Preparation and application of a functional biological additive for quails based on microbial conversion of plant raw materials

When developing functional feed additives it is of interest to use microorganisms that have the ability to take root in the gastrointestinal tract of poultry and normalize its microflora to have a positive effect on the immune system. One of these bacteria is Propionibacterium shermanii, which has a fortifying, immunostimulating, antimutagenic effect, and can reduce the toxic effect of ultraviolet light and chemical compounds. Azotobacter vinelandii, which has probiotic fortifying, antibiotic properties, is effective as a stimulator of the development of the entire microbiota in a contaminated object, and recycles the formed ammonia in bird droppings, was chosen as another microorganism for creating the additive. The purpose of the research was to develop a functional biological additive based on probiotic microflora, using the by-products of crop processing in the formulations, and to select the norms for its introduction into the diet of quails. As a result of the research the technology of joint cultivation of Propionibacterium shermanii and Azotobacter vinelandii strains was developed, a universal starter culture was created that allows to ferment by-products of processing of plant raw materials, a functional additive with immunostimulating, vitamin and provitamin properties for quails has been obtained. The results of the production test confirmed the effectiveness of the developed additive in the diet of quails. Economic efficiency in the application of the proposed functional biological additive has been shown a reduction in feed consumption per 1 kg of live weight gain by 5,13 %. In addition, the economic effect of using the functional biological additive increases. Thus, the profit in the experimental group was 2738,34 rubles, which was 12,45 % higher than in the control group.

TECHNOLOGY OF PRODUCING SYMBIOTIC BIOLOGICALLY ACTIVE ADDITIVE

The article presents data on the development of the technology of multicomponent probiotics from two bacterial strains: Bifidobacterium longum-Ya3 and Propionibacterium shermanii-4. The ability of bacteria of the genus Propionibacterium to have a selective stimulating effect on the growth of bacteria of the genus Bifidobacterium has been characterised. Based on the experimental data obtained with the MATLAB software, optimal conditions were determined for the accumulation of the maximum amount of biomass of the consortium of Bifidobacterium longum-Ya3 and Propionibacterium shermanii-4. The main parameters that determined the yield of biomass in the process of cultivation under different temperature conditions (T=30°С, Т=34 °С, Т=37 °С) have been taken as the optimality criteria. These parameters are the number of colony-forming units and the active acidity. It has been established that the optimal time for cultivating a consortium of bifidobacteria and propionibacteria in a soy-lactose medium is 24 hours at a temperature of 34°C. On the basis of the data obtained, we have created a symbiotic BAA (biologically active additive) and developed a basic technological scheme for its production. The biologically active additive was created on the basis of the symbiotic consortium of bifido and propionibacteria containing 4 × 1010 CFU/cm3 of B. longum-Ya3, and 3 × 1010 CFU/cm3 of P. shermanii-4. The microbiological control of the quality of the obtained dietary supplement based on the consortium of the bacteria Bifidobacterium longum-Ya3 and Propionibacterium shermanii-4 has found no pathogenic and sanitary indicator microorganisms. It means that the finished product is safe and suitable for consumption. As for the organoleptic parameters, the BAA obtained is of a powder-like structure, beige-coloured, with a specific taste and smell.

Безвідходна біотехнологія отримання симбіотика і метабіотика на основі Вifidobacterium longum – Я 3 та Propionibacterium shermanii – 4

Для усунення дисбіотичних порушень мікробіоти шлунково-кишкового тракту людини використовують препарти пробіотики. Однак в останні роки накопичуються дані про зниження ефективності класичних пробіотиків, особливо на фоні антибіотикотерапії, тому популярності набуває перспективна група пробіотиків метаболітного типу. Метабіотики містять продукти метаболізму чи структупні компоненти пробіотичних мікроорганізмів. Метою експериментальної роботи стала розробка технології безвідходного виробництва, використовуючи культуральну рідину пробіотичних мікроорганізмів як сировину для створення безклітинного пробіотика. Об’єкти дослідження – культури мікроорганізмів музею кафедри біохімії, мікробіології і фізиології харчування ОНАХТ Вifidobacterium longum – Я 3, Propionibacterium shermanii – 4, культуральна рідина зазначених пробіотичних штамів. Предмет дослідження – структурні елементи метаболічної активності пробіотичних мікроорганізмів, органолептичні,фізико-хімічні і мікробіологічні показники. Після сумісного культивування B. longum – Я 3 + P. Shermanii – PS 4 на лактозному середовищі з додаванням соєвої сироватки за температури (34 ± 1) °С протягом 24 год з титром не менше 1 1010 КУО/см3, отримували супернатант культуральної рідини шляхом центрифугування при 8000 об/хв протягом 20 хв і подальшого фільтрування через бактеріальні фільтри в асептичних умовах. Біфідогенний стимулятор росту очищували від залішків мікробної біомаси за допомогою вакуум-фільтраціі із застосуванням бактеріальних фільтрів (Millipore, 0,22 мкм). Його визначення проводили за методом газово-рідинної хроматографії з використання газового хроматографа GC-16А «Shimadzu», Японія з можливістю програмування температури до 330 °С, полум’яно-іонізаційним детектором і програмним забезпеченням «GC solution». Визначено вміст 1,4-дигидроксі-2-нафтоїнової кислоти у супернатанті консорціуму Вifidobacterium longum – Я 3, Propionibacterium shermanii – 4 у кількості 4,1 мг/л. Розроблено принципопі технологічні схеми безвідходного виробництва біологіно активних добавок на основі класичного та метаболітного пробіотика.

ЕФЕКТИВНІСТЬ ПРЕПАРАТУ «СЕНОСІЛ» ДЛЯ КОНСЕРВУВАННЯ силосу

Рішення національної програми підняття продуктивності і ефективності тваринництва неможливо без створення надійної кормової бази, яка багато в чому визначає якість і ціну виробленої продукції. У статті дана оцінка ефективності силосування кукурудзи гомо- і гетероферментативних молочнокислими і пропіоновокислі бактеріями Lactococcus lactis ssp. lactis biovar diacetilactis, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, L. plantarum, L. brevis, L. rhamnosus, L. paracasei ssp. paracasei, Propionibacterium shermanii subsp. shermanii. Експериментально підтверджено високу біологічну активність виробничих штамів. Випробування бактеріальної закваски «Сеносіл» в умовах тваринницьких господарств показали, що її застосування гарантує зниження втрат сухих речовин і азоту; одержуваний силос багатий на вітаміни і органічними кислотами. Внесення закваски активно впливає на перебіг мікробіологічних і біохімічних процесів, пригнічуючи розвиток небажаної мікрофлори, сприяючи молочно-кислого бродіння і пригнічуючи маслянокислое. Змінилося співвідношення органічних кислот в силосі, в більш якісну сторону. Вміст молочної кислоти в кормі з закваскою було вище на 6,4%, і оцтової кислоти - на 26,5% в порівнянні з традиційно заготовленим силосом. Наявність масляної кислоти як в першому, так і другому зразках, не виявлено. В результаті більш швидкого підкислення в дослідному силосі пригнічується життєдіяльність небажаної мікрофлори, а саме дріжджів, цвілі і маслянокисле бактерій. Активна кислотність обробленого силосу перебувала на рівні 3,9 і забезпечувала кислотність, необхідну для придушення розвитку гнильної мікрофлори в кормі. Висока біологічна цінність корму забезпечується пробиотическими мікроорганізмами, що входять до складу закваски, і продуктами трансформації ними рослинної сировини. Чисельність молочнокислих мікроорганізмів на три порядки вище, ніж гнильних. Маслянокислі мікроорганізми в силосі з закваскою не виявлені. Силос, консервований з допомогою закваски, більшою мірою забезпечує кормові потреби тварин, сприяє нормалізації травлення тварин, підвищує засвоюваність корму, так рівень засвоюваності крохмалю в дослідному зразку був вище 12%, і показник вживання силосу на 6,5%, що, в кінцевому підсумку, впливає на ефективність роботи тваринницьких господарств. Біологічна і господарська оцінка силосів з кукурудзи з застосуванням розробленого препарату «Сеносіл», а також економічне обґрунтування доцільності використання даної закваски для силосування кормів у виробничих умовах показали її ефективність і затребуваність виробництвом. Технологія силосування кукурудзи з використанням бактеріальної закваски «Сеносіл» широко застосовується в ряді господарств України.