способствует образованию тканей организма и необходим для жирового обмена, в частности для распределения жиров в организме. Оказывает положительное влияние на обмен в организме каротина и ретинолов. Входит в состав почти всех кормовых продуктов. Богаты витамином В4 зеленые листья, сухие кормовые дрожжи, некоторые шроты. Установлено, что холин необходим всем животным и птицам. В среднем 1 кг полнорационного корма для свиней, телят или птицы должен содержать 800-2000 мг холина.
Никотиновая кислота (витамин РР, или В5) находится в клетках преимущественно в виде никотинамида. Необходима для нормальной жизнедеятельности всех животных и птиц. Являясь составной частью коферментов НАД и НАДФ, участвует в каталитических окислительно-восстановительных реакциях клеточного обмена веществ. Недостаточность витамина РР приводит к заболеванию пеллагрой. Относительно много никотиновой кислоты содержится в сухих кормовых дрожжах, шроте подсолнечника и арахиса.
Потребность в никотиновой кислоте существенно зависит от состава рационов кормления, особенно от количества в нем триптофана. В среднем должно содержаться около 20-50 мг витамина в 1 кг корма. В СССР в премиксы и корма вводят препарат никотиновой кислоты, который содержит не менее 99,5% активного начала в пересчете на СВ.
Пиридоксин (витамин В6) входит в состав многих клеточных ферментов, обеспечивает многочисленные биокаталитические реакции, протекающие в организме животных и птиц. Занимает центральное место в белковом обмене. Играет важную роль в превращениях аминокислот, осуществляя реакции их переаминирования и декарбоксилирования. Пиридоксин важен для жирового и углеводного обмена и необходим для нормальной функции центральной нервной системы.
Фолиевая кислота (птероил-L-глутаминовая кислота, витамин Вс или В9) необходима для кроветворения. Наряду с аскорбиновой кислотой и цианкобаламином участвует в формировании красных кровяных телец крови и гемоглобина, а также оказывает активное противоанемическое действие. Фолиевая кислота в большом количестве содержится в зеленой люцерновой муке, соевом шроте, рыбной муке. Особенно богаты этим витамином сухие кормовые дрожжи. Количество фолиевой кислоты, добавляемой в корма птицы, составляет примерно 50% от общей потребности организма в этом препарате.
В СССР в премиксы и корма этот витамин вводят в виде чистого препарата, содержащего не менее 95% фолиевой кислоты в пересчете на СВ.
Цианкобаламин (витамин B12) воздействует на рост животных, кроветворную функцию организма, а также на обмен веществ, в частности белка. Принимает участие в регулировании оптимального содержания в организме метионина, валина, треонина, лейцина и изолейцина. Особенно это важно при несбалансированности рационов питания животных по аминокислотному составу. Цианкобаламин связан также с обменом жиров. Совместно с холином и метионином он обладает липотропным действием, предотвращая отложение жира в печени.
Цианкобаламин содержится в кормах животного происхождения, в частности в мясокостной муке. Основными продуцентами цианкобаламина являются микроорганизмы — бактерии, актиномицеты, одноклеточные водоросли.
Цианкобаламин активен в небольших количествах. Норма содержания витамина в полноценном рационе должна составлять 10-30 мкг/кг.
Витамин С. Способствует образованию основного вещества соединительной ткани, участвует в углеводно-фосфорном обмене. Предотвращает возникновение цинги, повышает сопротивление организма инфекционным заболеваниям. Является переносчиком водорода в некоторых ферментативных реакциях. В природе синтезируется растениями и может вырабатываться в организме подавляющего большинства животных. Однако содержание витамина С в естественных кормах неодинаково. Особенно чувствительны к недостатку аскорбиновой кислоты жеребята и поросята.
Витамин Н (биотин). Входит в состав ферментных систем, является биокатализатором реакций переноса двуокиси углерода, а также стимулирует синтез углеводов, пуриновых соединений, нуклеиновых и ненасыщенных жирных кислот и другие реакции обмена веществ. Биотин содержится во всех видах животного и растительного корма, а также в дрожжах. Мало биотина в продуктах переработки зерна. Для витаминизации премиксов и кормов биотин добавляют в количестве 60-200 мкг на 1 кг корма.
Поливитаминные препараты. Применяются для витаминизации кормов и премиксов. В СССР хорошо зарекомендовал себя поливитаминный препарат пушновит. Это порошкообразный препарат, содержащий витамины токоферол, тиамин, рибофлавин, аскорбиновую и пантотеновую кислоты.
Поливитаминные препараты удобны для применения в крупных хозяйствах и на фермах. На 1 т корма добавляют около 10 кг смеси.
Ферментные препараты
Для обогащения комбикормов и рационов сельскохозяйственных животных широко используют ферментные препараты микробного происхождения: глюкаваморин, амилоризин, пектаваморин, пектофоетидин, амилосубтилин, протосубтилин, лизосубтилин. Они выпускаются в виде очищенных и технических препаратов.
Глюкаваморин Пх представляет собой технический комплексный ферментный препарат, получаемый из поверхностной культуры плесневого гриба Asp. awamori. Препарат содержит а-амилазу, мальтазу, глюкоамилазу, декстриназу, кислую протеазу и гемицеллюлазу. Стандартизуется по глюкоамилазе (50 ед./г препарата). Оптимум действия глюкоамилазы: pH 4,5-4,7, температура 35-40 °С. Очищенный препарат стандартизуют по декстриназе 2,4 ед./г.
Амилоризин Пх представляет собой высушенную поверхностную культуру гриба Asp. oryzae 467. Препарат содержит амилазу, мальтазу, декстриназу, глюкоамилазу и протеазу. Стандартизуется по а-амилазе (150 ед. АС на 1 г препарата). Оптимум действия а-амилазы: pH 5,6, температура 35-40 °С.
Пектаваморин Пх представляет собой высушенную поверхностную культуру гриба Asp. awamori 22. Препарат содержит полиметилгалактуроназу, полигалактуроназу, пектинметилэстеразу, кислую протеазу, гемицеллюлазу, целлюлазу. Стандартизуют препарат по пектолитическому комплексу. В 1 г препарата содержится 800, 1600 и 2400 ед. ПкС/г по йодометрическому методу. Оптимальные условия действия препарата: pH 3,5-4,5, температура 37-40 °С.
Пектофоетидин П10х или Г10х получают при выращивании гриба Asp. foetidus поверхностным или глубинным способом. Препарат содержит пектинметилэстеразу и гемицеллюлазу, а при глубинном культивировании — кислую протеиназу. Препарат стандартизуют по общей пектолитической активности. В 1 г его содержится 600 ед. ПкС/г по йодометрическому методу.
Амилосубтилин Г3х получают при глубинном выращивании бактериальной культуры Bac. subtilis 103. Препарат содержит а-амилазу, B-глюконазу, слабощелочную протеазу. Стандартизуют по амилазной активности. В 1 г препарата содержится 600 ед. АС. Оптимальные условия действия препарата: pH 6,0, температура 50-55 °С.
Протосубтилин Г3х получают при глубинном выращивании бактериальной культуры. Bac. subtilis 103. Содержит нейтральную и кислую протеазы, а-амилазу, B-глюконазу. Препарат стандартизуют по нейтральной протеазе. В 1 г препарата содержится 200 ед. ПС. Оптимальные условия действия препарата: pH 6,0, температура 50-55 °С.
Лизосубтилин Г3х получают при глубинном выращивании бактериальной культуры. Bac. subtilis 402. Препарат содержит нейтральную и щелочную протеазы, а-амилазу. Стандартизуется по литической активности. В 1 г препарата содержится 50 тыс. ед. ЛА.
Микроэлементы
Микроэлементы входят в структуру многих витаминов, гормонов, ферментов и других органических веществ, участвующих в регулировании жизненных процессов. Так, йод является частью молекулы гормонов щитовидной железы тироксина и трийодтиронина; кобальт входит в молекулу витамина B12. Микроэлементы входят в состав ферментов. В состав молекулы каталазы, пероксидазы и цитохромов входит железо; цитохромоксидазы, тирозиназы и уриказы — медь; карбогидразы и карбоксипептидазы — цинк; аргиназы и пируваткарбоксилазы — марганец и др. Поэтому многие функции ферментов хорошо коррелируют с содержанием микроэлементов в кормах.
В настоящее время к незаменимым для организма животных и птиц относят 14 микроэлементов: железо, йод, медь, цинк, марганец, кобальт, молибден, селен, хром, никель, олово, кремний, фтор, ванадий.
В СССР в состав премиксов (на 1 т) в зависимости от вида животных, их продуктивности, условий содержания вводят (в кг): железа 1-50, меди 0,5-4, йода 0,5, цинка 0,5-50, марганца 25, кобальта 1.
Аминокислоты
Аминокислоты являются основными структурными элементами белковой молекулы. Велика их роль в биосинтезе физиологически активных веществ и соединений: нуклеиновых кислот, пуриновых и пиримидиновых оснований, гормонов, креатина, витаминов и др. Аминокислоты выполняют роль транспортных систем в организме и определяют активность многих ферментов.
Главным и основным источником аминокислот для сельскохозяйственных животных и птицы являются естественные корма. Недостаточное количество в корме аминокислот и прежде всего лизина, метионина, триптофана может быть причиной нарушения деятельности желез внутренней секреции, что неблагоприятно отражается на обмене белков, жиров и углеводов, на использовании корма животными, на их продуктивности.
Лизин (а, e-диаминопимелиновая кислота) входит в состав всех белков. Являясь предшественником оксилизина, он участвует в образовании коллагена. Как предшественник карнитина — вещества витаминной природы — влияет на энергетический и липидный обмен. Определяя активность многих ферментов, лизин влияет на окислительно-восстановительные реакции в организме, катализирует процессы переаминирования и дезаминирования. Лизин связан с минеральным обменом, способствуя усвоению кальция и фосфора.
Тщательное балансирование рационов по лизину является необходимым условием для обеспечения нормального воспроизводства, роста животных, молочной продуктивности, формирования костей.
Метионин (а-амино-у-тиометилмасляная кислота) содержит серу, необходимую не только как структурный материал для синтеза белка, но и как донор метальных групп для реакций метилирования при синтезе гуанидилуксусной кислоты (синтез креатина), этаноламина (образование холина), норадреналина и адреналина и различных азотсодержащих веществ для их выделения (например, амид никотиновой кислоты). Метионин может быть предшественником глутатиона, активизирующего окислительно-восстановительные процессы в организме, и таурохолевой кислоты, влияющей на обмен и использование жиров. Метальные группы метионина используются для обезвреживания в печени ядовитых веществ, вводимых в организм животного извне.
Триптофан (а-амино-B-индолпропионовая кислота) из-за наличия индольного кольца не синтезируется в организме животных, поэтому аминокислота должна поступать с кормом в количестве, достаточном для удовлетворения потребности в ней. Триптофан является предшественником многих физиологически активных соединений, содержащих кольцо индола — серотонин (нейрогуморальный фактор) и кольцо пиридина — никотиновая кислота (относится к витаминам группы В). Триптофан необходим для нормального воспроизводства, для роста и продуктивности животных.
Аргинин (а-амино-Q-гуанидил-Н-валериановая кислота) является донором амидиновых групп (NН2-С = NH), которым принадлежит важная физиологическая роль в обмене азотистых веществ. Отщепление этой группы в процессе гидролиза в присутствии фермента аргиназы сопровождается образованием молекулы мочевины. При перенесении амидиновой группы с аргинина на глицин образуется гуанидинуксусная кислота — предшественник креатина. Аргинин является составной частью важных для воспроизводства функций белков-протаминов.
Гистидин (а-амино-B-амидазолилпропионовая кислота) — незаменимая аминокислота. Имеет в своем составе имидазольную группу, которую организм сам не синтезирует. В процессе обмена гистидина в организме образуются активные соединения. Так, при декарбоксилировании гистидина образуется гистамин, который в небольших количествах содержится в различных тканях. Гистамин понижает кровяное давление и стимулирует функции желез внутренней секреции. Гистидин соединяется с аланином в мышечной ткани и образует карнозин — соединение, играющее важную роль в химизме мышц и влияющее на восстановление функций при переутомлении животных.
Валин (а-аминоизовалериановая кислота), лейцин (а-аминоизокапроновая кислота), изолейцин (а-амино-B-этилпропионовая кислота) относится к незаменимым аминокислотам. Все три аминокислоты необходимы для построения белков ткани. Валин поддерживает деятельность нервной системы в нормальном состоянии. Конечным продуктом обмена изолейцина и валина является янтарная кислота, которая используется организмом в цикле трикарбоновых кислот, а также для образования в гемоглобине пиррольных колец.
Треонин (а-амино-B-оксимасляная кислота) в организме животных участвует в ряде превращений, свойственных глицину.
Организм животных нуждается в постоянном поступлении треонина с белками пищи. В процессе обмена аминокислота превращается в глицин и уксусную кислоту. Используется, например, для синтеза холестерина, жирных кислот, углеводов, протопорфирина.
Фенилаланин (а-амино-B-фенилпропионовая кислота) и тирозин (а-амино-B-оксифенилпропионовая кислота) близки по своей химической природе. Они служат предшественниками гормонов: тироксина — гормона щитовидной железы и гормонов надпочечников — норадреналина и адреналина. Недостаточное содержание в кормах фенилаланина и тирозина может быть основной причиной нарушения деятельности желез внутренней секреции, что в свою очередь неблагоприятно отражается на обмене белков, жиров и углеводов, на использовании корма животными и на их продуктивности. Для сельскохозяйственных животных и птицы естественные корма рационов являются главными и основными источниками этих аминокислот.
Кормовые антибиотики
В СССР для стимуляции роста животных и повышения усвояемости питательных веществ корма используются кормовые формы антибиотиков — тетрациклинов, гризина, бацитрацина, витамицина.
Тетрациклины представляют собой группу антибиотиков тетрациклинового ряда, объединяющую несколько близких по химическому строению и биологическим свойствам антибиотиков. В связи с широким антибиотическим спектром действия широко используются не только в медицинской и ветеринарной практике, но и животноводстве в качестве стимуляторов роста животных и птицы. В животноводстве нашей страны разрешено использовать следующие промышленные кормовые формы хлортетрациклина: биовит 20, биовит 40, биовит 80 и биотетракорм 100. В состав этих препаратов, кроме антибиотиков, входят другие побочные продукты биосинтеза (ферменты, витамины, аминокислоты, неидентифицированные факторы роста), а также остатки мицелия и компонентов питательной среды, на которой культивировался микроорганизм — продуцент антибиотика. Животноводство также широко использует кормовые формы окситетрациклина: терравитин, терравит Р, терравит К и биотетракорм 100.
Биотетракорм 100 представляет собой порошок желто-бурого цвета. В 1 г препарата содержится 75-80 мг (75-80 тыс. ед.) хлортетрациклина и 20-25 мг (20-25 тыс. ед.) тетрациклина основания.
Гризин (синонимы — гризимин и антибиотик № 15) обладает широким спектром антимикробного действия, угнетает ряд грамположительных и грамотрицательных бактерий, некоторые формы сапрофитных и патогенных микроскопических грибов. В животноводстве нашей страны используются промышленные формы гризина — кормогризин 5 и кормогризин 10.
Бацитрацины представляют собой полипептидные антибиотики, обладающие по отношению к грамположительным бактериям высокой антибиотической активностью и почти совсем не действующие на грамотрицательные бактерии.
В животноводстве СССР разрешено использовать следующие промышленные кормовые формы бацитрацина: бациллихин 10, бациллихин 20 и бациллихин 30. В 1 г препарата содержится соответственно 10, 20 и 30 мг бацитрацина влажностью не более 10%.
Витамицин обладает небольшой антибиотической активностью, которая определяется по витамицину А. Влажность препарата 8%. В 1 г препарата содержится 3 мг витамицина А.
Транквилизаторы
У животных каждое явление, вызванное повышенным чувством страха, связывается с нарушением многих физиологических функций в организме, а в конечном итоге — с уменьшением их продуктивности и ухудшением качества продукции.
Применение транквилизаторов (франц. tranguilliser — успокаивать) позволяет повысить устойчивость животных к воздействию неблагоприятных факторов. Использование транквилизаторов в составе премиксов способствует увеличению прироста массы у чувствительных к стрессу животных: у свиней — на 10-12,5%, у птицы — на 1-25%, у крупного рогатого скота — на 9-18%. К используемым в животноводстве транквилизаторам относится ряд препаратов.
Хлорпромазин, или аминазин, принадлежит к группе препаратов фенотиозинового ряда. Оказывает успокаивающее действие, которое сопровождается снижением двигательной активности, ослаблением скелетной мускулатуры, угнетает терморегуляторные функции.
Ацетпромазин и промазин также относятся к фенотиазиновым препаратам, по характеру действия сходны с аминазином.
Резерпин — алкалоид. У животных резко уменьшает нервное напряжение, снижает артериальное давление.
Метосерпата гидрохлорид — аналог резерпина, по характеру действия сходен с ним, но препарат менее токсичный.
Мепробамат — производное этилуретина. Препарат характеризуется продолжительным успокаивающим действием, которое наступает от блокирования межреберных мышечных волокон.
Применение транквилизаторов в животноводстве зависит от физико-химических свойств препарата. Как правило, успокаивающие вещества вводят в премиксы, и премиксы скармливают в смеси с концентрированными кормами.
Нитрофураны
К нитрофуранам относятся нитрированные производные фурана. Применяются в лечении и профилактике инфекционных и инвазионных болезней молодняка сельскохозяйственных животных и птицы. Механизм действия нитрофуранов сходен с таковым антибиотиков, но их преимущество состоит в том, что они способны задерживать рост микробов, резистентных к антибиотикам и сульфаниламидам. Нитрофураны обладают широким спектром действия. Они подавляют развитие грамположительных и грамотрицательных бактерий, некоторых простейших и микроскопических грибов. Невысокая токсичность позволяет использовать их в животноводстве в качестве терапевтических и профилактических средств. К числу наиболее широко применяемых нитрофурановых препаратов относятся фуразолидон и нитрофуразон.
Фуразолидон эффективен при энтеритритах, вызываемых патогенными штаммами Salmonella и Е. coli. Препарат резко снижает падеж животных и облегчает течение болезни при паратифе. В зависимости от степени заражения среды фуразолидон при применении в профилактических дозах (50-150 мг/кг корма) способствует увеличению прироста у свиней и птицы на 3-15%.
Нитрофуразон используется главным образом для лечения и профилактики кокцидиоза, который вызывается различными видами простейших рода Eimeria. Препарат нарушает ферментно-метаболические процессы в клетках микробов и тем самым предотвращает их размножение. Профилактические дозы препарата не должны превышать 0,005% к массе комбикорма.
Кокцидиостаты
Кокцидиозы — инвазионные заболевания, приносящие большой ущерб хозяйствам, поскольку смертность птицы может достигать 50-70% и более. Одной из профилактических мер является применение специальных кокцидиостатических средств, подавляющих рост и развитие возбудителя заболевания. К таким препаратам, помимо описанных выше нитрофуранов, относятся сульфаниламиды: сульгин, сульфадимезин, дисульфан и фталазол. Эти кокцидиостаты подавляют развитие не только кокцидий, но и сопутствующей микрофлоры.
Препараты добавляют в корма из расчета 125 г на 1 т полнорационного корма.
Антиоксиданты и консерванты
Антиоксиданты — стабилизаторы химической природы, которые вводят в состав премиксов для снижения скорости деструкции и повышения стабильности биологически активных веществ — витаминов, антибиотиков, гормонов и др. Наиболее широкое использование в качестве антиоксидантов в составах премиксов нашли: бутилоксианизол С11Н16О2 и бутилоксилотолуол С15Н24О, сантохин C14H19ON, дилудин C13H19NO4, тиосульфат натрия Na2S2O3-5Н2O, бикарбонат натрия NaНCO3.
В ряде случаев для стабилизации биологически активных веществ вводят в премикс два или несколько антиоксидантов. Их общее максимальное количество строго регламентируется.
Консерванты в премиксах и кормах снижают общую микробиологическую зараженность, предотвращают самопроизвольное повышение влажности, плесневение, ухудшение сыпучести и образование токсичных продуктов обмена веществ, например митотоксина, выделяемых многими микроорганизмами. Предотвращение всех этих процессов достигается при добавлении в продукты 0,3% лупрозила (3 кг на 1 т корма). Лупрозил выпускается в виде жидкой 100%-ной пропионовой кислоты С3Н6O2, кальция пропионата (75-80% пропионовой кислоты).
Наполнители
Они составляют основную массу премикса. Биологически активные вещества и сопутствующие им компоненты (антиоксиданты, кокцидиостаты и другие микродобавки) вводятся в премикс в количестве 10-30% от массы. Основное назначение наполнителя — обеспечить оптимальное перемешивание и равномерное распределение биологически активных веществ в объеме корма. Оптимальный объем премикса может составлять от 0,2 до 1% массы корма.
В качестве наполнителя могут быть использованы: мука пшеничная, соевая, кукурузная, рисовая, ячменная, различные отруби, жмыхи и кормовые дрожжи. Реже в качестве наполнителей применяют корма животного происхождения (муку рыбную, мясокостную), что объясняется неустойчивостью находящихся в них жиров. В последнее время в качестве наполнителей премиксов стали шире использоваться отходы и побочные продукты некоторых микробиологических процессов: высушенный мицелий продуцентов антибиотиков, сухие кубовые остатки.
Технологическая схема производства премиксов
Включает следующие основные операции: прием, размещение и хранение сырья, дозирование биологически активных компонентов, дозирование микрокомпонентов, смешивание их с наполнителем, измельчение, получение премикса.
Основная задача специализированных предприятий — изготовление премиксов, точно соответствующих рецептуре и обеспечивающих получение максимального эффекта при скармливании животным комбикормов. С учетом этого создается технологическая схема производства и подбирается соответствующее оборудование, а также учитывается характер наполнителя, качество и физико-химические свойства препаратов биологически активных добавок, наличие жидких компонентов, состав рецептур.
На рис. 9.2 представлена технологическая схема завода премиксов мощностью более 70 тыс. т. Для обогащения промышленных комбикормов используют премиксы 1%-ной концентрации. На завод поступает большое количество сыпучих и жидких компонентов в различной упаковке — мешках, ящиках, пакетах. Пшеничные отруби, используемые в качестве наполнителя, предварительно взвешиваются и загружаются пневмотранспортом в силосные хранилища.
Отруби поступают на завод влажностью 12-15% и содержат до 20% крупной фракции зерновых оболочек. Для получения продукта, удовлетворяющего требованиям стандарта, наполнитель для премиксов подсушивают в сушилке до 7-8%-ной влажности, а затем просеивают через сито с отверстиями диаметром 2 мм. Просеянные отруби (проход) направляются в производственные бункера готового наполнителя, а крупные частицы (отход) дробятся на дробилке до необходимой степени измельчения. Узлы приема, хранения и дозирования биологически активных компонентов группируются по весовым признакам и совместимости компонентов. Так, макрокомпоненты, не требующие предварительной подготовки, например кормовые препараты ферментов, метионин, дозируемые в количествах от 20 до 100 кг на 1 т премикса, загружаются в систему бункеров над весами.
Кормовые антибиотики, витамины B12 и В2, дозируемые в сравнительно небольших количествах — от 5 до 20 кг на 1 т премикса, загружают в бункер с многокомпонентными весами грузоподъемностью 50 кг. Соли микроэлементов подаются в специальное загрузочное устройство одновременно с некоторым количеством наполнителя, смешиваются, измельчаются в дробилке грубого помола и поступают в соответствующие бункера над системой многокомпонентных весов. Отвешенные для приготовления премикса порции солей поступают в предварительный смеситель, смешиваются и измельчаются в дробилке тонкого помола до частиц размером 60-100 мкм, после чего подаются в наддозаторные бункера системы основного смешивания с весами грузоподъемностью 50 кг.
Узел дозирования микрокомпонентов, — вводимых в состав премиксов в количествах от 50 г до 2-3 кг на 1 т (высокоактивные витамины, антибиотики), предусматривает при необходимости их предварительное смешивание с наполнителем в смесителе и загрузку в бункера над системой многокомпонентных весов. Здесь также предусматриваются изготовление предварительной витаминной смеси в смесителе и загрузка ее в наддозаторные бункера системы основного смешивания над весами со шкалой на 20 кг. В этой же системе предусмотрено введение солей йода (после предварительного смешивания со стабилизаторами — тиосульфатом и бикарбонатом натрия, наполнителем). Таким образом, непосредственно в главном смесителе дозируются наполнитель (1000 кг), макрокомпоненты (200 кг), компоненты, содержание которых не превышает 50 кг, предварительная минеральная смесь (50 кг) и предварительная витаминная смесь (20 кг). Сюда же вводятся жидкие компоненты — холинхлорид и сантохин. Управление работой всех многокомпонентных весов, процессом изготовления предварительных и окончательной смеси происходит автоматически. Готовый премикс разгружается в подсмесительный бункер, откуда поступает на весовыбойный автомат, отвешивающий по 20-25 кг продукта в мешки. Зашитые мешки с премиксом подаются на штабелеформирующую машину, а затем направляются на склад готовой продукции.
Гарантийный срок хранения премиксов устанавливают 6 мес со дня изготовления.
В СССР утверждено и централизованно выпускается в настоящее время более 30 композиций премиксов комплексного состава для различных видов и возрастных групп скота и птицы. Кроме того, в отдельных республиках разработаны рецептуры и выпускаются премиксы, учитывающие специфические условия данной зоны.
Научно-технический прогресс в области производства премиксов направлен на постоянное повышение качества этих препаратов, вырабатываемых микробиологической промышленностью. Совершенствование технологии премиксов невозможно без постоянной работы над улучшением их рецептуры с учетом последних достижений науки и практики в области кормления сельскохозяйственных животных.
Качество премиксов. Технологии производства и сроки хранения.
По оценкам экспертов, в 2018 г. объем российского производства премиксов превысил психологическую отметку в 500 тыс. т. Теперь отечественные производители могут полностью обеспечить потребность внутреннего рынка. И если вопрос количественного насыщения российского рынка премиксов практически решен, то проблема качества по-прежнему остается актуальной. В премиксном производстве есть несколько ключевых составляющих: качественные компоненты, современные производственные линии и рецепты, составленные с учетом знаний не только о потребности сельскохозяйственных животных в различных питательных веществах, но и о физической и химической природе используемых компонентов, а также об их возможном взаимодействии.
Качество премикса
Качество премикса, таким образом, обеспечивается не только хорошим смешиванием компонентов (витаминов, аминокислот, микроэлементов, ферментов и пр.), но и корректно составленным рецептом: продукт должен сохранять свои качественные показатели (гомогенность, сыпучесть и питательность) при транспортировке и в течение всего периода хранения, гарантированного производителем.
Хотя многие производители премиксов стараются приобретать исходные компоненты высокого качества и обеспечивать точность весового, дозирующего и смешивающего оборудования, вопрос условного качества конечного продукта остается открытым. Давайте рассмотрим основные причины, которые ведут к значительному снижению качественных показателей премиксов в процессе производства, а также при их транспортировке и хранении.
Размер частиц и удельный вес (насыпная плотность) используемых компонентов
При производстве премиксов используют десятки различных компонентов минерального, растительного, микробиологического и синтетического происхождения. Размер частиц может варьировать от 0,05 мм (витамины, некоторые микроэлементы) до 2–3 мм (сульфат лизина, непросеянный сульфат меди). Удельный вес компонентов видоизменяется от 0,24 кг/дм 3 (витамин В1 и витамин В9) до 2,4 кг/дм 3 (оксид цинка и йодат калия). При смешивании всех этих компонентов можно достичь гомогенности 98%.
Однако первое, очень незначительное расслоение такой неоднородной по размерам и по удельной плотности смеси начнется уже при фасовке в мешки. Это обусловлено тем, что между бункером и весами есть определенное расстояние по высоте (обычно не менее 1 м). Из подсмесительного бункера премикс поступает на весы, расположенные перед мешкозатарочной машиной и в процессе свободного падения мелкие частицы с более высокой удельной плотностью окажутся внизу.
Более критичное, вторичное расслоение премикса произойдет при выгрузке из мешков в силосы (бункеры) на комбикормовом предприятии партнеров. Высота такого бункера может достигать 30 м, следовательно, при выгрузке в пустой бункер первые порции премикса будут лететь вниз около 30 м. В результате возникнет так называемый эффект елочки: на дне силоса окажутся более тяжелые минеральные компоненты, а в верхней части бункера — ферменты, витамины и аминокислоты.
При дозировании состав комбикорма будет меняться в зависимости от того, из какой части бункера (нижней, средней или верхней) поступает премикс. Эффект воронки при дозировании из бункера немного снижает степень расслоения, но не восстанавливает исходную гомогенность премикса полностью.
При транспортировке на дальние расстояния происходит расслоение премикса в мешках — так называемый эффект бразильского ореха: при встряхивании (во время транспортировки в вагоне или фуре) более крупные частицы скапливаются в верхнем слое, а более мелкие уходят вниз. Это не критично для производства, так как обычно мешок полностью высыпают в бункер. Однако некорректный отбор проб при приемке товара может привести к получению недостоверных результатов анализов на содержание активных компонентов.
Если отбор проводят просто разрезая мешок сверху, а не щупом в трех точках по высоте мешка, как указано в ГОСТе, то в образец попадут в основном те компоненты, которые имеют больший размер частиц и находятся в верхнем слое.
Чтобы избежать расслоения, желательно подбирать компоненты, близкие по размеру частиц (так как повлиять на удельную плотность мы не сможем), либо использовать различные комбинации носителя и наполнителя (этот вариант рассмотрим далее).
Совместимость компонентов в премиксе
Премикс — смесь концентрированных активных веществ — витаминов, микроэлементов, аминокислот, ферментов, органических кислот и др. Все эти компоненты могут в той или иной степени взаимодействовать между собой, теряя при этом свои свойства. Приведу несколько примеров:
• холина хлорид (витамин В4) является «убийцей витаминов». Витамин В4 снижает активность как жирорастворимых витаминов, А, D3, Е, K, так и водорастворимых витаминов группы В. Высокий процент ввода холина хлорида в премикс крайне нежелателен;
• избыток в премиксе микроэлементов и поваренной соли снижает активность жирорастворимых витаминов, особенно если в премиксе недостаточно отрубей;
• при контакте холина хлорида (витамина В4) с некоторыми источниками органического йода или с пропиленгликолем происходит самосогревание премикса;
• органические кислоты снижают активность жирорастворимых и водорастворимых витаминов.
Есть много других несовместимых сочетаний компонентов премикса. Чтобы минимизировать их негативное влияние друг на друга, необходимо снижать концентрацию премикса (увеличивать его процент ввода в корм) и использовать носитель и наполнитель, которые разбавляют премикс и снижают частоту контактов активных компонентов.
Лаборатория компании «Коудайс МКорма» регулярно проводит исследования взаимодействия активных компонентов в различных комбинациях и концентрации с учетом количества носителя и наполнителя в премиксе, а также его концентрации (процент ввода в комбикорм). Для технологов и сотрудников рецептурного отдела компании «Коудайс МКорма» составлены таблицы несовместимости компонентов, на которые они опираются при оценке рецептов.
Есть перечень «мертвых» рецептов, где указаны максимальные проценты ввода минеральных компонентов, органических кислот, холина хлорида, известняка и других микро- и макрокомпонентов. При превышении их концентрации активность витаминов снижается до нуля за 2–3 недели хранения.
Количество носителя и наполнителя в премиксе
Как отмечалось ранее, премикс является смесью активных компонентов, поэтому возникает необходимость разбавлять его нейтральными веществами — носителем и (или) наполнителем. Ввод носителя и (или) наполнителя обусловлен двумя основными причинами: нужно улучшить распределение активных компонентов в комбикорме и минимизировать взаимодействие этих компонентов между собой в процессе транспортировки и хранения.
Следует четко разделять термины «носитель» (carrier) и «наполнитель» (filler). В качестве носителя в премиксе обычно выступают отруби или другие органические компоненты — дробленая пшеница, дробленые кочерыжки кукурузы (middling), рисовая шелуха и прочее. Эти органические компоненты обычно имеют низкую удельную плотность и пористую («пушистую») структуру. Имея достаточно большой размер (0,8–1 мм), они сорбируют многие мелкие компоненты (например, витамины и микроэлементы) и фиксируют их на своей поверхности, тем самым предотвращая контакт между микрокомпонентами. Удерживая их, отруби равномерно распределяются по всему объему премикса, обеспечивая его высокую гомогенность.
В качестве наполнителя в премиксах обычно используется известняк с удельной плотностью 1,46 кг/дм 3 . Он не сорбирует, а просто наполняет или разбавляет премикс. По гладким частицам известняка микрокомпоненты скатываются, происходит расслоение по размеру и удельной плотности, а микрокомпоненты, оказавшиеся в одном слое, начинают взаимодействовать друг с другом. Таким образом, известняк в премиксе является источником кальция и обеспечивает высокую удельную плотность премикса (что очень нравится логистам), но не предотвращает контакт между активными компонентами. Отмечу, что использование отрубей в премиксах постоянно снижается.
Процент ввода премикса
На заре появления премиксов на российском рынке существовал ГОСТ только на 1%-й премикс, в котором в качестве носителя использовали отруби. Позднее из соображений экономической целесообразности начали производить 0,1–0,5%-е премиксы. И кажется, с экономической точки зрения все правильно: чем больше дорогих компонентов удастся вложить в единицу объема премикса, тем меньше будут затраты на его доставку. Однако в этом случае затраты на носители и наполнители — потерянные деньги. Такая «экономия» не учитывает две важные вещи.
Во-первых, для ввода премикса в комбикорм необходимо применять современное и высокоточное весовое, дозирующее и смешивающее оборудование. В случае использования премиксов с низким процентом ввода (0,1–0,5%) требования к этому оборудованию многократно возрастают: необходимо точно взвесить, дозировать и, главное, ввести 1–5 кг концентрированного премикса в 1 т комбикорма так, чтобы активные компоненты премикса равномерно распределились по всему объему корма в смесителе.
Во-вторых, в концентрированных премиксах с минимальным количеством наполнителя и, что особенно важно, носителя активные компоненты начинают взаимодействовать между собой. Витамины и ферменты теряют активность, микроэлементы комкуются, снижается сыпучесть премикса.
Для того чтобы предотвратить контакт между активными компонентами, используются носители и — в меньшей степени — наполнители, которые уменьшают частоту контактов между активными компонентами. Однако применение носителей и наполнителей приводит к увеличению объема премикса в пересчете на единицу активных веществ. Экономия на логистике (использование высококонцентрированных премиксов) в итоге превращается в потерю качества и питательности. Законы экономики (экономической целесообразности, или выгоды), увы, не отменяют законов физики и химии.
Самый экономически выгодный по таким расчетам, но абсолютно «мертвый» по питательности — 0,1%-й премикс без отрубей и известняка. В нем как минимум 10% холина хлорида, а витамины, аминокислоты, ферменты, микроэлементы, органические кислоты и прочие активные компоненты составляют остальные 90% веса. В компьютерной программе расчета рецептов такая смесь выглядит практически идеально и максимально дешево. В реальности — это смесь микроэлементов и аминокислот без витаминов и ферментов, да еще и с плохой сыпучестью.
Условия транспортировки и хранения
По ГОСТу срок хранения премиксов без добавления антиоксидантов составляет четыре месяца, а с добавлением антиоксидантов — шесть месяцев. Однако при этом должны соблюдаться рекомендованные условия транспортировки и хранения премиксов: температура должна быть в диапазоне от минус 5 до плюс 25 °С, а влажность — не выше 70%. При транспортировке данные условия легко соблюдать в осенний и весенний периоды либо при перевозке в грузовых автомобилях и вагонах с термоизоляцией или рефрижераторного типа (бывают и такие варианты). Но транспортировка в более жаркое или более холодное время года неспециализированным транспортом не позволяет соблюсти данные условия.
Доставка на расстояние до 1 тыс. км обычно занимает ограниченное время и незначительно сказывается на сохранности премикса, чего нельзя сказать о длительном хранении на складах покупателя. Зачастую склад представляет собой бетонное или кирпичное строение с крышей из профильного железа, с земляным или бетонным полом. Очень редко склад оборудован психрометрами или логгерами для фиксации температуры и влажности, еще реже — климатическими установками (кондиционерами или отопительными приборами).
Зимой температура на складе не отличается от температуры на улице, а летом в складских помещениях намного жарче, чем на улице. И если низкая температура существенно не вредит премиксу, то высокая температура — серьезный фактор, негативно сказывающийся на длительности хранения премикса. Так, при температуре воздуха на улице 35–40 °С (нормальная летняя температура в большинстве регионов России) в складском помещении с железной крышей (в закрытом пространстве и при отсутствии термоизоляции) температура может достигать плюс 55–60 °С. При таких температурах ускоряется процесс инактивации витаминов и ферментов при контактах с другими активными компонентами премикса.
Если крыша склада протекает или нарушена гидроизоляция полов (достаточно редкий случай), то повышенная влажность также провоцирует ускорение химических реакций. Интересно, что в договорах поставки покупатели стремятся возложить на производителя ответственность за сохранение всех качественных показателей премикса на весь период указанного срока годности. Когда возникает вопрос о соответствии складов в хозяйствах требованиям, предъявляемым производителем к хранению премиксов, потребитель не хочет гарантировать соблюдение этих условий.
Обобщая все вышесказанное, напомню, что премикс сохраняет свои качественные показатели в течение декларируемого срока годности при соблюдении следующих условий:
• подбор компонентов по размеру частиц или ввод достаточного количества носителя;
• уход от производства высококонцентрированных премиксов (оптимальный вариант — 1–3%-й премикс в зависимости от рецепта);
• составление рецептов с учетом совместимости компонентов и выполнение рекомендаций по хранению.
Наиболее выгодный вариант: заказывать не премикс, а полную программу кормления у крупных премиксных компаний, которые имеют свою лабораторию и штат технологов. Тогда именно они будут решать вопросы совместимости компонентов в премиксе и его оптимальной концентрации, а также организовывать логистический процесс так, чтобы минимизировать время хранения на складах покупателя (это гораздо дешевле, чем оборудовать склады климатическими установками).