Использование молочной сыворотки при силосовании кормов

15-05-2014, 14:59

В России и за рубежом большое внимание уделяется увеличению производства и повышению качества силоса из кукурузы и подсолнечника; сенажа из однолетних и многолетних трав, как эффективного энергетического компонента в рационе жвачных животных.
Силосование — сложный микробиологический и биохимический процесс, но в то же время простой и недорогой способ консервирования кормов. Силосованный корм обеспечивает организм животных белками растительного происхождения, углеводами и витаминами. Основу силосования составляет процесс молочнокислого брожения под воздействием микроорганизмов, размножающихся в анаэробных условиях, созданных технологией традиционного силосования. Эта широко используемая технология предполагает в сжатые сроки перекрыть доступ кислорода воздуха к растительному сырью, что способствует подавлению развития плесневых грибов, гнилостных и маслянокислых бактерий. Часто быстро создать анаэробные условия в заложенной зеленой массе не удается. Это способствует развитию гнилостной микрофлоры и, как результат, порче силоса и сенажа. Поэтому для урегулирования процесса направленного молочнокислого брожения, целесообразно использовать закваски для силосования, в состав которых введены молочнокислые бактерии.
При силосовании кормов микробиологические процессы протекают в три фазы.
Первая фаза силосования характеризуется развитием всех микроорганизмов, находящихся на поверхности растений. В этой стадии, продолжающейся в течение 2-3 сут., развивается вся эпифитная (поверхностная) микрофлора. Она очень многообразна по составу и включает нежелательную, преимущественно гнилостную микрофлору. Ho в результате внесения заквасок для силосования и различных технологических приемов (свежесть растительной массы, ее измельчение, трамбование в силосных сооружениях, тщательное укрытие) обеспечиваются оптимальные условия для интенсивного развития молочнокислых бактерий. Они, разлагая глюкозу растений, превращают ее в молочную кислоту. Некоторые молочнокислые гетероферментативные микроорганизмы, кроме молочной кислоты, образуют и уксусную кислоту. Низкая активная кислотность среды (pH) в начале задерживает развитие гнилостных и других нежелательных бактерий, а затем вызывает их гибель.
Вторая фаза созревания силоса характеризуется развитием молочнокислых микроорганизмов. В эту фазу в силосуемой массе размножаются преимущественно молочнокислые бактерии. При значении pH 4,5-4,0 хорошо развиваются молочнокислые стрептококки. Одновременно в этот период развиваются палочковидные молочнокислые микроорганизмы, которые постепенно, после затухания деятельности молочнокислых стрептококков, становятся преобладающими и хорошо развивающимися в кислой среде. Они, усваивая углеводы, накапливают большое количество молочной кислоты (до значения pH 3,5-3,0 и ниже). Молочнокислые стрептококки кроме молочной кислоты, образуют уксусную кислоту, этиловый спирт, углекислый газ и манит. Манит придает силосу горьковатый вкус, а преобладающие впоследствии палочковидные молочнокислые микроорганизмы используют его в качестве питательного субстрата и устраняют горький вкус. В процессе силосования растительной массы принимают участие и дрожжи, которые, сбраживая углеводы, выделяют небольшое количество этилового спирта. Образующийся этиловый спирт соединяется с органическими кислотами, образует ряд эфиров, придающих силосу приятный запах.
Третья фаза силосования наступает при значении pH ниже 3,0. При этом значении pH молочнокислые палочки погибают, и наступает естественный процесс силосования — полное созревание силоса. Созревший силос (без раскрытия сооружений) может храниться долго.
При силосовании без внесения молочнокислых бактерий в первые дни наиболее активно размножаются гнилостные бактерии. Заметное накопление молочной кислоты и снижение численности гнилостных бактерий происходит при использовании легко силосующегося сырья на 3-4 сутки, а при силосовании богатой белком растительной массы молочнокислые бактерии начинают преобладать только на седьмые сутки. Это объясняется тем, что молочнокислые бактерии размножаются при отсутствии кислорода, в то время как для развития гнилостных бактерий необходим воздух. В первые дни силосования гнилостные бактерии активно используют кислород, присутствующий в биомассе. В свежескошенном сырье, не обработанном закваской для силосования, содержание молочнокислых бактерий составляет около 5*10в5 КОЕ/г, а гнилостных бактерий — до 7*10в6 КОЕ/г. В результате преобладание гнилостных бактерий ведет к развитию масляно-кислого брожения, большим потерям силоса и его низкому качеству.
В свое время (1973-1978 гг.) по разработкам ВНИИМС (II.Ф. Крашенинин, А.В. Гудков) в творческом содружестве с ИНБИ им. А.Н. Баха АН России была реализована крупная народно-хозяйственная программа по приготовлению силоса с использованием закваски ВНИИМС-ИНБИ. Закваска готовилась на молочных заводах из любой молочной сыворотки, разбавленной в два раза водой. В качестве продуцента применялся штамм лактобактерий селекции ИНБИ с внесением стимуляторов — комплекса витаминов и минеральных солей. В Ярославской области (полигон), Ставропольском, Краснодарском и Алтайском краях, а так же во многих других регионах были заготовлены по этой технологии млн. тонн силоса. При этом повсеместно был получен исключительно позитивный результат — силосная масса «бродила», вместо традиционного «гниения». Были поставлены промышленные опыты по силосованию грубых сухих трав и камыша, а так же соломы. Появилась универсальная закваска для силосования «Амилонитробактерин», в терминологии которой — содержательная часть компонентов. Молочная сыворотка идеально совмещалась с проблемами кормопроизводства.
В дополнение к достаточно подробной информации по данной тематике следует обратить внимание на развитие возможностей с расширением ассортимента заквасок для силосования — сухая сыворотка, меласса, минерализаты. Однако можно с достаточной степенью уверенности утверждать, что альтернативы молочной сыворотке, как основы питательной среды для приготовления заквасок чистых культур применительно к силосованию грубых кормовых смесей, просто нет. Новации последнего времени в этом направлении излагаются ниже.
В ГНУ Ставропольский НИИ животноводства и кормопроизводства совместно с ООО НПО «ЭКОБИОТEX» разработана комплексная силосная закваска «КЗС-ЭМ+Ф». которая представляет собой жидкий биопрепарат молочнокислых бактерий, культивируемых на питательной среде, в состав которой входят молочная сыворотка, меласса свекловичная, дрожжевой экстракт, сахароза, глюкоза и комплекс солей, необходимых для роста заквасочной культуры. Кроме того, в состав закваски входят ферментные препараты «Целловиридин-В Г20х» и «ЦеллоЛюкс-F».
«Целловиридин-В Г20х» — комплексный натуральный препарат, обладающий целлюлазной, ксиланазной и глюканазной активностью. В его состав входит микробная культура Trichoderma viride, способная расщеплять находящиеся в составе зерновых компонентов некрахмалистые полисахариды. «ЦеллоЛюкс-F» также содержит комплекс целлюлаз (2000 + 200) ед./г, ксиланаз (до 8000 ед./г) и глюконаз (до 1500 ед./г). Эти ферменты способствуют разрушению стенок растительных клеток, в результате чего повышается доступность крахмала, протеина и жира эндосперма зерна для воздействия ферментов пищеварительного тракта.
В качестве молочнокислых микроорганизмов в состав закваски введены Lb. casei, Lb. plantarum, Lb. fermentum, Str. thermophilus.
Комплексную силосную закваску «КЗС-ЭМ+Ф» применяют при силосовании зеленой массы для повышения качества силоса и сенажа путем направленного регулирования молочнокислого брожения, что приводит к быстрому накоплению молочной кислоты, подавлению гнилостной микрофлоры и маслянокислого брожения.
ООО «БИО-БИЗ» производит биоконсервант для силосования кормовых культур «Лактофид». Это бактериальная закваска, состоящая из смеси молочнокислых бактерий Lactobacillus и Lactococcus, выращенных в жидкой питательной среде. «Лактофид» используют для силосования кукурузы, подсолнечника, свекличного жома, многолетних и однолетних бобовых и злаковых травосмесей. Препарат безвреден для человека и животных, корма, приготовленные с применением «Лактофид», могут скармливаться без ограничений.
Сотрудниками ГНУ Ставропольский НИИ животноводства и кормопроизводства проведена работа по изучению эффективности использования биоконсерванта «Лактофид» при заготовке кукурузного силоса. Препарат перед применением разбавляют водой в соотношении 1:44 и вносят в силосуемую массу с помощью распыляющих устройств из расчета 1 л препарата на 15 т закладываемой зеленой массы, соблюдая технологию силосования зеленой массы (контроль влажности, плотность укладки, герметичность хранения и т.д.).
Было установлено, что через 45 дней после закладки зеленой массы кукурузы на силосование, силос, приготовленный с внесением «Лактофид», существенно отличается от силоса, который получен путем самоконсервирования. Так сумма летучих жирных кислот в силосе с биоконсервантом составляет 2,94%, что в 1,5 раза меньше, чем в самоконсервированном силосе. Удельный вес молочной кислоты составил 68,2%, масляной 1,2%. При оценке силоса по шкале Флига он набирает 84 очка и оценивается как очень хороший. В самоконсервированном силосе удельный вес молочной кислоты составляет 58,2%, масляной 2,9%, что в 1,6 раза меньше, чем в силосе, приготовленном с «Лактофид», а по шкале Флига этот силос набирает 53 очка и оценивается как «удовлетворительный». В 1 кг силоса с биоконсервантом содержится 0,176 корм.ед. и 12,3 г переваримого протеина, что соответственно на 24,0% и 17,1 % больше, чем в самоконсервированном.
Для изучения эффективности использования силосов, заготовленных с использованием биоконсерванта «Лактофид» в рационах дойных коров был проведен научно-хозяйственный опыт по следующей схеме (табл. 20.22).

Животные получали рационы с одинаковым набором кормов и равным содержанием питательных веществ. Эффективность рационов определялась продуктивностью животных и затратами кормов на производство 1 кг молока (табл. 20.23).

У животных, получавших в рационе силос консервированный «Лактофид», среднесуточный удой оказался выше на 0,9 кг или на 7,2 % в сравнении с контрольной группой, получавшей самоконсервированный силос. При этом у коров опытной группы в молоке было выше содержание жира и белка. Расход кормов на производство 1 кг молока, был ниже также в опытной группе.
Изменение продуктивности животных подопытных групп можно отнести за счет лучшего использования и усвоения кормов, где в состав рациона введен силос, полученный биоконсервированием препаратом «Лактофид».
СКНИИЖ и ООО НПФ «БИОВЕТ» (г. Краснодар) предлагают для силосования кормов биозакваску «Биовет» на основе молочнокислых бактерий. Применение биозакваски позволяет:
— достигнуть исходной концентрации молочнокислых бактерий в зеленой массе до 10в7 КОЕ/г корма;
— снизить pH среды в силосе до 4,5 ед.;
— снизить образование тепла и связанных с ним потерь энергии, а также потери в процессе ферментации;
— подавить образование масляной кислоты и аммиака в силосуемой массе;
— повысить стабильность корма при хранении.
«Биовет» также обеспечивает более высокое соотношение молочной и уксусной кислот (более 3:1), продуцируемых заквасочной микрофлорой, при отсутствии масляной кислоты.
ЗАО «БИОАМИД» (г. Саратов) выпускает биоконсервант для силосования кормов БСК-1, который представляет собой биомассу Sir. lactis diastaticus, выращенную в стерильных условиях и иммобилизированную на сухом молоке. Заквасочная микрофлора препарата БСК-1 продуцирует молочную и уксусную кислоту, которые подавляют развитие посторонней микрофлоры, вызывающей распад белка с образованием масляной кислоты и ядовитых аминов.
Способ применения БСК-1. Берется 1,5 г биоконсерванта, разводится в 1 л питьевой воды и вносится равномерно в 1 т силосуемой массы путем распыления. Применение биоконсерванта при обработке кормов способствует сохранению белков (кормовых единиц) в зеленой массе, обогащению силоса витаминами. Улучшаются органолептические свойства корма и, как следствие, возрастает его поедаемость. Проведенные научно-хозяйственные испытания показали, что силос, полученный с использованием БСК-1, имеет больше кормовых единиц (на 25-30%), переваримого протеина (на 25-33%), сухих веществ (на 5-8%) и каротина (в 1,5-2,0 раза). Масляная кислота в таком силосе практически отсутствует и 95% силоса соответствует 1 классу. Кроме того, кормление силосом, приготовленным с использованием БСК-1, приводит к увеличению среднесуточных удоев молока, повышает прирост живой массы, позволяет снизить затраты на кормление животных.
Расчет экономической эффективности использования биоконсерванта БСК-1 показал, что затраты в объеме 1 руб. на консервирование силоса приводят к дополнительному доходу 30-35 руб.
ООО «Биотехагро» (Краснодар) разработала закваску для силосования и сенажирования растительного сырья «Битасил». В качестве заквасочной культуры в состав закваски включены молочнокислые бактерии Lactococcus lactis subsp. lactis и Lactobacillus plantarum, которые культивировали на питательной среде, состоящей из мелассы свекловичной, соевого гидролизата, воды и хлористого натрия. Перед применением закваску рекомендуется растворять в питьевой воде, а затем полученным раствором обрабатывать зеленую массу путем опрыскивания.
Предприятие ООО «Микромир», совместно с ФГУ «Ставропольская межобластная ветеринарная лаборатория», на базе ОАО «Завод Лактопробиотиков» производит и реализует ветеринарные препараты, биологически активные добавки для комплексного лечения и профилактики заболеваний желудочно-кишечного тракта, а так же закваску «Унифицированная закваска для силосования кормов «УЗСК-Н» с использованием молочнокислых бактерий. В состав заквасочной микрофлоры входят следующие виды: Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus и Lactococcus lactis.
Применение «УЗСК-Н» позволило снизить pH силосной массы в первые же часы до 4,2, а так как гнилостные бактерии не способны развиваться при условиях pH ниже 4,2, прекращается разогревание массы. Быстрое накопление молочной кислоты исключает протекание маслянокислого брожения, происходит быстрое созревание силоса (в течение 5-6 дней). Высокое качество силоса в течение всего срока хранения, способствует биосинтезу в кормах витаминов, ферментов и аминокислот, при этом в силосе образуется небольшое количество аммиака.
Использование закваски для силосования «УЗСК-Н» приводит к уменьшению «угара» верхнего слоя силоса с 30-50 см до 5-10 см. He менее 95 % силоса, полученного с использованием закваски, соответствует 1 классу.
Силос, приготовленный с применением бактериальной закваски, меньше подвержен грибковому поражению, имеет оливковый цвет, ненарушенную структуру, приятный фруктовый запах. Он отлично поедается животными. Сохранность питательных веществ в таком силосе выше, чем у силоса заложенного по традиционной технологии. Молочнокислые бактерии, входящие в состав закваски способствуют не только быстрому силосованию зеленой массы, но и нормализуют пищеварительные процессы у животных, препятствуют возникновению у них кетозов и ацедозов, повышают устойчивость организма к заболеваниям, стимулируют иммунный ответ на действие нежелательной микрофлоры. В табл. 20.24 приведены результаты исследований силоса на наличие в нем органических кислот, образующихся в ходе микробиологических и биохимических превращений при силосовании в присутствии «УЗСК-Н».

Определяющим фактором качества силоса является сохранность в нем сухого вещества. При внесении силосной закваски «УЗСК-Н» потери сухих веществ были в два раза ниже, чем при естественном «самоконсервировании» зеленой массы (в силосе с закваской потери составили 4,0-4,6,%, а в самоконсервированном — 9,42-10,65%). Кроме того, внесение закваски способствует увеличению сохранности кормовых единиц на 25%, переваримости протеина на 25-33 %, сухого вещества на 5-8 % и каротина в 2,5 раза. Положительный эффект от применения закваски отмечается также при сохранении потерь силоса при хранении, как минимум на 10%, за счет подавления гнилостной и другой нежелательной микрофлоры.
Скармливание лактирующим коровам консервированного «УЗСК-Н» силоса повышает переваримость на 2,9 % сухого вещества, на 3,2 % органического вещества, на 5,4 протеина, на 3,1 % клетчатки, на 2,3% БЭВ рациона, обеспечивает повышение суточных удоев на 12,9% и снижение затрат кормов на 3,8%. Скармливание бычкам на откорме этого силоса увеличивает суточные приросты живой массы на 14%, снижает затраты корма на 3,9%, повышает убойный выход на 3,2 %.
Одно из возможных направлений использования молочной сыворотки при силосовании кормов сухими заквасками «Битасил», «УЗСК-Н» и других, в состав которых включена молочнокислая микрофлора, но питательная среда для их культивирования не на молочной основе — использовать сыворотку для растворения сухих заквасок вместо воды.
В настоящее время системные исследования по применению молочной сыворотки при силосовании широкомасштабно проводятся творческим коллективом академика И.Ф. Горлова (Поволжский НИИПП). Хотелось бы надеяться, что колоссальный опыт отрасли по приготовлению кисломолочных продуктов на чистых культурах микроорганизмов будет востребован в животноводстве. При этом использование молочной сыворотки в качестве питательной среды для приготовления силосных заквасок логически и экономически обосновано.