СМ 3000 защищенный бутират натрия

ПОДРОБНЕЕ

Изучение воздействия бутирата натрия СМ3000 на гистологию кишечника и продуктивность сельскохозяйственных животных, в том числе птицы (СМ3000 - здоровье кишечника для максимальной продуктивности).

Введение

Старший научный консультант ООО «Лафид» Драчеловский О.В.

Современные породы сельскохозяйственных животных и кроссы птицы отличаются высокими показателями продуктивности, что обусловлено в первую очередь достижениями в области генетики, селекции и разведения. Однако зачастую генетический потенциал животных реализуется не в полной мере. Это обусловлено рядом причин, важнейшей из которых является низкая эффективность кормления. Причина низкой эффективности кормления далеко не всегда кроется в качестве кормов. Так, например, при нарушении процессов пищеварения и усвоения питательных веществ, вызванных, прежде всего, угнетением ворсинок кишечника, энтеритами, бактериальным поражением кишечника, даже самые высококачественные корма не гарантируют выдающихся показателей продуктивности.

Естественно, перед специалистами встает вопрос: как осуществить защиту кишечника и повысить эффективность кормления животных? Прежде всего, необходимо:

максимально снизить бактериальную нагрузку на кишечник птицы (повысить санитарное состояние кормов и воды, проводить своевременную санацию помещений и оборудования и т.д.)

обеспечить безопасную консистенцию кормов (отсутствие посторонних примесей, грубых частиц, способных нарушить целостность слизистых оболочек ЖКТ)

обеспечить клетки кишечника оптимальным источником энергии, необходимым для их нормального роста, функционирования и возобновления.

Применение масляной кислоты в кормлении животных. Немного истории

Прямым источником энергии для клеток кишечника являются летучие жирные кислоты, такие как уксусная, пропионовая и масляная. Наилучшим источником энергии для энтероцитов (клеток кишечника) является масляная кислота. Это связано с ее

структурой и свойствами. Данная кислота обладает как жирорастворимыми, так и водорастворимыми свойствами и относительно малой молекулярной массой, благодаря чему она легко проникает через клеточную мембрану энтероцитов. При этом из всех короткоцепочечных жирных кислот только масляная полностью усваивается в кишечнике и не участвует в других обменных процессах в организме. Пропионовая и уксусная кислоты усваиваются энтероцитами лишь частично, большая же их часть проникает в кровяное русло и участвует в обменных процессах так же, как белки, жиры и углеводы (Рис. 1).

Масляная кислота оказывает прямое воздействие на обменные процессы в энтероцитах, тем самым способствуя росту ворсинок кишечника в целом. Увеличение высоты ворсинок увеличивает площадь всасывания, благодаря чему происходить ощутимое улучшение переваривания и всасывания питательных веществ рационов, что способствует повышению продуктивности животных.

Попытки включения масляной кислоты в рационы животных впервые были предприняты еще в 50-е гг. ХХ века. Однако применение масляной кислоты в чистом виде не давало хороших результатов, так как большая ее часть инактивировалась при прохождении через желудок или использовалась как источник энергии другими клетками слизистых оболочек ЖКТ и не достигала энтероцитов. В частности, в экспериментах В. Болтона и В. Дюара (1965 г) было установлено, что почти 60% от

количества введенной в корма масляной кислоты всасывалось уже на уровне зоба птицы. После прохождения кормов через желудок практически вся масляная кислота разрушалась, а кишечника достигало менее 10% от начального уровня.

Помимо высокой активности в организме, чистая масляная кислота обладает таким негативным свойством, как летучесть, обусловливающая потери действующего вещества при хранении кормов. Еще одним негативным моментом, ограничивающим массовое применение масляной кислоты в кормлении животных, является чрезвычайно резкий неприятный запах, вызывающий раздражение дыхательных путей и провоцирующий аллергические реакции.

Следующим этапом внедрения масляной кислоты стало ее применение в виде солей – бутиратов кальция и натрия. В отличие от чистой кислоты, соли менее летучи и не так агрессивны по отношению к органам дыхания. Однако соли имеют те же негативные особенности, что и масляная кислота: высокий уровень потери активности при прохождении через кислую среду желудка.

Попадая в желудок, бутираты вступают в реакцию с соляной кислотой с образованием хлорида и масляной кислоты, которая утилизируется слизистой желудка:

СН3(СН2)2СООNa + HCl = СН3(СН2)2СООH + NaCl

В связи с этим остро встал вопрос о защите бутиратов от взаимодействия с соляной кислотой желудка и снижения активности действующего вещества.

В данный момент на Российском рынке представлены 3 основных формы бутиратов, соответствующие стадиям развития степени защиты действующего вещества:

Бутираты на носителе. Соли масляной кислоты смешиваются с минеральной основой. Эта процедура улучшает гомогенность распределения бутирата в корме, однако не защищает действующее вещество от контактов с кислотой желудка. В результате эффективность подобных продуктов достаточно низкая, что требует их применения в высоких дозировках.
Гранулированная форма. Соли масляной кислоты на минеральном носителе, нередко с включением масляных компонентов, подверженные грануляции. Такая форма имеет большую степень защиты по сравнению с обычным размещением на носителе, так как определенная часть бутирата «спрятана» внутри гранулы. Однако бутират с поверхности гранулы, а также в случае нарушения ее целостности, из внутренней части контактирует с желудочным соком, что приводит к его инактивации.
Инкапсулированная форма. Бутират на носителе покрывается липидной оболочкой. Защитная оболочка полностью защищает действующее вещество от взаимодействий с кислотой желудка, предохраняя действующее вещество от потери активности. Попадая в кишечник, защитная оболочка разрушается под действием липазы и происходит высвобождение бутирата. Такая технология защиты позволяет доносить 100% действующего вещества до энтероцитов. Более того, технология инкапсуляции позволяет значительно снизить норму ввода препаратов при сохранении их активности, что способствует повышению экономической эффективности их использования.

На рисунке 2 представлен внешний вид отдельно взятых частиц различных форм бутиратов. На рисунке 3 – их разрез.

Примечание: у некоторых специалистов возникают опасения, связанные с применением бутирата в липидной оболочке, постараемся их развеять.

1. «Благодаря жировой капсуле производители стремятся предотвратить распад бутирата в желудке. При этом стоит учитывать, что у молодняка (бройлеров, поросят) активность липазы относительно низкая. Это приводит к тому, что большая часть бутирата диссоциирует в толстой кишке».

Возражение: Пищеварительная система птицы полностью формируется в конце эмбрионального периода. Активность пищеварительных ферментов, в частности липазы, у суточного цыпленка соответствует показателям взрослой птицы. Более того, ввод бутиратов, зачастую, осуществляется после завершения скармливания престартерных комбикормов, так как многие предприятия не производят эту марку корма, а закупают ее на специализированных комбикормовых заводах, в том числе и за рубежом. Скармливание стартеров начинается, как правило, в 5-7 дневном возрасте, в котором ферментативная система уже точно работает на 100%.

Вышеизложенное утверждение подтверждается проведенными нами исследованиями на цыплятах-бройлерах, которым вводился бутират натрия, защищенный липидной оболочкой СМ3000, с суточного возраста до 14 дней жизни (результаты представлены в конце статьи). Как показали проведенные гистологические исследования, едва ли не лучший результат бутират натрия оказал на развитие ворсинок 12-ти перстной кишки, которая является самым первым отделом кишечника. Этот факт свидетельствует о нормальном высвобождении действующего вещества, заключенного в липидную оболочку, при его попадании в верхние отделы кишечника.

Аналогичная картина наблюдается и в свиноводстве. Да действительно, у новорожденных поросят пищеварительная система недоразвита: снижена активность желудочного сока, практически отсутствует свободная соляная кислота, снижена активность протеолитических ферментов. Все это обусловлено необходимостью транспорта иммуноглобулинов в составе молозива и молока через желудок без их разрушения и для свободного всасывания в кишечнике.

Также снижена активность липазы. Но, уже к 7-му дню жизни, эффективность действия липазы, которая выражается в способности расщепления жиров, поступающих с кормом, составляет 64%, а к трехнедельному возрасту – 84% от активности взрослого животного. Ввод прикорма в виде суперпрестартеров начинается в 5-7 дневном возрасте, а активное применение бутиратов – с 2-3 недельного возраста, т.е. в то время, когда пищеварительная система практически полностью сформирована.

Основной же «целевой группой», на которую бутират оказывает наибольшее положительное воздействие, является группа доращивания поросят (с 28 по 80-й дни жизни). Трудно не согласиться, что уж к этому возрасту пищеварительные ферменты и прежде всего интересующая нас липаза работает в полную силу.

2. «Бутират на минеральном носителе пахнет, как ферментированное материнское молоко, что стимулирует потребление корма. Жировая капсула лишает бутираты какого-либо запаха, а жир ухудшает вкусовые свойства корма».

Возражение: прежде всего, хотелось бы разобраться, что представляет собой запах «ферментированного материнского молока»? В процессе ферментации молока происходит распад сложных биологических молекул липидов, углеводов и особенно протеинов с образованием более простых метаболитов. Сказать, что данные метаболиты имеют приятный аромат, стимулирующий потребление корма, довольно сложно.

По поводу полного отсутствия запаха у защищенных липидной оболочкой бутиратов: запах бутирата натрия чрезвычайно сильный и стойкий, поэтому в процессе образования липидной оболочки удается лишь частично снизить его интенсивность, что делает его более приемлемым для операторов на производстве, но в то же время он остается не менее притягательным для животных, так как обоняние животных в 100 раз превосходит человеческое.

К вопросу о плохих вкусовых качествах жира: необходимо понимать, что защитная оболочка бутирата представлена довольно тугоплавкой фракцией липидов, которая не подвергается ферментации в ротовой полости животных и обладает нейтральным вкусом. Более того, низкие дозировки по сравнению с бутиратами на носителе, позволяют сделать вывод, что присутствие «жировых компонентов» при вводе защищенного бутирата в состав кормов минимально (менее 0,07% от массы корма), что фактически не может повлиять на вкусовые качества готового комбикорма.

СМ3000 – вершина эволюции защиты бутирата

Многолетние исследования в области защиты действующих веществ от внешних воздействий и потери активности привели компанию King Techina к созданию уникального продукта – СМ3000. Этот препарат обладает наиболее совершенной защитой из всех представленных на мировом рынке форм бутиратов.

Компания King Techina является обладателем международного патента на технологию коатирования продуктов – Intelligent Microcapsule, а производимая продукция отвечает всем международным стандартам качества.

Процесс производства включает в себя несколько стадий:

Приготовление и очистка бутирата натрия
Осаждение жидкого бутирата натрия на минеральном носителе
Размещение минерального носителя с бутиратом натрия на полимерном пористом носителе
Покрытие двухслойной липидной оболочкой.
Получение готового продукта с концентрацией бутирата натрия 30%

Регулируемая толщина защитной оболочки, диаметр микрогранул, а также структура носителя позволяют получить видоспецифичные продукты для птиц и свиней с учетом особенности их физиологии: продолжительности переваривания кормов, рН желудка, активность ферментов, структура рациона.

Технология защиты, реализованная компанией King Techina, позволяет получать продукт с уникальными свойствами:

Абсолютная защита от внешних воздействий (температура, влажность, кислая среда желудка) – позволяет практически полностью исключить потери действующего вещества. Вследствие этого, препарат СМ3000 имеет самые низкие дозировки среди всех представленных на рынке продуктов на основе масляной кислоты.
Контролируемое растворение в кишечнике. Наружная липидная оболочка позволяет бутирату натрия проходить кислую среду желудка без потерь. В кишечнике происходит растворение оболочки с последующим высвобождением действующего вещества. Внутренняя липидная оболочка в сочетании с полимерным носителем обеспечивают медленное высвобождение бутирата натрия во ВСЕХ ОТДЕЛАХ кишечника. Все остальные препараты масляной кислоты растворяются в верхних отделах тонкого кишечника и не оказывают эффекта на нижние отделы.
Видоспецифичность – специалисты компании King Techina прекрасно понимают, что невозможно создать универсальный продукт для свиней и птиц по причине различий в физиологии питания. Поэтому регулируя толщину липидной оболочки, диаметр гранул и структуру носителя, создаются различные продукты для свиней и для птицы.
Экономичность. Минимальные дозировки препарата СМ3000 при высокой эффективности позволяют получать великолепные зоотехнические и экономические показатели при незначительных затратах.

Одним из важнейших аргументов в пользу СМ3000 является его эффективная дозировка, которая минимальна среди всех препаратов на основе масляной кислоты:

Табл. 1 Дозировки препаратов на основе бутирата

Как видно из таблицы, эффективная дозировка СМ3000 в 4 раза ниже, чем Бутирекс С4 у и в 2 раза ниже, чем для продуктов Овокрак и Гринкаб 70.

Результаты исследований.

В классических зоотехнических опытах, которые проводит подавляющее количество производителей и продавцов бутиратов, учитываются исключительно показатели продуктивности, такие как среднесуточный и абсолютный прирост живой массы, потребление и конверсия корма, а также сохранность. Эти данные определяют эффективность кормления и являются основными критериями оценки продуктивности животных. Однако делать выводы об эффективности действия бутиратов, основываясь только на зоотехнических показателях, - очень поверхностный подход. Безусловно, эти данные чрезвычайно важны, но важно помнить, что бутираты оказывают влияние, прежде всего, на гистологию и морфологию кишечника. Поэтому для полноценной оценки эффективности действия бутиратов необходимо включать в схему экспериментов гистологические исследования основных отделов кишечника.

Для этого компания ООО «Лафид» провела испытания СМ3000 в условиях предприятия по выращиванию цыплят-бройлеров, расположенного в Московской области. Гистологические исследования проводились на базе кафедры Гистологии в Московской Государственной Академии Ветеринарной Медицины и Биотехнологии имени Скрябина.

Для проведения эксперимента было сформировано две группы птицы – контрольная и опытная. В рацион птицы опытной группы был включен препарат СМ3000 в течение первых 14 дней жизни в дозировке 500 г/т корма.

Гистологические исследования

Для проведения гистологических исследований были отобраны по 3 головы цыплят от каждой группы в возрасте 7 и 14 дней. Был произведен их убой и отделение кишечника. Гистологическим исследованиям подвергались 12-ти перстная, подвздошная и слепая кишки.

Образцы тканей для гистологических исследований фиксировались в формалине и окрашивались при помощи гематоксилина и эозина.

12-ти перстная кишка

На рисунках 4 и 5 представлены гистологические срезы 12-ти перстной кишки цыплят бройлеров в возрасте 7-и и 14-и дней.

Рис. 4

Рис. 5

Гистологическое развитие тонкого отдела кишечника птицы до 7-го дня жизни протекает нормально как в контрольной, так и в опытной группе.

Стенка кишечника представлена хорошо сформированными слизистой, мышечной и серозной оболочками. Слизистая оболочка состоит из однослойного призматического эпителия, имеющего призматическую форму, хорошо выраженную щёточную кайму и базофильные гиперхромные ядра. Собственный слой слизистой оболочки состоит из хорошо развитой рыхлой соединительной ткани, с проходящими в ней сосудами, и мышечной пластинки. Кишечные ворсинки птиц правильной пальцевидной формы, относительно равномерной толщины и длины. Собственная пластинка слизистой оболочки птиц обеих групп образована хорошо выраженной рыхлой волокнистой соединительной тканью, в которой располагаются сосуды микроциркуляторного русла и крипты, состоящие из отдельных каёмчатых энтероцитов, незначительного количества бокаловидных клеток, базофильных эндокриноцитов и слабодифференцированных стволовых клеток.

Гистоархитектоника тонкого отдела кишечника птиц сохранена и характерна для бройлеров в данный период развития.

Однако после 14-и дней эксперимента у птицы контрольной группы наблюдаются деструктивные изменения: слизистая оболочка состоит из однослойного призматического эпителия, имеющего у птицы в возрасте 14 дней сильно вытянутую, неправильную форму. Кишечные ворсинки неравномерно утолщены, пальцевидной, булавовидной и листовидной формы, апикальная часть многих ворсинок в состоянии поверхностной деструкции в виде десквамации энтероцитов в просвет кишечника.

В то же время в 12-ти перстной кишке цыплят опытной группы в 14-ти дневном возрасте не наблюдалось деструктивных изменений.

Подвздошная кишка

Следующая группа рисунков (Рис. 6 и 7) представляет гистологию подвздошной кишки:

Рис. 6

Рис. 7

Уже после 7 дней применения СМ3000 видна разница в развитии слизистой подвздошной кишки цыплят: высота ворсинок у бройлеров опытной группы выше, чем в контроле.

К 14-у дню жизни разница в состоянии слизистой кишечника становится более выраженной. Это связано с тем фактом, что применение СМ3000 способствует восстановлению слизистой оболочки при повреждении ее грубыми частицами кормов, а также условно-патогенной микрофлорой.

Общеизвестно, что до 70% клеток иммунной системы сосредоточено в кишечнике, следовательно, нормальное состояние кишечника напрямую связано с состоянием здоровья птицы. Гистологические исследования показывают, что у птицы контрольной группы, не получавшей СМ3000 количество лимфоидных элементов в подвздошной кишке в 7 дней значительно больше, чем в 14, что свидетельствует об инволюции лимфоидных элементов в кишечной стенке. Данный процесс напрямую связан со снижением резистентности птицы к различным заболеваниям.

Слепые отростки

Серию гистологических исследований завершают срезы слепых отростков, представленные на рисунках 8 и 9:

Рис. 8

Рис. 9

Разница в состоянии слизистой слепой кишки у птицы контрольной и опытной групп на 7 день жизни невелика. Собственная пластинка слизистой оболочки животных обеих групп образована хорошо выраженной рыхлой волокнистой соединительной тканью, в которой располагаются сосуды микроциркуляторного русла и большого количества лимфоидных элементов, располагающихся диффузно.

Однако к 14-у дню жизни у цыплят контрольной группы наблюдаются такие же изменения в слепой кишке, как и в подвздошной: кишечные ворсинки неправильной отросчатой формы, неравномерной толщины и длины. У птицы в 7 дней жизни кишечные ворсинки значительно толще, чем в 14 дней. В кишечнике птицы в 7 дней жизни лимфоидных элементов значительно больше, чем в 14 дней. Соответственно, наблюдается инволюция лимфоидных элементов, что свидетельствует об ухудшении функциональной активности иммунной системы.

Важно помнить, что слепые отростки являются единственным отделом кишечника птицы, где происходит переваривание и усвоение клетчатки корма за счет специфической микрофлоры, пасажжирующейся в данном отделе кишечника. Следовательно, снижение функциональной активности слепой кишки приводит к ухудшению использования кормовых средств с высоким содержанием клетчатки, что и наблюдается у контрольной группы птицы.

В то же время, развитие слизистой оболочки слепых кишок у птицы опытной группы проходит значительно интенсивнее, что способствует увеличению площади всасывания и адгезии целлюлозолитической микрофлоры, способствующей перевариванию клетчатки.

Таким образом, применение СМ3000 позволяет более полноценно использовать кормовые средства (извлекать большее количество обменной энергии), особенно с высоким содержанием клетчатки.

Морфометрические исследования

Помимо гистологических исследований была проведена морфологическая оценка развития различных отделов кишечника. Измерялись следующие показатели: толщина слизистой оболочки, мышечного слоя, кишечной стенки и высота энтероцитов. Результаты морфологических исследований показали, что развитие всех отделов кишечника у цыплят опытной группы после 7-и дней применения СМ3000 значительно превосходило контрольную группу (Табл. 2). При этом, толщина слизистой оболочки и кишечной стенки слепой кишки, а также мышечного слоя подвздошной кишки у цыплят опытной группы более чем в 2 раза превосходили контрольную группу.

Положительная динамика в развитии кишечника наблюдается и на 14-й день применения препарата СМ3000, все морфологические признаки у цыплят опытной группы превосходят контрольную (Табл. 3).

Таким образом, полученные данные морфологических исследований свидетельствуют о положительном влиянии СМ3000 на морфологию тонкого и толстого отдела кишечника бройлеров. Препарат способствует уменьшению морфологических изменений кишечника, возникающих со временем под воздействием грубых кормов и нарушения кишечной микрофлоры. В результате использования рационов с высоким содержанием грубых кормов (например, жмыха), или при дисбактериозах, происходит уменьшение толщины слизистой оболочки тонкого и толстого отдела кишечника из за постоянного перерастяжения, химического и механического воздействия.

Зоотехнические показатели

Как уже неоднократно упоминалось, кишечник является одним из важнейших органов ЖКТ, где происходит окончательное переваривание и усвоение питательных веществ рациона, а также сосредоточено около 70% тканей иммунной системы. В связи с этим улучшение морфологического и гистологического состояния кишечника при использовании СМ3000 имеет тесную взаимосвязь с улучшением основных показателей продуктивности цыплят-бройлеров.

Влияние препарата СМ3000 на продуктивность бройлеров изучалась в 2-х сериях опытов, проводившихся в период с июня по сентябрь 2014 года. Контрольные и опытные птичники комплектовались суточным молодняком, полученным от одновозрастных родителей. Зоогигиенические показатели, параметры микроклимата и т.д. были сходными во всех птичниках. Результаты представлены в таблицах 4 и 5.

Результаты первой серии экспериментов показали, что при использовании СМ3000 сохранность увеличилась на 1,4%, конверсия корма снизилась на 0,12, что в конечном итоге способствовало повышению Индекса продуктивности на 22 единицы.

Для подтверждения полученных данных была проведена вторая серия опытов. Результаты показали, что применение СМ3000 повысило сохранность на 3,6%, ССП на 3,8 г, снизить конверсию на 0,11, что способствовало увеличению Индекса продуктивности на 54 единицы.

Выводы: эффективность применения СМ3000 подтверждена не только многочисленными зоотехническими опытами, результаты одного из которых представлены в этой статье, но и гистологическими и морфологическими исследованиями, показавшими положительную динамику развития всех без исключения отделов кишечника. Лучшее развитие слизистой обеспечивает большую площадь для абсорбции питательных веществ рационов, что позволяет улучшить продуктивные показатели животных и повысить эффективность кормления.

Конечный продукт

УВЕЛИЧИТЬ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОРМЛЕНИЯ

СМ 3000

Введение

Старший научный консультант ООО «Лафид» Драчеловский О.В.