ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ
ФГБОУ ВО Оренбургский ГУ
ФГБОУ ВО Оренбургский ГУ
В статье приведены результаты эксперимента, которые показали, что в микробиоте рубца при использовании подсолнечного масла в кормлении жвачных преобладают бактерии Thermoplasmata, железо в значительной мере влияет на уровень бактерий класса Methanobacteria, Methanomicrobia. Использование УДЧ Fe с подсолнечным маслом в кормлении крупного рогатого скота приводит к повышению интенсивности микробиологических процессов в рубце и изменениям в статусе «бактерии-простейшие», оказывают позитивное влияние на интенсивность течения обменных процессов в рубце и могут быть использованы для повышения продуктивности жвачных животных.
микробиота, животные, кормление, рубец, развитие, микрофлора кишечника
Актуальность. Желудочно-кишечный тракт жвачных животных содержит разнообразные микробы, которые ферментируют различные корма, потребляемые животными, с образованием различных продуктов ферментации, таких как летучие жирные кислоты. Продукты ферментации могут влиять на продуктивность, здоровье и самочувствие животных. В составе микробов желудочно-кишечного тракта микробы рубца весьма разнообразны, вносят значительный вклад в ферментацию и являются наиболее важными в питании жвачных животных [1].
Основные процессы пищеварения у жвачных осуществляются в преджелудках, в целом представляющих собой узкоспециализированный биореактор, где микробы колонизируют и трансформируют растительный материал. Микрофлора легко изменяется при изменении рациона питания. Эксперименты показали, что изменения в рационе питания при добавлении минеральных добавок могут вызывать временные сдвиги в большом количестве микроорганизмов, поскольку кормление является основным источником энергии для животных и важнейшим методом поддержания здоровья и роста, состав рациона оказывает большое влияние на микробиоту кишечника [2].
Цель исследования: установить влияние подсолнечного масла в сочетании с УДЧ железа на таксономическое разнообразие рубца животных.
Материал и методы исследования. Объектом исследования служило рубцовое содержимое, полученное через хроническую фистулу рубца от бычков казахской белоголовой породы, средней массой 340-342 кг, возраст 15 месяцев. Изучение микробиома рубца производили методом латинского квадрата (n=4) на модели «искусственный рубец» in vitro. Животные содержались привязно в типовых клетках, со свободным доступом к воде на основном сбалансированном рационе.
В исследованиях использовали нерафинированное подсолнечное масло первичного холодного отжима, высшего сорта, ТУ 10.41.59-001-95662146-2017 (соответствует требованиям ТР ТС 024/2011 Технический регламент на масло-жировую продукцию. Изготовитель: ООО «Хлебодар», Россия, 461705, Орен-бургская область, Асекеевский район, ст. Заглядино, ул. Элеваторная 2) и ультрадисперсную форму железа (УДЧ). УДЧ Fe – получен методом электри-ческого взрыва проводника в атмосфере аргона («Передовые порошковые технологии», г. Томск), d=90 нм, Z-потенциал 7,7±0,5 мВ, содержит 99,8% – Fe.
Достоверность различий сравниваемых показателей определяли по t-критерию Стьюдента. Достоверными считали значения при Р ≤ 0,05.
Результаты исследований. Уровень Methanobacteriy снижался в I опытной группе на 23,05 % (P≤0,05), во II опытной группе под влиянием Fe возрастал на 7,21 % относительно животных контрольной группы. Статус продукта, содержащего methanobacterii может быть использован для оценки конкретных желудочно-кишечных расстройств у животных [3]. Дополнительная нагрузка жиром снижала разнообразие бактерий рубца и это могло привести к увеличению их скорости выведения из него. Железо во II опытной группе в данном случае играла роль регулятора, изменяет кислотно-щелочное равновесие, что сказывается на системе «бактерии-простейшие» благодаря этому снижение methanobacteriy не происходило.
Количество Methanomicrobii у животных I опытной группы снижался на 71,42 %, а во II опытной группе на 10,76 % (P≤0,05) относительно контроля. Уменьшение количества Methanobrebibacter у животных объясняется адаптацией к высококалорийной диете. Следовательно, уменьшение количества M. microbii – это адаптация микрофлоры к питанию. При смене рациона кормления происходят изменения в соотношении микрофлоры, а также изменяется эффективность энергетического обмена [4].
Methanobrevibacter spp. и Methanomassiliicoccales spp. часто встречаются в пищеварительной системе человека и животных, и их роль в здоровье только начинает раскрываться. Недавно было высказано предположение, что Methanomassiliicoccales spp. может снижать риск сердечно-сосудистых заболеваний, хронической болезни почек или триметиламинурии путем метаболизма триметиламина, метилированного соединения, в противном случае токсичного для человека и животного [5].
Как следует из полученных данных, в I опытной группе животных высо-ким содержанием жира преобладали представители бактерий класса Thermo-plasmata на 2,18 % относительно контрольной группы животных, II опытная группа по данному показателю изменялась незначительно на 0,57 % (P≤0,05).
Выводы: на основании проведенных исследований, установлено, что кормление является ключевым фактором, определяющим и поддерживающим взаимодействие микробиоты хозяина. В микробиоте рубца при использовании подсолнечного масла в кормлении жвачных преобладают бактерии Thermoplasmata, железо в значительной мере влияет на уровень бактерий класса Methanobacteria, Methanomicrobia. Использование УДЧ Fe с подсолнечным маслом в кормлении крупного рогатого скота приводит к повышению интенсивности микробиологических процессов в рубце и изменениям в статусе «бактерии-простейшие», оказывают позитивное влияние на интенсивность течения обменных процессов в рубце и могут быть использованы для повышения продуктивности жвачных животных.
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда, проект № 23-16-00061.
1. Кожевников, А. А. Участие кишечной микробиоты в процессах метаболизма, старения и перспективы применения имеющихся данных в реальной практической практике / А. А. Кожевников // РМЖ. Медицинское обозрение. – 2017. – Т.1, № 2. – С. 103.
2. Лебедева, И. А. Bacillus subtilis как элемент природоподобной технологии выращивания и эксплуатации сельскохозяйственных животных и птиц / И. А. Лебедева // БИО. – 2021. – № 12 (255). – С. 18.
3. Justification of rational and safe biotechnological methods of using fat additives from vegetable raw materials / V. V. Grechkina, S. V. Lebedev, I. S. Miroshnikov [et al.] // IOP: Earth and Environmental Science. – 2021. – no. 624 (1). – Р. 012160. – DOIhttps://doi.org/10.1088/1755-1315/624/1/012160.
4. Use of chromium nanoparticles as a protector of digestive enzymes and biochemical parameters for various sources of fat in the diet of calves / S. Lebedev, E. Sheida, I. Vershinina, V. Grechkina, I. Gubaidullina, S. Miroshnikov, O. Shoshina // AIMS Agriculture and Food. – 2020. – no. 6(1). – Р.14-31. – DOIhttps://doi.org/10.3934/agrfood.2021002.
5. Effect of heat stress on bacterial composition and metabolism in the rumen of lactating dairy cows / S. Zhao, L. Min, N. Zheng, J. Wang // Animals (Basel). – 2019. – no. 9. – Р. 925. – DOIhttps://doi.org/10.3390/ani9110925.
