Витакорм

В настоящее время подкислители всё более и более используются в практике промышленного животноводства и птицеводства. Многие практические работники самостоятельно,  на свой страх и риск пытаются заниматься вопросами подкисления воды и кормов на местах. Какова же реальная роль подкислителей в структуре кормления животных и птицы в условиях промышленного животноводства. Каковы механизмы их действия. И на какие моменты нужно обратить особое внимание. На все эти вопросы мы постараемся по возможности кратко и схематично ответить в данной презентации.

На сегодняшний день подкислители применяются исключительно как кормовые добавки  для обеспечения стабилизации кишечной микрофлоры. Однако при этом не учитывается тот факт , что при использовании высокопротеиновых кормов с высоким содержанием жмыхов и шротов  повышается  сами показатели   рН корма . Повышается кислотосвязывающая способность  (КСС)  кормов. Что в свою очередь :

• влияет на понижение перевариваемости корма ;
• способствует развитию патогенной микрофлоры в связи с высокими показателями рН в просвете ЖКТ;
• влечёт за собой повышенные энергетические затраты на выработку дополнительного количества соляной кислоты;
• повышает функциональную нагрузку  на секреторные клетки слизистой  желудка, что способствует развитию в них дегенеративных и воспалительных процессов из-за высокой концентрации соляной кислоты непосредственно на поверхности слизистой, вплоть до язвенных поражений.
• способствует развитию гнилостных процессов в просвете ЖКТ с выделением ядовитых азот- и серосодержащих соединений.

С  учётом всех вышеперечисленных пунктов данное обстоятельство;

• обуславливает невозможность  нормального   формирования  морфофункциональных  структур  желудочно
• кишечного тракта.
• не обеспечивает условий для нормальной колонизации слизистых лакто — и бифидобактериями,  обуславливая тем самым весь спектр патологических процессов связанных с  таким явлением как дисбактериоз.

В итоге, мы имеем целый перечень негативных последствий , являющихся логическим следствием подобного типа кормления.

1. Расстройство  пищеварительной системы.
2. Токсикозы. ( Эндотоксикозы возникающие вследствие нарушения пищеварения)
3. Мальабсорбция.
4. Авитаминоз.
5. Воспалительные и дистрофические процессы  и изменения  слизистой ЖКТ и печени.
6. Низкие показатели конверсии корма.
7. Предрасположенность к различным инфекционным и паразитарным заболеваниям.
8. Нарушение микроклимата помещений. За счёт преобладания процессов гниения в фекальных массах над процессами молочнокислого брожения.  ( Загазованность аммиаком).
9.  Как общий итог. Понижение экономических показателей

Таблица 1.

 

рН и КСС  кормовых  компонентов и некоторых кислот входящих в состав подкислителей
		КСС	КСС			КСС	КСС
	рН	рН = 4	рН =3		рН	рН = 4	рН =3
Казеин	3.9	0	200	Лизин	6.5	123	695
Молоко свиньи	8.1	481	650	Триптофан	7	179	1024
Сух мол. Сыворотка	6.6	434	714	Метионин	6.5	192	1219
ЗЦМ	6.7	579	892	Треонин	6.5	218	1386
Обезжиренное молоко	7.1	756	1105	Холин — хлорид	6.7	101	226
Пшеница	6.9	108	194	Соль	7.5	83	162
Кукуруза	6.7	111	254	Монокальцийфосфат	4.4	291	5494
Ячмень	6.6	113	266	Дикальцийфосфат	7.6	3098	5666
Кукурузный крахмал	7	91	202	Дефторированный фосфат	9.9	6412	10436
Отруби	6.9	292	572	Лимонокислый натрий	8.4	6334	8745
Горох	6.8	278	515	Премикс для свиней	5.3	5413	7503
Кукурузный глютен	4.4	114	571	средний показатель
Полножирная соя	6.9	480	823	Мел кормовой	8.9	12932	15044
Подсолнечникой шрот	6.7	482	852	При этом органические  кислоты.
Рапсовый шрот	6.3	498	945	Фумаровая кислота	2.3	-10 862	- 4093
Соевый шрот	7.1	642	1068	Муравьиная	2.3	-13 550	- 3473
Рыбная мука	6.7	738	1457	Лимонная	2.2	- 5 605	- 2 349
Мясокостная мука	6.6	595	920	Молочная	2.4	- 5 079	- 1 498
Дрожжи	3.4	- 150	130	Уксусная	2.9	- 2 283	- 141
Жир	4.9	16	137	Пропионовая	3.0	- 1 358	- 5

 

Как мы видим из таблицы, многие компоненты , которые сегодня активно добавляются в корм свиней и птицы (шрота, жмыхи, аминокислоты, минеральные добавки, премиксы и пр.) обладают очень высокими показателями кислото – связывающей способности (КСС). Что делает применение подкислителей  просто необходимым.

При этом следует учитывать, что процессы подкисления  содержимого ЖКТ и стабилизация кишечной микрофлоры это два разновекторно направленных  процесса.

Подкисливающее действие обеспечивается кислотами с высокой степенью диссоциации.

В то время как бактерицидный механизм действия органических кислот напрямую связан с их недиссоциированной формой [R-COOH]. С химической точки зрения, эта форма является липофильной и способна проникать сквозь мембрану бактериальной клетки в отличие от диссоциированной формы. Эта способность вызывает токсичность внутри микробной клетки: с одной стороны высвобождение катионов Н+ внутри цитоплазмы нарушает метаболизм клетки, что приводит к ее гибели (в какой-то мере,  этот механизм сродни механизму действия инофорных антибиотиков), с другой стороны – анион радикал вызывает токсичность в отношении ДНК. Для всех органических кислот характерным является тот факт, что в среде с низким рН ( кислая среда)  более активными будут недиссоциированные формы  а значит и сильнее прямой антимикробный эффект. Говоря простыми словами,  чем болем кислая среда, тем менее возможна диссоциация новых партий кислот. В такой ситуации сильно диссоциирующие кислоты ( лимонная, муравьиная ) ещё более препятствуют диссоциации таких кислот, как фумаровая или бензойная , делая их бактерицидный эффект ещё более выраженным.

 

К тому же большое значение имеет действие некоторых органических кислот на клеточную мембрану  грамотрицательных микроорганизмов.  Данные кислоты с помощью различных механизмов способны разрыхлять или частично перфорировать  клеточную мембрану данных бактерий, тем самым повышая эффективность действия того или иного подкислителя. Именно таким образом действует  пропионовая кислота,  многократно повышая тем самым бактерицидное действие других кислот и в первую очередь муравьиной. На сегодняшний день на рынке практически отсутствуют подкислители комплексного механизма действия , в основе которых лежат тщательно просчитанные рецептуры ,  способные обеспечить комплексный механизм действия , направленный как  на   понижение   рН кормовых масс в просвете ЖКТ . Так и на стабилизацию  микрофлоры  в просвете желудочно- кишечного тракта  животных и птицы. С учётом их физиологических и видовых особенностей.

Таблица 2.

 

	Константа диссоциации кислот .
Кислота	Химическая формула	рК 1	Растворимость в воде                           %
Муравьиная	НСООН	3.77	неограниченно
Уксусная	СН3СООН	4.76	неограниченно
Пропионовая	СН3СН2СООН	4.7	неограниченно
Маслянная	СН3СН2СН2СООН	4.82	неограниченно
Молочная	СН3СН(ОН)СООН	3.86	неограниченно
Сорбиновая	СН3СН=СН-СН=СНСООН	4.76	1.2
Бензойная	С6Н5СООН	4.7	0.25
Фумаровая	СООНСН=СНСООН	3.02 и 4.38	0.7
Яблочная	СООН(ОН)СН=СН2СООН	3.46 и 5.05	144
Лимонная	СН2СООН-С(ОН)(СООН)-СН2СООН	2.94 , 4.14, 5.82	133
рК1 — величина рН при которой 50% кислот присутствуют в растворе
в диссоциированном состоянии

Для сбалансированного действия как в направлении поддержания нормального кислотного баланса в просвете ЖКТ, так и с целью воздействия на патогенные микроорганизмы нужно тонко и точно балансировать химический состав подкислителей с учётом как физиологических и видовых особенностей организма животных и птицы . Так и с учётом знаний о свойствах применяемых кислот.

Так например в желудке при рН равной 4 подавляющая часть молочной, муравьиной и особенно лимонной  и фумаровой  кислот будет в диссоциированном состоянии. Соответственно,  на этом основании можно предполагать , что выраженное бактерицидное действие должны проявлять уксусная, пропионовая, масляная, сорбиновая и бензойные кислоты. Поскольку значительная их часть находится в недиссоциированном состоянии и они способны проникать внутрь бактериальной клетки и вызывать её гибель.

В данном случае есть смысл посмотреть на величину диссоциации кислот с другой стороны и рассчитать её степень при рН в интервале от 3 до 7 ( таблица 3).

Таблица 3.

Доля недиссоциированных подкислителей в зависимоти от рН среды
	рН среды
Кислоты	3	4	5	6	7
Лимонная	53	18.9	0.41	0.006	0.001
Молочная	86.6	39.2	6.05	0.64	0.064
Бензойная	93.5	59.3	12.8	1.44	0.144
Пропионовая	98.5	87.6	41.7	6.67	0.71
Уксусная	98.5	84.5	34.9	5.1	0.54
Сорбиновая	97.4	82	30.0	4.1	0.48
Муравьиная	82.8	35	5.1	0.57	0.057

 

 При изучении действия кислот  in vitro ( в лабораторных условиях), было установлено, что наибольшей антимикробной активностью в отношении полиморфных бактерий и конкретно E. Coli  и Salmonella typhimurium обладают молочная, сорбиновая, фумаровая и бензойная кислоты. Уксусная и муравьиная кислоты оказались малоэффективны ввиду высокой степени диссоциации. Однако они обеспечили общий подкисляющий эффект и высокую степень усваивания питательных веществ корма.

Важно помнить, что  при использовании подкислителей следует учитывать, что стабилизация кишечной микрофлоры обусловлена тремя механизмами действия.

1. Непосредственное бактерицидное действие на микробную клетку.
2. Поддержание рН в параметрах некомфортных для развития патогенной микрофлоры.
3. Обеспечение полного переваривания кормов и  всасывания  питательных веществ, что лишает патогенные микроорганизмы полноценного  доступа к источникам питания.

С учётом этого любая из кислот обеспечивает бактериостатическое действие по своему механизму действия.

Например, клеточная мембрана грамотрицательных   микробов стабилизируется ионами кальция и магния.
А легкодиссоциирующие молочная и лимонная кислоты являются хелатообразующими и их анионы, образую хелаты с катионами металлов микробной мембраны, таким образом, нарушают  её целостность и обеспечивают прохождение в микробную клетку недиссоциированных кислот, при этом нарушается  удержание в клетке необходимых для её жизнедеятельности веществ.

Также,  следует учитывать тот факт, что реально в желудке животных и птицы  легкодиссоциирующие кислоты обеспечивают резкое понижение рН, что обуславливает более высокое сохранение в недиссоциированном состоянии труднодиссоциирующих кислот. При этом следует помнить, что труднодиссоциирующие кислоты, ввиду своих химических свойств, способны угнетать активность многих ферментов, на чём и основаны их бактерицидные свойства.

Таким образом,  рецептура подкислителя должна быть рассчитана таким образом, чтобы обеспечить максимальный эффект при минимальном вводе труднодиссоциирующих кислот.

В этом случае суммарный механизм действия подкислителя будет наиболее эффективен как в направлении повышении продуктивности животных и птицы, так и в направлении профилактики желудочно-кишечных расстройств.

 Практическим специалистам следует учитывать и тот факт, что часто, желая экономить они занижают дозу подкислителя. А в малых концентрациях органические кислоты могут использоваться микроорганизмами в качестве источника энергии, что будет способствовать их росту, вместо угнетения (лимонная кислота).

Минимальные дозы грамотно составленных сухих подкислителей в птицеводстве  должны составлять не менее2 кг. на тонну корма. В свиноводстве не менее3 кг. на тонну корма. Это связано как со скоростью прохождения корма по желудочно – кишечному тракту . Так и с рН кормового комка в желудке. У птицы этот показатель составляет рН около 5 (железистый желудок)у свиней 3.5 – 4.

При этом подкислитель для птицы должен более состоять из легкодиссоциирующих кислот, чем подкислитель для свиней.

 

Ещё одним значимым для практических специалистов моментом является выбор подкислителя по его форме . Какой подкислитель выбрать?                  

                      

Жидкий или твёрдый ?  

Исходя из анализа всего представленного выше материала ответить на этот вопрос уже несложно.

Использование жидкого подкислителя оправдано только с целью санации поильной и водопроводной систем от патогенной микрофлоры. Поскольку рН водопроводной воды или равна 7 или несколько выше. Ввиду этого любая из кислот в ней диссоциирует практически полностью и с учётом процента разбавления действие этого подкислителя  в желудке с рН 3.5 – 5. Стремится к нулю.

При этом следует учитывать и рефлекторную дугу , срабатывающую при даче жидкого подкислителя.  Рецепторы языка регистрируя низкое значение рН при даче подкисленной воды, дают сигнал на пониженную выработку соляной кислоты , при этом обеспечивают мощный выброс в просвет 12- перстной кишки желчи и секретов поджелудочной железы. Таким образом , действие жидкого подкислителя на уровне 12- перстной кишки полностью нивелируется. Но при этом его применение обуславливает два важных момента:

1. Санирует воду выпаиваемую животным и птице от патогенных бактерий.
2. Повышает перевариваемость и усваиваемость жиров, при рационах с повышенным их содержанием.

Твёрдые подкислители, более разнообразны по своему химическому составу. Обладают более широким и разносторонним механизмом действия. Обеспечивают более яркий и выраженный эффект. С их помощью гораздо проще и главное более точно и адресно можно решать возникающие проблемы. Поскольку,  хороший сухой подкислитель  обязательно в своей основе содержит носитель, обеспечивающий плавное и пролонгированное действие препарата на всём протяжении ЖКТ, обеспечивая минимальное влияние рефлекторной дуги, механизм которой описан в случае с жидким подкислителем. В качестве таких носителей, как правило используются вермикулит или активизированная клетчатка. Которые с одной стороны имеют слоистую структуру и могут отдавать подкислитель на протяжении длительного времени постепенно. С другой стороны эти носители являются натуральными сорбентами органического происхождения и следовательно оказывают дополнительное сорбирующее действие в отношении микробных и микотоксинов.

Способствуют разрыхлению корма в просвете кишечника, обеспечивают его более полное переваривание нормализуют скорость эвакуации содержимого из кишечника, что также является важной составляющей в профилактике кишечных расстройств инфекционной этиологии.

Однако. Твёрдые подкислители более дорогие и требуют наличие достаточно эффективных смесителей. Данные обстоятельства очень часто заставляют практических специалистов останавливать свой выбор на жидких подкислителях, несмотря на их более низкую эффективность, но обладающих большей технологичностью и более доступных  по цене. Хотя,  и в этих подсчётах имеют место очень значимые нюансы. Следует помнить, что расход воды на животное в соотношении к корму составляет примерно 1.8:1 – 2.2:1. Таким образом, реальный расход подкислителя на одно животное, при скармливании его в сухом виде с кормом в среднем в два раза ниже . чем расход подкислителя используемого с выпойкой. Данный момент всегда нужно учитывать, при расчёте затрат планируемых на приобретение того или иного вида подкислителя.