ОЦЕНКА ТОКСИЧНОСТИ ПОБОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ КУКУРУЗЫ(12.01.2013)

Е.Г. КРАВЧИК

УО «Гродненский государственный аграрный университет» г. Гродно, Республика Беларусь, 230008

(Поступила в редакцию 12.01.2013)

Введение. В настоящее время кукуруза широко используется в кормопроизводстве республики. На ее долю приходится половина заготовки кормов на зимне-стойловый период. Обобщенные данные о перспективах возделывания кукурузы для производства высокоэнергетических кормов указывают не только на необходимость внедрения новых сортов этой злаковой культуры, но и на привлечение в комбикормовую промышленность побочных продуктов ее переработки для максимальной утилизации вторичных кормовых ресурсов в качестве кормовых добавок для сельскохозяйственных животных. Данный подход является одним из направлений решения проблемы замены зернового сырья в составе комбикормов [3-6].

За последние годы в научной литературе появились сообщения о применении кормовых добавок, приготовленных из кукурузных отходов, в рационах животных [1, 2, 7-14].

Известно, что сухой кукурузный корм содержит сырого протеина 20-30 %, сырой клетчатки - свыше 10 %, причем данный побочный продукт является энергетическим кормом для кормления животных [714].

Есть доказательства, что применение таких добавок в рационах животных способствует повышению полноценности кормления, увеличению их продуктивности и резистентности к различным заболеваниям [7, 12].

С другой стороны, в республике внедряются новые технологии по получению кукурузного крахмала для народного хозяйства. При этом образуются отходы, которые без технологической обработки характеризуются низкой кормовой ценностью, не совместимы с технологиями традиционного кормопроизводства из-за высокой влажности, наличия трудногидролизуемых полисахаридов и невысокого содержания усвояемого белка. Однако при внедрении новой технологии зернозамещающего кормопроизводства на крахмальном заводе данные отходы могут стать новыми эффективными комбикормами. Для этого необходимо оценить вторичные продукты, полученные по новой технологии зернозамещающего кормопроизводства переработки кукурузы, с учетом сорта возделываемой культуры, по качественным параметрам и зоотехническим показателям (на животных).

При производстве кукурузного крахмала на крахмальном заводе РУПП «ЭКЗОН-ГЛКЖОЗА», несмотря на внедрение новой технологии, имеется в наличии в качестве побочных продуктов глютеновая вода и глютен, которые могут быть использованы в зернозамещающем кормопроизводстве при максимальной утилизации данных отходов.

Цель работы - оценить состав и наличие токсичности у побочных продуктов (глютеновая вода и глютен) переработки кукурузы.

Материал и методика исследований. Используя пламенный фотометр, атомно-абсорбционный спектрометр, спектро- и фотоколориметр, ионометр, проведена оценка фактического содержания в побочных продуктах переработки азота, фосфора, калия, кальция, магния и ряда микроэлементов, таких как медь, цинк, марганец, железо, кобальт, кадмий, свинец, никель, хром согласно СТБ ГОСТ Р 51309-2001.

Каждый опыт начинался с тщательного отбора животных и создания однородных групп. Все экспериментальные животные получали обычный рацион вивария. В опытах (контрольная и четыре опытные группы) использовали крыс-самцов одного возраста. Индивидуальные массы в контрольных и подопытных группах колебались в пределах ±10-15 %. Животных содержали в специализированных комнатах с регулируемым температурным режимом (+18±1 °С) в пластиковых клетках по 1-10 шт. с сухой подстилкой из мелких древесных стружек. Животные получали стандартный рацион вивария и воду. Кормление производили один раз в день в утренние часы, замену подстилки - три раза в неделю. За 12 часов до забоя животных лишали пищи. Животные были разделены на пять групп по 8 крыс в каждой. Крысы 1 -й группы - контрольные, получавшие внутрижелудочно физиологиче-ский раствор в режиме, аналогичном животным опытных групп. Крысам 2-й и 3-й групп внутрижелудочно ежедневно из расчета суммарной дозы 10 и 20 г/кг массы тела вводили глютен в течение 10 дней. Крысы 4-й, а также 5-й группы получали внутрижелудочно раствор глютеновой воды в объеме 0,5 мл из расчета 10 и 20 г/ кг массы тела в течение 10 дней.

Одним из критериев оценки токсичности побочных продуктов при исследовании на животных является изменение массы тела и внутренних органов. В результате анализа изменений массы органов на фоне различных по концентрации исследуемых веществ на организм выяснены вызываемые ими функциональные сдвиги и обнаружено повреждающее действие на лимфатическую систему, показателем чего является снижение массы селезенки.

В настоящем исследовании проведена оценка эндотоксемии по токсичности мочи с использованием спленоцитов как индикаторов наличия эндотоксинов. Высокая чувствительность спленоцитов к воздействию различных токсических веществ эндогенного и экзогенного происхождения дает возможность определять степень токсичности биологических жидкостей и тем самым прогнозировать степень интоксикации организма.

Спленоцитотоксический тест является чувствительным, доступным, быстрым, неинвазивным (возможность использования мочи в качестве объекта исследования) и информативным методом.

Токсичность мочи и плазмы крови крыс после введения животным глютеновой воды и глютена оценивали с помощью модифицированного нами спленоцитотоксического теста путем удаления эритроцитов не после инкубации, а на стадии получения спленоцитов. С этой целью к взвеси спленоцитов добавляли 1%-ный NH4 Cl и оставляли на 10 минут, а затем отмывали средой RPMI 1640. За это время эритроциты практически полностью лизировались и в дальнейшем не затрудняли подсчет клеток. Кроме того, для стабилизации среды инкубации взвесь спленоцитов разводили не 1%-ным NaCl, а средой RPMI 1640. Мы также адаптировали данный тест для работы с мочой. Это позволило наблюдать в динамике степень токсичности соединений, исследуя мочу одной и той же группы животных на разных сроках после введения препаратов. Сбор мочи осуществляли от каждого животного в индивидуальных обменных клетках в течение двух часов. Кровь собирали в момент декапитации в пробирки с гепарином (10 Ед/мл).

Суспензию спленоцитов, полученную ex tempore, и плазму крови (или мочу опытных и контрольных крыс) брали в соотношении 1:1 и инкубировали в течение 60 минут при 37 °С. Количество жизнеспособных спленоцитов подсчитывали по включению в них трипанового синего до начала и по окончании инкубации. Токсичность плазмы крови и мочи крыс выражали в процентах по отношению к контролю и рассчитывали по формуле

27

где

Т - токсичность, %;

О - количество живых клеток в опытной серии; К - количество живых клеток в контрольной серии. Крыс забивали декапитацией в соответствии с «Правилами проведения научных исследований с использованием экспериментальных животных» под тиопенталовым наркозом.

Результаты исследований обработаны на персональном компьютере с использованием стандартных компьютерных программ «STATISTICA 6.0», «Microsoft Ехсе1».

Результаты исследований и их обсуждение. Известно, что одним из критериев токсического действия веществ на организм является снижение массы тела и изменение средней массы внутренних органов в результате интоксикации организма и развития анорексии.

Мы проанализировали изменение массы тимуса, селезенки, почек и надпочечников у крыс после внутрижелудочного введения им в течение 10 дней исследуемых веществ в вышеуказанных дозах.

Достоверных изменений массы внутренних органов не обнаружено. Снижение массы селезенки и надпочечников на 20 % и увеличение массы почек на 17 % отмечено только при введении фенилацетата. Применение ацетилглутамина вызывает увеличение массы тимуса на 32 %, а при введении L-глутамина наблюдается увеличение массы тимуса и селезенки (табл.1).

Таблица 1. Влияние побочных продуктов производства кукурузного крахмала на массу внутренних органов крыс (М±т)

28

Самым частым из системных патологических синдромов, объединяющих по токсическому действию большинство веществ, является миелодепрессия. Исследования, проведенные на крысах, показывают, что побочные продукты производства кукурузного крахмала не угнетают эритропоэз и лейкопоэз.

Достоверное снижение количества лейкоцитов (на 24 %) отмечено только при введении фенилацетата. По уровню гемоглобина в контрольной и опытной группах крыс различий не наблюдали. Ускорение осаждения эритроцитов как в контрольной, так и в опытных группах (23-38,5 мм/ч, СОЭ интактных крыс - 2 мм/ч), скорее всего, является следствием злокачественной трансформации в организме животных. При этом введение глутамина и AS2-1 приводит к снижению СОЭ на 18 % по сравнению с контролем. При введении фенилацетата этот показатель увеличивается на 36 %, что может свидетельствовать о дополнительной интоксикации организма этим соединением (табл. 2).

Таблица 2. Влияние побочных продуктов производства кукурузного крахмала на некоторые показатели периферической крови крыс (М±т)

29

Токсичность мочи и плазмы крови крыс оценивали через 4 и 24 часа после последнего введения изучаемых соединений. Установлено, что при ежедневном внутрижелудочном введении (в течение 10 суток) токсичность мочи крыс через 4 часа составляет 4-11 % (табл. 3). Одновременно токсичность плазмы крыс через 4 часа составляет 3,03,5 % для глютена (табл. 4). Через 24 часа этот показатель соответствует контрольным значениям во всех экспериментальных группах.

Полученные данные свидетельствуют о том, что побочные продукты производства кукурузного крахмала в изученных дозах малотоксичны.

Таблица 3. Влияние побочных продуктов производства кукурузного крахмала на токсичность мочи крыс

30

Таблица 4. Влияние побочных продуктов производства кукурузного крахмала на токсичность плазмы крови крыс (М±т)

31

Заключение. Все полученные нами данные свидетельствуют о том, что одним из преимуществ, обнаруженных у побочных продуктов, которые образуются при производстве кукурузного крахмала, является их низкая токсичность. При введении крысам этих продуктов в изученных дозах достоверных изменений массы внутренних органов и форменных элементов крови не выявлено. Показатели токсичности плазмы крови и мочи, оцениваемые с помощью спленоцитотоксического теста, через 4 часа после последнего введения исследуемых веществ не превышают 11,3 %, а через 24 часа эти показатели соответствуют контрольным значениям.

ЛИТЕРАТУРА

1. Лукин, Н.Д. Выход побочных кормовых продуктов при переработке сырья на крахмал / Н.Д. Лукин // Кормопроизводство. - 2010. - № 12. - С. 34-37.

2. Ресурсы вторичного сырья - источник энергии в рационах крупного рогатого скота / Ш. К. Шакиров, М. Ш. Тагиров [и др.] // Кормопроизводство. - 2011. - № 9. - С. 39-42.

3. Надточаев, Н.Ф. Кукуруза в Беларуси / Н.Ф. Надточаев, Л.П. Шиманский, А.В. Мелинкевич // Кукуруза и сорго. - 2008. - № 4. - С. 22-24.

4. Сергеев, С.С. Рубцовое пищеварение и некоторые показатели обмена веществ в связи с продуктивностью молочных коров при использовании в рационах кукурузной мезги: автореф. дис. ... канд. биол. наук / С.С. Сергеев. - М., 2008. -19 с.

5. Сотченко, В.С. Перспективы возделывания кукурузы для производства высокоэнергетичных кормов / В.С. Сотченко // Кукуруза и сорго. - 2008. - №° 4. - С. 2-5.

6. Подобед, Л. Питательная ценность кукурузного жмыха из зародышей кукуру-зы / Л. Подобед // Комбикорма. - 2011. - № 5. - С. 57-58.

7. Новое в использовании побочной продукции крахмального производства / П. Афанасьев, В. Расторгуев, Ю. Калинин [и др.] // Молочное и мясное скотоводство. -2010. - № 2. - С. 24-27.

8. Степанов, К.М. Использование вторичного сырья в производстве националь-ных молочных продуктов / К.М. Степанов, А.А. Ефимова // Зоотехния. - 2010. - № 9. - С. 27-29.

9. Кононенко, С. Нетрадиционные белковые корма в рационах свиней [Исполь-зование кукурузного глютена в комбикормах] / С. Кононенко, И. Жуков // Комбикорма. - 2004. - № 1. - С. 59.

10. Kanev, D. Possibilities of substituting soybean meal and fish meal with maize gluten in the compound feeds for growing pigs / D. Kanev, R. Nedeva, B. Szostak, M. Kirov, Y. Marchev // Bulg. J. agr. Sc. - 2003. - Vol. 9. - № 2. - P. 257-260.

11. Neiva, J.N.M. Corn gluten meal in feedlot sheep diets / J.N.M. Neiva, A.N. Soares, S.A. De Moraes, A.C.R. Cavakante, R.N.B. Lobo // Rev. Cienc. agron. - 2005. - Vol. 36. - № 1. - P. 111-117.

12. B e au c he mi n , K. A. Feedlot cattle diets based on barley or corn supplemented with dry corn gluten feed evaluated using the NRC and CNCPS beef models / K.A. Beauchemin; К.М. Koenig // Canad. J. anim. Sc. - 2005. - Vol. 8. - 5. - № 3. - P. 365-375.

13. Костомахин, Н.М. Использование глютеновых кормов в скотоводстве / Н. М. Костомахин // Главный зоотехник. - 2006. - № 10. - С. 20-24.

14. Костомахин, Н.М. Глютеновые корма и их использование в молочном и мяс-ном скотоводстве / Н.М. Костомахин // Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. - 2007. - № 8. - С. 15-19.

 

Статистика

Вверх

© Ветеринария 2020