Качественный состав мяса цыплят-бройлеров и переваримость корма при введении в рацион новой органоминеральной кормовой добавки как альтернативы антибиотикам

Полный текст

Введение

Определенный успех в работе с генетикой цыплят-бройлеров привел к скороспелости и хорошему убойному выходу [1]. При этом качество мяса может снижаться. Кроме того, благополучие здоровья животных при высокой скорости роста часто сопряжено с применением кормовых антибиотиков. В свою очередь, широкое использование антибиотиков привело к появлению резистентных бактерий и остатков лекарств в продуктах животного происхождения, что напрямую или косвенно ставит под угрозу здоровье человека и безопасность окружающей среды [2, 3].

Благодаря ограничениям на использование антибиотиков-стимуляторов роста фокус исследований сместился на поиск других добавок, которые могут приемлемым образом способствовать профилактике заболеваний, формированию микробиоты, корректировке кишечной микробной экосистемы и, наконец, укреплению и поддержанию здоровья ее хозяина за счет повышения иммунитета [4, 5]. Таким образом, для удовлетворения спроса на мясо без потери его качества необходимо применение компонентов рациона, альтернативных антибиотикам.

Добавки, используемые в кормах для замены антибиотиков, включают пробиотики, пребиотики, органические кислоты (ОК), фитогенные добавки с натуральными веществами в составе: травы, специи, растительные экстракты и эфирные масла [6]. Предыдущие исследования показали, что пре- и пробиотики могут улучшить микробный баланс кишечной среды [7–10] и, как полагают, способствуют производительности роста [11] и качеству мяса бройлеров [12, 13].

Среди множества кандидатов на замену антибиотикам-стимуляторам роста ОК, как по отдельности, так и в виде смеси нескольких кислот, имеют потенциал в качестве кормовых добавок в животноводстве [14]. ОК способны модифицировать микробиоту кишечника, снижая pH, подавляя патогенные бактерии и способствуя росту полезных микроорганизмов [15], что ускоряет превращение пепсиногена в пепсин, тем самым улучшая скорость всасывания белков, аминокислот и минералов [16].

Добавление кремния в рацион животных способствует повышению продуктивности. Улучшается конверсия корма, что выражается в более эффективном использовании питательных веществ для роста и развития [17]. Это особенно важно для молодняка, поскольку обеспечивает здоровое формирование скелета и мускулатуры. Кроме того, кремний играет роль в поддержании оптимального уровня pH в желудочно-кишечном тракте, что способствует лучшему перевариванию пищи и усвоению микроэлементов [18].

Включение кремниевых добавок в рацион сельскохозяйственных животных является перспективным направлением в повышении эффективности животноводства. Это позволяет не только улучшить здоровье животных, но и повысить качество конечной продукции.

Аргинин — незаменимая аминокислота, играющая ключевую роль в метаболических процессах организма. Внесение его в рацион цыплят-бройлеров приводит к улучшению переваримости и усвоению минералов в мясе, что, в свою очередь, положительно сказывается на качестве конечного продукта [19].

Кроме того, аргинин участвует в синтезе оксида азота, который регулирует тонус сосудов и улучшает кровоснабжение тканей, что способствует более эффективному транспорту питательных веществ к мышцам и другим органам. В результате мясо бройлеров становится более сочным, нежным и богатым минеральными веществами, что повышает его потребительскую ценность [20].

Цель исследования — изучить влияние новой органоминеральной кормовой добавки (ОМКД), имеющей в составе пребиотик, УДЧ диоксида кремния, органическую и аминокислоту, на переваримость питательных веществ, элементный и аминокислотный состав мяса цыплят-бройлеров.

Материалы и методы исследования

Экспериментальные и лабораторные исследования проводились на базе Центра коллективного пользования биологических систем и агротехнологий РАН (ЦКП БСТ РАН) (https://ckp-rf.ru/ckp/77384/).

Отобрали суточных цыплят-бройлеров кросса «Арбор Айкрес» (ЗАО «Птицефабрика Оренбургская, www.pfo56.ru) и сформировали методом групп-аналогов 4 группы (n = 35, контрольная и три опытных): контрольная группа получала основной рацион (ОР), по рекомендациям Всероссийского научно-исследовательского и технологического института птицеводства (ВНИТИП). I опытная группа к ОР получала 4‑компонентную ОМКД (лактулоза, УДЧ диоксида кремния, янтарная кислота, аргинин) с 7‑суточного возраста, II опытная — ОР с 3‑компонентной ОМКД (без лактулозы) с 7‑суточного возраста, III опытная — ОР с 4‑компонентной ОМКД с 15‑суточного возраста.

Переваримость питательных веществ изучали в ходе балансовых опытов, по методикам ВНИТИП ^[1].

Химический состав помета, кормов и тканей тела бройлеров определяли по стандартным методикам ГОСТ 31640–2012 ^[2], ГОСТ 32044.1–2012 ^[3], ГОСТ 51479–99 ^[4], ГОСТ 23042–86 ^[5], ГОСТ 25011–81 ^[6], ГОСТ Р 53642–2009 ^[7].

Элементный состав мышечной и костной ткани включал определение 25 химических элементов: Ca, Cu, Fe, Li, Mg, Mn, Ni, As, Cr, K, Na, P, Zn, I, V, Co, Se, Al, B, Cd, Pb, Hg, Sn, Si, Sr. Исследование проводилось на масс-спектрометре с индуктивно-связанной плазмой Agilent 7900 ICP-MS.

Статистическая обработка. Полученные результаты обрабатывали с помощью программного комплекса Statistica 12.0 (Stat Soft Inc., США) и Microsoft Excel. Для статистического анализа использовали параметрический t-критерий Стьюдента.

Результаты исследования и обсуждение

Внесение в рацион бройлеров ОМКД привело к изменению в переваримости компонентов корма (рис. 1). Так, переваримость сырого протеина увеличилась во всех опытных группах на 3,6; 3,7 и 2 % соответственно относительно контрольной группы. Коэффициент переваримости сырого жира также демонстрирует положительную динамику в опытных группах, увеличившись на 3,8; 6,6 и 4,7 % соответственно по сравнению с контрольной группой. Следовательно, введение ОМКД способствует эффективному расщеплению и усвоению жиров, что является важным фактором для энергетического обеспечения организма.

Рис. 1. Коэффициент переваримости питательных веществ корма, %
Примечание. *Достоверная разность опытных групп с контрольной группой (p < 0,05).
  Источник: выполнено А.П. Иванищевой, Е.А. Сизовой, Т.Н. Холодилиной с помощью программы MS Excel.

В то же время влияние ОМКД на переваримость сырой клетчатки оказалось неоднозначным. Включение 4‑компонентной ОМКД в рацион с 15‑суточного возраста (III группа) привело к незначительному увеличению переваримости клетчатки на 1,3 %. Однако, раннее начало скармливания (с 7‑суточного возраста) имело противоположный эффект, снижая переваримость клетчатки на 0,8 и 2,1 % в I и II группах соответственно по сравнению с контрольной группой. Это может быть связано с особенностями развития пищеварительной системы молодняка и ее адаптацией к новым компонентам рациона.

Показатель безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ) при скармливании ОМКД так же увеличивается во всех опытных группах, в диапазоне от 1,5 до 4,7 % по сравнению с контролем.

Известно, что органические добавки оптимизируют морфофункциональную активность слизистой оболочки кишечника, а также играют важную роль в формировании и поддержании сбалансированной кишечной микрофлоры, что, в свою очередь, может снизить наличие токсинов, негативно влияющих на морфологию кишечника [21], и улучшить переваривание и всасывание питательных веществ [22].

Таким образом, повышение биодоступности питательных веществ при использовании кормовой добавки с лактулозой связано с ее способностью оптимизировать процессы пищеварения и абсорбции. Лактулоза модифицирует морфологию микроструктур кишечника и модулирует состав микробиоты, что в совокупности приводит к более эффективному усвоению нутриентов [23].

При этом, важной позицией скармливания ОМКД являются сроки ввода в рацион. Так, поздний срок — 15‑суточный возраст — является приоритетным по сравнению с более ранним — 7‑суточным, вероятно, в силу наступления структурной и функциональной зрелости кишечника.

Проанализировав полученные данные, можно сказать, что внесение в рацион цыплят-бройлеров ОМКД приводит к изменениям в химическом составе тела (рис. 2). Концентрация жира снижается в I и II группах на 1 и 0,8 % по сравнению с контролем.

Рис. 2. Различие в химическом составе мышечной тканей цыплят-бройлеров Arbor Aсres  в возрасте 42 суток (опыт в условиях вивария, M  ±  m), %
Примечание. * Достоверная разность опытных групп с контрольной группой (p < 0,05).
  Источник: выполнено А.П. Иванищевой, Е.А. Сизовой, Т.Н. Холодилиной с помощью программы Excel.

Уровень протеина возрастает во всех опытных группах в диапазоне от 0,6 до 1,1 % при скармливании ОМКД в независимости от состава и их сроков внесения.

Данные изменения в химическом составе мышц могут положительно сказаться на пищевой ценности и потребительских качествах мяса бройлеров.

Компоненты, входящие в состав ОМКД, влияют на абсорбцию макро- и микроэлементов. Так, концентрация Mg и К увеличилась во всех опытных группах на 12,5 и 2,97 % (I группа); 12,5 и 15,8 % (II группа (p < 0,05)) и 2,97 % (калий в III группе) соответственно, по сравнению с контролем (табл. 1). Уровень Na снижается при скармливании ОМКД с 7‑суточного возраста на 4,3 %, а при внесении добавки с 15‑суточного возраста, напротив, увеличивается на 8,7 % относительно контроля. Концентрация Ca увеличивается при внесении в рацион ОМКД как с 7-, так и с 15‑суточного возраста (I и III группы) на 40 (p < 0,05) и 100 % (p < 0,05), при исключении лактулозы из состава кормовой добавки (II группа) данный показатель снижается на 40 % относительно сверстников в контроле. Исследования показали, что введение пребиотиков может улучшить усвояемость питательных веществ [24]. При этом, основной причиной хорошего усвоения минералов может быть увеличение полезных бактерий в кишечнике [25], а также улучшение антиоксидантных свойств и снижение общего уровня оксидантов [26].

Таблица 1
Концентрация макро- и микроэлементов в мышечной ткани  цыплят-бройлеров в конце эксперимента

Элементы	Группы
	Контроль	I	II	III
Макроэлементы, г/кг
Na	2,3 ± 0,12	2,2 ± 0,11	2,3 ± 0,12	2,5 ± 0,13
Mg	0,8 ± 0,01	0,9 ± 0,05	0,9 ± 0,05	0,8 ± 0,01
K	10,1 ± 0,51	10,4 ± 0,52	11,7 ± 0,59*	10,4 ± 0,52
Ca	0,5 ± 0,03	0,7 ± 0,04*	0,3 ± 0,02*	1,0 ± 0,05*
Микроэлементы, мг/кг
Mn	0,8 ± 0,08	1,0 ± 0,05*	0,7 ± 0,03	0,9 ± 0,05*
Ni	0,4 ± 0,02	0,2 ± 0,01**	0,3 ± 0,02*	0,2 ± 0,01
Cu	1,8 ± 0,04	1,1 ± 0,06*	1,3 ± 0,06*	1,5 ± 0,07
Fe	22,7 ± 1,20	20,4 ± 1,30	21,0 ± 1,11	26,4 ± 1,48
Zn	36,8 ± 1,91	41,4 ± 2,52	36,2 ± 2,09	39,2 ± 2,19
Cr	0,5 ± 0,04	0,6 ± 0,03	0,4 ± 0,03	1,1 ± 0,09*

Примечание. * Достоверная разность опытных групп с контрольной группой (p < 0,05).
Источник: выполнено А.П. Иванищевой, Е.А. Сизовой, Т.Н. Холодилиной

Концентрация эссенциальных элементов в мышечной ткани также подверглась изменению. Так, при использовании 3‑компонентной ОМКД (II группа) происходит снижение всех изучаемых элементов в диапазоне от 1,6 до 27,8 % по сравнению с контролем.

Уровень Ni и Cu снижается по сравнению с контролем при внесении в рацион 4‑компонентной ОМКД:

• с 7‑суточного возраста — соответственно на 50 (p < 0,05) и 38,9 %,
• 15‑суточного — на 50 (p < 0,05) и 16,7 %.

Концентрация же Mn и Zn увеличивается относительно контрольной группы соответственно на 25 (p < 0,05); 12,5 % (I группа) и на 12,5 (p < 0,05); 6,5 % (III группа).

Увеличение темпов роста птицы и хорошая скорость наращивания мышечной массы способствуют частому возникновению «слабости» скелета, что приводит к хромоте и смертности. Подобная проблема может быть существенно смягчена за счет оптимизации снабжения питательными веществами и, в частности, использованием остеотропных компонентов в составе минеральных комплексов, которые способствуют улучшению развития костей у птицы.

Компоненты ОМКД, в частности ультрадисперсный диоксид кремния, положительно сказываются на структуре кости и концентрации макроэлементов в костной ткани цыплят-бройлеров (рис. 3). Концентрация Cа достоверно увеличилась во всех опытных группах в диапазоне от 17,8 до 43,1 % по сравнению с контрольной группой. Уровень Mg также увеличился в опытных группах с максимальным проявлением в III группе (26,7 %) при скармливании ОМКД на поздних сроках.

Рис. 3. Относительное содержание химических элементов в костной ткани цыплят-бройлеров, %
Примечание. * Достоверная разность опытных групп с контрольной группой (p < 0,05).
 Источник: выполнено А.П. Иванищевой, Е.А. Сизовой, Т.Н. Холодилиной с помощью программы Excel.

Внесение в рацион цыплят-бройлеров ОМКД привело к снижению содержания таких эссенциальных элементов как Ni и Cu на 27,3 (p < 0,05); 27,2 (p < 0,05); 18,2 % и 31 (p < 0,05); 27,6 (p < 0,05); 41,1 % соответственно в I, II и III опытных группах относительно контрольной группы. Концентрация Mn снизилась в I группе на 3,7 %, а по II и III группам, напротив, возросла на 22,2 % по сравнению с контролем. Уровень Zn увеличился в I группе на 5,2 %, во II — на 24,3 %, а в III — на 37,4 % (p < 0,05) по сравнению с контролем. Такой же эффект отмечен и с концентрацией Se, а именно, в I и II группах увеличение на 50 %, а в III группе — на 25 % относительно контроля. Таким образом, наблюдается тенденция к увеличению содержания минеральных веществ в костях, что может способствовать укреплению костной ткани и снижению риска заболеваний опорно-двигательного аппарата.

Различные источники кремния могут отличаться по степени своей деградации и растворению на протяжении желудочно-кишечного тракта [27], а также влиять на скорость прохождения химуса в кишечнике, потенциально влияя на парацеллюлярную абсорбцию [28]. Для полного понимания влияния кормовых добавок на минеральный обмен и их воздействия на костно-мышечную систему, необходимо учитывать не только изменения в минеральном балансе, но и детальные механизмы абсорбции и взаимодействия элементов [29]. Кроме того, необходимо учитывать влияние различных факторов, таких как возраст, физическая активность и общее состояние здоровья животного, на абсорбцию и метаболизм минералов. Эти данные позволят разработать более эффективные и безопасные кормовые добавки, способствующие оптимальному развитию и функционированию костно-мышечной системы [30].

Внесение в рацион ОМКД приводит к изменению в аминокислотном (АМК) составе мышечной ткани цыплят-бройлеров (табл. 2). Так, уровень незаменимых АМК увеличился во всех опытных группах I–III соответственно: аргинина на 0,39; 0,42 и 0,7 %; лизина на 0,55 (p < 0,05); 0,48 (p < 0,05) и 0,06 % (p < 0,05); лейцина+изолейцина на 0,98; 0,51 и 0,21 % по сравнению с контролем. Концентрация валина повысилась в I и II группах на 0,56 % (p < 0,05) и 0,44 % (p < 0,05), а в III группе, напротив, снизилась на 0,21 % относительно контроля.

Таблица 2
Аминокислотный состав мышечной ткани цыплят-бройлеров, %

Показатель	Группы
	Контроль	I	II	III
Аргинин	4,23   ±   0,21	4,62  ±  0,23	4,65  ±  0,23	4,93  ±  0,24
Лизин	6,53  ±  0,02	7,08  ±  0,35*	7,01  ±  0,35*	6,59  ±  0,32
Тирозин	2,35  ±  0,11	2,79  ±  0,13	3,48  ±  0,17*	3,45  ±  0,17*
Лейцин+Изолейцин	9,65  ±  0,48	10,63  ±  0,53	10,16  ±  0,51	9,86  ±  0,49
Валин	3,85  ±  0,19	4,42  ±  0,22*	4,29  ±  0,21	3,78  ±  0,19
Серин	3,12  ±  0,15	3,29  ±  0,16	3,20  ±  0,16	3,18  ±  0,16
Аланин	5,26  ±  0,26	5,44  ±  0,27	5,28  ±  0,26	5,05  ±  0,25

Примечание. * Достоверная разность опытных групп с контрольной группой (p < 0,05).
 Источник: выполнено А.П. Иванищевой, Е.А. Сизовой, Т.Н. Холодилиной.

Уровень тирозина вырос во всех опытных группах в диапазоне от 0,44 до 1,13 % по сравнению с контролем. Концентрация серина также увеличилась с максимальным проявлением в I группе (0,17 %) относительно своих сверстников в контроле.

Содержание заменимой АМК — аланина — снизилось в III группе на 0,21 %, а в I и II группах увеличилось на 0,17 и 0,02 % по отношению к контролю.

Химический состав куриного мяса важен и обычно определяет возможности хранения или дальнейшей переработки [31, 32]. Предполагается, что пребиотики, стимулируя рост полезной микробиоты в кишечнике, способствуют улучшению всасывания аминокислот из корма. Органоминеральные комплексы, в свою очередь, могут непосредственно участвовать в синтезе определенных аминокислот или влиять на метаболические процессы в организме птицы, приводящие к изменению аминокислотного профиля мышц [33, 34].

Другое мнение выразили Mehdipour et al. [35], не обнаружив изменений в физико-химических характеристиках мышц бедра, когда перепела питались рационом с добавлением синбиотика. Эти противоречивые результаты могут быть связаны с явными различиями в породе, продолжительности диетического добавления, дозировке и других аспектах управления.

Таким образом, внесение ОМКД, вне зависимости от сроков скармливания, положительно влияет на содержание АМК в мясе и тем самым на качество и биологическую ценность продукта.

Заключение

Включение ОМКД в рацион цыплят-бройлеров является эффективным способом оптимизации белкового и жирового обмена, что способствует увеличению мышечной массы и снижению процента жира в организме. Повышенное содержание аминокислот не только улучшает вкусовые характеристики мяса, но и повышает его биологическую ценность, делая его более полезным для потребителя. В конечном итоге, использование данной кормовой добавки способствует производству более качественного и питательного мяса бройлеров.

При выборе состава добавки и сроков скармливания (с 7‑х или 15‑х суток) рекомендуем использовать 4‑компонентную ОМКД для цыплят-бройлеров с возраста 15 суток.

 

^{1 Фисинин В.И., Егоров И.А., Драганов И.Ф. Кормление сельскохозяйственной птицы : учеб. пособие. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. 337 с.}

^{2 ГОСТ 31640–2012. Корма. Методы определения содержания сухого вещества. М., 2020. 8 с.}

^{3 ГОСТ 32044.1–2012. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Определение массовой доли азота  и вычисление массовой доли сырого протеина. Часть 1. Метод Къельдаля. М., 2020. 12 с.}

^{4 ГОСТ Р 51479–99. Мясо и мясные продукты. Метод определения массовой доли влаги. М., 2010. 6 с}

^{5 ГОСТ 23042–86. Мясо и мясные продукты. Методы определения жира. М., 2010. 6 с.}

^{6 ГОСТ 25011–81. Мясо и мясные продукты. Методы определения белка. М., 2010. 8 с.}

^{7 ГОСТ Р 53642–2009. Мясо и мясные продукты. Метод определения массовой доли общей золы. М., 2010. 12 с.}

Об авторах

Анастасия Павловна Иванищева

Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: nessi255@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8264-4616
SPIN-код: 9400-5652

кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории «Испытательный центр»

Российская Федерация, г. Оренбург, ул. 9 Января, д. 29

Елена Анатольевна Сизова

Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук

Email: sizova.l78@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5125-5981
SPIN-код: 9819-1051

доктор биологических наук, доцент, главный научный сотрудник, руководитель отдела физиологии, биохимии и морфологии животных

Российская Федерация, г. Оренбург, ул. 9 Января, д. 29

Татьяна Николаевна Холодилина

Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук

Email: xolodilina@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-3946-8247
SPIN-код: 2977-6059

кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник, руководитель Испытательного центра

Российская Федерация, г. Оренбург, ул. 9 Января, д. 29

Список литературы

Дополнительные файлы