ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКРО И МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В КОМБИКОРМЕ ДЛЯ ЖИВОТНЫХ, ПРИГОТОВЛЕННОЙ ИЗ РАСТЕНИЙ Cousina, Medicago sativа, Alhagi pseudalhagi И ШЕЛУХИ СЕМЯН ХЛОПКА

АННОТАЦИЯ

Необходимое условие полноценности кормов – их высокое качество и хорошая усвояемость животными. Эти понятия включают в себя полноценность рациона, сбалансированность состава, в том числе по содержанию макро- микроэлементов, витаминов, фланоидов, аминокислот и других питательных веществ. Микроэлементы занимают особое место в развитии животных. Поэтому важно следить за содержанием микроэлементов в составе кормов, применяемых в животноводстве.

Целью настоящей работы является анализ и сравнение результатов определения макро- и микроэлементов в составе комбикорма, приготовленного для животных из растений Cousina, Medicago sativа, Alhagi pseudalhagi и шелухи семян хлопка методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS).

A necessary condition for the usefulness of feeds is their high quality and good digestibility by animals. These concepts include the usefulness of the diet, balanced composition, including the content of macro-microelements, vitamins, flanoids, amino acids and other nutrients. Trace elements occupy a special place in the development of animals. Therefore, it is important to monitor the content of trace elements in the composition of animal feed.

The purpose of this work is to analyze and compare the results of the determination of macro- and microelements in compound feed prepared for animals from Cousina, Medicago sativa, Alhagi pseudalhagi plants and cotton seed husks by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS).

Ключевые слова: метод масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS), шелуха семян хлопка, растения Medicago sativa, Alhagi pseudalhagi, Cousina.

Keywords: inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) method, cotton seed husks, plants Medicago sativa, Alhagi pseudalhagi, Cousina.

Введение

Известно, что животноводство является приоритетной отраслью, имеющей важное значение для обеспечения продовольственной безопасности страны, создания дополнительных рабочих мест и повышения благосостояния населения.

Животноводство является основным источником, обеспечивающим благополучную жизнь основной части сельского населения. Сельские жители не только обеспечивают животноводческой продукцией свою семью, но и продают ее излишки на рынке. Это приведет к увеличению объема животноводческой продукции, снижению цен, улучшению здоровья населения. повышению благосостояния населения страны и другим положительным результатам

На животноводство приходится 95% и 63% потребностей населения в молоке и мясе, соответственно [1; с. 104].

Кроме того, кожа животных является основным сырьем для кожевенной промышленности. Кости и жиры животных широко используется в производстве фармацевтической и парфюмерной продукции.

Содержание питательных веществ растений имеет важное значение для продуктивности и качества продукции, получаемой из животных. Так, животные, потребляя полевые и пастбищные травы, а также комбикорма, усваивают из них различные питательные вещества в виде минералов микро- и макроэлементов, фланоидов, витаминов, аминокислот и превращают их в молочные и мясные продукты [2; с. 400].

Кроме этого, корма оказывают большое влияние на повышение продуктивности, здоровья и воспроизводительных функций животных [3; с. 151].

Поэтому важное значение имеет укрепление кормовой базы животноводства, создание на основе имеющихся ресурсов качественные питательные комбикорма для домашных животных, учитывая требования безопасности для их организма [4; с. 60].

Микроэлементы занимают особое место в питании животных, Они необходимы для роста и размножения, влияют на функции кровообращения, эндокринных желез, иммунитет, регулируют обмен веществ. Потребность в микроэлементах частично удовлетворяется за счет их содержания в ингредиентах корма.

Установлено, что для роста и развития животных необходимы минералы 22 элемента (из них 7 макроэлементов и 15 микроэлементов) [5; 915-с.].

Кадмий, железо, свинец, мышьяк, медь, цинк, никель, кобальт, селен, йод и другие элементы содержатся в организме животных в тысячных долях процента и даже в меньших количествах. Но они серьезно влияют на развитие животных. Поэтому они условно относятся к группе микроэлементов. [6; 96-с.].

Макро- и микроэлементы, содержащиеся в корме являются основными источниками удовлетворения потребностей животных в них.

Растительные корма – главные источники питания сельскохозяйственных животных.

В естественных условиях основым видом корм животных являются Medicago sativa, Alhagi pseudalhagi, Cousina.

Для откормки крупного рогатого скота к кормам добавляется также шелуха семян хлопка, производимая в больших количествах. Шелуха семян хлопка способствует ускорению развития и ожирению животных. Недостатком шелухи семян хлопка является ее высокая себестоимость, соответственно - цена.

Medicago sativa многолетнее культивируемое травянистое растение, принадлежащее семейству бобовых. Оно - засухоустойчивое растение с высокой урожайностью и хорошей питательной ценностью [7; с. 211].

Растение имеет высокую продуктивность. Его наземную кормовую часть собирают скашиванием 3-4 раза в год. Растение способствует улучшению структуры и повышению продуктивности земли, предотвращает эрозию почвы.

Установлено, что Medicago sativa содержит соединения химических элементов Ca, Cu, Fe, Mg, Mn, P, Zn, Si в виде минералов. [8; с. 303].

На рис.1 указан внешний вид растения Medicago Sativa.

Рисунок 1. Внешний вид растения Medicago Sativa

Alhagi pseudalhagi (рис.2) является важным природным ресурсом во многих частях мира, в засушливых и полузасушливых регионах [9; с. 300].

a                                                                    b

Рисунок 2. Строение растения Alhagi pseudalhagi: а - цветок и семена, b –стебель, колючки и листья

Минералы, содержащиеся в растении Alhagi pseudalhagi были исследованы методом рентгенофлуоресцентного анализа (РФА). Было обнаружено, что на стебле растения содержат большое количество алюминия, а также наличие таких элементов, как медь, марганец и цинк. Количество цинка было выше в стебле, чем в корне [10; с. 101].

Растение Alhagi pseudalhagi — многолетнее растение. После полного созревания надземную часть срезают и собирают в кучу. В зимный период из-за нехватки корма, его используют для овец и коз. Определенная часть собранного растения погибает под копытами животных. Крупный рогатый скот редко питается этим растением.

Cousina (рис.3) - растение, способное произрастать на разных континентах, в разных почвах и в разных природных условиях хорошо растет в нейтрально-кислой среде [11, с. 16].

Несмотря на то, что Cousina широко распространено на земном шаре и является питательным растением для животноводства, оно мало изучено.

Рисунок 3. Внешний вид растения Cousina

Растение Cousina resinosa применяется в качестве кормов жвачных животных в условиях пустыни. Оно применяется и в фармацевтике [12, с. 124].

Стебель, листья и цветки растения покрыты шипами. Когда растение созревает, его листья опадают на землю. На пастбищах домашние животные редко едят его из-за наличия шипов на стебле и листьях.

Растение Cousina reminosa собирают перед цветением, и собирают в стоги. Эти стоги становтся эффективным источником корма домашных животных в зимний период.

Достижение эффективности и повышение продуктивности животноводства требует нового подхода к укреплению кормовой базы животноводства.

Одной из основных задач развития животноводства является повышение продуктивности кормов с учетом минимальных затрат. Поэтому для приготовления комбикорма для животных нами использованы широко распространенные и наиболее дешевые растения Cousina, Medicago sativa, Alhagi pseudalhagi и шелуха семян хлопка, применяемой для дополнительной подкормки крупного рогатого скота. Исследуемый комбинированный корм состоит сухой смеси растений Cousina, Medicago sativa, Alhagi pseudalhagi и шелухи семян хлопка. Добавление шелухи семян хлопка в состав комбикорма, повышает питательные свойства корма, положительно влияет на развитие и откорм животных.

Методика и материалы. Для определения количества микро- и макроэлементов в растениях Cousina, Medicago sativa, Alhagi pseudalhagi шелухи семян хлопка, а также для комбикорма, приготовленного на их основе, использовали метод масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS). В основе метода масс-спектрального с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) лежит использование аргоновой индуктивно связанной плазмы в качестве источника ионов.

Масс-спектральный метод с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) используется для определения содержания более 52 элементов в почвах, грунтах и донных отложениях. При этом, погрешность измерения составляет ±5% при доверительной вероятности Р=0,95 [13; с. 380].

Анализируемый образец поступает в плазму в виде раствора и, поэтому перед проведением измерений анализируемую пробу переводят в раствор.

Исследования проводились в масс-спектральном спектроскопе с индуктивно связанной плазмой ICP-MS серии Agilent 7500 CX. По данной методике использована процедура полного растворения анализируемого образца в открытой системе в смеси кислот (фтористоводородной, азотной и соляной) для определения элементов. Интенсивность ионов с одинаковым отношением массы к заряду фиксируются системой регистрации, полученные масс-спектры записываются в памяти управляющего компьютера. При проведении опытов калибровка установки проведена на основе стандартных образцов.

Результаты и обсуждение:

Количество микро- и макроэлементов в растениях Cousina, Medicago sativa, Alhagi pseudalhagi и шелуха семян хлопка полученные методом ICP-MS приведены на таблицах 1-4.

Таблица 1.

Результаты определения макро- и микроэлементов в растении Cousina методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS), (мг/кг)

Макро- и микроэлементы в растении Cousina в порядке уменьшения их количества размещены с последовательностью K>Ca>Mg>Sr>P>Na> B>Al>Fe>Ba>Zn>Ti>Rb>Se>Cr>Ni>Mn>Mo>Cu>Te>Co>Sc>V>As>Ga=Y=Sn= =Sb>Zr>Ag>Cs>Nb>Cd>In (Табл.1).

Таблица 2.

Результаты определения макро- и микроэлементов в растении Medicago sativa методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS), (мг/кг)

Макро- и микроэлементы в растении Medicago sativa в порядке уменьшения их количества размещены с последовательностью K>Ca>Sr> >Mg>P>Al>Na>B>Fe>Ba>Ti>Zn>Rb>Li>Cr>Mn>Ni>Cu>Mo>V>As>Sc>Se>Co>Zr>Te>Y>Ga>Sb=Sn>Cs>Ag>Be>Nb>Cd>In (Табл.2).

Таблица 3.

Результаты определения макро- и микроэлементов в растении Alhagi pseudalhagi методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS), (мг/кг)

Макро- и микроэлементы в растении Alhagi pseudalhagi в порядке уменьшения их количества размещены с последовательностью P>K>Mg>Ca>B>Na>Sr>Fe>Ti>Zn>Rb>Mo>Ni>Cr>Cu>Al>Mn>Ba>Se>Li> >Co>Te>As>V>Sc> Ga=Y=Sn=Sb>Be=Ag>Zr>Nb>Cs>Cd>In (Табл.3).

Таблица 4.

Результаты определения макро- и микроэлементов в шелухе семян хлопка методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS), мг/кг)

Макро- и микроэлементы в шелухе семян хлопка в порядке уменьшения их количества размещены с последовательностью:

K>Ca>Mg>P>Sr>Na>Al>B>Fe>Ti>Zn>Ba>Rb>Se>Ni>Cr>Li>Cu>Mn>Mo>V>Sc>Te>As>Co> Zr >Ga=Y=Sn=Sb>Be=Ag>Cs>Nb>Cd=In (Табл.4).

Таблица 5.

Результаты определения макро- и микроэлементов в предлагаемом комбикорме методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS),(мг/кг)

Макро- и микроэлементы в предлагаемом комбикорме в порядке уменьшения их количества размещены с последовательностью K>Ca>Mg>P>Na>B>Al>Fe>Sr>Zn>>Ti>Rb>Cr>Ni>Se>Mo>Ba>Mn>Cu>Li>Te>V> As>Sc>Co>Zr>Ga=Y=Sn=Sb> >Be= Ag>Nb>Cs>Cd>In (Табл.5).

Заключение. Для нормального роста домашных животных необходимым условием являются наличие в кормах 22 элемента (из них 7 макроэлементов и 15 микроэлементов).

Методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) в растениях Cousina, Medicago sativa, Alhagi pseudalhagi и шелухи семян хлопка иденцифицированы 34...36 микро- и макроэлементов.

В исследуемом комбикорме, состоящем из растений Cousina, Medicago sativa, Alhagi pseudalhagi и шелухи семян хлопка, методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) установлено, что в его составе определено 36 макро- и микроэлементов (Табл.5).

Сравнительный анализ показывает, что в предлагаемом комбикорме имеются все макро- и микроэлементы, идентифицированные в составе растений Cousina, Medicago sativa, Alhagi pseudalhagi и шелуха семян хлопка.

Анализ полученных исследований по определению макро- и микроэлементов в составе комбикорма позволяет сделать заключение, что его можно применять для кормления домашных животных.

Список литературы:

1. Qoramollarni parvarishlash. [Matn] : ilmiy nashr/ “Agrobank” ATB – T.: “Tasvir” nashriyot uyi, 2021 - 104 b.
2. Gaucheron F. Milk and dairy products: a unique micronutrient combination //Journal of the American College of Nutrition. – 2011. – Т. 30. – №. sup5. – P. 400-409.
3. Рядчиков В.Г. Основы питания и кормления сельскохозяйственных животных / Учебно-практическое пособие. – Краснодар, 2012. – с.9, 151-152.
4. Соатов У. Р. Деҳқон хўжаликлари шароитида чорвачиликни ривожлантиришнинг ўзига хос хусусиятлари //Тошкент. -2018. – 2018.
5.  Radwinska J., Zarczynska K. Effects of mineral deficiency on the health of young ruminants //Journal of Elementology. – 2014, №3, Т. 19.
6. Лёвичева, Е. В., & Козлов, А. С. (2015). Физиологическая роль минеральных веществ в организме молодняка крупного рогатого скота и их влияние на реализацию генетического потенциала продуктивности животных. Вестник аграрной науки, 54(3), 95-99.
7. Bora K. S., Sharma A. Phytochemical and pharmacological potential of Medicago sativa: A review //Pharmaceutical biology. – 2011. – Т. 49. – №. 2. – С. 211-220.
8. Gaweł E. Chemical composition of lucerne leaf extract (EFL) and its applications as a phytobiotic in human nutrition //Acta Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria. – 2012. – Т. 11. – №. 3. – С. 303-309.
9. Xu X., Zhang J., Chen L. Alhagi pseudalhagi extract exerts protective effects against intestinal inflammation in ulcerative colitis by affecting TLR4-dependent NF-κB signaling pathways //Frontiers in Pharmacology. – 2021. – Т. 12. – С. 764602.
10. Hashem A. R., Alfarhan A. H. Minerals content of wild plants from Ashafa, Toroba, Wahat and Wehait (Saudi Arabia) //JKS Unio Sci. – 1993. – Т. 5. – №. 2. – С. 101-106.
11. Sajjadi, S. E., Ghanadian, M., Haghighi, M., & Mouhebat, L. (2015). Cytotoxic effect of Cousina resinosa verbascifolia Bunge against OVCAR-3 and HT-29 cancer cells. Journal of HerbMed pharmacology, 4(1), 15-19.
12. Дониева К.Э., Дониев Э.Т. Изучение состава витаминов в растении Cousina resinosa методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) // Сб. материалов XX Международной конф. ''Спектроскопия координационных соединений”, 29 сентября – 05 октября 2024 года. - г. Туапсе - Краснодар, 2024. – С - 124.
13. Jarvis К.Е. and Gray A.L., Houk R.S. Handbook of Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry. Glasgow : Blackie, 1992. 380 p.