Усі тваринницькі підприємства, незалежно від їхньої спеціалізації та напряму виробничої діяльності, постійно стикаються з питанням активного контролю запахів у приміщеннях для утримання с.-г. тварин і птиці. Проблему накопичення шкідливих газів (аміаку, сірководню, оксиду азоту, сірчистого ангідриду, оксиду вуглецю тощо) у тваринницьких будівлях кожне господарство вирішує по-своєму: від встановлення сучасних вентиляційних систем до впровадження інноваційних методів знешкодження та утилізації біологічних відходів.

Європейські фермери технологічний процес удосконалення вже давно пройшли (до того ж, технічні інновації не зможуть повною мірою нівелювати процес попадання аміаку у природне середовище) і зрозуміли, що контролювати шкідливі гази на підприємстві можна менш затратно та з прибутком для себе, водночас підтримуючи здоров’я та покращуючи виробничі характеристики утримуваного поголів’я. Мова йде про застосування пробіотиків… Так, саме тих, про які нам усім, начебто, все відомо, а насправді наші знання щодо застосування цих продуктів обмежуються в межах «потрібні для нормалізації мікрофлори ШКТ та/або покращення травлення». «Пробіотик на фермі — не опція, а необхідність!», — почула я колись таку фразу від одного бретонського фермера (Bretagne, регіон на північному заході Франції ), який займається розведенням ВРХ породи монбельярд. Тоді я не надала особливого значення цим словам, розуміння прийшло пізніше… Наразі, згадуючи нашу з ним розмову, можу сказати: «Пробіотик — універсальний солдат на фермі — справиться з будь-якими виробничими викликами». Отже, все по-порядку…

Підвищений рівень аміаку у виробничих приміщеннях ферми впливає на продуктивні характеристики с.-г. тварин. Це не аксіома, а підтверджений факт!

Екологічні аспекти фермерства в Європі і не тільки…

Сільське господарство вважається основним джерелом атмосферного аміаку, на нього приходиться понад 81% світових викидів NH3 (Van Damme et al., 2021). Основними с.-г. джерелами викидів NH3 є тваринницький напрям, а також пов’язаний із цим процес зберігання та внесення гноївки на поля (Behera et al., 2013; Mikkelsen et al., 2011; Sutton et al., 2013) (рис. 2). У 2014 році на велику рогату худобу припадало приблизно 44% світових викидів NH3 (Zhang et al., 2017), до 15% приходиться на свинарство (Philippe et al., 2011), тоді як на птицю близько 13% (Crippa et al., 2016; Jiang et al., 2020). На велику рогату худобу припадає близько 51% усіх викидів NH3 в Європі та понад 40% у США (CLRTAP, 2020; Liu et al., 2017). 

Слід сказати, що завдяки впровадженню певних нормативних документів рівень та норми викидів NH3 суворо регулюються законодавством ЄС. На сьогодні діяльність фермерських господарств чітко контролюється урядами європейських країн завдяки прийнятим на високому рівні Директивам.

Директива про національні граничні значення викидів (NEC) (2016/2284) (Європейський Союз, 2016) — документ вимагає звітності про викиди NH3 та моніторингу його концентрації. Директива охоплює 5 забруднювачів повітря: діоксид сірки, оксиди азоту, неметанові леткі органічні сполуки, аміак, дрібні тверді частинки. 

Директива про збереження природних се­редовищ існування (92/43/ЄЕС) (Європейський економічний комітет та OffCom­mu­nities, 1992), яка вимагає від обмеження втручання в чутливі природні об’єкти.

Директива про промислові викиди (2010/75/ЄС) (Європейський Союз, 2010), що обмежує промислові викиди. У квітні 2022 року Європейська Комісія запропонувала переглянути положення цього документу, щоб модернізувати їх та зробити ефективнішими. 4 серпня 2024 року оновлена Директива набула чинності. 

Крім ретельного контролю рівня викидів NH3 уряди деяких європейських країн запровадили компенсаційні схеми для виплат фермерам, які добровільно припиняють працювати у сфері тваринництві. Так, у Нідерландах було схвалено компенсаційну схему вартістю 700 млн євро для фермерських господарств, які відмовляються від своєї тваринницької діяльності. 

Оскільки аміак характеризується високою розчинністю у воді, він легко адсорбується слизовими оболонками носоглотки, верхніх дихальних шляхів і кон’юнктивою очей — як наслідок, з’являються кашель, чхання, сльозотеча з подальшим запаленням слизових оболонок носа, гортані, трахеї, бронхів і кон’юнктиви очей

Для нас, українців, європейська тема регулювання контролю рівня викидів NH3 є дуже важливою — якщо ми відстанемо від Європи, то майбутнє українського експорту буде під великим питанням.

Ну і в цьому ракурсі важливим буде простий арифметичний підрахунок, який доволі активно використовують європейські фермери. Скільки коштує високопродуктивна корова? Не менше 100 тис. грн. Пробіотики¹, за словами фахівців, не тільки піднімають продуктивність дійної корови на 5–15%, а і  здатні продовжити її життя з 2,5–3 лактацій мінімум до 5–6. Тож, якщо використовувати 100 г пробіотичного продукту на день, то виходить 36,5 л на рік. Це, приблизно, на сьогодні 7300 грн./рік — за 3 роки маємо 22 тис. грн. Тобто, пробіотик гарантовано окупить себе приростом молока… Чи вартує уваги така інвестиція? Ми вкладаємо «0», а отримуємо 100 тис. грн. ІА в результаті тільки здорова корова, яка довго живе і дає здорове молоко!

¹ До складу Агробіобак входить унікальна симбіотична композиція штамів кисломолочних бактерій, ефективність якої перевірена часом. Розробка складу була розпочата ще у 1997 році та постійно удосконалюється, а саме Lactobacillus acidofilus, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus plantarum. Препарат працює одразу, оскільки лактобактерії є живими у поживному середовищі, в той час як сухі бактерії починають діяти через 48–72 год.

Аміак «вбиває» не тільки продуктивність… а і людей

Екскременти великої рогатої худоби — сеча та фекалії — можуть розкладатися або випаровуватися з утворенням NH3 (Behera et al., 2013). На утворення та випаровування газу може впливати багато різних факторів, що, своєю чергою, впливає як на викиди NH3 з тваринницьких приміщень, так і на концентрацію цього газу у навколишньому середовищі. Ці фактори в основному пов’язані з тваринами (генетика, раціон, кількість поголів’я та вага, активність і поведінка тварин), відходами (обробка, pH, температура та площа поверхні), навколишнім середовищем (температура у виробничому приміщенні та на вулиці, вентиляційний потік та швидкість повітря над поверхнею гною) та іншими факторами, специфічними для конкретної ділянки, такими як наявність і вид підстилкових матеріалів (Blanes-Vidal et al., 2008). За високого рівня вологості та низьких параметрах температури аміак розчиняється в конденсаті, адсорбується стінами, предметами обладнання, а також підстилкою, а за умов високої температури і зниженому атмосферному тиску відбувається зворотне виділення аміаку в повітря. 

Викиди аміаку під час та після внесення в ґрунт відходів тваринного походження (у вигляді рідкого та/або твердого гною) складають значну частку загальних викидів NH3 від сільського господарства. Наразі внесення добрив шляхом розбризкування є найдешевшим методом, але він пов’язаний із найвищими рівнями викидів NH3 порівняно з будь-яким іншим підходом (Edwards, 2020)

Вплив на тварин. Так… підвищений рівень аміаку у виробничих приміщеннях ферми впливає на продуктивні характеристики с.-г. тварин. Це не аксіома, а підтверджений факт! Фахівці стверджують, збільшення концентрації аміаку у повітрі корівника на 1 мг/м3 та вологи на 2 % супроводжується падінням молочної продуктивності на 1,7 % та збільшує витрати кормів на 3,7 % на кожну одиницю продукції. Особливо серйозні проблеми виникають через функціонування великих тваринницьких комплексів, де поголів’я свиней становить від 12 тис., а молодняку великої рогатої худоби — до 10 тис. гол² . Наприклад, свинокомплекс на 108 тис. голів щорічно викидає в атмосферу понад 1314 т аміаку — і це, погодьтеся, доволі велика цифра!

² О. Войтович із співавт., «Взаємодія мікроорганізмів із навколишнім середовищем». Посібник з мікробіології, Запоріжжя 2015

Також слід розуміти, що рідкий гній містить значну кількість патогенних організмів, тож за його анаеробного розкладання утворюються не тільки шкідливі гази, а і створюється реальна загроза поширення інфекційних хвороб у зоні тваринницьких комплексів. Внесення безпідстилкового гною і тваринницьких стоків від великої рогатої худоби та свиней у ґрунт, зазвичай, призводить до його бактеріального зараження. Тривалість виживання у ґрунті патогенних бактерій залежить від біологічних властивостей і умов середовища проживання³. За сприятливих умов мікроорганізми там не тільки виживають, але і довго — тижні, місяці і навіть роки — зберігають свої вірулентні властивості (наприклад, Е. coli, Clostridium). А у вологих ґрунтах період їхнього виживання у 2-4 рази має довший термін, ніж у сухих. У зв’язку з цим ґрунт може служити фактором передачі збудників інфекційних захворювань, а с.-г. культури, які вирощують на таких полях, заражатися патогенними бактеріями.

³ О. Маменко «Екологічні аспекти виробництва продуктів тваринництва», Вісник аграрної науки, 2007

Утримання с.-г. тварин за підвищеного рівня аміаку може негативно впливати на загальний стан їхнього здоров’я і продуктивність через хронічну кисневу недостатність, порушення окислювальних процесів та зменшення стійкості до захворювань.

Рис. 1. Аміак, тверді частинки PM2.5 та їхній вплив на здоров’я людей

• Тривале вдихання повітря, що містить незначні концентрації аміаку (0,1 мг/л), негативно впливає на здоров’я і продуктивні характеристики с.-г. тварин. Навіть за нетривалого вдихання повітря з наявністю аміаку у тварин послаблюється опірність організму до дії шкідливих факторів, особливо чутливими вони стають до легеневих захворювань, туберкульозу та захворювань копит.
• Оскільки аміак характеризується високою розчинністю у воді, він легко адсорбується слизовими оболонками носоглотки, верхніх дихальних шляхів і кон’юнктивою очей — як наслідок, з’являються кашель, чхання, сльозотеча з подальшим запаленням слизових оболонок носа, гортані, трахеї, бронхів і кон’юнктиви очей.
• При надходженні аміаку у кров’яне русло (альвеолярний епітелій здатний пропускати аміак) він перетворює гемоглобін у лужний гематин, внаслідок чого виникає анемія (знижується кількість гемоглобіну та еритроцитів).
• За тривалого вдихання аміакового повітря (0,033-0,07 мг/л) у корів знижується кількість гемоглобіну, лужний резерв крові, газообмін, перетравність поживних речовин (протеїну, жиру і клітковини) і падають рівень надоїв. 

Вплив на людей. На сучасному етапі прямий вплив NH3 на здоров’я людей неостатньою представлений у науковій літературі, хоча було проведено декілька ґрунтовних досліджень, які вказують на те, що аміак має потенційний вплив на здоров’я дихальних шляхів тих, хто працює на тваринницьких фермах. Цей вплив відображається на зниженні функції легень, подразненні горла та очей, а також посиленні кашлю та виділення мокротиння (рис.1). Крім того, нещодавні дослідження показали, що с.-г. NH3 може безпосередньо впливати на ранній початок астми. 

Окрім потенційного прямого впливу, NH3 сприяє утворенню шкідливих частинок PM2.5 (particulate matter, PM —мікроскопічні частинки в повітрі, розмір яких менше 2.5 мікрометрів). Викиди NH3 від сільського господарства відповідають за 30 % усіх PM2.5 у США та басейні Гангу в Індії, 50 % в Європі та від 15 до 23% у Китаї (Bauer et al., 2016; S. Behera et al., 2010; Erisman and Schaap, 2004; Han et al., 2020). Наразі існує доказовий зв’язок між викидами NH3, утворенням PM2.5 та їхнім впливом на здоров’я людини. Збільшення викидів PM2.5 спричинює підвищений ризик передчасної смертності, погіршення вже існуючих захворювань та загального погіршення здоров’я серед груп ризику (Lelieveld et al., 2015; Spencer and Van Heyst, 2018; World Health Organization, 2013). До того ж, нещодавнє дослідження показало, що забруднення PM2.5 збільшує ризик смертності від COVID-19 (Garyfallos et al., 2021).

Щоб розірвати цей зв’язок (або принаймні зменшити пов’язаний з ним шкідливий вплив), фахівці закликають скоротити потенційні викиди NH3 із сільського господарства (Gu et al., 2021). 

Рис. 2. Кількість передчасних смертей (віком >5 або <30) в результаті впливу PM2.5 та озону з сільського господарства у 2010 році (Lelieveld et al., 2015)

У 2015 році науковці (Lelieveld et al.) провели дослідження щодо результатів дії PM2.5 на організм людини. Так, було підраховано, що у 2010 році 3,15 млн передчасних смертей у світі були наслідком впливу PM2.5, причому 650 тис. з них — безпосередньо спричинені викидами від сільського господарства. негативні ефекти на людський організм, які аналізувалися у цьому дослідженні, включали хронічне обструктивне захворювання легень (ХОЗЛ), гостре захворювання нижніх дихальних шляхів (ГЗНД), цереброваскулярне захворювання (ЦВЗ) із ураженням судин головного мозку, ішемічну хворобу серця (ІХС) та рак легень (РЛ). Дослідники надали інформацію щодо 15 країн, де передчасна смертність була пов’язана із забрудненням повітря (зокрема PM2.5 та озоном). Важливо відмітити, що хоча озон і був включений до статистики цього дослідження, лише 142 тис. вищезгаданих смертей були пов’язані з його впливом (здебільшого через ХОЗЛ). У п’яти країнах із 15 забруднення повітря внаслідок сільського господарства стало основним фактором передчасної смерті: Україна (52 %), Німеччина (45 %), росія (43 %), Японія (38 %) та Туреччина (29 %) (рис. 2).

В аналогічному дослідженні, проведеному Malley et al. (2021), науковці надали інформацію щодо 537 тисяч смертей у 2019 році, що на 18 % менше, ніж у Lelieveld et al. (2015). З цих смертей 358 тис. були прямим наслідком негативного впливу викидів NH3 з утворенням PM2.5. Відсоток передчасних смертей унаслідок впливу PM2.5 від викидів NH3 був найвищим у Північній Америці (90 %), Східній та Південно-Східній Азії (88 %) та Західній Європі (79 %).

Співпраця з пробіотиком

Молочна худоба є джерелом аміаку, тому що тільки 25–35 % харчового азоту використовується для синтезу молока, а частина, що залишилася, виводиться з організму. Зниження вмісту азоту в раціоні може стати способом скорочення та подальших викидів аміаку. Однак це не повинно призводити до зниження потенційного надою корів. У цьому контексті варто розуміти, що питання оптимізації кишечного травлення у молочних корів варто контролювати пробіотичним захистом слизової оболонки. Європейські фермери не нехтують цим правилом і уже давно співпрацюють із пробіотичними продуктами на постійній основі. Один французький фермер, власник племінного господарства по вирощуванню чистокровних голштинів, під час нашої з ним зустрічі, похвалився рівнем молочної продуктивності своїх вихованок — середньодобовий надій на одну корову у нього на фермі становить 54 л, і тварини живуть по 7-8 лактацій! «Причому на сою у раціоні дійного стада приходиться не більше 5-8 % від загальної кількості комбікорму, — констатував він. — Звісно, у виробничому процесі допомагає пробіотик, призначаємо його не тільки дорослим коровам, а і випоюємо ним молодняк».

Збільшення концентрації аміаку у повітрі корівника на 1 мг/м3 та вологи на 2 % супроводжується падінням молочної продуктивності на 1,7 % та збільшує витрати кормів на 3,7 % на кожну одиницю продукції

Сучасний рівень знань щодо процесів травлення молочної худоби свідчить, стан мікрофлори кишечника має величезне значення для успіху виробництва, особливо за його організації за промисловими технологіями. Лактобацили і біфідумбактерії першими вступають у боротьбу з патогенною мікрофлорою та першими намагаються захистити макроорганізм від токсичної дії антибіотиків та інших токсинів (тому першими і гинуть у великій кількості). Внаслідок цих процесів у кишечнику відбувається різка зміна співвідношення між компонентами власного мікробіоценозу, що призводить до ослаблення імунітету кожної тварини та всього поголів’я. Саме це і «провокує» симптоми дисбактеріозу.

В умовах промислової технології експлуатації дійного стада штучне введення препаратів чистих культур корисних мікроорганізмів-пробіотиків (у першу чергу кисломолочних) є дієвим методом стабілізації мікрофлори кишечнику у тварин всього стада. Пробіотичні культури кисломолочної мікрофлори, як і власні, відіграють значиму роль у функціонуванні кишечнику: створюють рівень РН, потрібний для конкретного його відділу, попереджають загнивання корму тощо. До того ж молочнокислі бактерії допомагають боротися з токсинами у корів через кілька механізмів: нейтралізація токсичних речовин, підтримка здорової мікрофлори та захист печінки.

За високого рівня вологості і низькій температурі аміак активно поглинається стінами, підлогою та виробничим устаткуванням, а потім знову виділяється у повітря. Причому концентрація аміаку на рівні підлоги (в місцях перебування с.-г. тварин і птиці) є набагато вищою, ніж біля стелі

• Нейтралізація та руйнування токсинів. Пробіотики змінюють структуру токсинів, перетворюючи їх на менш небезпечні сполуки.
• Відновлення мікрофлори та бар’єрної функції кишечника. Пробіотики витісняють E. coli, Clostridium, Salmonella, які виробляють токсини, викликаючи діарею та інтоксикацію. Вони знижують рівень аміаку, що є продуктом гниття білків у кишечнику, а також підвищують вироблення слизу, який захищає стінки ШКТ від проникнення токсинів у кров, а також сприяють утворенню коротколанцюгових жирних кислот (бутират, пропіонат), які підтримують здоров’я кишкового епітелію.
• Пробіотики сприяють кращому проходженню корму, що запобігає появі токсичних речовин у ШКТ. При цьому жуйка у тварин помітно збільшується та виділяється більше слини. І головне, вони реально підвищують надій на 10-15 % та тривалість життя корови 7-9 лактацій!

Висновок: молочнокислі бактерії зв’язують та руйнують токсини, відновлюють мікрофлору, підвищують надої та тривалість життя, зміцнюють бар’єр ШКТ і підтримують функцію організму. Його використання є ефективним методом детоксикації та профілактики отруєнь у ВРХ.

Л. Крюкова, керівник проєкту «Тваринництво та ветеринарія»

https://www.facebook.com/TVmagazine.ua/