I

I. Biotehnologii n prepararea nutreurilor

Prepararea furajelor prin diferite procedee biotehnologice sau dirijarea proceselor fermentative ntr-o mas furajer se practic de foarte mult timp, poate chiar din perioada n care omul a devenit contient c trebuie s fac rezerve de hran i pentru animalele cu care s-a nconjurat. n acest prim capitol al crii se prezint metodele de preparare a furajelor care se bazeaz pe procedee biotehnologice respectiv pe activitatea unor microorganisme sau a unor metabolii rezultai din cultivarea acestora. La acest mod de preparare se supun n principal nutreurile din categoria silozurilor, concentratele i grosierele.

I.1. Biotehnologii n prepararea silozurilor

Nutreul nsilozat este un preparat furajer rezultat prin instituirea unei fermentaii anaerobe controlat ntr-o biomas vegetale format din furaje verzi sau produse secundare agricole.Intensitatea i natura proceselor fermentative care au ca efect formarea acizilor organici conservani (acid lactic, acid acetic) n cursul maturrii silozului depind de : natura furajului, de coninutul n ap i al glucidelor fermentescibile a plantelor, precum i de tehnologia aplicat.n funcie de caracteristicile de mai sus deosebim urmtoarele tipuri de silozuri :A. Silozuri din plante cu umiditate ridicat (peste 60%) sunt de fapt silozurile propriu-zise.B. Silozuri din plante cu umiditate redus (sub 60%), respectiv semisilozurile i semifnurile.C. Silozurile energetice; sunt cele provenite din grunele de cereale cunoscute i sub denumirea de past de cereale.

I.1.1. Efectul i caracterizarea nutritiv a silozurilor

Prin nsilozare se pot pstra nsuirile bune ale nutreurilor verzi, asigurnd-se astfel categoria suculentelor din structura raiilor n perioada de stabulaie. La prepararea silozurilor pierderile de substane nutritive sunt de pn la 10-15 %. Acestea stimuleaz producia de lapte, favorizeaz de asemenea ngrarea la o pondere obinuit n structura raiilor furajere de 40-65 %.nsilozarea furajelor este o lucrare n ntregime mecanizabil iar influena condiiilor meteo este mult diminuat.n tabelul 1 se redau principalele caracteristici nutritive ale unor furaje nsilozate n diferite tehnologii.Datele tabelare relev de exemplu c n cazul porumbului mas verde pentru a se obine un siloz cu valoare energetic mai ridicat trebuie recoltat i nsilozat cnd boabele sunt n faza de cear sau vitroas pentru c asigur 0,3 UN i 12 g PD/kg. Mai este de observat aportul proteic ridicat de 90-105 g PD/kg al unui semifn de lucern sau cel energetic de 0,7-0,9 UN consemnat la grunele de porumb nsilozate.Varietatea preparatelor furajere posibil de obinut prin nsilozare trebuie s conduc n timp la alegerea sortimentelor i a tehnologiei care s corespund n cea mai mare msur necesitilor fermei de animale.

2

1

Tabelul 1

Caracteristicile nutritive ale unor nutreuri nsilozate(BURLACU i colab., 1998)

NutreulSUg/kgSNUNL/kgSUUNC/kgSUPDINg/kgSUPDIEg/kgSUUSV/kgSUUST/kgSUUSO/kgSUCag/kgSUPg/kgSU

Siloz de porumb cu bobul n lapte-cear2711,041,0247571,221,221,293,72,6

Siloz de porumb cu boabele n cear3001,051,0446661,101,101,304,32,3

Semifn de lucern la nceput de nflorire3500,900,84106591,091,091,2016,93,1

Semifn de raigras aristat la nceput de nspicare3501,091,1076651,091,091,436,94,0

Siloz de coceni cu 1 % melas4210,850,8048531,281,302,20(4,0)(2,5)

Siloz de coceni cu 1 % drojdie3340,830,7750511,281,302,20(4,0)(2,5)

I.1.2. Timpii tehnologici de preparare a silozurilor

A. - la silozurile din plante cu umiditate ridicat : condiii de nsilozare : imediat dup cosire coninut n ap : peste 60% recoltare tocare (la dimensiuni sub 1,5 cm) tasare plus adaosuri de siguran pstrarea condiiilor de anaerobioz (maturarea 40-60 de zile)B. la semisilozuri i semifnuri condiii de nsilozare : dup ofilirea plantelor verzi

coninut n ap : sub 60% recoltare cu formarea brazdelor (ofilirea n brazd) adunat + tocare tasare + adaosuri de siguran pstrarea condiiilor de anaerobioz (maturare 40-60 de zile)C. la silozurile energetice se supun nsilozrii grunele de orz, de porumb sau tiuleii de porumb cu i fr pnui coninut n ap : 27-35% recoltare (cu combina) mcinare tasare + adaosuri de siguran pstrarea condiiilor de anaerobioz (maturare 40-60 de zile)I.1.3. Adaosurile la nsilozare

Dup cum s-a vzut la toate cele trei tipuri de silozuri n momentele tehnologice prezentate, concomitent cu tasarea, n funcie de caracteristicile sortimentelor furajere se poate interveni cu diferite adaosuri dup cum urmeaz :

a) adaosuri energetice

n cazul plantelor greu nsilozabile (a leguminoaselor) se poate recurge la diferite surse bogate n glucide uor fermentescibile care creeaz n masa nsilozat un substrat favorabil activitii bacteriilor acido-lactice i ridic i valoarea nutritiv a preparatului furajer. n acest scop se pot folosi : melasa 2-4 kg diluat n ap cu care se umecteaz 100 kg furaj. finurile de cereale 5 kg/100 kg furaj.

b) adaosuri chimice

Pentru a se crea ct mai repede un mediu puternic acid (pH sub 4,5) care favorizeaz dezvoltarea florei acido-lactice n condiiile nsilozrii unor plante cu coninut ridicat n ap (peste 75%) sau a celor greu nsilozabile se pot folosi acizi anorganici, organici sau substane bacteriostatice. Utilizarea acestora se bazeaz pe cercetrile lui VIRTANEN, care a demonstrat c activitatea florei de fermentaie butiric i de putrefacie este oprit la un pH de 4,2 ; la un pH sczut se reduc i pierderile de substane nutritive prin oprirea respiraiei reziduale a celulelor plantelor.n continuare redm cteva reete (mai vechi i mai noi) de astfel de adaosuri chimice : soluia AIV n doz de 5 l/100 kg furaj este format din 1,3 l acid sulfuric concentrat, 8 l acid clorhidric i 70 l ap. soluia Defaux, n doz de 5-6 l/100 kg furaj, se prepar din 1,3 l acid sulfuric, 9 l acid clorhidric, 0,2 l acid fosforic n 60 de litrii ap. acid formic cu concentraie 5% n doz de 5 l/100 kg furaj. o soluie de 5 l acid formic, 1 l formaldehid n 100 l ap se utilizeaz n doz de 5 l/100 kg furaj. acidul propionic n cantitate de 1,5 l diluat n 2-3 l ap pentru 100 kg furaj. n acelai mod se utilizeaz i Luprosilul care este denumirea comercial a unui preparat lichid pe baz de acid propionic i substane bactericide.

Substanele i preparatele bacteriostatice inhib n prima faz dezvoltarea florei epifite, favoriznd apoi nmulirea celei acido-lactice : metabisulfitul de sodiu sau de potasiu, n cantitate de 0,3-0,5 kg/100 kg furaj. formiatul de sodiu, de potasiu sau de calciu 0,3-0,5 kg/100 kg furaj. clorura de sodiu, fin mrunit 1-1,5 kg/100 kg furaj. soluia de formol, format din 5l formol cu concentraia de 60-70% n 100 l ap care se aplic n cantitate de 5 l/100 kg furaj.

c) adaosurile biologice

Sunt preparate pe baz de monoculturi sau policulturi de bacterii acido-lactice i propionice selecionate la care se mai pot asocia i drojdii sau micete productoare de enzime sau chiar enzime ca atare.Utilizarea i a drojdiilor se explic prin faptul c aceste microorganisme fiind aerobe, consum din oxigenul aflat nc n primele faze ale nsilozrii n biomasa vegetal, contribuind astfel la instalarea mai rapid a anaerobiozei ; este de notat i mbuntirea mediului n vitaminele complexului B.Produsele biologice poart diferite denumiri comerciale ale firmelor productoare ns aa dup cum s-a artat mai sus ele se obin pe baza unor culturi selecionate de : Lactobacillus plantarum, casei, bulgaricus, bifidus Streptococcus faecium Pediococcus acidolactici, pentosaceus Lactococcus lactis lactis Propionibacterium Shermanii Bacillus subtilisLa alegerea unui preparat biologic se va avea n vedere i clasificarea acestora ntr-o anumit categorie n funcie de efect, dup cum urmeaz :A1 stimuleaz creterea n greutateA2 stimuleaz producia de lapteCategoria B :B1 mbuntete consumul voluntarB2 mbuntete digestibilitatea n vivoB3 mbuntete eficiena utilizrii energieiCategoria C :C1 mbuntete fermentaiileC2 mbuntete stabilitatea aerobicC3 reduce eflueniiC4 reduce pierderile prin nsilozare

n tabelul 2 prezentm cteva preparate biologice oferite de diverse firme care au ptruns deja pe piaa romneasc.La noi n ar IBNA Bucureti a produs i difuzat n anii 80 un biopreparat din culturi selecionate de bacterii acidolactice denumit LACTOSIL. Folosindu-se tulpini active din speciile Lactobacillus plantarum, L. casei, L. termophilus, L. bulgaricus, L. bifidus i uneori i cu drojdii din genurile Torula i Monillia n laboratorul de microbiologie tehnic se realiza pentru comercializare culturi lichide de inocul. Modul de prezentare era sub form lichid sau semiumed (cu 55-60% SU) cnd cultura se trecea pe un suport energetic la care se adugau i sruri minerale. Doza de 1 kg / ton nutre trebuia s asigure o ncrctur de 50000-100000 bacterii / g nutre nsilozat

2

151

Tabelul 2Preparate biologice destinate nsilozrii furajelor

Numele produsuluiIngredieniiactiviForma de aplicareCantitatea Categorii promovate

Kg/tL/tABC

121231234

EcobaleLactobacillus plantarumSerratia rubidaeaBacillus subtilis

Lichid

-

3

1

2

1

2

3

1

-

-

4

Forager +Lactobacillus plantarumStreptococcus faeciumPediococcus lacticiCelulaz, hemicelulazPentozanaz,amilaz

GranularLichid

0,5

1

2

1

2

3

1

-

3

-

Genus instant silage inoculant for grassLactobacillus plantarumStreptococcus faeciumPediococcus lacticiCelulaz, hemicelulazPentozanaz,amilaz

GranularLichid

0,5

2

1

2

1

2

3

1

-

3

-

Mole -ActiveLactobacillus plantarumEnzimeLichid-211-31-3-

Pioneer Brand 1188Lactobaciullus plantarumGranular Lichid0,5

2121231-34

Sussex SilePediococcus acidilacticiLactobacillus plantarum0,4

21212-1---

d) adaosurile enzimatice

Asigur creterea coninutului de zaharuri uor fermentescibile prin hidroliza hidrailor de carbon ndeosebi a amidonului i celulozei. Se utilizeaz n cultur speciile de ciuperci : Aspergillus oryzae, A. niger, A. wenti care mbogesc substratul pe care se dezvolt n complexe enzimatice n care predomin amilazele i celulazele.De regul preparatele enzimatice se asociaz diferitelor culturi de bacterii acidolactice selecionate rezultnd produse cu efect complex asupra biomasei vegetale care se supune nsilozrii. n exemplele de produse din tabelul nr. 2 se poate constata prezena aditivilor enzimatici de tipul celulazei, hemicelulazei, xylanazei, pectinazei, pentozanazei, amylazei.i la noi n ar s-au experimentat preparate enzimatice produse de Aspergillus orizae i A. niger, care aveau ca efect ridicarea procentului de glucide din substratul furajer.

e) alte adaosuri

- la nsilozarea grosierelor sau pentru mbogirea coninutului azotat al gramineelor se poate folosi ca adaos ureea n doz de 0,3-0,5 % prin pulverizare dup solubilizare n ap n proporie de o parte uree la 3-5 pri ap ;- ntr-o variant mbuntit se poate recurge la un amestec de 0,3-0,5 kg uree cu 0,2-0,3 kg sulfat de amoniu care se dilueaz n 3-5 pri ap aceasta fiind doz pentru 100 kg nutre care se nsilozeaz.

I.1.4. Procese fermentative la nsilozarea plantelor

La nceput n biomasa vegetal supus nsilozrii se produc concomitent dou tipuri de procese fermentative i anume :- dependent de plant ; la silozurile provenite din plante verzi se prelungesc procesele metabolice, respiraia continund pn la epuizarea oxigenului disponibil ; aceasta se face cu consum de glucide i degajare de cldur dup urmtoarea formul general :

zaharuri + O2 CO2 + H2O + cldur

Creterea temperaturii n masa furajer care se nsilozeaz determin ntr-o prim faz ncingerea, care scpat de sub control favorizeaz dezvoltarea florei mezofile i termofile i este nsoit de reducerea zaharurilor i de degradarea carotenului ; reaciile de proteoliz sunt deasemeni intense pn cnd pH-ul coboar la valori de 4,2-4,5.Pentru a limita respiraia rezidual a plantelor i s se asigure instituirea unei fermentaii anaerobe, se impune din punct de vedere tehnologic mrunirea (tocarea) plantelor pn la dimensiuni de 15- mm, efectuarea unei tasri puternice iar pentru biomasa furajer mai greu nsilozabil i o acidifiere suplimentar. - dependent de microflora epifit ; pe plantele verzi destinate nsilozrii numrul microorganismelor epifite poate ajunge la milioane /g SU. Dup VINTIL (1989) din punct de vedere sistematic cele mai numeroase sunt :- bacteriile din zona radicular a plantelor (gen Pseudomonas)- bacteriile din grupa coli aerogenes- spori de mucegaiuri- bacteriile lactice, a cror numr oscileaz ntre 5-15 milioane /g SU, valorile mai mari fiind pentru graminee i apoi n ordine descresctoare pe borceag, lucern, trifoi, buruieni, stuf.- spori de drojdii (a doua grup favorabil nsilozrii) n numr de 4000-300000/ g SU, nivelele mai ridicate fiind de regul la porumb i mai sczute la trifoi i lucern.Dup acelai autor (VINTIL, 1989) se arat c nutreul se poate degrada dac numrul de bacterii acido-lactice este mai mic de 50000/ g SU.La nceputul nsilozrii plantelor, tehnologia aplicat influeneaz dou procese microbiologice oarecum antagoniste i anume : reducerea activitii bacteriilor coliforme, butirice, acetice, de putrefacie i a mucegaiurilor (care reprezint i ponderea cea mai mare a florei epifite) respectiv favorizarea nmulirii bacteriilor acido-lactice i a drojdiilor, care iniial se afl ntr-o proporie mai redus pe materialul vegetal, dar cu care se realizeaz procesele fermentative prin care se produce acidul lactic care este principalul agent de conservare al masei furajere.Pentru c dezvoltarea microflorei aerobe este favorizat (iniial) de prezena aerului rezidual i a pH-ului slab acid-neutru al sucului celular, dirijarea spre o fermentaie acido-lactic se realizeaz printr-o tasare insistent i prin utilizarea de adaosuri de siguran (chimice, biologice, enzimatice) care au ca efect acidifierea rapid a masei furajere. Din acest punct de vedere o atenie special trebuie acordat leguminoaselor la care s-a constatat c bacteriile butirice se dezvolt mai rapid dect pe graminee. Astfel n cazul lucernei proliferarea florei nefavorabile este favorizat i de caracteristicile biochimice ale plantelor : pH neutru-slab acid al sucului celular, raportul glucide / protein mai mic de 0,5, coninutul sczut de Mg i ridicat de Ca.

I.1.5. Dinamica proceselor microbiologice n masa furajer nsilozat

Dup Vintil (1989) n dinamica proceselor fermentative care au loc n masa furajer supus nsilozrii se pot distinge mai multe faze i anume :- faza de dezvoltare a microflorei mixte ; aceasta are o durat de cteva zile, perioad n care continu respiraia celular i au loc reacii de oxidare a zaharurilor simple iar proteazele vegetale sunt active ; se dezvolt abundent o flor mixt de specii aerobe i anaerobe ceea ce determin o cretere a temperaturii la 35-38 0C, o diminuare a O2 i o acumulare de CO2 ; masa nsilozat se autotaseaz i apar scurgeri de suc cu pierderi de substane nutritive valoroase : glucide, proteine, vitamine i sruri minerale. Spre sfritul fazei oxigenul dispare iar pH-ul scade sub 4,7.La plantele uor nsilozabile (la graminee) ca urmare a coninutului ridicat n glucide simple, microflora acido-lactic este foarte activ din prima parte a fermentaiei, determinnd prin acidul lactic format o acidifiere rapid a mediului i atingerea unui pH de 4,4 dup numai 3 zile ceea ce are ca efect i inhibarea dezvoltrii florei nedorite.La plantele greu nsilozabile (la leguminoase) datorit cantitii mai reduse de glucide i a capacitii de tamponare a pH-ului de ctre sucul celular, n prima faz se dezvolt i bacterii coliforme i butirice, care i prelungesc activitatea i datorit scderii lente a pH-ului care ajunge la 4,4 abia dup 15 zile. Din aceast cauz la aceast categorie furajer se intervine cu o tehnologie de preparare specific.- faza de fermentaie propriu-zis ; dureaz pn la cca 30 de zile de la nsilozare. Condiiile de la sfritul primei faze favorizeaz dezvoltarea masiv a microflorei de fermentaie acido-lactic ceea ce asigur formarea la nivel conservant a acidului lactic. O bacterie acido-lactic poate produce la interval de o or o cantitate de acid lactic de 2-3 ori mai mare dect greutatea ei.La plantele uor nsilozabile, faza de maturare este mai scurt, acizii organici i ndeosebi acidul lactic ating o proporie de 2-2,5 % ceea ce determin, spre final, o reducere masiv a numrului total de microorganisme din masa nsilozat. n silozurile care se acidifiaz mai lent crete proporia de acid acetic i se formeaz i acid butiric.La lucern, VINTIL (1989) constat c dezvoltarea bacteriilor acido-lactice este maxim la circa 20 zile de la nsilozare cu valori de 47-127 milioane / g SU n cazul silozului i de circa 13 milioane / g SU n cazul semifnului, nivele care sunt de 5-14 ori, respectiv de 1,4 ori mai mari comparativ cu prezena acestei microflore pe plantele verzi. Dup acest maxim numrul bacteriilor acido-lactice se reduce mult astfel nct la 60 de zile de la conservare valorile sunt comparabile ntre siloz i semifn.n general drojdiile se dezvolt n primele 10-20 de zile cnd numrul lor crete de la circa 4.000 /g SU plant verde pn la 100.000-480.000 / g SU plant nsilozat.n condiii normale coliformii i microflora de fermentaie butiric i putrid se reduce i dispare n scurt timp de la ermetizarea silozului.- faza de repaus sau faza final ; apare dup 50-60 de zile de la nsilozare i dureaz la o conservare corespunztoare 6-12 luni. Temperatura se stabilizeaz la 25-30 0 C, pH-ul la 4-4,2 i se acumuleaz 1,5-2 % acid lactic. Numrul microorganismelor se reduce foarte mult iar cele prezente sunt inactive, fiind la valori comparabile la cele dou tipuri de silozuri (cu umiditate ridicat respectiv redus).Nerespectarea timpilor tehnologici de nsilozare a plantelor poate genera interferarea unei nedorite faze, respectiv :- faza proceselor de degradare ; dac nu s-au creat condiii favorabile dezvoltrii florei lactice i a drojdiilor, dup circa 20 de zile se produce o fermentaie butiric i putrid. Neatingerea aciditii corespunztoare stimuleaz activitatea microorganismelor de putrefacie care degradeaz ndeosebi proteina i vitaminele. Dac se pstreaz condiiile de aerobioz se dezvolt mucegaiurile i ciupercile ; aceste procese pot s aibe loc i n silozurile la care dup un timp s-au produs defeciuni de etaneizare.- ncingerea i autoaprinderea silozurilor ; n prima etap procesul de autoncingere este de natur microbiologic. Se constat mai frecvent la silozurile semiuscate (45% umiditate) bogate n surse energetice i insuficient tasate i etaneizate. Microorganismele mezofile care acioneaz la nceput determin o cretere a temperaturii la 40-45 0C. Le urmeaz microorganismele termofile i termorezistente prin a cror activitate se intensific termogeneza ajungndu-se la temperaturi de 70-75 0C. Se menioneaz urmtoarele microorganisme ca principale autogeneratoare de cldur : Bacillus colfactor, Aspergillus fumigatus i mai puin Bacillus subtilis i Bacillus mezentericus. Pe msur ce crete temperatura, speciile de mai sus dispar rmnnd prezent la 65-75 0C numai Bacillus colfactor. De la 70-750C producerea biologic de cldur nceteaz ne mai fiind posibil dezvoltarea bacterian i astfel un siloz ncins se autosterilizeaz n aceast faz silozul se brunific respectiv se caramelizeaz. Etapa urmtoare este de natur chimic, deoarece prin formarea unor gaze combustibile (alcooli, aldehide, eteri, acetone) cu punct de aprindere la circa 700C, se poate institui un proces de ardere care ncepnd cu temperatura de 90 0C determin carbonizarea silozului i apoi chiar autoaprinderea. i la noi n ar se citeaz numeroase cazuri de autoinflamare a unor depozite de semifnuri (ndeosebi de Lolium) sau de silozuri.I.1.6. Criterii de apreciere a calitii silozurilor

Pentru c silozurile care se prepar pot avea diferite caliti, prezentm principalele criterii de apreciere a nsuirilor acestora :

s provin din culturi recoltate n faza optim s aibe culoarea apropiat de cea a plantelor la recoltare, miros plcut cu arome de fructe i gust acrior pH s fie de 4,2-4,5 coninutul de acizi organici : 1,5-2,0 % acid lactic, sub 0,5% acid acetic, sub 0,1 % acid butiric coninutul n azot amoniacal s nu depeasc 1 % din N total mucegaiuri absente structur iniial meninutI.1.7. Recomandri privind utilizarea silozurilor n hrana animalelor

Premergtor administrrii silozurilor n hrana rumegtoarelor trebuie s se aibe n vedere i urmtoarele reguli de utilizare :- s se respecte o perioad de obinuire a animalelor de 10-15 zile - raiile pe baz de siloz vor conine i minimum 2-3 kg fn de bun calitate- n cazul silozurilor acide (cu un pH sub 4,2) se va practica tamponarea acestora cu circa 2 g carbonat de calciu /kg furaj- silozurile ngheate pot fi administrate imediat dup ce s-au dezgheat n grajd.n ceea ce privete cantitile de furaje conservate prin murare care se recomand la diferitele specii i categorii de animale, se pot reine urmtoarele valori orientative : la vacile de lapte : 20-30 kg siloz (50-60% din structura raiei) ; 8-10 kg semifn ; 2-4 kg past de cereale. la tineretul taurin destinat prsilei, n funcie de vrst : siloz 5-15 kg (40-50% din structura raiei), 2-6 kg semifn i 2-3 kg past de cereale. la tineretul taurin supus ngrrii : siloz 10-25 kg (pn la 70% din structura raiei), 2-6 kg semifn, 2-6 kg past de cereale. la ovinele adulte : siloz 2-3 kg semifn 1-2 kg, past de cereale 0,1-0,15 kg. la tineretul ovin : siloz 1-2 kg, semifn 1-1,5 kg, past de cereale 0,1-0,15 kg. la suinele supuse ngrrii de la greutatea minim de 30 kg precum i la scroafele n ateptare i n prima perioad de gestaie se poate folosi past de grune de cereale n cantiti de 1-1,15 kg care s reprezinte circa 10-12 % din structura unui amestec furajer de concentrate.I.2. Metode biotehnologice de preparare a nutreurilor grosiereI.2.1. Resursele furajere

Din aceast categorie fac parte paiele i pleava de cereale, cocenii i cioclii de porumb, vrejii de leguminoase, capitulele i tulpinile de floarea soarelui. Se poate aprecia c resursele diferitelor sortimente de grosiere sunt foarte mari tiind c la 1 kg produs principal (grune, boabe, semine) se poate obine i pn la 1 kg produs secundar. Astfel n ara noastr producia agricol se completeaz i cu 5-7 milioane tone paie + pleav, 11-13 milioane tone coceni de porumb, 2 milioane tone ciocli, 1 milion tone vreji i capitule etc. n viitorul imediat utilizarea acestor produse va constitui o sfidare biotehnologic pentru c, ca atare, sau prin metodele actuale de preparare sunt valorificate n msur redus de ctre animale.i pentru alte domenii tehnicile biotehnologice constituie o provocare, prin ele grosierele devenind o resurs important pentru multe produse. Dup SASSON (1988) degradarea i transformarea de ctre microorganisme a substanelor celulozice i hemicelulozice permit obinerea etanolului i a materiilor prime pentru industria chimic (furfuroli, fenoli, crezoli). Din 200.000 tone de paie transformate n mod eficient ar putea fi produse 50.000 tone de etanol i 20.000 tone furfurol. Dup unii specialiti, 30 % din compuii de origine petrochimic ar putea fi obinui pornind de la transformrile microbiene ale celulozei. Tehnicile de recombinare genetic vor contribui la izolarea suelor cel mai bine adaptate la aceste transformri pentru a dezvolta o veritabil strategie de substituie care ar deveni operaional pentru anul 2000 (carbochimia ar prelua atunci tafeta petrochimiei n fabricarea noilor biopolimeri, biosolvenilor i biodetergenilor).

I.2.2. Caracterizare nutritiv

Aportul nutritiv al furajelor din aceast categorie, (dup cum rezult i din datele tabelului 3) la un coninut de circa 85% SU, poate fi apreciat ca fiind moderat energetic (0,3-0,4 UN / kg), srac n protein (3 g PD la paie, 18 g PD la coceni i 35 g PD la vreji / kg) i bogat n celuloz brut (37-42 % din care lignin 9-12 %). Digestibilitatea substanei organice din furajele grosiere este sub 50%. n ceea ce privete partea mineral, coninutul este sczut n P, moderat n Ca (2-4 g / kg) dar este ridicat n sruri de siliciu.

I.2.3. Metode i tehnici de preparare (prepararea biotehnologic)

Valorificarea digestiv redus a substanelor nutritive din furajele grosiere constituie o preocupare pentru nutriioniti de a gsi metode i tehnici de preparare prin care aceste nutreuri s devin un component obinuit al raiilor furajere destinate rumegtoarelor.Pn n prezent prepararea nutreurilor voluminoase celulozice s-a efectuat n principal prin metode mecanice i chimice, n viitor ateptndu-se extinderea celor de tip biotehnologic.Rezumativ cele mai uzuale metode i tehnici de preparare a grosierelor sunt : Prelucrarea mecanic se execut n scopul facilitrii travaliului digestiv al animalelor (prehensiunea, masticaia, digestia) precum i pentru o preparare i o manipulare ulterioar a furajelor.Prin prelucrare mecanic se pot realiza : - mrunirea (mcinarea) furajelor ; se efectueaz cu mori specifice fibroaselor iar mrimea predominant a particulelor furajere este sub 10 mm.- tocarea ; se efectueaz cu combine sau toctori iar mrimea obinuit a particulelor furajere este de 10-60mm.

Tabelul 3Caracteristicile nutritive ale unor nutreuri grosiere(BURLACU i colab., 1998)

NutreulSUg/kgSNUNL/kgSUUNC/kgSUPDINg/kgSUPDIEg/kgSUUSV/kgSUUST/kgSUUSO/kgSUCag/kgSUPg/kgSU

Paie de orz8750,580,5023461,601,802,473,30,9

Paie de gru8750,530,4222431,601,802,412,41,8

Vreji de mazre8600,600,5065611,171,331,7414,32,4

Coceni de porumb7550,700,6240571,281,302,078,13,0

Coceni amonizai7230,840,7866631,281,302,20(8,1)(3,0)

Ciocli de porumb8750,760,681856---1,30,3

- defibrarea ; se practic de regul concomitent cu tocarea i are ca efect sfierea n lung a cuticulei silicoase de la tulpinile de coceni de porumb.- zdrobirea ; se efectueaz n cazul cioclilor sau a tiuleilor de porumb cnd se intervine cu utilaje specifice (zdrobitoare)- presarea ; se practic n condiiile granulrii paielor cnd pentru compactarea lor se acioneaz cu presiuni de 100-500 kg for / cm2 n condiii de temperatur de 90-120 0C la nivelul matriei.

Prepararea prin hidratare ; are ca efect nmuierea prilor dure ale grosierelor, lavarea prafului i a agenilor infestani (spori, micete) asigurndu-se i instituirea unor procese fermentative.Hidratarea se poate efectua cu : ap ; rece sau cald (oprire) prin stropire sau nmuiere ; cu soluii nutritive :- saramurarea ; se prepar o soluie de 1-2 % sare i se umecteaz cu 200-300 l / tona de nutre grosier.- melasarea ; se prepar o soluie de 2-4 % melas i se folosete 200-300 l / tona de nutre. Datorit coninutului ridicat n glucide simple, dup 24 de ore, flora acido-lactic i drojdiile slbatice produc o uoar fermentaie lactic n masa furajer hidratat.- cu soluii complexe formate pe baz de uree sau melas n raport 1/9 la care se adaug apa n proporie de 1/5 i sruri minerale solubile.- cu furaje apoase, respectiv cu borhoturi de la fabricile de zahr, spirt, amidon, bere, n cantiti de 300-350 kg care se amestec cu 1000 kg nutre grosier. i n acest amestec furajer dup 24-36 de ore de la preparare se produce o uoar fermentaie lactic.

Chimiotratarea : se efectueaz cu substane chimice (alcalii, acizi) care acionnd asupra complexului ligno-celulozic faciliteaz atacul enzimelor i a microorganismelor de la nivelul tubului digestiv asupra furajului grosier. Tratarea cu alcalii ; n practica curent s-a rutinizat utilizarea hidroxizilor de sodiu, potasiu, calciu i amoniu n doz de 3-5 %. Aplicarea acestor tratamente se poate face :- prin imersiune, respectiv prin scufundarea ntr-un bazin a nutreului grosier ntr-o soluie alcalin cu concentraia de 1,5 % ; se pregtesc circa 10 l soluie pentru 1 kg paie ( metoda Beckmann)- prin spreiere ; se stropete nutreul grosier cu o soluie alcalin concentrat (20-25 % NaOH) n cantitate de 0,5-3 l soluie pentru 100 kg paie. amonizarea grosierelor ; determin o cretere a fraciunii azotate din furaje, o distrucie parial a complexului ligno-celulozic prin gomflarea fibrelor de celuloz, se favorizeaz creterea populaiei ruminale i se reduc procesele de gazogenez de la nivelul rumenului.Amonizarea furajelor se poate efectua :- cu NH3 anhidru gazos, prin injectare cu utilaje specifice a amoniacului n ire mpachetate n folie de polietilen n doz de 30 kg NH3 / t ; efectul se obine dup 4-6 sptmni vara i 8 sptmni iarna.- prin umectarea furajelor cu ape amoniacale care au un coninut minim de 17 % N. Doza este de 12 l / 100 kg, practicndu-se o stropire n straturi succesive a grosierelor pn se formeaz ira.- cu substane generatoare de amoniac ; n tehnica de granulare a grosierelor se poate utiliza de exemplu uree 2 % sau carbonat de amoniu 2 %, care n timp se descompun la nivel de amoniac producndu-se i amonizarea granulelor.

Prepararea prin fermentare se urmrete asigurarea condiiilor de producere a proceselor fermentative favorabile n masa furajelor grosiere prin care se asigur creterea nivelului de consumabilitate, a digestibilitii i a valorii nutritive a acestor nutreuri.Fermentarea nedirijat - asigur instituirea n masa furajelor a unei uoare fermentaii alcoolice i lactice prin activitatea drojdiilor slbatice i a bacteriilor din mediul ambiant.Fermentarea se produce prin inhibarea dezvoltrii bacteriilor termofile i prin asigurarea condiiilor de nmulire a bacteriilor lactice ceea ce se realizeaz prin mrunirea grosierelor i eliminarea aerului (prin tasare uoar) i introducerea unor componente bogate n glucide uor fermentescibile : melas, tiei de sfecl, borhoturi lichide, amidon, bostnoase, tuberculifere, finuri de cereale.Fermentarea dirijat - drojduirea grosierelor, se realizeaz n urmtorii timpi tehnologici : Prepararea inoculului folosindu-se drojdie presat de panificaie 2-4 g / l mediu sau drojdie uscat 1 g / l, n fermentatoare de mic capacitate cu mediu lichid format din melas 10 g, uree 0,3 g, extract de superfosfat 4 ml, clorur de potasiu 0,1 g, sulfat de mangan 0,025 g i ap pn la un litru. Timpul de fermentare este de 10-12 ore. Se preia 4/5 din mediu restul de 1/5 fiind maiaua pentru zilele urmtoare (7-14 zile). n timpul fermentrii se va asigura un pH de 4,5, temperatura de 30-33 0C i aerarea mediului. Prepararea soluiei complexe ; se face pe baza inoculului la care se adaug uree, melas, sruri minerale, ap cald n cantitile prin care se asigur 300-350 l soluie complex pentru 1000 kg nutreuri grosiere. Mrunirea grosierelor i umectarea lor cu soluia complex, pentru care se folosesc utilaje specifice, de regul toctori prevzute cu sisteme de stropire. Pstrarea materialului furajer preparat, timp de 24 ore ntr-un bazin betonat pentru a se institui procesele de fermentaie lactic. Pentru a se asigura zilnic cantitile necesare de nutreuri grosiere drojduite trebuie s se dispun de dou bazine dimensionate la mrimea fermei de animale.

Au fost preconizate i metode pentru producerea de biomas n care paiele au constituit sursa energetic, polizaharidele coninute fiind hidrolizate chimic sau enzimatic pn la nivel de monozaharide care pot fi valorificate metabolic de drojdii. Astfel JACKSON (1977) supune paiele la un tratament hidrobarometric n mediu acid urmat de o neutralizare cu amoniac tot sub presiune. Acest tratament hidrolizeaz polizaharidele ndeosebi din hemiceluloze obinndu-se circa 20 % zaharuri fermentescibile. Drojdiile s-au cultivat pe aceste paie timp de 35 de ore apoi materialul furajer uscat n curent de aer cald s-a administrat n hrana vieilor. Coninutul n protein brut s-a mbogit oscilnd ntre 7 i 10 %.GHEORGHIU (1979) citat de DRINCEANU i MILO (1985) arat c n timpul fermentaiei, drojdiile se nmulesc de 5-10 ori i elaboreaz o serie de factori activi ca : vitamine din complexul B, aminoacizi eseniali etc. n timpul dospirii se intensific i activitatea bacteriilor acidolactice. Drojduirea contribuie favorabil la procesul de dezintoxicare, facilitnd asimilarea N ului neproteic prin intensificarea activitii microflorei din rumen, drojdiile vii ingerate servind i ca resurs proteic pentru microfauna din rumen.Efectul productiv al nutreurilor grosiere drojduite stabilit la ICCT Corbeanca i IBNA Baloteti a constat la vaci n sporirea produciei de lapte cu 1-1,5 l i a procentului de grsime cu 0,10-0,15 % puncte procentuale.

Prepararea prin nsilozare permite utilizarea grosierelor n hrana animalelor datorit efectului de mbuntire a palatabilitii i a indicilor de consum, a eficienei n furajare precum i datorit posibilitilor mecanice de preparare a acestora.Variantele de aplicare ale acestui mod de preparare sunt diverse, dintre care exemplificm : nsilozarea cu furaje verzi ; pentru suculena lor se poate folosi porumbul verde, coletele i frunzele de sfecl, lucerna verde etc. nsilozarea se face alternnd straturi de 40-60 cm de nutre verde cu 20-30 cm paie, care se supun tasrii. nsilozarea n amestec cu borhoturile, ndeosebi cu tiei de sfecl proaspei n proporie de 2-3/1 (borhot / grosiere - paie, coceni) care de asemeni se supun tasrii. nsilozarea n amestec cu dejeciile de psri ; n acest sens se pot folosi aternuturile permanente provenite din creterea la sol a diferitelor categorii de psri. Amestecurile de 300 kg dejecii i 1000 kg grosiere tocate se trateaz cu 70-80 l soluie HCl de concentraie 0,5 % se taseaz i se las pentru maturare 60-120 zile.

Prepararea prin amestecare este o preparare asociativ de diferite componente furajere prin care se realizeaz structuri complexe de amestecuri furajere unice (AFU). O astfel de structur de AFU destinat tineretului taurin supus ngrrii se poate alctui din ciocli de porumb (40-50 %), fibroase (20 %), concentrate (20-25 % - past de cereale, gozuri) cu uree (2%) i preparate minerale (3%). Toate componentele se mrunesc n mori i se supun omogenizrii n remorci de tip amestector.

Prepararea enzimatic n prezent acest mod de tratare a grosierelor pentru rumegtoare nu a depit faza de microproducie, dar rezultatele obinute permit aprecierea c n viitor prepararea enzimatic a acestei categorii furajere poate readuce interesul nutriional pentru unele sortimente.Descoperirile microbiologiei ruminale, identificarea factorilor de stimulare celulozolitic, posibilitile de obinere a celulazei ruminale sau a celulazelor de origine bacterian sau fungic precum i alte sisteme enzimatice vor permite revoluionarea metodelor de preparare a nutreurilor voluminoase celulozice.n acest sens au fost identificate diferite ciuperci i micete care elaboreaz enzime cu efect ligno-celulozolitic. Astfel JACKSON (1978) semnaleaz unele cercetri prin care s-a stabilit c mucegaiul alb de lemn poate degrada cu precdere lignina din unele plante. i LYNCH i colab. (1977) citat de DRINCEANU i MILO (1985) arat c ciuperca Diplodia gossypina poate determina scindarea celulozei din semine de bumbac, coji de arahide, ciocli, paie hidratate cu o soluie de N neproteic i sruri minerale.Trichoderma viridae produce o enzim complet (enzim fungic) care poate reduce celuloza pn la nivel de glucoz. De asemeni micetele din genul Aspergillus elaboreaz enzime cu aciune celulozolitic.DANIELS i HASHIM (1977) citai de DRINCEANU i MILO (1985) utiliznd enzime celulozolitice fungice n tratamentele plevei de orez la o umiditate de 50 % obin o cretere a digestibilitii substanei uscate i a energiei.WILLIS i colab., 1980, trateaz paiele de orz cu NaOH 5 % iar dup trei zile adaug preparate enzimatice pe baz de hemicelulaze, pectinaze, betaglucozidaze n cantiti de 20 mg / 100 g SU i le nsilozeaz la un coninut n ap de circa 70 % timp de 30 de zile. Constat creterea digestibilitii grosierelor de la 44,1 % la 58,6 % la turaii Holstein. n prezent enzimele disponibile din categoria celulazelor sunt utilizate n hrana porcinelor i a psrilor n condiiile utilizrii n structura nutreurilor combinate a orzului i a ovzului care prin pleava bobului ridic nivelul celulozic peste pragurile fiziologice admise.

Prepararea prin granulare este o metod industrial n care prepararea i mbuntirea valorii nutritive a grosierelor se realizeaz prin metode fizice de prelucrare mecanic (mrunire, presare), prin tratare chimic i prin completarea de asociaie cu unele furaje sau ingrediente.n deceniul opt procedeul granulrii furajelor voluminoase celulozice a fost destul de extins n rile central i est europene, de exemplu una din variantele rspndite fiind tratarea paielor cu soluie de NaOH 20 % i granularea lor n proporie de 80 % cu concentrate 20 % care aveau n structur 2 % uree. Costurile energetice foarte mari au determinat ns renunarea la aceast tehnologie.

I.2.4. Recomandri privind utilizarea nutreurilor grosiere n alimentaia animalelor

Aportul azotat redus, eliberarea n principal a unei energii de tip caloric i rolul de balast al raiilor, limiteaz mult utilizarea grosierelor n hrana animalelor.n prezent pentru aceast categorie furajer se fac urmtoarele recomandri : la vacile de lapte, n perioada de var, pentru asigurarea valorilor de ncrcare digestiv se administreaz 1-2 kg nutreuri grosiere prin acces liber la pune ; n stabulaie la vacile cu producii anuale de pn la 3000-3500 l lapte i numai n faza descendent a curbei de lactaie, se pot da 3-5 kg respectiv pn la 25 % din structura raiei. la tineretul taurin supus ngrrii, n sistem semiintensiv dar mai ales extensiv, grosierele (de preferin cioclii de porumb) pot s participe n proporie de pn la 30-40% n structura amestecului furajer unic (AFU). la ovinele adulte, se pot valorifica cu precdere vrejii de leguminoase n cantiti de 1-1,5 kg ndeosebi n prima parte a gestaiei precum i n lactaie. la tineretul ovin supus ngrrii n sistem semiintensiv, grosierele n general dar vrejii n special se pot administra n cantiti de 0,5-1,0 kg.

I.3. METODE BIOTEHNOLOGICE DE PREPARARE A GRUNELOR I BOABELOR

I.3.1. Caracterizare i efect nutritiv

Din categoria grunelor de cereale face parte porumbul, orzul, grul furajer, sorgul, triticale, meiul. Din punct de vedere nutritiv se caracterizeaz printr-un coninut de 85 % SU i un nivel relativ sczut n protein brut (8-12 %) cu valoare biologic influenat n cazul porumbului de proporia redus n lizin, triptofan, cistin) ; coninutul n grsime brut este variabil de la 2 % la 6 % (n porumb 4-5 % i este de tip oleic) iar celuloza brut de la 2 % (la porumb) la 10-12 % (la ovz) ; sunt foarte bogate n SEN (66-70 %) de unde i denumirea de furaje amidonoase (tabelul 4).Aceste sortimente furajere formeaz baza energetic a nutreurilor combinate i a amestecurilor de concentrate, avnd o participare de 50-80 % ; administrate peste valorile de necesar predispun la ngrare.Boabele de leguminoase sunt reprezentate de mazre, soia, bob, linte, lupin, mzriche, fasole. Pentru aceast categorie este caracteristic coninutul ridicat n protein brut (de exemplu 23 % la mazre i 33 % la soia) cu valoare biologic mare (aminoacizi corelai, totui limitai de metionin) ; unele sortimente, de exemplu soia sunt bogate n grsime brut (21 %) ; este de notat i aportul n vitaminele complexului B iar dintre srurile minerale a fosforului. n alimentaie boabele de leguminoase se utilizeaz n principal pentru asigurarea i echilibrarea proteic a raiilor furajere sau a nutreurilor combinate destinate diferitelor specii si categorii de animale ; este recunoscut i efectul de stimulare a spermatogenezei la reproductorii masculi.

Tabelul 4

Caracteristicile nutritive ale unor grune de cereale i boabe de leguminoase(Burlacu i colab., 1998)

NutreulSUg/kgSNUNL/kgSUUNC/kgSUPDINg/kgSUPDIEg/kgSUUSV/kgSUUST/kgSUUSO/kgSUCag/kgSUPg/kgSU

Porumb8731,431,5296116---0,32,9

Gru8811,411,498389---0,74,0

Orz8681,221,257381---0,84,3

Ovz8741,141,147768---1,34,1

Mazre8721,331,38156100---1,34,5

Mzriche8681,391,45188109---1,54,8

Soia8941,591,632501,33---2,66,5

Soia extrudat9221,431,44248130---2,96,5

O particularitate la aceast categorie furajer o constituie prezena substanelor cu efect antinutritiv a cror inhibare sau distrugere se poate face prin metode diferite de preparare.Factorii antinutriionali specifici n boabele de leguminoase i grunele de cereale sunt : - soia : tripsininhibitori, hemaglutinine, saponine, oligozaharide (rafinoz), poliglucide neamidonoase (PnA), factori goitrogeni, antivitamine, pectine.- rapi : glucozinolinai, tanin, acid fenolic, acid erucic, pectine.- lupin : alcaloizi, pectine.- mazre : lecitine, tanin, PnA, oligozaharide, inhibitori proteazici.- floarea soarelui : fibre brute, tanini.- orz : beta-glucani, arabinoxilani.- gru : arabinoxilani, beta-glucani.- secar : arabinoxilani, beta-glucani, inhibitori proteazici.- sorg : taniniConsecinele nutriionale ale acestor factori sunt : reduc digestibilitatea i / sau absorbia nutrienilor ; afecteaz rata pasajului digestei ; mresc activitatea microbian n intestinul subire ; influeneaz textura fecalelor prin creterea coninutului n ap i a vscozitii cu urmtoarele efecte asupra animalului i n particular a tineretului: ncetinirea creterii reducerea utilizrii digestive a furajelor creterea mortalitii i a morbiditii tulburri digestive, diaree

I.3.2. Conservarea grunelor i boabelor

Pentru o conservare i o depozitare n bune condiii a acestor sortimente alimentare i furajere se urmrete :- reducerea intensitii proceselor fiziologice i fizico-chimice n boabe (respiraia) pentru a se preveni ncingerea i ncolirea ;- inactivarea microorganismelor tegumentare pentru a nu se produce mucegirea sau alterarea grunelor sau a boabelor.Principalii factori de influen ai conservabilitii furajelor sunt : umiditatea, corpurile strine (impuriti teroase, semine de buruieni, resturi de plante) ; microorganismele n stare latent sau activ, temperatura exterioar, prezena oxigenului atmosferic etc.Premergtor aciunii de depozitare i conservare, boabele i grunele se supun CONDIIONRII, care const n :- CURARE, respectiv ndeprtarea corpurilor strine. Aceast operaiune se poate efectua :- cu ajutorul sitelor- pe baza nsuirilor de portan (prin vnturare)- pe baza greutii specificen FNC-uri utilajul specific pentru aceste operaiuni se numete tarar.- USCARE, aducerea la procentul de umiditate care permite conservarea adic sub 14 %.n funcie de posibiliti se poate practica o uscare :- natural ; solarizare pe platforme betonate- prin contact cu suprafee nclzite- cu aer cald, prin injectare n masa de boabe- n vid parialDeasemeni naintea conservrii sau preparrii nutreurilor combinate, cerealele mai pot fi supuse : BATOZRII, DECORTICRII i chiar DEGERMINRII.Depozitarea grunelor sau a boabelor se poate efectua n urmtoarele condiii : n stare uscat, n silozuri (celule betonate), ptule, magazii, poduri de case, n condiiile reducerii umiditii sub 14 % ; este cel mai rspndit mod de conservare tratate cu substane chimice care au aciune bioacid i biostatic n acest sens se poate folosi acidul propionic, acidul formic, cloropicrina, dicloretanul, metabisulfitul. Dintre acestea acidul propionic fiind i un produs normal de metabolism care se formeaz n prestonacele rumegtoarelor este cel mai indicat. Doza de utilizare este n funcie de perioada de pstrare i de coninutul n ap al cerealelor i variaz de la 500 g /100 kg boabe pentru depozitare 30 de zile la umiditatea de 24 % i pn la 1400 g / 100 kg boabe pentru 180 de zile i 35 % umiditate. prin nsilozare sub form de past de cereale (vezi silozurile energetice)Mai rar, se poate recurge i la o conservare n condiii de anaerobioz la temperaturi sczute sau dup iradiere.

I.3.3. Prepararea i prelucrarea grunelor i boabelor

Pe lng metodele generale de prelucrare, la aceast categorie furajer se vor practica i tehnici specifice n funcie de caracteristicile sortimentului dup cum urmeaz :- prelucrarea mecanic, respectiv mcinarea se efectueaz n primul rnd pentru a se realiza amestecarea omogen a diferitelor sortimente care alctuiesc structura unui nutre combinat sau a unui amestec de concentrate. La uruieli sau constatat coeficieni de digestibilitate (Qd) mai mari comparativ cu valorile de la grunele de provenien.- hidratarea sau nmuierea grunelor poate avea ca efect, de exemplu n cazul orzului o cretere a sensibilitii amidonului la aciunea enzimelor amilolitice i chiar inactivarea inhibitorilor proteazei. De aceea premergtor administrrii, mai ales n hrana psrilor, grunele de orz se in n ap circa 12 ore. Dificultatea procedeului este dat de necesitatea uscrii ulterioare a acestor grune.- tratarea termic ; pentru distrugerea factorilor antinutritivi din boabele de leguminoase sau pentru reducerea procentului de celuloz din unele grune (orz, ovz) precum i pentru creterea palatabilitii n general se pot efectua diferite tratamente termice : procedeul uscat respectiv prjirea sau toastarea grunelor se practic n cazul orzului, n instalaii simple sau chiar n tvi nclzite. Orzul prjit se administreaz purceilor sugari de la vrsta de 7-8 zile. la boabele de soia se apreciaz c prjirea inactiveaz numai parial substanele antiproteinogenetice pe care le conin. Durata tratamentului termic poate fi scurtat i mbuntit prin adaosul unor substane chimice. Astfel se obine o inactivare eficient a factorilor antinutritivi din boabele de soia prin tratament termic (15 minute la 75 0C) asociat cu o soluie de : NaOH 1%, sau NH4OH 1 %. Procedeul umed (autoclavarea) este indicat n cazul boabelor de leguminoase. Se realizeaz cu eficien maxim la 115 0C timp de 20 minute sau la 107-108 0C timp de 30 minute. De asemeni rezultate bune se obin prin nmuierea prealabil a boabelor n ap timp de 12-24 de ore naintea autoclavrii i apoi uscare la 100 0C timp de 30 de minute. Depirea limitelor de timp i temperatur indicate poate reduce disponibilul de aminoacizi eseniali.- prepararea enzimatic cercetrile mai recente au relevat c dac n structura nutreurilor combinate destinate psrilor i chiar suinelor (ndeosebi purceilor sugari), grul, orzul, secara i sursele de protein vegetal depesc proporia de 45-50 % se produce o cretere a vscozitii digestei n intestin. Aceast vscozitate crescut se datoreaz prezenei polizaharidelor neamidonoase (PnA) din compoziia acestor furaje care au ca efect reducerea digestibilitii nutrienilor i deci a absorbiei digestive cu impact negativ asupra performanelor la animalele monogastrice (BEDFORD, 1981).In denumirea generic de PnA se include celuloza, hemiceluloza, substanele pectice, -glucani, pentozani (arabinoxilani) i -galactozide (ex. rafinoza), care ntr-un nutre combinat pe baz de gru, orz, i soia ajung n proporie de 12-16 % n SU.S-a demonstrat c reetele furajere cu nivele ridicate de PnA au o digestibilitate mai redus iar timpul de adaptare digestiv la nutreurile combinate de acest tip este mai mare afectndu-se indicii economico-productivi. Adiia de enzime specifice poate reduce efectul antinutritiv al PnA. De regul preparatele enzimatice de prevenire a vscozitii coninutului intestinal sunt o mixtur de : arabinoxilanaza, -glucanaza, i -galactozidaza.Pe plan mondial oferta de preparate enzimatice de combatere a factorilor antinutriionali din grunele de cereale este mare i divers. Astfel dintre productorii europeni, compania Finnfeeds International Ltd.- Anglia distribuie i la noi n ar produsele Avizyme i Porzyme cu specificitate pentru componentele de baz ale furajelor combinate destinate psrilor i suinelor dup cum urmeaz :La psri : Avizyme 1100 pentru nutreuri combinate (NC) pe baz de orz destinate puilor de carne. Avizyme 1200 pentru NC pe baz de gru / orz la puii de carne. Avizyme 1300 pentru NC pe baz de gru la puii de carne. Avizyme 1500 pentru NC pe baz de porumb / rot soia i / sau rot floarea soarelui la psri. Avizyme 2100 pentru NC pe baz de orz la gini outoare. Avizyme 2300 pentru NC pe baz de gru la gini outoare.

n prospectul acestor preparate se arat c utilizarea lor permite folosirea orzului n reetele de NC n proporie de pn la 60 %, rotul de soia poate fi nlocuit n procent de 45-60 % cu cel de floarea soarelui, energia metabolizabil crete cu 10 % la orz i cu 6 % la gru i se mbuntete i nivelul proteinei brute i al aminoacizilor cu 15 % respectiv 10 %.La porcine : Porzyme 8100 pentru NC pe baz de orz la purcei. Porzyme 8300 pentru NC pe baz de gru la purcei. Porzyme 9100 pentru NC pe baz de orz la porci la ngrat. Porzyme 9300 pentru NC pe baz de gru la porci la ngrat.- ncolirea - are drept scop asigurarea unui surplus energetic i vitaminic prin grune n alimentaia de iarn a tineretului ndeosebi a puilor i purceilor. Procedeul const n umectarea cu ap cldu a grunelor i aezarea acestora n straturi de 4-5 cm n tvi de diferite dimensiuni i care se menin la temperatura minim de 20 0C. Timp de 2-3 zile tvile pot fi acoperite cu un material textil umed. La 2-3 zile de la apariia colului, se administreaz n hran la gini outoare 15-20 g, la pui 10-15 g, la purcei 30-50 g.- extrudarea metod termodinamic prin care un amestec de uruieli de cereale (70-80 %) uree (15-20 %) i bentonit (5 %) este trecut la presiune de 60 atm i temperatur de pn la 140 0C printr-o matri cu orificii mici rezultnd un concentrat amidic destinat rumegtoarelor.- expandarea tratament prin suprapresiune, n turnuri de expandare a uruielilor de cereale pentru gelatinizarea amidonului.- micronizarea tratarea cu radiaii infraroii n micronizatoare timp de 40 secunde la 140 0C. Sistemul fiind nchis, presiunea vaporilor supranclzii (180-220 0C) distrug i factorii antinutriionali din soia determinnd i gelatinizarea amidonului.

I.3.4. Mod de utilizare n hrana animalelor.

Orientativ pentru grunele de cereale se pot face urmtoarele recomandri : porumbul poate fi consumat de taurine n cantiti zilnice de 2-4 kg, de ovine 0,1-0,4 kg i poate reprezenta 30-50 % din amestecul de concentrate. La alte specii poate participa n proporie de 40-80 % la porcine i 50-60 % la psri n structura nutreurilor combinate specifice. ovzul este specific reproductorilor masculi i cabalinelor i poate reprezenta 30-50 % din structura amestecurilor de concentrate destinate acestor categorii de animale (ex. un taur de reproducie consum 2-4 kg ovz / zi). La cabaline consumul zilnic de ovz poate oscila ntre 2-8 kg. orzul la noi n ar nlocuiete de regul porumbul n proporie de 20-30 % n structura nutreurilor combinate destinate suinelor i psrilor. grul furajer, secara, triticale se recomand s se foloseasc n proporie de 15-20 % n nutreurile combinate sau amestecurile de concentrate destinate diferitelor specii i categorii de animale de ferm.La boabele de leguminoase conduita general de utilizare n hrana animalelor este : la rumegtoare participarea de 10-15 % n amestecul de concentrate se stabilete pentru a asigura consumuri zilnice de circa 1 kg la taurine i 0,1 kg la ovine. la suine i psri, dup o prealabil tratare la cele cu astfel de prescripii se pot incorpora pn la 10-12 % n nutreurile combinate.

CAPITOLUL IIRESURSE PROTEICE BIOTEHNOLOGICE

II.1. Drojdiile furajere

Producia de drojdii furajere, ca surs de protein obinut prin biosintez i care poate fi dezvoltat industrial, constituie principala alternativ la cantitile limitate ale celorlalte sortimente din categoria furajelor de origine animal (fin de carne, de pete, de snge etc).

II.1.1. Caracterizarea nutritiv a drojdiilor furajere (DF)

n tabelul 5 se prezint principalele caracteristici chimice i nutritive ale drojdiilor furajere care se cultiv la noi n ar. Pe baza valorilor tabelare se pot face urmtoarele aprecieri :- coninutul de protein brut oscileaz de regul ntre 40-50 %, spre limita inferioar plasndu-se drojdia furajer cultivat pe melas cu valori mai mari fiind DF pe n - parafine. - proteina din drojdii asigur un aport important n unii aminoacizi ca de exemplu lizin (cu peste 3 %), arginin (peste 2 %), dar valoarea biologic general este destul de redus (60 %) datorit coninutului sczut n aminoacizi cu sulf, respectiv metionina (sub 1 %), triptofan (sub 0,5 %).

Tabelul 5

Caracteristicile nutritive ale drojdiilor furajere(Burlacu i colab., 1998)

DrojdiiSUg/kgSNUNL/kgSUUNC/kgSUPDINg/kgSUPDIEg/kgSUUSV/kgSUUST/kgSUUSO/kgSUCag/kgSUPg/kgSU

Drojdie de bere deshidratat9171,231,25350234---1,514,4

Drojdie pe material lemnos9281,311,36360240---5,615,7

Drojdii pe leii sulfitare9161,091,09318213---4,315,9

- digestibilitatea proteinei de circa 70 % este grevat i de rezistena pereilor celulari la atacul enzimatic digestiv.- DF sunt recunoscute ca surse de vitamine din complexul B, n mod obinuit putndu-se conta pe nivele de peste 6 mg tiamin, 45 mg riboflavin, 300 mg acid nicotinic, 50 mg acid pantotenic i 2800 mg colin la 1 kg.- din punct de vedere mineral, Ca cu valori de regul sub 1 % este sczut n schimb P (peste 1%)conteaz mai mult n balana mineral a raiilor furajere. Drojdiile furajere sunt echilibrate n Fe, Cu, Mn, Zn, Co care provin n principal din mediul de cultivare ; un caz particular l reprezint coninutul ridicat n Se al drojdiei de bere care poate constitui din acest punct de vedere un supliment natural pentru acest microelement.- uscarea drojdiilor cu mediul de fermentaie, mbogete produsul furajer cu vitamine, microelemente, enzime cu activitate amilolitic i proteolitic, cu factori neidentificai de cretere prin care se ridic efectul nutritiv al acestor componente furajere.Dup MARINESCU (1980) la noi n ar se produc n principal n funcie de mediul de cultivare urmtoarele tipuri de drojdii furajere: Drojdii furajere pe leii bisulfitice ; se obin prin cultivarea drojdiei Monillia murmanica pe leiile bisulfidice rezultate din dezincrustarea acid a materiilor celulozice destinate fabricrii hrtiei. Drojdiile se dezvolt pe medii formate din leii bisulfitice i sruri minerale, n sistem discontinuu, submers, n fermentatoare, la temperaturi de 30-35 0C i pH 4,5-5,4. Zaharurile existente n leii sunt valorificate n proporie de 40-42 %. Coninutul n protein al acestor drojdii de circa 45 % poate fi apreciat ca fiind mediu.Drojdii furajere din ape reziduale lemnoase ; Rezult prin cultivarea drojdiei Monillia murmanica pe apele de splare ale plcilor fibrolemnoase fabricate din rumegu i alte deeuri provenite de la industrializarea lemnului ; mediul de cultur sunt apele de splare plus srurile minerale.Randamentul de utilizare al zaharurilor este de circa 40 %. La acest tip de drojdie coninutul proteic este de 47 % iar cel de celuloz brut este de 4,2 %.Drojdii furajere din melas ; se obin prin cultivarea drojdiilor Torula utilis i Candida lipolitica pe melas cu 50 % zaharuri.Ca i n celelalte cazuri dup metabolizarea zahrului din mediu se procedeaz la centrifugare, splare, concentrare prin recentrifugare i deshidratare pe valuri sau prin atomizare.n ceea ce privete randamentul, din 4 tone melas tip 50 se obine o ton de drojdie standard.Coninutul n protein brut este mai redus (circa 40 %) fiind inferior celorlalte tipuri de drojdie.Drojdii furajere din hidrocarburi (n-parafine)n lume mari productoare de drojdii cultivate pe n-parafine sunt Frana (nc din 1970 autoritile franceze au eliberat autorizaia de administrare n hrana animalelor a acestui tip de drojdie) SUA i Japonia, aceasta din urm contribuind la construcia, la noi n ar, la Curtea de Arge a unei fabrici cu o capacitate de producie de 60000 to /an.Se obine prin cultivarea drojdilor Candida sp., Pichia miso pe medii nutritive din hidrocarburi plus sruri minerale, tot n sistem discontinuu submers, n fermentatoare la o temperatur de 30 0C i pH 4,5-5,0.Fa de cantitatea de n-parafine utilizate ca mediu nutritiv, randamentul n drojdie furajer standard este de peste 90 %.Aceast drojdie cu nivel proteic de circa 60 % se plaseaz spre valorile cele mai ridicate de coninut n aceast substan nutritiv ; este de asemeni bogat n grsime brut (7,7 %), n sruri minerale (8,2 % cenu) precum i n lizin (5,1 %), riboflavin (100 mg /kg) etc.Drojdii furajere pe metanol ; prin cultivarea drojdiilor Candida sp, Metilomonas clara pe medii nutritive alctuite din metanol, amoniac i sruri minerale. Reprezint o surs proteic de perspectiv i la noi n ar.Din 2 kg metanol i 0,16 kg NH3 plus mediu nutritiv mineral (acid fosforic 0,017 %, sulfat de potasiu 0,11 %, sulfat de Mg 0,017 %, sulfat feros 0,007 % i carbonat de calciu 0,01 %) rezult 1 kg biomas (cu 7 % substrat mineral). Randamentul este de 2/1 iar nivelul proteic de cca 60 %.Drojdiile furajere de la fabricile de bere ; de la fermentarea primar a mustului de bere, rezultat din cultivarea pe orz a drojdiei Saccharomyces Carlsbergensis, care se separ din tancurile de fermentare prin sedimentare.Deshidratarea se poate realiza prin uscare pe valuri, dar se poate administra i sub form proaspt la toate speciile de animale. Sub form uscat are un coninut proteic de 48,2 % cu 3,3 % lizin, 2,18 % arginin i 2 % fosfor.

Dintre mediile de cultur nefolosite la noi n ar dar utilizate n strintate n special n Frana este zerul. POP i STAN (1997) citeaz societatea Bell din Frana care a brevetat i aplicat un procedeu de obinere a drojdiilor lactice din zer pe baza proprietii drojdiei Saccharomices fragilis de a utiliza lactoza i acidul lactic.Aceiai autori descriu procedeul DEVOS care const n mbogirea zerului sau a zarei cu drojdii Saccharomices cerevisiae, nsmnate dup o prealabil pasteurizare a mediului, cu sau fr adaos de roturi de soia i n condiii de aerare intens.

De fapt producia de drojdie a unei ri fiind o activitate industrial depinde de posibilitiile de realizare a unor instalaii de biosintez n funcie de resursele de mediu nutritiv existente. Odat sursele de carbon identificate n laboratoarele de microbiologie industrial se pot stabili condiiile de cultivare i se selecioneaz tulpinile cu randamentul cel mai ridicat.HALGA i colab. (1979) citat de POP i STAN (1997) arat c n SUA au fost definite i autorizate n 1976 de ctre Association of American Feed Control Officiall (AAFCO) ca ingrediente de uz furajer, opt produse pe baz de drojdii i anume :1. Drojdii primare uscate2. Drojdii brute active uscate 3. Drojdii iradiate uscate este n prezent mai puin produs i folosit n SUA4. Drojdie de bere uscat5. Drojdie uscat de la distileriile ce utilizeaz cereale6. Drojdie uscat de la distileriile ce utilizeaz melas7. Drojdie Torula uscat8. Cultur de drojdie vie (Yeast culture)

II.1.2. Recomandri de utilizare n hrana animalelor

n condiiile de calitate ale drojdiilor furajere se prevede prezentarea acestora ca pulberi fine, neglomerulate, de culoare brun-rocat, cu miros specific (nu de mucegai, acru etc), gust caracteristic, cu umiditate maximum 10 %, PB minimum 44 % i cenu brut maximum 10 %.n alimentaia taurinelor, drojdia furajer se introduce n amestecurile de concentrate destinate vieilor (0-3 luni), taurilor de reproducie i eventual vacilor cu producii mari de lapte, n proporie de 3-6 %, prin care se asigur consumuri zilnice de 0,3-0,4 kg /cap.La suine, drojdiile furajere sunt recomandate n alimentaie (HALMGEAN, 1972) avnd n vedere efectul nutritiv i productiv la scroafele de reproducie precum i la categoriile de cretere i ngrare cu greuti de peste 50 kg. De regul, introducerea drojdiilor furajere n nutreurile combinate pentru porcine se face n proporie de 2-5 %.Administrnd scroafelor n gestaie avansat nutreuri combinate cu 3 % drojdie furajer cultivat pe deeuri grase de abator prin care s-au substituit 50 % din furajele proteice de origine animal, MILO i colab. (1980), obin indici morfo-productivi i fiziologici apropiai, n condiii de economicitate sporit.Substituind n proporie de 60 % fina de carne prin introducerea n nutreurile combinate a drojdiilor furajere cultivate pe n-parafine, MILO i colab. (1976) nregistreaz la tineretul suin un spor n greutate cu 15,93 % mai ridicat dect la lotul martor, n condiiile unui cost al hranei mai redus cu 5,5 %.La psri, drojdiile furajere administrate n hran n proporie de 5 %, favorizeaz producia de ou i creterea tineretului. Utilizarea drojdiei furajere produs pe deeuri grase de abator n proporie de 3 % prin nlocuirea parial a furajelor de origine animal, nu a diminuat producia de ou, iar consumurile specifice au fost asemntoare ntre diferitele loturi din experien (MILO i colab. 1980). Administrnd puilor de carne furaje combinate cu 3-5 % drojdie cultivat pe n-parafine, s-au obinut sporuri de cretere cu 3,6-5,6 % mai mari i consumuri specifice cu 5,8-8,4 % mai reduse dect la loturile martor hrnite cu drojdii pe melas (MILO i colab. 1976).Experienele efectuate pe animale de laborator au relevat ns c utilizarea drojdiei ca unic surs de protein, produce n timp infiltraii i leziuni necrotice i hemoragice la nivelul ficatului.

II.1.3. Cultura de drojdii vii (Yeast culture)

n ultimii 15 ani, utilizarea culturilor vii de drojdii ndeosebi n hrana rumegtoarelor dar i a altor specii de animale s-a rspndit foarte mult.Cultura de drojdie vie (Yeast culture) este definit de AAFCO ca un produs alctuit din drojdii i din mediul pe care acestea s-au dezvoltat, uscat astfel nct s se pstreze activitatea fermentativ a drojdiilor. Acest produs devine bogat n celule vii de drojdie, vitamine, enzime i factori de cretere neidentificai.Pe lng aportul proteic (totui mai redus fiind uscat i mediul) produsul influeneaz i flora tubului digestiv, mrind numrul de simbioni ndeosebi a florei celulozolitice, reduce pierderile sub form de metan i ridic aportul de protein microbian la nivel intestinal.Efectele stimulatoare ale suplimentelor de drojdii vii la animale au mai multe explicaii dintre care enumerm :- prezena drojdiilor n rumen i secreia de peptide i compui care conin lipide, stimuleaz creterea i activitatea unor bacterii ruminale celulozolitice i amidono-fermentative. De asemenea s-a mai constatat c perioada necesar pentru iniierea creterii i activitii bacteriilor ruminale a fost mai redus cnd au fost introduse n hran i celule de drojdii vii.- s-a consemnat i capacitatea drojdiilor de a determina scderea concentraiilor inhibitorii de oxigen din rumen.- pereii celulari ai drojdiilor au n structur manan-oligozaharide care pot constitui un produs natural alternativ antibioticelor. Astfel n cercetri recente s-a relevat elecia bacterian pentru unii carbohidrai, stabilindu-se prezena unor receptori specifici pe bacteriile intestinale pentru celulele epiteliale din peretele intestinal dar i pentru anumite zaharuri (manani) aflate n digest.Utilizarea manan-oligozaharidelor poate modifica ecosistemul microbian intestinal prin blocarea receptorilor germenilor patogeni urmat de evacuarea acestora din tractusul gastrointestinal prevenindu-se astfel colonizarea acestuia. Cnd acest efect este cuplat i cu un rspuns imun mbuntit, rezultatele pot fi comparabile cu cele obinute prin utilizarea antibioticelor. Culturile de drojdii vii se recomand n general n cantiti de 1 g /kg SU raie att la rumegtoare ct i la monogastrice.Efectul productiv al culturilor de drojdii vii administrate n hrana animalelor asigur sporuri medii zilnice mai mari cu 6 % i o conversie a hranei mbuntit cu 5%.Compania american ALLTECH comercializeaz i la noi n ar preparate de culturi de drojdii vii, tulpina Saccharomices cerevisiae 1026 (Yea Sacc1026) i un produs Bio-Mos care este un extract de manan-oligozaharide din peretele celular al drojdiilor din genul Saccharomices cerevisiae.S-a demonstrat c Bio-Mos-ul reduce concentraiile enterice a bacteriilor patogene de tipul Salmonelei i E. coli datorit lectinelor de pe suprafaa lor care sunt ataabile manozei. Astfel patogenii nu mai ader la celulele epiteliale din intestinul subire i vor fi evacuate din tractusul gastrointestinal. S-a mai stabilit i c suplimentarea raiilor cu Bio-Mos poate absorbi micotoxinele de tipul aflatoxinei sau a zearalenonei reducndu-se efectele negative ale acestora asupra performanelor i strii de sntate a animalelor.Produsul se recomand s se administreze n hrana suinelor, psrilor, vieilor, iepurilor i petilor n doz de 1 kg / to furaj.

II.2. BIOMASA BACTERIAN

Proteinele de origine microbian care nu pot, evident nc s rezolve problema foamei n lume, vor juca un rol important n cursul deceniului urmtor n domeniul alimentaie animalelor i mai trziu n cel al hranei oamenilor, deoarece istoria acestor proteine abia a nceput (SASSON, 1988).Dup cum arat POP i STAN (1997) interesul de a se produce biomas bacterian este dat de ritmul deosebit de ridicat de cretere i reproducere a bacteriilor (biomasa acestora dublndu-se n 30 de minute), a coninutului nutritiv, a rolului antipoluant jucat de bacterii n circuitul materiei minerale-materie organic - materie mineral, a valorificrii unor substraturi organo-minerale, precum i pentru promovarea unei noi resurse proteice n hrana animalelor.Din punct de vedere nutritiv, biomasa bacterian are un coninut proteic de circa 50 %, substane de rezerv (lipide, poliglucide) 20 %dar la nivele ridicate (10-20%) acizii nucleici care n cazul administrrii biomasei bacteriene n proporii mai mari i n timp pot induce tulburri metabolice n organismul animal.POP i STAN (1997) citeaz cele mai utilizate bacterii pentru producerea de biomas i anume : CORYNEBACTERIUM, PSEUDOMONAS, MICROCOCCUS, BREVIBACTERIUM, KLEBSIELLA, MYCOBACTERIUM, METHYLOMONAS, METHYLOCOCCUS precum i bacteriile celulolitice din genul CELLULOMONAS.Cel mai utilizat mediu de cultivare a bacteriilor productoare de biomas este n prezent metanolul, de viitor considerndu-se c celuloza din produsele secundare agricole (grosiere) sau din industria lemnului poate constitui un substrat pentru flora celulozolitic.

II.3. BIOMASA FUNGIC

Cultivarea fungilor n producia de proteine prezint o serie de avantaje comparativ cu celelalte microorganisme prezentate datorit n principal structurii lor filamentoas, care permite o separare mai uoar de mediul de cretere. Este de relevat i coninutul mai redus n acizi nucleici comparativ cu bacteriile i drojdiile (POP i STAN, 1997).Principalele caracteristici nutritive ale biomasei fungice sunt : coninutul n proteine 20-40 %, cu o valoare biologic (75) nc limitat de nivelul mai sczut de metionin i triptofan ; este de consemnat i aportul nsemnat de vitamine din complexul B.Pentru producerea de biomas fungic cele mai utilizate sunt genurile :RHIZOPUS, FUSARIUM, CLADIOSPORIUM, PENICILLIUM i ASPERGILLUS, PAECILOMYCES, TRICHODERMA.Substraturile obinuite de nmulire a fungilor sunt reprezentate de melas, leii bisulfidice, hidrocarburile, dejeciile i nutreurile grosiere celulozice. Dup POP i STAN (1997) ciupercile microscopice sunt utilizate nu numai pentru mbogirea proteic a resurselor celulozice de diferite origini ci i pentru efectul de descompunere a celulozei, hemicelulozei i chiar a ligninei mrind astfel digestibilitatea i deci valoarea nutritiv a nutreurilor grosiere.

II.4. BIOMASA ALGIC

i algele unicelulare pot fi utilizate n condiii de mediu adecvate specificului propriu pentru obinerea de biomas proteic.Dup POP i STAN (1997) cele mai utilizate genuri sunt : CHLORELLA, SCENEDESMUS la care se adaug CHLAMYDOMONAS i CLOSTERIUM din grupa algelor verzi i SPIRULINA, ANACYSTIS i NOSTOC din grupa algelor albastre.Valorile orientative de caracterizare nutritiv a biomasei algice sunt de 50-65 % PB, cu un grad ridicat de corelare a aminoacizilor (lizina este aminoacidul care limiteaz valoarea biologic a proteinei), coninutul n celuloz de regul nu depete 3 %, concentraia n acizi nucleici de pn la 5-6 % este net inferioar celorlalte tipuri de biomase proteice prezentate.Cele mai numeroase date de producie i de efect nutritiv sunt despre spiruline.Apele lacului Texcoco (Mexic) i blile din jurul lacului Ciad (Africa) sunt foarte alcaline (pH 11) i favorizeaz proliferarea spirulinelor care formeaz o monocultur ; prezena vacuolelor gazoase n celule i forma spiralat a filamentelor le permite s pluteasc iar recoltarea s fie relativ uoar ; uscarea se face rapid la soare.Compoziia chimic : 65 % protein, 19 % glucide, 6 % pigmeni, 4 % lipide, 3 % fibr i 3 % cenu este valoroas cu att mai mult cu ct i coninutul n AA este echilibrat, de interes fiind nivelele ridicate de metionin i triptofan n schimb lizina este mai slab reprezentat. Mai este de subliniat concentraia de acizi nucleici de 4 % mult inferioar comparativ cu levurile (10 %) (SASSON, 1988).n condiii optime de cretere produciile anuale ajung n cazul spirulinelor pn la 50 t / ha comparativ cu 4 t la gru, 7 t la porumb sau 6 t la soia iar cantitatea de protein de 35 t / ha / an este de 14,5 ori mai mare comparativ cu soia (CIFERRI, 1981 citat de SASSON, 1988).Spirulina uscat cu aer cald i transformat n fin poate fi utilizat att n alimentaia animalelor ct i a omului (un fel de biscuii). Chiar i asigurarea n totalitate a masei proteice prin spirulin la mai multe specii de animale a asigurat rate de cretere comparabile celor ale regimurilor obinuite fr s se constate efecte patologice.

Capitolul III

produse biotehnologice utilizate nhrana animalelor

Prin diferite procedee biotehnologice se pot obine componente furajere sau ingrediente care se introduc n hran, de obicei n structura nutreurilor combinate cu scopul de a satisface unele cerine specifice, pentru profilaxia sau combaterea unor boli, precum i pentru mbuntirea performanelor de cretere i de producie ale diferitelor specii i categorii de animale.

III.1. VITAMINELE

Cele aproape 20 de vitamine cunoscute pn n prezent se denumesc cu ajutorul cuvntului vitamin urmat de una din majusculele alfabetului latin (A, B, C, D etc.) sau prin intermediul aceluiai cuvnt urmat de prefixul anti i denumirea hipovitaminozei sau avitaminozei pe care o poate vindeca (vitamin antiscorbutic, antirahitic, etc) respectiv prin denumiri strns legate de structura chimic (retinol, tiamin, riboflavin etc.) (CAPRIA, 1998).De regul vitaminele sunt clasificate dup criteriul solubilitii fiind liposolubile : A, D, E, K, F i hidrosolubile : complexul vitaminei B i C.Vitaminele i provitaminele sunt biosintetizate de plante sau de microorganisme n cursul dezvoltrii acestora cnd se formeaz ca metabolii primari.Fiind indispensabile animalelor superioare, necesarul n aceti nutrieni se satisface prin aport exogen, prin hran respectiv prin diferite componente ale acesteia mai bogate n anumite vitamine. Cnd acest aport devine insuficient, de exemplu n creterea intensiv a animalelor, se impune suplimentarea vitaminic utilizndu-se produse industriale obinute prin sintez sau biotehnologic.

III.1.1. Vitaminele liposolubile

Vitamina A (antixeroftalmic, antiinfecioas) este un factor esenial pentru creterea i regenerarea esuturilor, cu rol n meninerea normal a troficitii mucoaselor i glandelor anexe ; are o aciune important n reproducie, n conversia hranei i n creterea rezistenei la stres.Cerinele n aceast vitamin sunt asigurate prin consum de provitamin A (caroteni i carotenoizi vitamina A natural) i prin suplimentarea hranei cu preparate sintetice de vitamina A stabilizat. n cazul provitaminei A procedeele tehnologice de obinere a carotenoizilor folosind culturi de microalge (beta- carotenul din Dunaliella bardawil reprezint 10 % din greutatea uscat a algei) ciuperci (Blakeslea trispora) sau drojdii (Rhodotorula) sunt nc prea costisitoare (POP i STAN, 1997).Suplimentarea cu vitamina A a nutreurilor combinate pentru psri i porci se efectueaz curent pe calea preparatelor sintetice stabilizate de tip microvit A cu 325 mii UI / g sau 500 mii UI / g.

Vitamina D regleaz absorbia intestinal a Ca i P, contribuie la meninerea raportului Ca / P normal, intervine n metabolismul acestor macroelemente i asupra meninerii concentraiei lor n snge i n lichidele interstiiale.Necesarul organismului se asigur prin transformarea provitaminelor (ergosterolul i 7 dehidrocolesterolul) cu localizare subcutanat sub aciunea radiaiilor ultraviolete i prin suplimentarea nutreurilor combinate cu preparate sintetice stabilizate de vitamina D3 ca de exemplu microvitul D3 (forma comercial a 7 dehidrocolesterolului sintetic iradiat) de 200 mii UI / g sau 400 mii UI / g.

Vitamina E (tocoferolul) este cunoscut ca factor al fertilitii dar este n principal un factor oxido reductor de reglare a respiraiei celulare n toate esuturile vii, antioxidant biologic puternic, i cu aciune sinergic cu Se.Animalele nu pot sintetiza vitamina E iar tocoferolii existeni n stare natural n furaje nu satisfac necesarul mai ales n sistemul intensiv de cretere. Cerinele se asigur prin suplimentarea nutreului combinat cu vitamina E sintetic stabilizat sub form de microvit E de 250 UI / g sau de 500 UI / g.

Vitamina K (antihemoragic) este indispensabil sintezei de protrombin, intervenind n coagularea sngelui.n condiii normale de cretere, vitamina K este sintetizat de microflora de pe traiectul digestiv chiar pn la nivelul cerinelor la mamifere dar insuficient la psri la care se i suplimenteaz.Prin sintez microbian se poate obine vitamina K2, principalele microorganisme productoare fiind din genul Bacillus (B. subtilis, B. cereus, B. mycoides, B. proteus, B. aerogenes) i Staphylococcus aureus, Mycobacterium tuberculosis, Proteus vulgaris i Escherichia coli (POP i STAN, 1997).Vitamina K3 de uz furajer este produsul de sintez MBS (menadion bisulfit de Na), o pulbere solubil care conine 95 % vitamina K3.

III.1.2. Vitaminele hidrosolubile

Vitamina B1 (tiamina) ndeplinete un rol important n metabolismul glucidelor i al apei, n resorbia grsimilor, n meninerea tonusului gastro intestinal.Se sintetizeaz n prestomace la rumegtoare de ctre bacteriile ruminale. Microorganismele specifice productoare de tiamin sunt : Bacillus proteus, Bacillus mesentericus, Bacillus aerogenes, Bacillus vulgatus, E. coli, precum i drojdiile (Saccharomices cerevisiae).n prezent se produce industrial prin sintez chimic sub form de clorhidrat de tiamin.

Vitamina B2 (riboflavina) ndeplinete un rol important n metabolismul glucidelor, lipidelor i proteinelor (al AA), intervine n fosforilare, n reglarea oxidrilor celulare precum i n procesele de cretere.Se produce biotehnologic prin microbiologie industrial prin cultivarea bacteriei Ashbya gossyppii sau prin fermentarea laptelui smntnit sau a zerului cu Clostridium acetobutylicum, Candida tropicalis, Candida guillermondia dar i a ciupercii Eremothecium ashby (POP i STAN, 1997).

Acidul pantotenic (vitamina B3) este component al coenzimei de acetilare A (CoA) cu rol n metabolismul lipidelor, hidrailor de carbon i protidelor ; ia parte la formarea acetilcolinei. Este sintetizat de flora bacterian din rumen i intestinul gros. Se produce pe cale industrial i prin biosintez microbian din drojdii, mucegaiuri (Streptomyces frediae) i mai ales din bacterii : Acetobacter aerogenes, Clostridium butylicum, Pseudomonas fluorescens, Proteus vulgaris, E. coli.Ca aditiv furajer se utilizeaz sub form de premix cu 45 % D.L. pantotenat de calciu.

Vitamina PP (niacina, acid nicotinic, vitamina B4) intr n componena codehidrogenazei I i II i este un factor indispensabil creterii florei bacteriene digestive.Se produce industrial sub form de acid nicotinic. Biosinteza se realizeaz din triptofan (provitamina niacinei) i acid glutamic prin intermediul florei microbiene de la nivelul tubului digestiv.Microorganismele specifice productoare de vitamina PP sunt : E. coli, Neurospora crassa, Xanthomonas pruni etc.

Acidul folic este un complex de pteridin, acid paraminobenzoic i acid glutamic. Intervine n sinteza unor AA (serina, metionina)i este un factor de cretere i antianemic la psri (la puii de gin).Este biosintetizat de microorganismele : E. coli, Bacillus subtillis, Streptococcus faecium sau Lactobacillus arabinosus.

Piridoxina (vitamina B6) rol n metabolismul protidelor, n sinteza unor AA neeseniali i a triptofanului ; activitate antianemic ; intervine n biosinteza substanelor responsabile de transmiterea stimulilor nervoi.Se poate obine n cantiti mari prin cultivare de Saccharomices cerevisiae, sau a unor bacterii ca Acetobacter xilinum, Acetobacter aerogenes, Proteus vulgaris, Pseudomonas fluorescens, iar prin sintez chimic rezult sub form de clorhidrat de piridoxin.

Biotina (vitamina B7) coferment al unor enzime cu rol n decarboxilare, intervine n sinteza acidului aspartic.Este sintetizat de microflora digestiv, ns sub valori de necesar la gini, curci, purcei la care sunt necesare suplimentri de biotin.Se poate obine pe cale biotehnologic folosind culturi de drojdii, micete (genul Penicillium, Aspergilus) sau bacterii : Lactobacillus casei, L. bulgaricus, L. acidophilus, Pseudomonas sp., E. coli.

Vitamina B12 (cobalamina) este factor esenial de cretere, important n hematopoez (principiu antianemic) i activator al celulelor nervoase.Este sintetizat de microflora ruminal iar biotehnologic prin cultivarea de Pseudomonas denitrificans, Propionbacterium spp., precum i de Rhizopus arrhizus i Rhizopus nigricans.Pentru suplimentarea hranei cu vitamina B12 se utilizeaz un premix furajer denumit Bevitex cu 50 sau 200 gama vitamin B12 / g produs.

Vitamina C (acidul ascorbic) regleaz procesele oxidoreductoare fiind un antioxidant, sporete rezistena endoteliului vascular, are o aciune antihemoragic i antitoxic fiind un potenator al celorlalte vitamine.n condiii de cretere intensiv a animalelor nu este sintetizat la nivelul cerinelor de flora digestiv.Se practic extragerea din surse vegetale (citrice, ardei) dar poate fi obinut i pe cale microbiologic prin cultivarea de Acetobacter suboxydans i Pseudomonas fluorescens.

III.2. Antibioticele de uz furajer i stimulatorii de cretere

III.2.1. Antibioticele furajere

Dup descoperire, antibioticele au fost utilizate ca ageni terapeutici n combaterea diferitelor boli infecioase la om i la animale. La acestea din urm s-a observat ns c antibioticele aveau i un efect bioproductiv ceea ce a determinat s fie folosite i ca aditivi furajeri. Ca promotori de cretere, la animale antibioticele se folosesc de circa 45 de ani.Administrarea antibioticelor n hrana animalelor ca biostimulatori se bazeaz pe urmtoarele efecte : amelioreaz schimburile nutritive de la nivelul tubului digestiv prin diminuarea populaiei bacteriene saprofite i instituirea unei vasodilataii la nivelul vilozitilor intestinale ; se reduce consumul de hran pe unitatea de produs prin suprimarea dezvoltrii unor microorganisme, potenial patogene ; se juguleaz unele infecii inaparente, cu evoluie subclinic ; se diminueaz efectele provocate de stresul nutriional, de transport i de microclimat ;

S-a constatat c efectele enunate mai sus asigur obinerea unor sporuri mai mari n greutate cu 4-8 % n condiiile reducerii consumului specific cu 3-6 %.ntr-un raport al firmei Alltech n care se fcea o trecere n revist a rezultatelor privind utilizarea antibioticelor n hrana animalelor se arat c din 12153 experimente, la aproximativ 72 % s-a constatat o mbuntire a indicilor productivi.Utilizarea neraional a antibioticelor n scop terapeutic i furajer a generat ns fenomenul de antibiorezisten amplificat de posibila remanen rezidual a acestora n produciile animalelor (lapte, carne) cu implicaii cunoscute n asigurarea strii de sntate att la om ct i la animale.Astfel nc din anii 50, BOHNHOFF i colab. i FRETER citai de GHERGARIU (1995) constat c administrarea de antibiotice la animale de experien, mrete riscul de infecii i c puii care primeau n hran antibiotice ca stimulatori de cretere sunt mai susceptibili la colonizarea cu Salmonella.De aceea n raportul SWANN elaborat n 1969, antibioticele au fost separate pentru prima dat n dou mari categorii : de uz terapeutic i de uz furajer.Dup BALLARINI citat de GHERGARIU (1995) antibioticele folosite ca aditivi trebuie s ntruneasc urmtoarele condiii : s nu aibe legturi cu antibioticele folosite n terapia uman respectiv n cea veterinar ; s se absoarb puin (sau deloc) dup administrarea oral pentru a se prevenii reziduurile antibiotate din produsele animale (lapte i carne) ; s aibe toxicitate redus pentru animale ; s fie compatibile cu ali aditivi furajeri ; s aibe stabilitate dup ncorporarea n anumite preparate furajere : premixuri, concentrate PVM, nutreuri combinate; s nu influeneze funciile organismului ; impact minim (sau absent) asupra mediului ;Pentru a se preveni fenomenul de antibiorezisten la o populaie bacterian se va recurge i la schimbarea periodic a antibioticului furajer folosit ntr-o ferm.n mare majoritate i antibioticele de uz furajer se obin biotehnologic fiind produse de microorganisme : bacterii, actinomicete, ciuperci, licheni, fcnd parte din categoria metaboliilor secundari (idiolii).Prezentm n continuare principalele tipuri de antibiotice de uz furajer, produse prin biosintez microbian, care au fost i sunt nc utilizate la noi n ar.PENICILINELE reprezint o ntreag clas de antibiotice. Se obin prin biosintez din culturi specifice de Penicillim. Instalarea penicilino-rezistenei se datoreaz producerii penicilinazei care descompune penicilina. Sunt active pe coci gram pozitivi i pe bacili gram negativi. Penicilinele posed i proprieti antitoxice neutraliznd endotoxinele bacteriene. Absorbia intestinal este redus. Eliminarea din organism se face prin urin, bil i lapte deci nu se vor administra la vacile n lactaie.Sub form de Furadicil (procain-penicilina) se utilizeaz n profilaxia enteropatiilor, pentru ameliorarea strii de sntate i stimularea creterii la pui, purcei, viei n doze de 10-50 ppm.TETRACICLINA se obine din culturile de Streptomyces texasi sau prin declorurarea aureomicinei.Are spectru larg de aciune asupra germenilor Gram pozitivi i a unora negativi, a ricketsiilor i asupra unor virui i protozoare.Sub form de tetraxin se utilizeaz n profilaxia tulburrilor gastrointestinale i n stimularea creterii la porci i psri n doze de 5-50 ppm substan activ.CLORTETRACICLINA sau aureociclina, aureomicina sau biomicina se obine din culturile de Streptomyces aureofaciens.Are cel mai larg spectru de aciune antimicrobien dintre antibioticele utilizate mai frecvent : asupra bacteriilor Gram + i - , ricketsi i virui.Sub form de Gallisan (aureociclin + moldamin), se utilizeaz preventiv n paratifoz la psri.Ca aditiv furajer se utilizeaz sub denumirea de aurex (200 UI aureomicin / mg) ; doza de 20 ppm influeneaz sporurile n greutate.Alte forme de prezentare : Vitaurom premix (40 % clortetraciclin i 1,5 mg Bi2) ; Ciclofurin (15 UI aureociclin / mg de produs) i Gallisan.OXITETRACICLINA sau Teramicina se obine din culturile de Streptomyces rimosus. Are spectru larg de aciune. La tineret, n doz de 5-20 ppm stimuleaz sporul i reduce consumul specific cu 2-5 %. Restricii : se administreaz pn la 5 zile nainte de sacrificarea puilor i a porcilor.FLAVOMICINA se prezint ca pulbere amorf, incolor, produsul comercial fiind un miceliu de fermentaie uscat, obinut din culturi de Streptomyces, pus pe un suport. Doza ca aditiv furajer este de 5-10 ppm. Stabilitatea n PVM i n nutreurile combinate este de 7-8 luni.BACITRACINA este un stimulator de cretere la psri, porcine, taurine dar nu se va administra la ginile i curcile outoare. Este un antibiotic cu aciune de tipul penicilinei. Se obine din culturile de Bacillus subtilis. Dup fermentare se centrifugheaz, se ajusteaz pH-ul, se adaug Zn, se deshidrateaz i se micronizeaz. Este un bacteriostatic fa de germenii Gram pozitivi i negativi i fa de micoplasme. Se prezint ca o pulbere alb foarte higroscopic, rezist la digestia pepsic i tripsic. Este precipitat i inactivat de srurile metalelor grele. Favorizeaz creterea i ngrarea tineretului (pui, purcei, viei, miei) n doze de 5-50 ppm. Administrat oral nu se absoarbe.Forme de prezentare : premix cu Zn-bacitracin 40 % ; Baciferm cu 50 g Zn bacitracin i 12 mcg B12 / kg produs.VIRGINIAMICINA se obine din lichidele de fermentaie ale speciei Streptomyces virginiae (recoltat din solul belgian).Administrat prin NC determin creterea rezistenei florei fiziologice fa de cea patogen, mbuntete digestia i absorbia tisular a nutrienilor ; favorizeaz sinteza unor enzime implicate n metabolismul proteic. Dozele de 5-20 ppm amelioreaz sporul cu 2-5 % i reduce consumul specific cu 3-6 %.Forma de prezentare : premix cu virginiamicin 5 %.Nu se administreaz la scrofiele cu greuti peste 50 kg i nici la scroafele i vierii de reproducie.ERITROMICINA este un antibiotic izolat din culturi de Streptomyces erythreus. Acioneaz asupra germenilor prin blocarea sintezelor proteice i inhibarea ncorporrii de AA la nivelul membranei celulare. Fiind liposolubil traverseaz membrana lipidic a pereilor celulari i ptrunznd n interiorul celulelor are o activitate bacteriostatic. n NC doza este de 5-20 ppm pentru psri, porci, taurine, stimuleaz creterea ; la nivel de 100 ppm previne infeciile subclinice, efectele stresului de transport, a vaccinrilor, a erorilor tehnologice i de furajare.Forme de prezentare : Gallimicin 20 premix cu eritromicin 20 g / kg produs ; Gallimicin 100 premix cu 100 g / kg produs.TYLANUL este un antibiotic de uz furajer, izolat i extras dintr-o tulpin de Streptomyces fradiae (recoltat iniial din solul Taivanului).Are specificitate asupra bacteriilor Gram pozitive (stafilococi, streptococi), spirochei : Vibrio coli, Micoplasma. Dup 48 de ore de la tratament nu se mai constat reziduuri tisulare la porci i psri. Previne dizenteria produs de Vibrio coli, rinita atrofic, enteritele colibacilare la porci.Doza de prevenie este de 100 ppm iar ca stimulator de cretere de 10-40 ppm. La psri se utilizeaz n prevenirea i tratamentul micoplasmozei la pui i a sinuzitei infecioase la curci.Forme de prezentare : Tylan 100 cu 100 g fosfat de tylosin / kg produs ; Premix Ty 10 cu 10 g fosfat de tylosin / kg premix.APRAMICINA este un produs de uz furajer izolat i extras dintr-o cultur de Streptomyces tenebrarius.Este activ fa de Salmonella i Escherichia coli la o concentraie mai mic de 16 mcg / ml.Se poate asocia cu tylanul 1/1 (cte 100 ppm) sau cu furazolidona 100 ppm A / 300 ppm F. Se administreaz prin premixuri medicamentoase n nutreul combinat n perioadele de tratament de 10-14 zile pentru combaterea enteritelor la suine.Forme de prezentare : - Apralan 100 premix n saci de 25 kg ; Apralan pulbere solubil, n flacoane de 50 g substan activ.RUMENSINUL (Monensinul) principiul activ este monensinul, un antibiotic de uz furajer obinut dintr-o cultur de Streptomyces cinnamonensis. Este un aditiv furajer pentru nutreurile combinate destinate taurinelor la ngrat. Aciune : n prestomace inhib fermentaia butiric i acetic i mrete cantitatea de acid propionic, diminu metanogeneza i ridic nivelul energetic al raiei ingerate ; consumul nu se modific.Doza de utilizare : 20 ppm la tineretul taurin n greutate de 125-250 kg ; 40 ppm la tineretul taurin cu greutatea peste 250 kg pn la sacrificare ;

III.2.2. Antibiotice anticoccidiene

Coccidioza este o parazitoz produs de numeroasele specii ale genului Eimeria (E. tenella, acervulina, necatrix, brunetti, mivati, mitis, maxima) care poate produce pagube nsemnate n sectorul avicol. Boala este mult potenat de modificrile echilibrului ecologic n condiiile sistemului intensiv de cretere a psrilor.Prevenirea i combaterea coccidiozei se efectueaz cu produse medicamentoase specifice, n Romnia importndu-se i testndu-se numeroase preparate de firm i anume : Amprolium, Etopabat, Amprol-plus, Zoalen, Lerbeck, Nicrazin, Sulfachinoxalina, Ultrastat etc. La acestea se adaug i unele antibiotice obinute prin biosintez microbian care au i un efect anticoccidien i anume :- MONENSIN antibiotic din culturi de Streptomyces cinnamonensis ; prezentare Elancoban 100 (100 g substan activ / kg premix) cu doza de 1 % n NC, deci concentraie de 100 ppm. Nu se va administra la puii i tineretul aviar de nlocuire iar la broileri se va scoate din hran cu 3 zile premergtor sacrificrii.- AVATEC - se folosete ca Lasalocid sodium i se obine prin biosintez cu Streptomyces lasaliensis. Prezentare Avatec- premix cu 15 % lasalocid de sodiu, n doz de 75 ppm ; se scoate cu 5 zile naintea sacrificrii puilor de carne. Are activitate coccidiocid marcant, intervenind n prima faz din ciclul de dezvoltare al coccidiilor i are i un efect antimicrobian asupra germenilor gram pozitivi ; stimuleaz i ritmul de cretere la pui.- SALINOMICINUL - este un antibiotic de biosintez, obinut din cultura de Streptomyces albus. Produs comercial : SACOX 60 sau 100 care conine 60 respectiv 100 g substan activ / kg premix.Pentru prevenirea i combaterea coccidiozei aviare se vor ntocmi i programe de utilizare i rotire a produselor medicamentoase pentru a nu se instala fenomene de rezisten n efectivele de psri.La stabilirea deciziei privind utilizarea unui coccidiostatic se va avea n vedere : eficacitatea maxim fa de ct mai multe specii de Eimeria care paraziteaz obinuit n complexul avicol ; toxicitate redus sau nul ; s nu afecteze ritmul de cretere i consumul specific ; s se elimine din organism, s nu lase reziduuri n carcase i organe care pot fi duntoare consumului uman ;

III.2.3. Stimulatorii de cretere

ntr-o accepiune mai veche, n categoria stimulatorilor de cretere intr substanele obinute de regul prin sintez chimic dar cu aciune comparabil cu cea a antibioticelor i care sunt folosite ca aditivi furajeri n hrana tineretului din seria animal. Ne fiind obinute prin procedee biotehnologice prezentm succint produsele utilizate la noi n ar mai mult pentru a cunoate apartenena acestor preparate.CARBADOX (Mecadox) produs chimic de sintez ; stabil n nutreurile combinate. Are spectru larg de aciune fa de germenii Gram pozitivi i negativi, spirochete, clamidii, rickettsii.Se utilizeaz profilactic i curativ mpotriva enteritelor bacteriene. Se poate administra ca aditiv permanent n nutreurile combinate pentru tineretul suin pn la 35 kg, doza fiind de 50 ppm. Nu se va folosi dac nutreul combinat conine sub 15 % PB.NITROVIN (Payzone) stimulator de cretere pentru puii de carne i purcei. Mecanismul de aciune este incomplet elucidat ns are aciune asupra germenilor Gram pozitivi (streptococi, stafilococi, clostridii) i stimuleaz abso