Нанопорошки металлов в рационах животных

Многолетние испытания биологической активности наноразмерных частиц металлов (20-40 нм) показали возможность их использования в кормлении сельскохозяйственных животных. Наноразмерный мир – мир структур, в котором размер частиц лежит в пределах от 0,1 нм (примерно размер атома) до 100 нм. Такие структуры обладают свойствами, отличными от классических свойств элементов и их соединений. Одна из форм биологически активных наноматериалов – нанопорошки металлов. Их активные компоненты – металлы в ультрадисперсном состоянии (УДПМ). Эти биопрепараты обладают уникальными свойствами: они экологически безопасны, экономически выгодны и способствуют более эффективному повышению урожайности сельскохозяйственных растений и качества сельскохозяйственной продукции.

Отличительной особенностью УДПМ является отсутствие токсичности по сравнению с солями металлов, способность активизировать физиологические и биохимические процессы при использовании их в очень малых дозах. Кроме того, они обладают пролонгированным действием, что выражается в продолжительном их влиянии на регуляцию минерального питания, углеводного обмена, синтез аминокислот и дыхание клеток. Наночастицы железа, кобальта и меди, благодаря своему каталитическому действию на обмен веществ животных, значительно повышают показатели мясной и молочной продуктивности. Изучение комплексного влияния ультрадисперсных порошков меди, железа и кобальта в системе растение-животное, позволило применять их в сельском хозяйстве в качестве недорогих и нетоксичных препаратов, частично решающих проблему дефицита дорогостоящих биодобавок и повышающих уровень рентабельности в животноводстве.

В результате проведенных исследований (2000-2010 гг.) были определены оптимальные дозы наночастиц железа, кобальта, меди, которые рекомендуется использовать в качестве микродобавок в рационы животных. Отработаны методика и условия их введения. Изучено физиологическое действие нанокристаллических металлов железа, кобальта и меди на некоторых животных: кроликах, свиньях, молодняке крупного рогатого скота.

Работа по изучению эффективности препаратов была проведена в ЗАО «Старожиловский конный завод» Рязанской области. Было показано, что введение нанопорошка железа в рацион 6-ти-месячных телят черно-пестрой породы увеличило живую массу к 18-ти-месячному возрасту на 25,3%, кобальта – на 19,0%. Среднесуточные приросты животных, получавших с рационом нанопорошок железа, к концу опыта превышали контроль за 12 месяцев опыта на 67,2%. Введение нанопорошка кобальта в рацион телят способствовало повышению среднесуточных приростов телят к концу опыта – до 54,8%. Предубойная масса опытных животных, получавших наночастицы железа, превышала массу контрольных на 24,7%, а получавших кобальт – на 18,2%.

Анализ показателей мясной продуктивности, при введении в рацион телятам нанопорошка железа показал, что масса парной туши увеличилась на 43,9%, выход туши на 7,2%, содержание костей в туше повысилось на 20%. Убойная масса возросла на 43,5%, убойный выход на 8,7% – по сравнению с контролем. Содержание внутреннего жира по массе в опыте было выше чем в контроле на 19,8%, но так как общий вес опытных животных значительно больше контрольных, то в целом выход жира в опыте был ниже контроля на 2,3%. При включении в рацион телят кобальта масса парной туши увеличилась на 32,2%, выход туши на 5,5%, выход жира снизился на 1,6%, а убойный выход увеличился на 7,1%.

Под действием нанопорошка железа изменился морфологический состав туши. Так, содержание мышечной ткани возросло на 4,1%, что говорит о том, что набор веса опытными животными осуществлялся не за счет жировой ткани, которая снизилась на 0,3%, а за счет увеличения содержания мышц. Также увеличилось содержание костной ткани опытных животных на 3%, что связано с увеличением массы опорно-двигательного аппарата. Нанопорошок кобальта в рационе бычков вызвал похожие изменения: содержание мышечной ткани возросло на 2,8%, костной ткани на 2%, содержание жировой ткани снизилось на 0,1%.

По своему химическому составу тело крупного рогатого скота состоит в основном из воды, протеина, жира и минеральных веществ. В среднем состав мяса туши хорошо развитого молодняка в возрасте 15-18 месяцев следующий: вода – 60-72%, белок – 18-21,3%, жир – 10,6-19,5%, зола – около 1%. Многочисленные данные показывают, что в хорошем мясе соотношение между белком и жиром должно быть в пределах 1:1 или 1:0,7, или 18-21% белка и 12-18% жира.

Введение нанопорошка железа снизило содержание влаги в мясе на 5,4% на фоне контроля, при этом увеличилось содержание белка на 2,9% и золы, т.е. содержание минеральных веществ возросло на 0,3% относительно контроля. Энергетическая ценность мяса увеличилась на 12,5%. При использовании нанопорошка кобальта содержание влаги в мясе снизилось на 3,61%, содержание белка увеличилось на 2,5% и золы на 0,2%, энергетическая ценность мяса возросла на 10,1% относительно контроля.

Таким образом, введение нанопорошков металлов в рацион телят улучшает химический состав мяса животных, делая его более питательным и полноценным. По результатам исследований даны рекомендации по использованию нанокристаллических металлов в качестве биодобавок в практике сельскохозяйственного производства, стимулирующих рост и развитие животных: для нанопорошка железа целесообразно использовать 0,08 мг/кг живой массы в сутки, для нанопорошка кобальта – 0,01 мг/кг живой массы в сутки.