Отчет за 2023
При реализации проекта с использованием подбора режимов процесса реактивной экструзии и оптимального соотношения компонентов созданы комплексы высокодисперсных солей кальция (нативный источник: высокодисперсный CaCO3) и полисахаридов (нативные источники: пшеничные отруби и кукуруза). В процессе исследований контролировались параметры энергоемкости экструдера, производительность, и температура продукта на выходе из фильеры. Были подобраны режимы, включающие оценку влияния влажности исходного продукта и соотношения полисахарид-карбонат кальция. С увеличением влажности продукта увеличивалась производительность и снижалась энергоемкость процесса. Определены оптимальные дозировки CaCO3, путем установления зависимости между количеством введения минеральных частиц и силой трения продукта в головке экструдера.
На первом этапе при оценке полученных образцов экструдированных компонентов в физиологических и балансовых экспериментах на цыплятах-бройлерах установлено наличие особенностей реализации продуктивного потенциала и обмена-веществ. В рационе цыплят при замене 10% зерна пшеницы на нативные пшеничные отруби (О), экструдированные отруби (ЭО), кукурузу (К), экструдированную кукурузу (ЭК) лучшая поедаемость зафиксирована при включении экструдированных компонентов в силу улучшения вкусовых качества сырья и снижения содержания неперевариваемой клетчатки. Усвоение протеина оказалось более эффективным в группах, получавших нативные и экструдированные пшеничные отруби (Р≤0,05) относительно групп, получавших кукурузу. Компоненты с преобладанием клетчатки увеличили переваримость протеина, что обусловлено особенностями развитие желудочно-кишечного тракта и сопутствующим увеличением секреции пищеварительных ферментов. Экструзия, как альтернатива ферментационной обработке, влияет на пребиотический потенциал компонентов, содержащих некрахмальные полисахариды, обеспечивая хорошую усвояемость организмом.
Питание цыплят-бройлеров рационом, содержащим экструдированные компоненты, снижает отложение жира в мышечной ткани, увеличивает содержание белка. Как результат — положительное влияние на мясную продуктивность. Выход мяса был наибольшим в группе, получавшей ЭО. Количество незаменимых аминокислот было наибольшим в мясе птицы, получавшей ЭК — 29,8 г/100 г мяса. Значительным изменениям подвергался жирнокислотный состав мышечной ткани при введении ЭО, произошло достоверное снижение содержания насыщенных жирных кислот, при снижении линоленовой кислоты. Экструзия кукурузы увеличивает количество насыщенных жирных кислот. По результатам проведенных исследований предложено для оптимизации структуры липидов вносить отруби в экструдированном виде, а кукурузу в нативном. Полученные результаты позволят улучшить качественный состав мяса цыплят-бройлеров снизив пальмитиновую кислоту и увеличив содержание ненасыщенных жирных кислот. Использование производителями подобного приёма обеспечит получение функционального продукта и удовлетворит спрос потребителей на определённую группу товаров для «правильного питания».
Включение в рацион цыплят-бройлеров компонентов углеводной природы, имеющих разные физико-химические свойства, приводит к формированию ряда особенностей, связанных с количественным соотношением некоторых таксонов. Особенностью микробиома слепой кишки цыплят-бройлеров, получавших в рационе пшеничные отруби без предварительной экструзии, являлось присутствие бактерий р. Akkermansia в количестве 16 % от общего числа идентифицированных микроорганизмов на фоне их снижения при включении ЭО. Низкое количество бактерий р. Akkermansia в микробиоме слепой кишки коррелирует с высокими показателями прироста живой массы цыплят (группы, получавшие ЭО и ЭК).
Далее на втором этапе, на основании результатов, полученных в ходе отработки режимов экструзии, проведены две серии экспериментов с введением в экструдат отрубей и кукурузы различных дозировок СаСО3 — 10-25% с интервалом 5%. Оценка элементного состава тканей цыплят-бройлеров при включении комплексов на основе пшеничных отрубей показала положительный эффект по снижению содержания тяжелых металлов в мышечной и костной ткани. В пределах дозировок 10-20% происходит накопление Са в костях. Результаты оценки отложения кальция в бедренной кости показывают, что введение экструдированных компонентов не зависимо от углеводного состава не способствует накоплению кальция. Введение CaCO3 в экструдат кукурузы несколько сократило разницу в содержании кальция. Включение в рацион экструдатов отрубей с карбонатом кальция в дозировке 10% увеличило отложение кальция на 12,9%, в дозировке 20% — на 32,4% относительно контрольной группы соответственно. Таким образом, внесение совместно экструдированного комплекса кукуруза+CaCO3 не решает задачу укрепления костной ткани цыплят-бройлеров. Наиболее эффективным является применение комплексов некрахмальных полисахаридов, содержащихся в пшеничных отрубях с 20% карбоната кальция после совместной экструзии.
Оценка кальций-зависимых параметров крови выявила, что концентрация кальция и фосфора в крови цыплят всех опытных групп, в диапазоне дозировок 10-20% находились на уровне контрольных значений. При увеличении дозировки карбоната кальция происходит достоверное снижение железа на 34,9 % (p≤0,05) и фосфора на 24,9 % (p≤0,05) относительно контроля, при сравнении с группой ЭО разница составила 37,2 % (р≤0,01) и 23,4 % (р≤0,05), соответственно. Так же наблюдалось достоверное повышение уровня кальция в крови на 46,4 % (р≤0,001) относительно контроля, и на – 50,2 % (р≤0,001) относительно группы ЭО на фоне снижения концентрации фосфора.
Использование экструдированных углеводов совместно с карбонатом кальция в рационе цыплят-бройлеров приводило к изменениям в микробиоме слепой кишки. Внесение ЭО + 20% карбоната кальция способствовало увеличению доли бактерий филумов Bacteroidota (+7,59 %) и Bacillota (+19,2 %) в сравнении ЭО без минеральной добавки. Было отмечено более высокое содержание бактерий таксонов Bacteroidaceae (+4,57 %) и Oscillospiraceae (+14,5 %), unclassified Oscillospiraceae (+7,49 %), Faecalibacterium (+3,25 %) и Phocaeicola (+4,76 %). В то же время отмечалось снижение доли бактерий семейства Rikenellaceae (-22 %), что закономерно, на уровне рода, было связано с меньшим содержанием микроорганизмов таксонов Alistipes (-16,1 %) и Rikenella (-5,41 %). ЭК в сочетании с карбонатом кальция напротив способствовали снижению числа бактерий таксона Bacillota на 19 % и увеличению доли бактерий филума Bacteroidota на 24 % в микробиоме слепой кишки цыплят-бройлеров в сравнении с применением ЭК без добавления карбоната кальция. Наблюдалось снижение количества бактерий семейства Lactobacillaceae на 4,42 %, что в основном было связано со снижением доли микроорганизмов р. Lactobacillus на 3,42 % относительно группы без добавления карбоната кальция. Отмечалось снижение доли бактерий семейств Lachnospiraceae (- 8,56 %) и Oscillospiraceae (- 10,7 %). В рамках таксона Bacteroidota, в сравнении с данными от группы только с одной экструдированной кукурузой, было отмечено более высокое количество микроорганизмов семейства Rikenellaceae (+ 17 %), что было связано с изменением численности р. Alistipes. Расчет индексов Chao1 и ACE показал достоверно высокие значения, что свидетельствовало о большем богатстве бактериального сообщества при использовании ЭО вместе с карбонатом кальция. По результатам проведенных исследований предложен метод повышения продуктивности сельскохозяйственной птицы который заключается в том, что с 21-суточного возраста цыплятам-бройлерам заменяют 10% зерновой части рациона экструдированными комплексами полисахаридов с 20% карбоната кальция в течение всего периода выращивания. Использование метода позволяет увеличить продуктивность цыплят-бройлеров на 3,2 – 13,7 %, повысить среднесуточные приросты на 2,4-10,3 %, снизить затраты корма на 1кг прироста на 1-5,2 %, а также повысить коэффициенты переваримости сырого жира на 8,1-9,8 %, сырого протеина на – 1,8-2,9 % и сырой клетчатки на – 0,4-2,6 %.