Сделать корм для животных более полезным поможет исследование студентов и учёных ПНИПУ
02.08.2023
Правильное кормление сельскохозяйственных животных и птиц, таких, как курицы, свиньи, коровы и других, является очень важной задачей в процессе их выращивания. Раньше в корма добавляли различные антибиотики для поддержки иммунной системы, правильной работы желудочно-кишечного тракта и лечения от паразитов, но вместе с мясом и другими продуктами животного происхождения лекарственные препараты могли попасть и в организм человека, что считается небезопасным. Поэтому сейчас в качестве альтернативы применяют микробные биопрепараты (пробиотики, пребиотики и симбиотики). Они экологически безопасны и не вызывают побочных эффектов, а также положительно влияют на микрофлору ЖКТ, что позволяет поддерживать здоровье сельскохозяйственных животных и птиц.
Но производство подобных препаратов стоит недёшево, в связи с чем на сегодня ведётся поиск более качественного и дешёвого заменителя. Учёные Пермского Политеха выявили факторы, которые улучшают биосинтез необходимых ферментов, а также создали технологию, которая позволит сделать продукты питания для животных более полезными.
Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Статья с результатами исследования была опубликована в журнале «Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология».
На сегодняшний день в качестве добавки в кормах сельскохозяйственных животных и птиц используют отруби, которые являются отходами зернового производства. Чтобы улучшить усвояемость белковых компонентов, в них добавляют ферментные препараты, за счёт чего повышается количество аминокислот и пептидов в составе корма. Такие биопрепараты делаются на основе тканей животных, но их себестоимость очень высока и невыгодна для сельхозпроизводителей. Политехники считают, что ферментный компонент возможно заменить безопасной бактерией вида Bacillus subtilis, которую можно легко выращивать на отходах зернового производства.
- Спорообразующие бактерии рода Bacillus выделяют специальные ферменты, которые «перерабатывают» трудноперевариваемые корма из отрубей в легкоусвояемые белки и аминокислоты. В ходе выполнения работы нами была оптимизирована питательная среда для роста микроорганизмов и продукции протеолитических ферментов. В начальных экспериментах добавляли белок в виде альбумина и казеина. Далее в целях оптимизации нами были выбраны отходы: подсолнечный шрот (побочный продукт при производстве растительных масел) и пшеничные отруби, то есть животный белок был заменен на растительный. А в качестве источника азота вместо пептона и дрожжевого экстракта стали использовать мочевину, чтобы снизить стоимость питательной среды, - рассказывает руководитель проекта, доцент кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ, кандидат химических наук Анна Портнова.
Во время исследования учёные произвели культивирование бактерией вида Bacillus subtilis в питательной среде, содержащей набор солей, которые обеспечивали потребность микроорганизмов в ионах магния, кальция, натрия и калия, а также5 % отрубей. В качестве источника углерода политехники использовали глюкозу в различных концентрациях. Они внесли культуру бактерий в питательные среды в количестве 1 %. Далее ученые провели инкубирование в термостатической качалке, соблюдая температуру + 370 С и скорость перемешивания 130 оборотов в минуту. Каждые 24 часа они определяли количество образующихся аминокислот.
- По результатам культивирования можно сделать вывод, что протеолитические ферменты хорошо действуют на добавленные в среды отходы. Разрушая белки до аминокислот, они преобразуют их в более доступную, легче усвояемую форму для потребления сельскохозяйственными животными. Протеолитическая активность полученной кормовой добавки составляет 0,025 единиц на 1 грамм отрубей и её себестоимость ниже, чем у аналога, например, «Протосубтилина». Кроме того, мы рассчитали нормы внесения препарата в корма для птиц. В сравнении с другими добавками, нашу достаточно удобно добавлять в кормовую смесь, - говорит студентка кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ Елена Кравцова.
Благодаря данным, которые учёные получили во время эксперимента, был спроектирован биореактор с мешалкой для культуральной жидкости, используемой для обогащения пшеничных отрубей, а также разработана технологическая схема получения кормовой добавки на основе бактерий Bacillus subtilis и отрубей для цели сбережения ресурсов в сельском хозяйстве.
Исследование учёных Пермского Политеха поможет сделать питание сельскохозяйственных животных более полезным и безопасным. Разработка позволитотказаться от профилактического использования антибиотиков в животноводстве, а также сможет решить задачи по импортозамещению в области кормовых добавок для сельского хозяйства.
Но производство подобных препаратов стоит недёшево, в связи с чем на сегодня ведётся поиск более качественного и дешёвого заменителя. Учёные Пермского Политеха выявили факторы, которые улучшают биосинтез необходимых ферментов, а также создали технологию, которая позволит сделать продукты питания для животных более полезными.
Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Статья с результатами исследования была опубликована в журнале «Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология».
На сегодняшний день в качестве добавки в кормах сельскохозяйственных животных и птиц используют отруби, которые являются отходами зернового производства. Чтобы улучшить усвояемость белковых компонентов, в них добавляют ферментные препараты, за счёт чего повышается количество аминокислот и пептидов в составе корма. Такие биопрепараты делаются на основе тканей животных, но их себестоимость очень высока и невыгодна для сельхозпроизводителей. Политехники считают, что ферментный компонент возможно заменить безопасной бактерией вида Bacillus subtilis, которую можно легко выращивать на отходах зернового производства.
- Спорообразующие бактерии рода Bacillus выделяют специальные ферменты, которые «перерабатывают» трудноперевариваемые корма из отрубей в легкоусвояемые белки и аминокислоты. В ходе выполнения работы нами была оптимизирована питательная среда для роста микроорганизмов и продукции протеолитических ферментов. В начальных экспериментах добавляли белок в виде альбумина и казеина. Далее в целях оптимизации нами были выбраны отходы: подсолнечный шрот (побочный продукт при производстве растительных масел) и пшеничные отруби, то есть животный белок был заменен на растительный. А в качестве источника азота вместо пептона и дрожжевого экстракта стали использовать мочевину, чтобы снизить стоимость питательной среды, - рассказывает руководитель проекта, доцент кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ, кандидат химических наук Анна Портнова.
Во время исследования учёные произвели культивирование бактерией вида Bacillus subtilis в питательной среде, содержащей набор солей, которые обеспечивали потребность микроорганизмов в ионах магния, кальция, натрия и калия, а также5 % отрубей. В качестве источника углерода политехники использовали глюкозу в различных концентрациях. Они внесли культуру бактерий в питательные среды в количестве 1 %. Далее ученые провели инкубирование в термостатической качалке, соблюдая температуру + 370 С и скорость перемешивания 130 оборотов в минуту. Каждые 24 часа они определяли количество образующихся аминокислот.
- По результатам культивирования можно сделать вывод, что протеолитические ферменты хорошо действуют на добавленные в среды отходы. Разрушая белки до аминокислот, они преобразуют их в более доступную, легче усвояемую форму для потребления сельскохозяйственными животными. Протеолитическая активность полученной кормовой добавки составляет 0,025 единиц на 1 грамм отрубей и её себестоимость ниже, чем у аналога, например, «Протосубтилина». Кроме того, мы рассчитали нормы внесения препарата в корма для птиц. В сравнении с другими добавками, нашу достаточно удобно добавлять в кормовую смесь, - говорит студентка кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ Елена Кравцова.
Благодаря данным, которые учёные получили во время эксперимента, был спроектирован биореактор с мешалкой для культуральной жидкости, используемой для обогащения пшеничных отрубей, а также разработана технологическая схема получения кормовой добавки на основе бактерий Bacillus subtilis и отрубей для цели сбережения ресурсов в сельском хозяйстве.
Исследование учёных Пермского Политеха поможет сделать питание сельскохозяйственных животных более полезным и безопасным. Разработка позволитотказаться от профилактического использования антибиотиков в животноводстве, а также сможет решить задачи по импортозамещению в области кормовых добавок для сельского хозяйства.
Марина Осипова © Вечерние ведомости
Читать этот материал в источнике
Читать этот материал в источнике
Свердловские пожарные за сутки потушили 14 техногенных пожаров
Среда, 27 ноября, 21.04
Более 10 тысяч нарушений ПДД пресекли свердловские автоинспектора на прошлой неделе
Среда, 27 ноября, 20.40
Новый этап благоустройства ждёт Парк Маяковского
Среда, 27 ноября, 20.07