Спосіб виготовлення бактеріального препарату для підвищення продуктивності молодняку жуйних тварин та консервування кормів

Реферат: UA 98844 C2 (12) UA 98844 C2 Винахід належить до галузі біотехнології, а саме до виробництва препаратів для підвищення продуктивності молодняку жуйних тварин та консервування кормів. Спосіб виготовлення препарату бацилярного субтиліс-лакто здійснюється шляхом культивування, висушування і змішування бактерій видів Bacillus subtilis і Lactobacillus plantarum. Для виготовлення препарату бацилярного субтиліс-лакто використовують штами бактерій Bacillus subtilis В3 та Lactobacillus plantarum L5, депоновані у Депозитарії Державного науково-контрольного інституту біотехнології і штамів мікроорганізмів 23 червня 2009 р. за реєстраційними номерами 480 і 479 відповідно. Культивування і висушування штамів бактерій здійснюють окремо в оптимальних для кожного з них умовах, а отримані сухі монокультури змішують у співвідношенні 2:1 відповідно. У результаті використання препарату бацилярного субтиліс-лакто для відгодівлі жуйних тварин середньодобовий приріст живої маси молодняку ВРХ зростає на 19,2 %. Застосування препарату БПС-Л при силосуванні зеленої маси дозволяє покращити якісні показники одержаного силосу, вміст сухої речовини підвищується на 6,8-14,8 %, сирого протеїну - на 4,8-5,2 %. UA 98844 C2 5 10 15 20 25 30 35 Винахід належить до галузі біотехнології, а саме до виробництва препаратів для підвищення продуктивності молодняку жуйних тварин та консервування кормів. Відомо, що пробіотики широко застосовуються у практиці ветеринарної медицини і тваринництва, їх лікувальний та профілактичний ефект обумовлений високою антагоністичною активністю виробничих штамів до патогенної й умовно-патогенної мікрофлори, здатністю активізувати макрофаги та індукцію інтерферонів. Застосування мікробних препаратів для силосування кормів сприяє збереженню і підвищенню їх якості: підвищується вміст молочної та оцтової кислот, амілаз, редукуючих цукрів, вітамінів групи В, пригнічується ріст гнилісних та маслянокислих бактерій; силос має виразні пробіотичні властивості [1]. Відомий спосіб одержання препарату для профілактики та лікування шлунково-кишкових захворювань сільськогосподарських тварин на основі штаму бактерій Bacillus subtilis 44-p [2]. Препарат, одержаний відомим способом, містить лише штам спороутворюючих бактерій, які самоелімінуються з макроорганізму та виявляють позитивний ефект упродовж обмеженого часу. В основу винаходу поставлена задача розробити спосіб виготовлення препарату бацилярного субтиліс-лакто з вмістом аеробних бацил та молочнокислих бактерій. Поставлена задача вирішується шляхом культивування, висушування і змішування бактерій видів Bacillus subtilis і Lactobacillus plantarum, згідно з винаходом, використовуються штами бактерій Bacillus subtilis В3 і Lactobacillus plantarum L5, культивування і висушування їх здійснюють окремо в оптимальних для кожного з них умовах, а отримані сухі монокультури змішують у співвідношенні 2:1 відповідно. Для виготовлення препарату бацилярного субтиліс-лакто використовують штами бактерій Bacillus subtilis ВЗ та Lactobacillus plantarum L5, депоновані у Депозитарії Державного науковоконтрольного інституту біотехнології і штамів мікроорганізмів 23 червня 2009 р. за реєстраційними номерами 480 і 479 відповідно. Передбачені в запропонованому способі роздільні процеси культивування і висушування штамів бактерій сприяють збільшенню кількості життєздатних клітин як у сухих концентратах монокультур, так і в препараті в цілому. Штами бактерій, що використовуються у складі препарату, характеризуються високими антогоністичною та ферментативною активностями, що забезпечує тривалий позитивний ефект від застосування препарату. Спосіб виготовлення препарату бацилярного субтиліс-лакто передбачає виконання двох етапів. На першому етапі виготовляють посівний матеріал двох штамів бактерій. Виробничий штам Bacillus subtilis В3 культивують стаціонарно у колбах при рівні рН 7,0-7,2 та за температури 37±1 °C упродовж 3-5 діб на середовищі такого складу, мас. %: кукурудзяний екстракт 1,5-2,0 меляса 1,5-2,0 сухий м'ясопептонний бульйон 1,0-2,0 крохмаль 0,3-0,6 діамонію гідрофосфат ((NH4)2HPO4) 0,5-0,7 дикалію гідрофосфату тригідрат (K2НРО4·3Н2О) 0,2-0,4 магнію сульфату гептагідрат (MgSO4·7Н2О) 0,01-0,02 мангану (II) сульфату моногідрат (MnSO4·Н2О) 0,002-0,006 феруму (II) сульфату гептагідрат (FeSO4·7Н2О) 0,001-0,002 кобальту хлориду гексагідрат (СоСl2·6Н2О) 0,001-0,002 кальцію хлорид (СаСl2) 0,05-0,10 вода питна решта. Виробничий штам Lactobacillus plantarum L5 культивують стаціонарно у колбах при рівні рН 7,0-7,2 та за температури 37±1 °C упродовж 2-3 діб на середовищі такого складу, мас. %: дріжджовий екстракт 0,5-0,8 сухий м'ясопептонний бульйон 2,0-2,5 твін 80 0,05-0,10 1 UA 98844 C2 5 10 глюкоза 0,5-1,5 лактоза 0,5-1,5 натрію ацетату тригідрат (NaCH3COO·3Н2О) 0,5-1,0 амонію цитрату (NH4C6H7O7) 0,1-0,2 дикалію гідрофосфат тригідрат (K2НРО4·3Н2О) 0,2-0,3 магнію сульфату гептагідрат (MgSO4·7Н2О) 0,01-0,02 мангану (II) сульфату моногідрат (MnSO4·Н2О) 0,005-0,010 вода питна решта. На другому етапі виготовляють препарат бацилярний субтиліс-лакто. Для цього проводять культивування у ферментерах штаму Bacillus subtilis В3 з перемішуванням і аерацією при рівні рН 7,0-7,2 та за температури 37±1 °C упродовж 20-28 год. у живильному середовищі такого складу, мас. %: кукурудзяний екстракт 1,5-2,0 меляса 1,5-2,0 крохмаль 0,3-0,6 діамонію гідрофосфат ((NH4)2HPO4) 0,5-0,7 дикалію гідрофосфату тригідрат (K2НРО4·3Н2О) 0,2-0,4 магнію сульфату гептагідрат (MgSO4·7Н2О) 0,01-0,02 мангану (II) сульфату моногідрат (MnSO4·Н2О) 0,002-0,006 феруму (II) сульфату гептагідрат (FeSO4·7Н2О) 0,001-0,002 кобальту хлориду гексагідрат (СоСl2·6Н2О) 0,001-0,002 кальцію хлорид (СаСl2) 0,05-0,10 вода питна решта. Штам Lactobacillus plantarum L5 у ферментерах культивують з перемішуванням при рівні рН 7,0-7,2 та за температури 37±1 °C упродовж 20-28 год. у живильному середовищі такого складу, мас. %: дріжджовий екстракт 0,5-0,8 сухий м'ясопептонний бульйон 2,0-2,5 глюкоза 0,5-1,5 лактоза 0,5-1,5 натрію ацетату тригідрат (NaCH3COO·3Н2О) 0,5-1,0 амонію цитрат (NH4C6H7O7) 0,1-0,2 дикалію гідрофосфату тригідрат (K2НРО4·3Н2О) 0,2-0,3 магнію сульфату гептагідрат (MgSО4·7Н2О) 0,01-0,02 мангану (II) сульфату моногідрат (MnSO4·Н2О) 0,005-0,010 вода питна решта. По завершенні ферментації одержану бактеріальну масу відокремлюють від культуральної рідини. Вологу біомасу штаму бактерій Bacillus subtilis В3 змішують із захисним середовищем у співвідношенні 1:1. Захисне середовище для цього штаму бактерій має такий склад, мас. %: цукроза 5-15 натрію ацетату тригідрат 1-2 (NаСН3СОО·3Н2О) вода питна решта. 2 UA 98844 C2 5 10 15 20 Отриману пасту висушують у сушильній установці розпилюючого типу. Вологу біомасу штаму бактерій Lactobacillus plantarum L5 змішують із захисним середовищем такого складу, мас. %: цукроза 5-15 натрію ацетату тригідрат 1-2 (NaCH3COO·3Н2О) желатина 0,5-1,0 вода питна решта. Отриману пасту висушують сублімаційно. Сухі монокультури штамів бактерій Bacillus subtilis В3 та Lactobacillus plantarum L5 змішують у співвідношенні 2:1. Одержаний сухий препарат бацилярний субтиліс-лакто придатний для використання не менше 2 років. У 1 г препарату БПС-Л міститься не менше 3 млрд. життєздатних клітин. У результаті використання препарату бацилярного субтиліс-лакто для відгодівлі жуйних тварин встановлено, що середньодобовий приріст живої маси молодняку ВРХ зростає на 19,2 %. Застосування препарату БПС-Л при силосуванні зеленої маси дозволяє покращити якісні показники одержаного силосу, зокрема, вміст сухої речовини підвищується на 6,8-14,8 %, сирого протеїну - на 4,8-5,2 %. Суть винаходу пояснюється такими прикладами. Приклад № 1 Кількість життєздатних клітин у препараті бацилярному субтиліс-лакто при тривалому зберіганні. Зразки експериментальної партії препарату БПС-Л по 10 г зберігали у герметично закритих скляних флаконах у темному місці за температури не вище ніж 18 °C. Через 3, 6, 12 та 24 міс. зберігання визначали концентрацію життєздатних клітин (аеробних бацил та молочнокислих бактерій) у препараті (табл. 1). Таблиця 1 Кількість життєздатних клітин Bacillus subtilis та Lactobacillus plantarum у препараті БПС-Л при зберіганні упродовж 24 місяців, КУО/г (n=3) Бактеріальні компоненти препарату Bacillus subtilis Lactobacillus plantarum Загальна 25 30 Початкова концентрація 9 3,96·10 9 2,04·10 9 6,00·10 Концентрація бактерій після зберігання 3 міс. 6 міс. 12 міс. 24 міс. 9 9 9 9 3,92·10 3,84·10 3,67·10 3,65·10 9 9 9 9 1,93·10 1,76·10 1,58·10 1,53·10 9 9 9 9 5,85·10 5,60·10 5,25·10 5,18·10 Приклад № 2 Вплив препарату бацилярного субтиліс-лакто на продуктивність молодняку ВРХ. У дослідах використовували молодняк ВРХ віком 4-6 міс., методом аналогів формували 2 групи тварин (контрольну і дослідну). Тварини дослідної групи, крім основного раціону, разом з кормом отримували препарат БПС-Л у добовій дозі 10 млрд. життєздатних клітин на голову, 7 днів поспіль з наступною 7-денною перервою. Дослід тривав 1 місяць. У досліді встановлено, що середньодобовий приріст живої маси тварин за дії препарату бацилярного субтиліс-лакто зростає порівняно з контролем на 19,2 % (табл. 2). Таблиця 2 Приріст живої маси молодняку ВРХ за впливу препарату БПС-Л Кількість Вік тварин, Групи тварин тварин у міс. групі, гол. Контрольна Дослідна 30 30 4-6 4-6 Середня жива маса тварин, кг на початку у кінці досліду досліду 73,1±2,1 78,9±1,7 74,0±1,3 80,9±1,1 Середньодобовий приріст живої маси тварин % до г контролю 193±18 100,0 230±14 119,2 Приклад № 3 Ефективність застосування препарату бацилярного субтиліс-лакто при силосуванні кормів. 3 UA 98844 C2 5 Вивчення впливу препарату БПС-Л на вміст поживних речовин та показники якості силосу проводили у низці дослідів: суспензію препаратів вносили у силосовану масу з розрахунку 25 млн. життєздатних клітин на 1 кг зеленої маси. Через 140 та 170 діб зберігання силосу визначали його органолептичні та біохімічні показники за відомими методиками [3]. При закладанні на силосування зеленої маси з використанням бактеріального препарату БПС-Л у силосі підвищується вміст сухої речовини на 6,8-14,8 %, сирого протеїну - на 4,8-5,2 %. Високий вміст молочної та оцтової кислот при рН силосу в межах норми перешкоджає розвитку мікроорганізмів, які псують силос (табл. 3). Таблиця 3 Біохімічні показники силосу, обробленого препаратом БПС-Л Вміст кислот, % Органо- Вміст поживних речовин, % лептичні ознаки сухої сирого сирої оцтова масляна молочна речовини протеїну клітковини Через 140 днів зберігання Буруватозелений колір, Дослідний запах (оброблений 26,91 3,47 8,20 0,64 0,01 2,17 квашених БПС-Л) овочів та хлібного квасу Буруватозелений колір, Контрольний запах (без 25,19 3,31 8,25 0,85 0,00 1,67 квашених препарату) овочів та хлібного квасу Через 170 днів зберігання Буруватозелений колір, Дослідний м'який (оброблений запах 29,13 3,82 8,93 0,85 0,00 1,80 БПС-Л) квашених овочів та хлібного квасу Буруватозелений колір, Контрольний запах (без 25,36 3,63 8,31 0,63 0,10 1,48 квашених препарату) овочів та хлібного квасу Варіанти силосу Вміст Сума каротину, кислот, рН мг/кг % корму 2,82 4,1 16 2,52 4,2 16 2,65 4,2 12 2,21 4,2 16 10 15 Таким чином, запропонований спосіб виготовлення препарату бацилярного субтиліс-лакто на основі штамів бактерій Bacillus subtilis В3 та Lactobacillus plantarum L5 дозволяє виготовити новий вітчизняний препарат для підвищення продуктивності молодняку жуйних тварин та консервування кормів. Джерела інформації:: 4 UA 98844 C2 5 10 1. Пробіотичні препарати для профілактики і лікування хвороб та стимуляції росту сільськогосподарських тварин і птиці / Дерев'янко С.В., Дяченко Г.М., Божок Л.В., Прокопенко О.І. // Ветеринарна медицина: міжвід. темат. наук. зб. - Харків: ІЕКВМ УААН, 2004. - Вип. 84. - с. 819-822. 5 2. Пат. 61176 Україна, МПК А61К 35/74, С12N 1/00, С12N 1/04. Спосіб одержання препарату для профілактики і лікування шлунково-кишкових захворювань сільськогосподарських тварин / Сіверс В.С, Гребенькова Н.І., Васильєва Л.В.; заявник і патентовласник Інститут сільськогосподарської мікробіології УААН. - № 4429738, заявл. 23.05.1988; опубл. 17.11.2003, Бюл. № 11.-4 с. 3. Зоотехнический анализ кормов / Е.А. Петухова, Р.Ф. Бессарабова, Л.Д. Халенева, О.А. Антонова.-2-е изд., доп. и перераб. - М.: Агропромиздат, 1989.-239 с. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 Спосіб виготовлення бактеріального препарату для підвищення продуктивності молодняку жуйних тварин та консервування кормів, що передбачає культивування, висушування і змішування бактерій видів Bacillus subtilis та Lactobacillus plantarum, який відрізняється тим, що використовують штами бактерій Bacillus subtilis В3 та Lactobacillus plantarum L5, депоновані у Депозитарії Державного науково-контрольного інституту біотехнології і штамів мікроорганізмів за реєстраційними номерами 480 і 479 відповідно, культивування і висушування їх здійснюють окремо, а отримані сухі монокультури змішують у співвідношенні 2:1. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5