doi: 10.15389/agrobiology.2025.2.331rus
УДК 636.32/.38:636.084:[612.32+612.12+612.017.11
Работа выполнена при финансовой поддержке фундаментальных научных исследований Минобрнауки России ГЗ 0445-2021-0002.
РЕГУЛЯТОРНОЕ ДЕЙСТВИЕ ТАНИНОВ НА РУБЦОВОЕ ПИЩЕВАРЕНИЕ, МИКРОБИОТУ ТОЛСТОЙ КИШКИ, БИОХИМИЧЕСКИЙ СТАТУС И ПОКАЗАТЕЛИ НЕСПЕЦИФИЧЕСКОГО ИММУНИТЕТА У ОВЕЦ (Ovis aries)
Ю.П. ФОМИЧЕВ, Н.В. БОГОЛЮБОВА✉, Е.Н. КОЛОДИНА, Р.А. РЫКОВ
Одной из важных проблем в современном животноводстве остается проблема несоответствия высокой продуктивности физиологическим возможностям организма. Важную роль в ее решении отводят использованию в питании животных биологически активных веществ природного происхождения с определенными функциональными свойствами, в частности танинам. В настоящей работе впервые установлено регуляторное действие разработанного энергопротеинового гранулированного продукта, изготовленного из некондиционной продукции кондитерской промышленности, побочных продуктов переработки зерновых культур и экстракта коры лиственницы, на рубцовое пищеварение, микробиальный пейзаж желудочно-кишечного тракта и обменные процессы в организме овец. Нашей целью было изучение танинов коры лиственницы даурской в качестве функционального продукта — регулятора ферментативных процессов, микробиоценоза в рубце и толстой кишке и их опосредованного влияния на патогенетическую резистентность и показатели обмена веществ у овец, а также исследование возможной экстраполяции этих данных на организм молочных коров. Исследования были проведены в 2022 году в условиях физиологического двора ФГБНУ ФИЦ ВИЖ им. академика Л.К. Эрнста на 6 фистулированных овцах (Ovis aries) романовской породы методом групп-периодов. Продолжительность каждого периода — 21 сут, уравнительный период между ними — 14 сут. В конце каждого периода через 1 и 3 ч после кормления отбирали пробы рубцового содержимого, в котором определяли рН с помощью рН-метра Аквилон 420 (АО «Аквилон», Россия). Общее количество летучих жирных кислот (ЛЖК) определяли методом паровой дистилляции, концентрацию аммиачного азота — микродиффузным методом по Конвею, амилолитическую активность — фотометрическим методом. Биомассу простейших и бактерий в рубцовом содержимом измеряли методом дифференциального центрифугирования. Микробиологический анализ образцов содержимого толстого отдела кишечника овец осуществляли методом высева последовательных 10-кратных разведений на накопительные и дифференциально-диагностические среды глубинным (1,0 мл) и поверхностным (0,2 мл) методами, с последующим подсчетом числа колониеобразуюших единиц (КОЕ/г). Для оценки состояния обмена веществ у овец в конце периода отбирали образцы крови из яремной вены. В период эксперимента овец кормили рационом, состоящим из 1,5 кг сена злаково-разнотравного, 0,2 кг комбикорма для овец ОК-80 (ООО «ЮВ Зоря», Россия) и минерализованной соли лизунца. Овцам в опытной период дополнительно включали в рацион по 155 г энергопротеинового гранулированного продукта (ЭПП), изготовленного из некондиционной продукции кондитерской промышленности, побочных продуктов переработки зерновых культур, кальцийфосфата кормового и соли и содержащего 5 г экстракта коры лиственницы. В работе использовали танины в составе водного экстракта коры лиственницы даурской (Larix dahurica Turez) ЭкстраКор (АО «Аметис», Россия), который включает проантоцианидины (конденсируемые танины) (65 %), дигидрокверцетин (16 %) и фенольные кислоты в пересчете на оксибензойную кислоту (14 %). Включение в рацион ЭПП и танинов оказало положительное влияние на процессы пищеварения в рубце, переваримость питательных веществ рациона, метаболизм, клинические показатели и патогенетическую резистентность организма. В опытный период по сравнению с контрольным в содержимом рубца наблюдалось снижение рН с 6,56 до 6,25, повышение концентрации ЛЖК на 42,7 % (р < 0,001), аммиака — на 48,8 % (р < 0,001), сухого вещества микробиальной массы — на 30,8 % (р < 0,01), в том числе бактерий на 20,0 %, простейших — на 73,2 % (р < 0,01). В толстом отделе кишечника овец в опытный период увеличилось количество Lactobacillus spp., Enterococcus spp., Bifidobacterium spp., мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФаМ), лактозоположительных Escherichia coli, плесеней, и дрожжеподобных грибов соответственно на 2,00; 0,44; 2,03; 1,65; 2,1; 0,43 и 1,28 log10 КОЕ/г. В результате повысилась переваримость питательных веществ рациона: органического вещества, сырого протеина, сырого жира, сырой клетчатки соответственно на 0,79, 4,38, 2,32, 2,47 абс.%. В обмене веществ в опытный период наблюдалось повышение содержания альбуминов на 8,3 % и снижение глобулинов на 5,1 %, повышение содержания мочевины на 8,9 %, креатинина — на 48,5 %, триглицеридов — на 171,4 %, холестерина — на 7,1 % и снижение содержания глюкозы на 3,8 %, билирубина — на 32,0 %, щелочной фосфатазы на 30,1 %. В минеральном обмене нормализовалось фосфорно-кальциевое отношение (р < 0,01), повысилось содержание магния и хлоридов на 11,6 и 5,7 % (р < 0,001) и снизилось содержание железа на 25,8 %. Улучшились морфогематологические показатели: число эритроцитов и лейкоцитов в крови возросло на 5,7 и 1,4 %, а содержание гемоглобина и гематокрит увеличились на 3,1 и 1,0 %. В патогенетической резистентности организма овец наблюдалось снижение лизиса на 16,41 % и лизоцима на 38,7 % и повышение БАСК на 1,48 %. Таким образом, ярко выраженное действие энергопротеинового продукта с танином проявилось в отношении микробиома в рубце и использования азота рациона в организме овец.
Ключевые слова: танины, фистулированные овцы, рубцовое пищеварение, микробиом толстой кишки, метаболизм, резистентность.
Yu.P. Fomicvhev, N.V. Bogolyubova✉, E.N. Kolodina, R.A. Rykov
Recently, one of the important problems in animal husbandry remains the conflict between high productivity and physiological capabilities of the body. Therefore, an important role is given to the use of natural bioactive substances with certain functional properties, in particular tannins, in animal nutrition. Here, for the first time, we revealed the regulatory effect of the developed energy-protein granulated product (EPP) supplemented with an extract of Dahurian larch (Larix dahurica Turez) bark as a source of tannins on rumen digestion, microbial landscape of the gastrointestinal tract and metabolic processes in sheep. Our goal was to study tannins of Dahurian larch bark as a functional product, a regulator of enzymatic processes, microbiocenosis in the rumen and large intestine and their indirect effect on pathogenetic resistance and metabolic indices in sheep. The studies were conducted on six fistulated Romanov sheep (Ovis aries) using the group-period method (the physiological yard of the Ernst Federal Research Center for Animal Husbandry, 2022). The duration of each observation period was 21 days with 14-day equalizing breaks between them. The sheep were fed a diet consisting of 1.5 kg of cereal-forb hay, 0.2 kg of OK-80 sheep feed (OOO YuV Zorya, Russia) and mineralized salt lick. During test periods, the sheep were additionally given 155 g of EPP consisting of substandard products of the confectionery industry and by-products of grain processing with feed calcium phosphate and salt. The EPP was supplemented with Dahurian larch bark (Larix dahurica (5 g, ExtraKor, AO Ametis, Russia) aqueous extract containing condensable tannins proanthocyanidins (65 %), dihydroquercetin (16 %), and phenolic acids (14 % hydroxybenzoic acid). At the end of each period, 1 and 3 h after feeding, rumen contents were sampled to measure pH (an Aquilon 420 pH meter, AO Aquilon, Russia). The total amount of volatile fatty acids (VFA) was determined by steam distillation, the ammonia nitrogen concentration by the Conway microdiffusion method, and amylolytic activity photometrically. The biomass of protozoa and bacteria in the rumen contents was measured by differential centrifugation. Microbiological analysis of the large intestine contents was carried out by 10-fold serial dilution method using growth and diagnostic media for deep (1.0 ml) and surface (0.2 ml) cultures to count the number of colony-forming units (CFU/g). To assess animal metabolic status, blood were sampled from the jugular vein at the end of the period. The dietary EPP and tannins had a positive effect on the rumen digestion and the digestibility of dietary nutrients, on metabolism, clinical parameters, and the pathogenetic resistance of sheep. In the experimental period, compared to the control, the ruminal pH decreased from 6.56 to 6.25, VFA concentration increased by 42.7 % (p < 0.001), ammonia by 48.8 % (p < 0.001), dry matter of microbial mass by 30.8 % (p < 0.01), including bacteria by 20.0 % and protozoa by 73.2 % (p < 0.01). In the large intestine during the experimental period, the number of Lactobacillus spp., Enterococcus spp., Bifidobacterium spp., mesophilic aerobic and facultative anaerobic microorganisms, lactose-positive Escherichia coli, molds, and yeast-like fungi increased by 2.00, 0.44, 2.03, 1.65, 2.1, 0.43, and 1.28 log10 CFU/g. As a result, the digestibility of dietary nutrients increased, e.g., organic matter, crude protein, crude fat, crude fiber by 0.79, 4.38, 2.32, 2.47 abs.%, respectively. During the test period, albumin content increased by 8.3 % globulins decreased by 5.1%, urea increased by 8.9 %, creatinine by 48.5 %, triglycerides by 171.4 %, cholesterol by 7.1 %, and glucose level decrease by 3.8 %, bilirubin by 32.0 %, and alkaline phosphatase by 30.1 %. In mineral metabolism, the phosphorus-calcium ratio normalized (p < 0.01), the magnesium and chloride content increased by 11.6 and 5.7 % (p < 0.001), and the iron content decreased by 25.8 %. Blood morphology indices improved, e.g., the number of erythrocytes and leukocytes increased by 5.7 and 1.4 %, and the hemoglobin content and hematocrit increased by 3.1 и 1.0 %. In the sheep pathogenetic resistance, the lysis rate decreased by 16.41 % and lysozyme by 38.7%, while blood bactericidal activity increased by 1.48 %. Thus, our findings demonstrate the positive effect of the energy protein product with tannins on the rumen microbiota and the dietary nitrogen utilization in sheep.
Keywords: tannins, fistulated sheep, rumen digestion, colon microbiome, metabolism, resistance.
ФГБНУ Федеральный исследовательский центр |
Поступила в редакцию Принята к публикации |
