Разработка производства получения кормовых добавок на основе донных осадков содовых озер и изучение их токсикологических свойств

Получение кормовых добавок состоит из нескольких стадий и первые 3 стадии проходят в природных условиях без вмешательства человека в виде «природного биореактора:

1 стадия – образование питательной среды;

2 стадия – образование чистой культуры микроорганизмов;

3 стадия – деструкция (ферментация) за счет действия «природного биореактора»;

4 стадия – технология производства кормовых добавок;

5 стадия – исследование стабильности при хранении кормовых добавок;

6 стадия - изучения токсических и других свойств кормовых добавок;

7стадия - производственные испытания кормовых добавок на сельскохозяйственных животных.

1-3 стадии - функционирование «природного биореактора» в содовых озерах. В результате исследования и анализа физико-химических и микробиологических параметров воды и донных осадков содовых озер Забайкалья установлено, что они фактически являются своеобразными «природными биореакторами» биологически активных веществ и их накопителем. В основе функционирования данного «природного биореактора» лежат процессы, протекающие в клетках алкалофилов.

Бактериальное население воды и донных осадков содовых озер чрезвычайно разнообразно: аэробные и анаэробные, психрофильные и мезофильные протеолитики, амилолитики, целлюлолитики, бродильщики, сапрофиты, липолитики, метаногены, сульфатредукторы и др. алкалофилы, численность которых доходят до 10¹¹ кл./мл.

Для синтеза клеточного вещества гетеротрофным алкалофильным бактериям, населяющим активный ил и водную толщу необходимы органические вещества, растительная масса, макро- и микроэлементы, которые представляют собой источник энергии и основных биогенов. Механизм действия данного биореактора в исследованных озерах начинается одновременно с началом переноса веществ через цитоплазматическую мембрану и метаболического процесса разложения веществ внутри клетки, т.е. с внутриклеточного биохимического окисления органических веществ, которым предшествует передача большого количества органических и неорганических веществ из толщи воды и осадков к поверхности микробных клеток.

Благодаря большому видовому разнообразию и взаимному влиянию видов друг на друга, группы алкалофильных бактерий содовых озер в целом могут осуществлять метаболические процессы в достаточно широком диапазоне значения pH и окислительно-восстановительного потенциала. При этом алкалофильные микробы, у которых оптимум роста приходится на рН ниже 10, относятся к факультативным, а у тех, у которых рН выше 10, к облигатным, соответственно, в природной комплексной системе содовых озер Забайкалья все имеющиеся деструкционные и продукционные процессы основаны на экзо- и эндоклеточном метаболизме алкалофильных микроорганизмов, что и составляет основу для функционирования «природного биореактора» и образования биологически активных веществ.

Наиболее оптимальным периодом добычи минерализованной воды и донных осадков из содовых озер Забайкалья являются июнь–август месяцы, т.к. в это время года алкалофилы имеют высокую деструкционную скорость, донные осадки – высокую дисперсность (коллоидность) и биологическую активность, а водная толща – высокую щелочность (до рН 11-12). Также на этот период времени года приходится минимум атмосферных осадков и высокая температура воздуха, воды и осадков.

Таким образом, в природной комплексной системе содовых озер Забайкалья все имеющиеся деструкционные и продукционные процессы основаны на экзо- и эндоклеточном метаболизме алкалофильных микроорганизмов, что и составляет основу для функционирования «природного биореактора» и образования биологически активных веществ. При этом последовательность различных окислительно-восстановительных процессов определяется кинетикой поглощения субстратов алкалофилов в разнообразных метаболических нишах водной толщи и донных осадков.

4 стадия-технология производства кормовых добавок. Технологическая линия по производству кормовые добавок из донных осадков содовых озер условно разделена на несколько участков: подготовка осадков, подготовка тары, расфасовка, укупорка, этикетирование и упаковка.

При получении кормовых добавок как жидкой, так и сухой консистенции донные осадки из резервуаров-бункеров (БСК-10) по ленточному конвейеру (ЭМ-4ПК) подаются на дробильную установку, где крупные элементы методом механического дробления размельчаются и пропускаются через многоступенчатое сито с диаметром пор от 0,40 до 3,0 мм.

Далее по ленточному конвейеру поступают на дозирующие (ГДМ-1, РТ-ДШВ-01 и т.д.) и упаковочные установки для жидкой (DXD) и сухой (полуавтомат ПУСК) консистенции, при этом осадки фасуются в ПЭТ емкости от 0,25 до 2-3 л - жидкой консистенции и в полиэтиленовые пакеты от 0,1 до 1 кг - сухой консистенции.

5 стадия - изучение стабильности кормовых добавок в процессе хранения. Исследование стабильности кормовых добавок в процессе хранения проводился в течение 2 лет при температурах –минус 10С, +20С, +36С. В результате было установлено, что срок годности кормовых добавок как жидкой, так и сухой консистенции составило 2 года при соблюдении сохранности упаковки, температура хранения рекомендуется ниже +20С.

6 стадия - исследование токсических и других параметров кормовых добавок. Изучение параметров токсичности кормовых добавок оценивались на белых беспородных мышах, крысах и кроликах. Исследования свидетельствовали о том, что кормовые добавки как жидкой, так и сухой консистенции не обладают острой и хронической токсичностью, кожно-резорбтивными, местно-раздражающими и кумулятивными свойствами при всех введенных лабораторным животным дозах.

На валухах были проведены экспериментальные исследования для установления оптимальной дозы потребления кормовой добавки из донных осадков содовых озер и в результате наиболее оптимальной и рентабельной дозой для валухов составил 0,25 кг, соответственно, эта доза отнесена для них и к терапевтической. При этом режим дозирования кормовой добавки для других видов животных устанавливаются в зависимости от их массы тела, т.е. на каждые 40-50 кг веса тела еще добавлять до 0,1-0,25 кг.

7стадия - производственные испытания кормовых добавок на сельскохозяйственных животных. Производственные испытания кормовых добавок проводились на валухах как на здоровых, так и на больных алиментарной дистрофией в возрасте 9-12 месяцев течение 2 месяцев. Кормовую добавку добавляли в корм из расчета на одну голову: опытным группам - основной рацион и 0,25 кг добавок, а контрольным –основной рацион.

Ветеринарные, клинические и лабораторные исследования показали, что у валухов как с диагнозом алиментарная дистрофия незаразной этиологии, так и здоровых после потребления корма с кормовой добавкой из донных осадков содовых озер произошло улучшение и нормализация основных показателей организма. Эти данные были подтверждены клинико-лабораторными и патоморфологическими исследованиями, которые после эксперимента показали в опытных группах: лечебный эффект от 80 до 100% и профилактический до 100%.

Таким образом, производственные испытания кормой добавки из донных осадков содовых озер (жидкой и сухой консистенций) доказали эффективность лечебную - при алиментарной дистрофии и профилактическую - на здоровых животных.