Автореферат (Теоретическое обоснование и разработка системы получения качественной продукции молочного животноводства в регионе с комбинированным техногенным загрязнением), страница 7

Использовали микробную культуру, содержащуюштаммы бактерий родов Azomonas, Azotobacter, Bacillius и гриб рода Trichoderma(предложенную КубГАУ, А.И. Петенко, 2013 г.).Опыт проводили in vitro, затем в производственных условиях. Использовалимикробиологическую культуру, содержащую штаммы бактерий родов Azomonas,Azotobacter, Bacillius и гриб рода Trichoderma. Было обнаружено, что в опытныхобразцах более быстро проходили процессы, сопровождающиеся выделением газов,активней происходил каскад превращений азота: органический азот интенсивнометаболизировался до нитратов и нитритов в течение первых 14 суток.

Примикробиологическом исследовании установили, что ассоциированная микробная29культура полностью подавляла рост отдельных представителей патогенноймикрофлоры:синегнойнойпалочки,стафилококков,клебсиелл.В3производственных условиях в ходе исследования 0,5 м навоза помещали наплоскость со слабым наклоном, обильно смачивали микробной культурой иотбирали каждые 10 дней пробы субстрата и стекавшей от него по наклоннойповерхности жидкости. Обнаружили, что через 20 суток в навозе снижалосьсодержание Zn на 11,5%, Cu на 6,8%. Выявили также слабую тенденцию кснижению активности навоза по 90Sr и 137Cs.В жидком стоке, напротив, отмечали сравнительно высокое содержание Cd,Cu и Zn, а также 90Sr. Полученные результаты позволяют предположить, чтобиотехнологическое ускорение разложения навоза косвенно способствуетснижению вторичного разноса экотоксикантов. По-видимому, при болееинтенсивных процессах биоразложения жидкая фракция образуется достаточнобыстро и уносит с собой некоторое количество токсичных металлов ирадионуклидов, а изменение водородного показателя рН при интенсивноймикробной ферментации способствует увеличению подвижности отдельныхконтаминантов.

При медленном, естественном разложении навоза, опасныеконтаминанты успевают адсорбироваться на структурных элементах навоза исохраняются в нем при последующем использовании. Использованиебиотехнологического способа обработки навоза позволило уменьшить содержаниевредных веществ (тяжелых металлов и радионуклидов) и патогенныхмикроорганизмов. Сточная жидкость в дальнейшем требует утилизации илипереработки.2.2.4 Применение электрофизического метода наносекундного электронногопучка с целью обеззараживания и повышения качества молокаОдним из методов обработки сырого молока с целью элиминациимикрофлоры является лучевая стерилизация.

Применительно к радиационнойобработке продукции МАГАТЭ предложены специальные термины: радисидация(4–6 кГр), радуризация (6–10 кГр) и радаппертизация (10–50 кГр). Уровеньпоглощенной дозы прямо влияет на бактерицидный эффект.Исследования влияния дозовой нагрузки на выживаемость патогенныхмикроорганизмов in vitro проводили на бактериях рода Salmonella. Использовалиштаммы, способные обитать в молоке, мясе, яйцах, на поверхности инвентаря:Salmonella enterica, серовар Typhimurium 79, серовар Gallinarum и серовар Enteritidis11272.

Микроорганизмы подвергали воздействию наносекундным пучкомускоренных электронов при разной поглощенной дозе, затем инкубировали течение2 суток и производили количественный подсчет колоний. Полученные результаты:при воздействии на микробную культуру НЭП с поглощенными разными дозами (5кГр, 10 кГр, 25 кГр) микроорганизмы Salmonella typhimurium, Salmonella Gallinarum,Salmonella Enteritidis полностью погибают, отсутствует рост колоний напитательной среде. Для подбора оптимальных технологических параметровэлектронно-лучевой стерилизации были проведенные модельные исследования накуриных яйцах.

Установили, что при радуризации в дозе 5 кГр полностьюэлиминируется микрофлора с поверхности яйца, при этом отсутствуют изменения30химического состава скорлупы, белка и желтка. Изменения инкубационных свойствпри обработке яиц НЭП также обнаружено не было. Полученные результатыпозволили подобрать эффективные параметры для последующей радуризациимолока.Нами была изучена возможность использования наносекундного пучкаускоренных электронов для снижения бактериальной обсеменѐнности молока,полученного от животных в районе с комбинированным техногенным загрязнением.Для радиационной обработки молока использовались ускоренные электронывысокой энергии (0,5 – 5 МЭв) в форме наносекундных импульсов, поглощеннаядоза (ПД) для проб молока составляла 10 кГр.Установили, что при радуризации молока с поглощенной дозой 10 кГр,достаточной для снижения количества микроорганизмов до предела обнаружениябактериологическим методом, изменяются количество свободных аминокислот,соматических клеток, улучшается сыропригодность молока по сычужно-бродильнойпробе (рисунок 16).Содержание соматических клеток в радуризированноммолоке в зависимости от поглощенной дозы40000003000000Количествосоматическихклеток200000010000000024681012Поглощённая доза НЭП (в кГр)Рисунок 16 – Содержание соматических клеток в радуризированном НЭП молоке взависимости от поглощѐнной дозы.Установили, что в радуризированном молоке меняется соотношениеаминокислот.

Так, массовая доля глутаминовой кислоты увеличилась на 8,9%,аспарагиновой кислоты - на 10%, пролина - на 12,8%, серина - на 7,6%, гистидина –на 2,5%, лизина – на 3%, изолейцина – на 4%, треонина – на 5%, валина – на 4,1%,цистеина – на 8,5%.При проведении сычужно-бродильной пробы выявлено значительноеулучшение сыропригодности молока по сравнению с контрольными образцами. Так,все исходные образцы демонстрировали 3 класс по сычужно-бродильной пробе, чтосоответствует непригодному для изготовления сыра молоку.

Далее они былиразделены на опытную и контрольную группы. Среди опытных образцов,подвергнутых обработке импульсом ускоренных электронов при поглощенной дозеоколо 10 кГр, в 67% случаев выявлен 1 класс, а в 33% случаев – 2 класссыропригодности по сычужно-бродильной пробе, что является хорошим иудовлетворительным результатом. Все контрольные пробы соответствовали 3классу сыропригодности. Предполагаем, что улучшение сыропригодности связано с31изменение белкового, аминокислотного состава и микробиологического составамолока, однако данное направление требует дополнительных исследований.Содержание малонового диальдегида – химического маркера свободнорадикальных процессов в молоке менялось в зависимости от дозы облучения и отжирности молока и находилось в диапазоне 2,7-3,2 мкмоль/л, что не превышаетдопустимые нормативные значения.2.2.5 Система получения качественной продукции молочного животноводствав регионе с комбинированным загрязнениемНами была разработана и предложена система повышения качества продукциимолочного животноводства, основанная оценке экологических рисков, комплекснойкоррекции звеньев пищевой цепи, молочного и мясного сырья (рисунок 17).Основные принципы:1.

Мониторинг загрязнения кормовых растений, организма животного,продукции и сырья опасными контаминантами различного происхождения.2. Профилактика негативного влияния контаминантов на организм животных:подбор препаратов должен проводиться с учетом характера загрязнения,применение препаратов для восстановления нарушенного метаболизма ииммунофизиологического статуса.4. Санитарная обработка молока и молочного сырья способами, невызывающими разрушения нативных компонентов, имеющих биологическуюценность.5. Предотвращение вторичного загрязнения агроэкосистем ксенобиотиками,содержащимися в навозе крупного рогатого скота. Применение биотехнологическихспособов переработки навоза.Для исследования эффективности зоогигиенических мероприятий посохранению здоровья животных и повышению качества продукции молочногоживотноводства в регионе с комбинированным загрязнением проводили опыт набазе одного корпуса молочно-товарной фермы, расположенной в районе ВУРС.Животные были отобраны в две группы (опытная и контрольная) по 50 голов,группы аналогов сформированы по эксплуатационным, половозрастным,соматическим, физиологическим характеристикам.

До начала и после завершенияопыта у всех животных опытной и контрольной групп брали пробы крови длягематологического и биохимического анализов. Определяли содержаниекомпонентов антиоксидантной системы (витамины А, Е, С, цистеин), печеночныхтрансаминаз, щелочной фосфатазы, креатинкиназы, соотношение фосфора икальция в плазме крови. Также определяли количество надоенного молока и егокачественные показатели.На 1 этапе исследовали содержание Cd, Cu, Zn, Fe, 90Sr, 137Cs, 210Pb вкормосмеси, молоке, моче и навозе коров.

Также анализировали продуктивностькоров и качественные показатели молока: физико-химические, микробиологическиепоказатели, содержание соматических клеток, аминокислотный состав. Затем, на 2ом этапе проводили алиментарную профилактику негативного влияния тяжелыхметаллов и радионуклидов на здоровье животных. Коровам опытной группыскармливали последовательно сорбирующий препарат «Экост» в течение 10 дней в32дозе 0,1 г/кг массы в сутки; препарат, улучшающий метаболизм – «МНА»(гидроксаналог метионина) в течение 10 дней в дозе 50 г/гол.

сутки; затем кормовуюдобавку «Соевый белковый изолят» по 20 г/голову в сутки в течение 10 дней.Рисунок 17 – Система получения качественной продукции молочногоживотноводства в регионе с комбинированным техногенным загрязнением.33Установили, что у животных в опытной группе более интенсивноэлиминировались из организма тяжелые металлы, улучшились функции печени,почек, повысился иммунофизиологический статус (рисунок 18).Изменение биохимических маркеров в опытной иконтрольной (n=200)120100806040200105,9101,1297,0576,1173,4874,1558,8626,4671,2327,1518,4АСТ26,8ЩФГ-ГТПДо началаопытаЧерез 30сутокГруппа "Опыт"До началаопытаЧерез 30сутокГруппа "Контроль"Рисунок 18 – Изменение биохимических маркеров в опытной и контрольнойгруппах коров после курса алиментарной профилактики, (n=200).Также отмечали увеличение продуктивности коров за счет повышения удоя исодержания белка в молоке (таблица 7).Таблица 7 – Динамика показателей удоя и концентрации белка в молоке коровопытной и контрольной групп, (n=200).Динамика показателей удоя и концентрации белка в молоке коров опытной иконтрольной группКонцентрацияГруппаУдой(n=200)белка в молоке,животных(кг/сут.)%21.36 ±1,543.36 ± 0,02опыт*До начала опыта21.57 ± 1,333.34 ± 0,05контроль3.42 ± 0,05опыт*24,11 ±1,25В конце опыта21.86 ±1,983.33 ±0,08контроль3.41± 0,02опыт*23.12±1,76Через 30 суток послезавершения опытаконтроль20.35 ± 1,913.32 ±0,06* Примечание: изменения статистически значимы, р≤0,04Экономическую эффективность разработанной нами комплексной системыполучения качественной молочной продукции в регионе с комбинированнымтехногенным загрязнением рассчитывали путем деления экономического эффектана затраты на использованные препараты.