Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.08) на тему:Ветеринарно-гигиеническое обоснование применения пермаита для повышения продуктивности овец

А

? ' V, I

ЧУВАШСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

На правах рукописи

КУЗЮКОВ СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ

ВЕТЕРИНАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПЕРМАИТА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ОВЕЦ

16.00.08. - "Гигиена животных, продуктов животноводства и ветеринарно-санитарная экспертиза"

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук

Научные руководители: доктор ветеринарных наук,

профессор Алексеев Г. А. заслуженный работник Высшей школы ЧР и РФ, доктор ветеринарных наук, профессор Кириллов Н.К.

Чебоксары 1999

стр.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ...................... 4

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ................................. 9

2.1. Характеристика природных цеолитов .............. 9

2.2. Использование цеолитов в животноводстве и ветеринарии.................................... 38

2.3. Перспективы использования цеолитсодержащих пород Алатырского месторождения ЧР ................... 27

3. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ................. ........ 32

3.1. Материал и методика исследований ............... 32

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.......................... 37

4.1. Токсикологическая оценка пермаита .............. 37

4.1.1. Определение параметров острой токсичности ---- 37

4.1.2. Морфологический состав крови белых крыс при острой интоксикации пермаитом .................. 39

4.1.3. Морфологический состав крови и некоторые показатели рубцового пищеварения овец при острой интоксикации пермаитом ......................... 43

4.1.4. Определение хронической токсичности пермаита . 49

5. НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ОПЫТ ..................... 52

5.1. Зоогигиеническая оценка отдельных показателей микроклимата овчарни ........................... 52

5.2. Влияние скармливания пермаита на физиологическое состояние организма овец ....................... 54

5.3. Влияние пермаита на морфологические показатели крови овец..................................... 55

5. 4. Влияние пермаита на биохимические показатели

крови овец..........................................................................63

5. 5. Влияние пермаита на факторы неспецифической

резистентности организма овец ....................................71

5.6. Результаты патоморфологических и гистологических

исследований ......................................................................78

5. 7. Влияние пермаита на живую массу, мясную и.......

шерстную продуктивность..............................................83

5.8. Результаты исследования ветеринарно-санитарных

показателей мяса овец ....................................................86

5.8.1. Органолептические показатели ..................................86

5.8.2. Биохимические показатели мышечной ткани ............87

5.8.3. Бактериологические показатели мышечной ткани . 88

5.8.4. Результаты исследования биологической полноценности мяса ......................................................89

5.8.5. Результаты исследования сохраняемости мяса ... 91

5.8.6. Результаты химико-токсикологического исследования мяса и внутренних органов ..............93

6. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ............................97

7. ВЫВОДЫ.........................................................106

8. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ ..................................................108

9. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ..................................109

10. ПРИЛОЖЕНИЕ....................................................................127

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время среди незаразных болезней животных широкое распространение имеет нарушение обменных процессов в организме, связанное с недостатком макро- и микроэлементов, витаминов и т. д. Доказано, что микроэлементы участвуют во всех видах обмена веществ и им принадлежит большая биологическая роль в живых организмах. Для нормального течения обмена веществ в тканях должны присутствовать определенные микроэлементы в необходимых концентрациях и соотношениях. При недостатке или избытке некоторых из них нарушаются процессы синтеза биологически активных соединений (ферменты, гормоны, витамины и др.). Наблюдаются расстройства обмена веществ, падение продуктивности (образование белков, мышц, молока, шерсти, жиров, углеводов и т. д.), воспроизводства, иммуно-биологических свойств.

Острой проблемой остаются использование биологической полноценности рационов, совершенствование методов питания животных с учетом современных достижений физиологии и биохимии, потребности организма в питательных веществах, в том числе и минеральных элементах. При этом потребности животных определяются не только количеством и качеством питательных веществ, но и наличием в рационе биоактивных веществ. Последние все шире используются в качестве стимуляторов шерстной и мясной продуктивности. Вместе с тем активно ведутся поиски новых, более эффективных и дешевых минеральных добавок, всесторонне изучаются их биологическое действие на организм животных, способы применения.

Важнейшей задачей животноводства остается необходимость снижения себестоимости и уменьшение расхода кормов на единицу товарной продукции.

В последнее время несомненный интерес в этом отношении представляют и минералы цеолитовой природы, которые обладают уникальными сорбционными, ионообменными, молекулярно-ситовыми, каталитическими свойствами и, по мнению исследователей, являются своеобразными регуляторами процессов пищеварения у жвачных. Имеющиеся литературные данные (А.М.Караджян и др., 1984; Г.М.Седило, 1987; В.Д.Степура, А.М.Шадрин, 1988; А.П.Кузовлев и др. 1991; Е.Ф. Николаев, 1992; С.Г.Кузнецов, 1993) свидетельствуют о том, что включение в рационы животных цеолитов благоприятно действует на процессы пищеварения, повышает устойчивость и сохранность овец к заболеваниям, а также положительно влияет на рост и продуктивность животных.

В данный момент большой интерес проявляется к использованию цеолитов Алатырского месторождения, которые являются одним из важнейших природных богатств Чувашской Республики, включение которых в рационы сельскохозяйственной птицы, свиньям, крупному рогатому скоту, по мнению многих авторов, оказывает положительное влияние на продуктивность и сохранность (Г.И.Иванов, Т.Е.Григорьева, 1995, 1996, 1997; Г.А.Алексеев, Н.К.Кириллов, С.Д.Назаров, 1996, 1997; С.Д.Назаров, 1998). При этом природные цеолиты разных месторождений различаются по химическому составу, что зависит от типа цеолита, его содержания в породе, глубины залегания и наличия других примесей. Поэтому в каждом конкретном случае необходимо определить токсические свойства, изучить влияние их на организм различных видов животных и уста-

новить оптимальные дозы их применения. Вопрос эффективности использования той или иной минеральной добавки в животноводстве и ветеринарии и определение оптимальной дозы этой добавки можно установить лишь экспериментальным путем.

Учитывая вышеизложенное, изучение токсикологических свойств пермаита, влияние его на физиологическое состояние организма, гематологические и биохимические показатели крови, факторы неспецифической резистентности, определение оптимальной дозы, влияние на продуктивность и качества мяса, а также определение эффективности включения в рацион овцам цеолитов Ала-тырского месторождения Чувашской Республики с учетом микроклимата помещения является весьма актуальной проблемой.

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований явилось ветеринарно-гигиеническое обоснование использования пермаита для повышения продуктивности и качества продукции овец.

Для достижения поставленной цели перед нами были поставлены следующие задачи:

1. Изучить состояние микроклимата в овчарне колхоза им. Ленина, где проводились основные исследования.

2. Определить токсические свойства пермаита и установить влияние его на клинико-гематологические и биохимические показатели крови овец при однократном и многократном применении, а также на некоторые показатели неспецифической резистентности при длительном применении.

3. Изучить возможный стимулирующий эффект пермаита на мясную и шерстную продуктивность, а также физические показатели шерсти овец в условиях хозяйства.

4. Изучить ветеринарно-санитарные показатели продуктов

5. Разработать рекомендации по применению пермаита для повышения мясной и шерстной продуктивности овец.

Научная новизна. Впервые изучено влияние пермаита на организм овец при однократном и многократном применении. Получены данные о влиянии пермаита на физиологическое состояние организма, гематологические и биохимические показатели крови животных, факторы неспецифической резистентности организма. Установлено влияние его на мясную и шерстную продуктивность. Произведена ветеринарно-санитарная оценка качества мяса животных, получавших пермаит. Изучена биологическая полноценность данного мяса в опытах на крысах и его сохраняемость в охлажденном состоянии при длительном хранении.

Работа выполнена в соответствии с планом научных исследований Чувашской ГСХА (номер госрегистрации 01960011396).

Практическая ценность работы заключается в том, что на основании проведенных исследований установлено положительное воздействие пермаита на организм овец . Скармливание этого цеолит-содержащего препарата в качестве добавки к основному рациону способствует повышению мясной и шерстной продуктивности. Дана комплексная ветеринарно-санитарная оценка качества мяса подопытных животных. Результаты исследований внедрены через Чувашский центр научно-технической информации (1998).

На основании проведеннных исследований разработаны рекомендации "Использование пермаита для повышения шерстной и мясной продуктивности овец".

Апробация работы. Результаты исследования по теме диссер-

тации доложены на научных конференциях ЧГСХА в 1996-1998 гг.; на региональной научно-практической конференции по проблемам использования ресурсов агропромышленного производства (Чебоксары, 1997).

Публикации. По материалам работы опубликовано 6 работ.

Объем работы. Диссертация изложена на 126 страницах и состоит из общей характеристики работы, обзора литературы, собственных исследований, обсуждения результатов исследований, выводов, практических предложений и списка использованной литературы, который включает 143 источников, в том числе 23 иностранных.

На защиту выносятся:

- токсикологическая оценка пермаита;

- влияние пермаита на физиологическое состояние организма, гематологические и биохимические показатели крови и на некоторые показатели неспецифической резистентности;

- влияние пермаита на мясную и шерстную продуктивность;

- ветеринарно-санитарная оценка качества мяса;

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 2.1. Характеристика природных цеолитов

Природные цеолиты - это новый тип полезных ископаемых , характеризующиеся микропористыми каркасными алюмосиликатами кристаллической структуры, содержащие каналы и пустоты, занятые крупными ионами и молекулами воды. Последние имеют значительную свободу движения, что приводит к ионному обмену и обратимой де-гитратации. Первичной строительной единицей цеолитового каркаса является тетраэдр, центр которого занят атомом кремния и алюминия, а в вершинах расположены четыре атома кислорода. Каждый атом кислорода является общим для двух тетраэдров. Их совокупность образует непрерывный каркас. Замена 314+ на А13+ в тетраэдрах определяет отрицательный заряд каркаса, который компенсируется зарядами одно- или двухвалентных катионов (К, Ма, Са, и др.), расположенных вместе с молекулами воды в каналах структуры. Катионы, находящиеся в каналах, легко замещаются, поэтому их называют обменными в отличии от алюминия и кремния, которые в обычных условиях не обмениваются и называются каркасными атомами (И. И. Грабовенский, Г. И. Калачнюк, 1984; Г. В. Цицишвили, Т. Г. Андроникашвили, Г.Н.Киров, 1985; Н. В. Челищев, Б.Г.Беренш-тейн, В.Ф.Володин, 1987). Общую эмпирическую формулу природных цеолитов можно представить следующим образом: М х/п [(АЬ02)х . (3102)у]. г Н20, где М - катион с валентностью п;

1 - число молекул воды;

У : х - колеблется в пределах от 1 до 5 (12) Благодаря строго определенным размерам пор внутренних по-

лостей природные цеолиты обладают молекулярно-ситовыми свойствами, являются хорошими адсорбентами для многих неорганических и органических веществ. В полость цеолитов могут проникать только те молекулы, величина которых не превышает размера их пор, а именно от 2 до 9 нм.

Для цеолитов характерны обратимые процессы гидратации и дегидратации. Так, при нагревании до 400°С из цеолитов можно удалить без разрушения их структуры воду. Обезвоженные цеолиты могут вновь поглощать до 20% влаги, что необходимо учитывать при транспортировке и хранении (Г.И.Калачнюк, 1990; С.П.Кузнецов, 1993; 0. И. Маслиева, 1970; Н. И. Петункин, А. А. Черновский, 1991).

В зависимости от морфологического состава (в цеолитах кроме основного содержатся и сопутствующие минералы - полевые шпаты, кварц, слюда, глина и т.п.) цеолиты разных месторождений имеют неодинаковые физико-химические свойства и различный кати-онный состав. Даже их состав меняется в пределах данного месторождения, на что оказывает влияние глубина залегания породы (Ф. И.Идиатуллин, 1996). Этим объясняется противоречивость получаемых результатов в экспериментах на животных, что осложняет паспортизацию опытных партий (И. И. Грабовенский, Г. И. Калачнюк, 1984, Г. В.Цицишвили и др., 1985).

Как видно из таблицы 1, в состав цеолитов входит большой набор минеральных элементов (свыше 40). Из микроэлементов, имеющих важное значение в кормлении животных, содержатся железо, медь, цинк, кобальт, марганец, селен. Количество токсичных элементов в цеолитах различных месторождений колеблется в широких пределах: свинец - от 2 до 600 мг/кг (ПДК 50), кадмий - от еле-

- и -

дов до 2 мг/кг (ПДК 0,4), мышьяк - от следов до 100 мг/кг (ПДК 50), ртуть - от следов до 20 мг/кг (ПДК 0,1), фтор - от 200 до 1400 мг/кг (ПДК 2000). В цеолитах отдельных месторождений содержание токсичных элементов значительно превышает ПДК, но они часто представлены малорастворимыми формами и их биологическая доступность для животных изучена крайне недостаточно (Н.И. Пе-тункин, А. А.Черновский, 1991, С.П.Кузнецов, 1993).

Таблица 1

Химический состав цеолитов различных месторождений

Показатели

] Пегасское | Холинское |Шивыртуйская |(Кемеровская| (Бурятия) |(Читинская | область) | | область)

Тип минерала Среднее содержание цеолита, %

| Гейландит |Клиноптилолит|Клиноптило-

I

I

57

58

|лит | 68

В цеолитах содержатся

Оксид кремния Оксид алюминия Оксид титана (IV) Оксид железа (III) Оксид кальция

I

62,7 12,1 0, 28

3, 09

4, 61

I

65,7 11,5 0, 07 О, 73 1,89

68,5 13,9 О, 23 1,78 3, 29

1

1 1 1 1 1 2 | 3 1 4

1 Оксид магния | 1,24 | 0, 56 0,14

Оксид натрия | 0,41 | 2, 97 1,28

Оксид калия | 1,16 | 3,19 2, 69

Оксид марганца (II) | 0,01 | 0,18 0,15

Вода | 14,1 | 12,9 13,4

Свинец, мг/кг | 25 | 40 37

Кадмий, мг/кг \ 25 | - 1,3

Мышьяк, мг/кг | | 10 100

Ртуть, мг/кг I 0,70 | 0,01 0,05

Фтор, мг/кг I 500 | 300 900

Ионообменная емкость, |

мг-экв. /г | 1,99 | 1,57 1,77

Объемная масса, г/см3 | 2,42 | 2, 38 2, 39

Плотность, г/см3 | | 1,94 | 1 1,94 1,56

Механизм действия природных цеолитов в первую очередь проявляется в желудочно-кишечном тракте и при этом биологические эффекты их зависят от структуры кристаллической решетки, типа обменных катионов, степени их сорбции и десорбции. В целом взаимодействие цеолитов с живым организмом реализуется через механические, физические и химические процессы, сопровождающиеся изменениями как самой породы, так и контактирующих с ней биологических сред (В.Н.Николаев, 1990; Н.И.Петункин, А. А.Чер-новский, 1991; Т.ОавдктБ, Л.ШаПаБе, 1990; £оуа et а. 1989).

Установлено (В. А. Болтян, 1991; Г. И. Калачнюк, 1990; А.Ф.

Кутилов, 1991; А. К. Москалев и др., 1981; Т. Dawk ins, J. Wallas, 1990), что цеолиты благотворно влияют на морфологическое состояние слизистой оболочки, усиливают функционирование микроворсинок, что улучшает пищеварение и всасывание, регулируют содержание свободной жидкости в кишечнике, чем способствует формированию более плотных масс.

По мнению многих исследователей, цеолиты способствуют замедлению скорости прохождения кормовой массы через желудочно-кишечный тракт, благодаря чему повышается степень воздействия на них ферментов (3. Г. Микаутадзе, 1986).

Обладая молекулярно-ситовыми свойствами и большой активной поверхностью цеолиты селективно сорбируют аммиак, сероводород, метан, углекислый газ, меркаптан, воду, углеводороды, фенолы, экзо- и эндотоксины, тяжелые металлы, радионуклиды, некоторые микроорганизмы. Одной из функций цеолитов является регуляция состава и концентрации электролитов желудочно-кишечного тракта , а через них - минерального обмена и кислотно-щелочного состояния в организме (В.Н.Николаев, 1990; A.M.Паничев, Т.Ю.Бутенко, Г. В. Заречнева, 1991).

Установлено (М.Ф.Кулик, И.Н.Величко, А.И. Овсиенко и др., 1991; В.К.Горохов, Б.А.Тимофеев, А. П. Русских и др., 1984; A.M.Паничев, Т. Ю. Бутенко, Г. В. Заречнева и др., 1991), что цеолиты являются поставщиками в электролиты пищеварительного тракта и некоторых микроэлементов. В кристаллической решетке кли-ноптилолита ряд катионов - Cag+, Mg2+, К+ и Na+ находятся в обменном состоянии, и за счет цеолитов потребность животных в данных катионах может покрываться на 30-40%.

Но наряду с донорным эффектом цеолиты обладают и опреде-

ленным акцепторным действием, направленным на захват и вывод из пищеварит�