Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка интегрированных систем кормления сельскохозяйственных животных препаратом на основе кормового антибиотика и кормами, заготовленными с использованием биоконсерванта.

Номер контракта: 14.607.21.0114

Руководитель: Барышников Петр Иванович

Должность: декан факультета

Организация: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный аграрный университет"
Организация докладчика: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный аграрный университет"

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
технологический регламент, организация кормления сельскохозяйственных животных, кормовой антибиотик, готовая форма, корма, силос, сенаж, биоконсервант, токсикологические исследования, лабораторные животные, регистрационные испытания, опытно-промышленная партия

Цель проекта:
1. Проект, в составе комплексного проекта, направлен на решение текущих проблем в c/х РФ: - Проблема оптимизации рентабельности производственного процесса ввиду использования сопутствующих производству ключевых продуктов, закупаемых по линии импорта - комбикорма с внесением в их состав различного рода добавок и кормовых антибиотиков - Конкурентоспособность с/х продукции российского производства резко падает ввиду присутствия в себестоимости производства затрат на закупку импортных антибиотиков (до 90% импорта) и консервантов кормов (до 70% импорта) - Отсутствие российских аналогов ключевых препаратов и продуктов для сельского хозяйства – кормовых антибиотиков на основе вирджиниамицина и биоконсервантов кормов для КРС (сухая форма с увеличенной длительностью хранения) 2. Цель проекта: а. Разработка технологических регламентов по организации кормления сельскохозяйственных животных препаратом (готовая форма) на основе кормового антибиотика, предназначенного для профилактики и лечения некротического энтерита кур и дизентерии свиней. б. Разработка технологических регламентов по организации кормления сельскохозяйственных животных кормами (силос и сенаж), заготовленными с использованием биоконсерванта в лиофилизированной форме. Задачи проекта: - Проведение аналитического обзора современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему получения высококлассных кормов, способам кормления с использованием полученных кормов и с применением кормовых антибиотиков - Проведение патентных исследований в соответствии с ГОСТ 15.011-9 - Проведение рег. испытаний по изучению эффективности использования кормового антибиотика и биоконсерванта, наработанного в рамках ПНИЭР - Подготовка технологических регламентов по организации кормления с/х животных с использованием кормового антибиотика и биоконсерванта в лиофильно сушенной форме - Проведение токсикологических исследований кормового антибиотика и биоконсерванта на лабораторных животных

Основные планируемые результаты проекта:
В ходе выполнения ПНИ должны быть получены следующие научно-технические результаты:
- Аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему получения высококлассных (не ниже 1 класса качества ГОСТ 23638-90, и ГОСТ 23637-90) кормов с использованием биоконсервантов, способам кормления с использованием полученных кормов (силос и сенаж), и с применением кормовых антибиотиков в составе рационов кормления сельскохозяйственных животных. Выбор и обоснование направления исследований.
- Патентные исследования в соответствии с ГОСТ 15.011-9.
- Результаты проведения регистрационных испытаний по изучению эффективности использования кормового антибиотика, наработанного в рамках ПНИЭР, при выращивании птицы.
- Результаты проведения регистрационных испытаний по изучению эффективности использования кормового антибиотика, наработанного в рамках ПНИЭР, при выращивании свиней.
- Результаты проведения испытаний по изучению эффективности использования кормового антибиотика, наработанного в рамках ПНИЭР, при выращивании индейки.
- Результаты проведения испытаний по изучению эффективности использования кормового антибиотика, наработанного в рамках ПНИЭР, при выращивании крупного рогатого скота (молочный и мясной скот).
- Результаты проведения испытаний по изучению эффективности применения кормов, приготовленных с использованием биоконсерванта в лиофилизированной форме, при выращивании крупного рогатого скота (мясной скот)
- Результаты проведения регистрационных испытаний по изучению эффективности применения кормов, приготовленных с использованием биоконсерванта в лиофилизированной форме на лактирующих коровах.
- Технологический регламент по организации кормления крупного рогатого скота (молочный и мясной скот) с использованием кормового антибиотика.
- Технологический регламент по организации кормления крупного рогатого скота (мясной скот) кормами (силос и сенаж), заготовленными с использованием биоконсерванта в лиофилизированной форме.
- Технологический регламент по организации кормления сельскохозяйственных животных (лактирующие коровы) кормами (силос и сенаж), заготовленными с использованием биоконсерванта в лиофилизированной форме.
- Результаты токсикологических исследований кормового антибиотика на лабораторных животных.
- Результаты токсикологических исследований биоконсерванта на лабораторных животных.
- Технологический регламент по организации кормления индейки с использованием кормового антибиотика.
- Технологический регламент по организации кормления птицы (цыплята-бройлеры) кормовым антибиотиком, предназначенным для профилактики и лечения некротического энтерита.
- Технологический регламент по организации кормления свиней кормовым антибиотиком, предназначенным для профилактики и лечения дизентерии.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Конечные продукты:
а)Высокоэффективная технология производства препарата на основе кормового антибиотика вирджиниамицина отвечающая следующим техническим требованиям:
-продуктивность штамма Streptomyces virginiae не менее 5 г/л,
-суммарный выход антибиотика вирджиниамицина на стадиях выделения и очистки не менее 80%;
б)Высокоэффективная технология производства биоконсерванта, отвечающая следующим техническим требованиям:
-содержание жизнеспособных клеток микроорганизмов в сухом препарате не менее 1х1011 КОЕ/г.,
-получение кормов не ниже 1 класса качества в результате использования биоконсерванта при заготовке.

Научная новизна:
а) Препарат на основе кормового антибиотика вирджиниамицина
Проблема: Невысокая продуктивность штаммов (мировой уровень 3-4 г/л).
Решение: Разработка штамма с продуктивность не менее 5 г/л (значительное преимущество в многотоннажном производстве).
Методы:
- Индуцированный ненаправленный мутагенез, селекция;
- Разработка процесса биосинтеза (не менее 5г/л);
- Разработка метода выделения и очистки вирджиниамицина.

б)Биоконсервант
Проблема: Консорциум бактерий при силосовании растет на малодоступных из субстрата сахарах (требуются простые сахара)
Решение: Синтез ферментов, обеспечивающих гидролиз целлюлозы и гемицеллюлоз до доступных сахаров одним из членов консорциума.
Методы:
- Идентификация целевых генов у родственных штаммов, гидролизующих полисахариды, в результате секвенирования геномов;
- Создание биоинженерного штамма Lactobacillus plantarum, экспрессирующего гены гликозил-гидролаз (целлюлаза, ксиланаза)

Данное прикладное научное исследование является составной частью комплексного проекта ПНИЭР по теме: «Разработка технологий производства импортозамещающих препаратов: кормового антибиотика и биоконсерванта для животноводства с использованием доступного отечественного сырья» (шифр: 2015-14-582-0052)

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Данное прикладное научное исследование является составной частью комплексного проекта ПНИЭР по теме: «Разработка технологий производства импортозамещающих препаратов: кормового антибиотика и биоконсерванта для животноводства с использованием доступного отечественного сырья» (шифр: 2015-14-582-0052) и его результаты будут использованы для реализации комплексного проекта.

Перспективы практического использования результатов комплексного проекта:
- По итогам проведения комплекса НИОКР, подготовки досье на гос. регистрацию и передачи технологий в производство индустриальному партнеру будут получены рег. удостоверения и технологии внедрены в производство, с соответствующим выпуском на рынок опытных партий препаратов.
- Продукты имеют значительный потенциал для реализации на рынке за счет показателей эффективности препарата и цены ниже мировых аналогов.

Потребители: Животноводческие хозяйства, имеющие поголовья крупного рогатого скота, кур, индюков, свиней
а. Препарат на основе кормового антибиотика вирджиниамицина
Замещаемый импортный препарат: Стафак 110
Объем импорта: 860 млн руб. в 2014 г. с перспективой до 1,3 млрд руб. в 2020 г.;
Цена: на 30-35% ниже импортного аналога;
Замещение: доля на рынке 5% в 2018 г. до 40% к 2022 г.

Зарубежный препарат для сельскохозяйственных животных (Стафак 110, производитель - Phibro Animal Health Corp., США) на основе антибиотика вирджиниамицина применяется для профилактики и лечения некротического энтерита кур и дизентерии свиней. Данный антибиотик вышел на рынок РФ в 2009 г и к настоящему времени стал одним из основных препаратов группы. При этом, Стафак 110 является единственным препаратом на основе вирджиниамицина на рынке РФ.
Предлагается разработать импортозамещающую эффективную технологию и организовать производство российского кормового антибиотика на основе вирджиниамицина (аналога препарата Стафак 110). Планируется создать новый, высокоактивный штамм, способный продуцировать не менее 5 г/л антибиотика вирджиниамицина в культуральной жидкости в результате проведения процесса ферментации. Мировой уровень продуктивности штаммов для данной технологии на сегодняшний день составляет приблизительно 3-4 г/л. В условиях тоннажного производства данная разница значительна. Новый штамм продуцент вирджиниамицина будет создан при помощи уникальных методов многоступенчатого мутагенеза и селекции.
Предлагается разработать высокоэффективную технологию производства кормового антибиотика на опытно-промышленном уровне с разработкой опытно-промышленного регламента на производство. Это позволит оперативно и качественно внедрить технологию на производственных мощностях Индустриального партнера. Опытно-промышленная технология будет разработана на созданной в рамках комплексного проекта опытно-промышленной экспериментальной установке получения кормового антибиотика.

б. Биоконсервант
Замещаемый импортный препарат: Siloferm HC, BioCool Extra HC (AGRAVIS), Bio Stabil (Biomin), Biotal (Lallemand)
Объем импорта: 300 млн руб. в 2014 г., с перспективой до 690 млн в 2020 г.
Цена: на 35-40% ниже импортного аналога;
Замещение: доля на рынке 5% в 2018 г. до 40% к 2022 г.

На сегодняшний день, биоконсерванты в сухой форме на рынке РФ представлены только зарубежными производителями.
Предлагается разработать импортозамещающую эффективную технологию и организовать производство российского препарата биоконсерванта на основе высокотехнологичных (сухих) готовых форм. Сухая форма препарата обладает преимуществами над жидкими и пастообразными
формами за счет увеличенного срока хранения и высокого содержания биологически активных клеток микроорганизмов. Штаммы микроорганизмов будут созданы с применением уникальных технологий генной инженерии, мутагенеза и селекции. Опытно-промышленная технология будет разработана на созданной в рамках проекта опытно-промышленной экспериментальной установке получения биоконсерванта в лиофилизированной форме.
Исходя из целей комплексного проекта, будет создан биоконсервант, по своему технологическому уровню не уступающий импортным аналогам, но выигрывающий в цене на 35-40%.

Эффекты от внедрения результатов:
-Доступ животноводческих хозяйств к кормовым антибиотикам и биоконсервантов для КРС российского производства, являющихся более эффективными и доступными по цене аналогами зарубежных препаратов
-Повышение качества и эффективности животноводческой базы с/х хозяйств, а также экономия на закупках зарубежных препаратов
-Повышение продовольственной безопасности РФ

Полученные результаты исследований планируется опубликовать не менее чем в двух научных журналах, индексируемых в РИНЦ, SCOPUS или Web of Since, с целью  развития системы демонстрации и популяризации науки, обеспечения развития материально-технической и информационной инфраструктуры

Текущие результаты проекта:
Полученные начальные результаты
- Проведен аналитический обзор и проведены патентные исследования
- Определен выбор и обоснование направления исследований.
- Разработаны схемы проведения испытаний по изучению эффективности использования кормового антибиотика и биоконсерванта, в кормлении с/х животных
- Разработаны методики определения содержания вирджиниамицина в субстанции, готовой форме, крови, остаточного содержания в мясе, молоке, крови с/х животных методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).

Дальнейшее использование результатов
- Полученные результаты будут использованы при проведении испытаний по изучению эффективности использования кормового антибиотика и биоконсерванта, в кормлении с/х животных, токсилогических испытаний и разработке технологических регламентов по организации кормления с/х животных с использованием кормового антибиотика и биоконсерванта в лиофилизированной форме