ispltaИзвестия Санкт-Петербургской лесотехнической академииIzvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii2079-43042658-5871СПбГЛТУ10.21266/2079-4304.2024.250.366-382isplta-399Research ArticleХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ. БИОТЕХНОЛОГИЯCHEMICAL TECHNOLOGY OF WOOD. BIO TECHNOLOGYЭкстрактивные вещества хвойной кормовой фитодобавки и их влияние на продуктивность сельскохозяйственных животных при стрессахExtractive substances of coniferous feed phyto additives and their influence of the productivity of farm animals under stresshttps://orcid.org/0000-0002-5410-9496РощинВ. И.RoshchinV. I.

Рощин Виктор Иванович – заведующий кафедрой технологии лесохимических продуктов, химии древесины и биотехнологии, старший научный сотрудник, доктор химических наук

194021, Институтский пер., д. 5, Санкт-Петербург

Roshchin Viktor I. – DSc (Chemistry), Head of the Department of Technology of Forest Chemical Products, Wood Chemistry and Biotechnology, Senior Researcher

194021. Institute per. 5. St. Petersburg

 

kaf.chemdrev@mail.ruЮринаН. А.YurinaN. A.

Юрина Наталья Александровна – профессор, доктор сельскохозяйственных наук

350044, ул. Калинина, д. 13, г. Краснодар

 

Yurina Natalya A. – DSc (Agricultural), Professor

350044. Kalinina str. 13. Krasnodar

 

https://orcid.org/0000-0001-7828-2966МиксонД. С.MiksonD. S.

Миксон Дарья Сергеевна – доцент кафедры технологии лесохимических продуктов, химии древесины и биотехнологии

194021, Институтский пер., д. 5, Санкт-Петербург

 

Mikson Darya S. – PhD (Chemistry), Associate Professor of the Department of Technology of Forest Chemical Products, Wood Chemistry and Biotechnology

194021. Institute per. 5. St. Petersburg

ms.mikson@mail.ruКороткийВ. П.KorotkyV. P.

Короткий Василий Павлович – генеральный директор

603001, Нижне-Волжская наб., д. 9/1, г. Нижний-Новгород

Korotky Vasily P. – General Director

603001. Nizhne-Volzhskaya emb. 9/1. Nizhny Novgorod

himinvest@sandy.ruРыжовВ. А.RyzhovV. А.

Рыжов Виктор Анатольевич – главный инженер

603001, Нижне-Волжская наб., д. 9/1, г. Нижний-Новгород

Ryzhov Viktor A. – Chief Engineer 

603001. Nizhne-Volzhskaya emb. 9/1. Nizhny Novgorod

woodnn@yandex.ruСанкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. КироваРоссияSt.Petersburg State Forest Technical UniversityRussian FederationКубанский государственный аграрный университет имени И.Т. ТрубилинаРоссияKuban State Agrarian University named after I.T. TrubilinRussian FederationООО НТЦ «Химинвест»РоссияLLC Scientific and Technical Center «Himinvest»Russian Federation2024261120240250366382Copyright © Рощин В.И., Юрина Н.А., Миксон Д.С., Короткий В.П., Рыжов В.А., 20242024Рощин В.И., Юрина Н.А., Миксон Д.С., Короткий В.П., Рыжов В.А.Roshchin V.I., Yurina N.A., Mikson D.S., Korotky V.P., Ryzhov V.А.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiya-lta.spbftu.ru/jour/article/view/399

Представлены результаты исследования исходной древесной зелени – отхода лесозаготовки и полученной из неё хвойной кормовой добавки, определено влияние хвойной кормовой добавки на продуктивность и качество молочной продукции, физиолого-биохимические показатели животных в период стрессовых факторов – повышенной температуры воздуха и отела. Цель исследования – изучение состава групп веществ и соединений фракции кислот исходной древесной зелени и хвойной кормовой добавки, изготовленной в производственных условиях: основных показателей продуктивности и качества молочной продукции, зоотехнических и физиолого-биохимических показателей сельскохозяйственных животных в условиях температурного стресса и отела. Исследовали среднюю пробу исходной древесной зелени, побеги с хвоей – отход лесозаготовки и изготовленную в производственных условиях ООО НТЦ «Химинвест» хвойную кормовую добавку. Кормовую добавку разделили на твердую и жидкую части. Исходную древесную зелень и твердую часть кормовой добавки экстрагировали пропан-2-олом, остаток последовательно экстрагировали углеводородным экстрагентом (пределы кипения 40–70 °С) и диэтиловым эфиром. Жидкую часть кормовой добавки аналогично экстрагировали углеводородами и диэтиловым эфиром. В углеводородном экстракте определяли основные группы веществ – сумму смоляных и высших жирных кислот, неомыляемые вещества, содержание производных хлорофилла и каротиноидов. Состав соединений кислот идентифицировали методом ГХ-МС. Результаты исследования показали, что составы групп веществ исходной древесной зелени и изготовленной хвойной кормовой добавки близки. Параметры технологического процесса изготовления кормовой добавки не оказывают влияния на нативность получаемой продукции. Использование хвойной кормовой добавки в период экстремально высоких температур воздуха (до 42 °С) в тени и отела снижало в крови содержание кортизола (на 1,7–5,9%), адреналина на (4,7–8,4%), мочевины (на 5,2–8,5%), повышало содержание общего белка (на 1,2–3,3%) и глюкозы (на 6,2–19,5%) при сравнении с контрольной группой животных. Полученные результаты исследования позволяют положительно оценить влияние хвойной кормовой добавки на физиолого-биохимические процессы животных в период теплового стресса и отела.

The results of the study of the initial woody greens –logging waste and the coniferous feed additive obtained from it are presented, the influence of the coniferous feed additive on the productivity and quality of dairy products, physiological and biochemical parameters of animals during the period of stress factors – increased air temperature and calving is determined. The purpose of the study is to study the composition of groups of substances and compounds of the acid fraction of the initial woody greens and coniferous feed additives manufactured under production conditions: the main indicators of productivity and quality of dairy products, zootechnical and physiological and biochemical parameters of farm animals under conditions of temperature stress and calving. An average sample of the initial woody greens, shoots with needles – logging waste, and a coniferous feed additive manufactured under production conditions by STC «Khiminvest» LLC have been studied. The feed additive was divided into solid and liquid parts. The initial woody greens and the solid part of the feed additive were extracted with propane-2-ol, the remainder was sequentially extracted with a hydrocarbon extractant (boiling range 40– 70 °C) and diethyl ether. The liquid part of the feed additive was similarly extracted with hydrocarbons and diethyl ether. The main groups of substances were determined in the hydrocarbon extract – the sum of resin and higher fatty acids, unsaponifiable substances, the content of chlorophyll derivatives and carotenoids. The composition of acid compounds was identified by GC-MS method. The results of the study showed that the compositions of the groups of substances of the original woody greens and the manufactured coniferous feed additive are similar. The parameters of the technological process for the manufacture of feed additives do not affect the nativity of the products obtained. The use of a coniferous feed additive during extremely high air temperatures (up to 42 0 C) in the shade and calving reduced the content of cortisol in the blood (by 1.7–5.9 per cent ), adrenaline by (4.7–8.4 per cent), urea (by 5.2–8.5 per cent ), increased the content of total protein (by 1.2–3.3 per cent) and glucose (by 6.2– 19.5 per cent) when compared with the control group of animals. The obtained research results allow us to positively assess the effect of coniferous feed additives on the physiological and biochemical processes of animals during heat stress and calving.

древесная зеленьсосна обыкновеннаякормовая добавкакоровыстрессwoody greenspinus sylvestrisfeed additivecowsstressReferencesВасильев С.Н., Рощин В.И., Выродов В.А. Состав экстрактивных веществ древесной зелени сосны обыкновенной. М.: ВНИПИЭИЛеспром, 1991. 72 с.Cronzalez M.A., Correa-Royero J., Agudelo L., Mesa A., Betaneur-Galvis L. Synthesis and biological evaluation of abietic acid derivatives. Eur. J. Med. Chem., 2009, vol. 44, рp. 2468–2472.Головань В.Т., Подворок Н.И., Сыроваткин М.И. Прогрессивные технологии выращивания молодняка крупного рогатого скота // Научные труды ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии. 2007. Т. 17. № 2. С. 225–234.Ford S. Effects of early gestational undernutrition in the cou on fetal growth and placentomal composition. Journal of Animal Science, 2005, vol. 83, no. 1, p. 297.Калниньш А.Я. Лес – сельскому хозяйству: Пр-во и применение продуктов перераб. древес. отходов / под ред. А.Я. Калниньша. М.: Лесн. пром-сть, 1978. 192 с.Fujita J., Sempuku K., Kitaguchi K., Mori T., Murai H., Yoshikuni J., Enomoto H., Loser R. New Hypocholesterolemic Abietamide Derivatives. 1. Structure – activity relatio ship. Chem. Pharm. Bull., 1980, vol. 28, no. 2, pp. 453–458.Колодынская Л.А., Разина М.Ю., Рощин В.И., Соловьев В.А. О различии в групповом составе экстрактивных веществ хвои и побегов сосны обыкновенной // Химия древесины.1984. № 5. С. 74–78.Golovan V.T., Podvorok N.I., Syrovatkin M.I. Progressive technologies for raising young cattle. Scientific works of the State Scientific Institution VNIIMZH of the Russian Agricultural Academy, 2007, vol. 17, no. 2, pp. 225–234. (In Russ.)Короткий В.П., Казанцев О.А., Есипович А.Л. Биологически активные кормовые добавки на основе древесной зелени // Современные тенденции в сельском хозяйстве : II Междунар. науч. Интернет-конференция. Казань. 2013. Т. 2. С. 103–104.Iwamoto M., Minami T., Tokuda H., Ohtsu H., Tanaka R. Potential antitumor promoting diterpenoids from the steam bark of Thuja standishii. Planta Medica, 2003,vol. 69, рp. 69–72.Короткий В.П., Рыжов В.А., Зенкин А.С. Антистрессовая фитонцидная кормовая добавка (иммуномодулятор) для животных // Сборник научных трудов Северо-Кавказского научно-исследовательского института животноводства. 2017. Т. 6, № 2. С. 195–200.Kalnins A.Ya. Forest – agriculture: Production and use of processed products. wood Waste / ed. AND I. Kalninsha. M.: Lesn. industry, 1978. 192 p. (In Russ.)Менькин В.К. Кормление сельскохозяйственных животных. М.: Колос, 1997. 250 с. Некрасов Р., Аникин А., Чабаев М., Головин А. Принципы нормирования комбикормов – концентратов в рационах коров // Комбикорма. 2018. № 2. С. 30–34.Kolodynskaya L.A., Razina M.Yu., Roshchin V.I., Soloviev V.A. On the difference in the group composition of extractive substances of Scots pine needles and shoots. Chemistry of wood, 1984, no. 5, рр. 74–78. (In Russ.)Репях С.М., Левин Э.Д. Кормовые добавки из древесной зелени. М.: Лесн. пром-сть, 1988. 96 с.Korotkiy V.P., Kazantsev O.A., Esipovich A.L. Biologically active feed additives based on tree greens. Modern trends in agriculture: II International Scientific Internet Conference. Kazan, 2013, vol. 2, pp. 103–104. (In Russ.)Рощин В.И. Состав, строение и биологическая активность терпеноидов из древесной зелени хвойных растений: автореф. дис. ... д-ра. хим. наук. СПб., 1995. 35 с.Korotkiy V.P., Ryzhov V.A., Zenkin A.S. Anti-stress phytoncidal feed additive (immunomodulator) for animals. Collection of scientific papers of the North Caucasus Research Institute of Animal Husbandry, 2017, vol. 6, no. 2, pp. 195–200. (In Russ.)Рощин В.И., Баранова Р.А., Белоозерских О.А., Соловьев В.А. Состав экстрактивных веществ хвои и побегов ели европейской // Химия древесины. 1983. № 4. С. 56–61.Kulyashova L., Roschina N., Nikitina T., Soultanov V. Antiprotozoal activity of Conifer Green Needle Complex against Trichomonas vaginilis. Nat. Prod. Commun, 2019, 14(1). pp. 147–150.Рощин В.И., Колодынская Л.А., Разина Н.Ю., Соловьев В.А. Трициклический дитерпеновые кислоты из обесхвоенных побегов сосны обыкновенной // Химия древесины. 1985. № 2. С. 106–107.Menkin V.K. Agricultural feeding animals. M.: Kolos, 1997. 250 p. (In Russ.) Nekrasov R., Anikin A., Chabaev M., Golovin A. Principles of rationing of mixed feed – concentrates in cow diets. Mixed feed, 2018, no. 2, pp. 30–34. (In Russ.)Рыжов В.А., Рыжова Е.С., Короткий В.П. и др. Хвойно-энергетическая кормовая добавка для животноводства // Научно-методический электронный журнал «Концепт». 2014. № T26. С. 346–350.Obbord E.A., Mac K., Avanti O., Pfeiser A.M.A. Mechanisus involved in the chemoprotective effects of rosemary extract studied in human liver and bronchid cells. Cancer Lett., 1997, vol. 114, pp. 275–281.Солодкий Ф.Т., Хинич В.И. О применении хвои и продуктов из нее в качестве биоактивных подкормок в животноводстве. Использование живых элементов дерева. 1969. Вып. 1. С. 119–125.Pferschy-Wenzig E.M., Kunert O.,Presser A., Bauer R. In vitro anri-inflammatory activity of larch (Larix decidua L.) sawdust J. Agric.Food Chem., 2018, vol. 56, pp. 11688–11693.Толстиков Г.А., Толстикова Т.Г., Шульц Э.Э., Толстиков С.Е., Хвостов М.В. Новосибирск: Гео, 2011. 395 с.Podhorsky A., Pechova A., Dvorak R., Paviata L. Metabolic disorders in dairy calves in postpartum period. Acta Veterinaria Brno, 2007, vol. 76, pp. 45–53.Cronzalez M.A., Correa-Royero J., Agudelo L., Mesa A., Betaneur-Galvis L. Synthesis and biological evaluation of abietic acid derivatives // Eur. J. Med. Chem. 2009. Vol. 44. P. 2468–2472.Repyakh S.M., Levin E.D. Feed additives from tree greens. M.: Forest industry, 1988, 96 p. (In Russ.)Ford S. Effects of early gestational undernutrition in the cou on fetal growth and placentomal composition // Journal of Animal Science. 2005. Vol. 83, no. 1. P. 297.Roschin V.I., Soultanov V.S., Zhebrun A.B., Nikitina T.V., Kuliashova L.B. Medicinal agent exhibiting antiprotozoal activity to trichomonas vaginalis in an invitro model system. US patents US 9,669,061 B2, 2017.Fujita J., Sempuku K., Kitaguchi K., Mori T., Murai H., Yoshikuni J., Enomoto H., Loser R. New Hypocholesterolemic Abietamide Derivatives. 1. Structure – activity relatio ship // Chem. Pharm. Bull. 1980. Vol. 28, no. 2. P. 453–458.Roshchin V.I. Composition, structure and biological activity of terpenoids from green wood of coniferous plants: Author's abstract: diss. ... dr. chem. Sci. St. Petersburg, 1995. 35 p. (In Russ.)Iwamoto M., Minami T., Tokuda H., Ohtsu H., Tanaka R. Potential antitumor promoting diterpenoids from the steam bark of Thuja standishii // Planta Medica. 2003. Vol. 69. P. 69–72.Roshchin V.I., Baranova R.A., Beloozerskikh O.A., Soloviev V.A. Composition of extractive substances of Norway spruce needles and shoots. Chemistry of wood, 1983, no. 4, рр. 56–61. (In Russ.)Kulyashova L., Roschina N., Nikitina T., Soultanov V. Antiprotozoal activity of Conifer Green Needle Complex against Trichomonas vaginilis // Nat. Prod. Commun. 2019. 14(1). P. 147–150Roshchin V.I., Kolodynskaya L.A., Razina N.Yu., Soloviev V.A. Tricyclic diterpene acids from deconiferous shoots of Scots pine. Chemistry of wood, 1985, no. 2, рр. 106–107. (In Russ.)Obbord E.A., Mac K., Avanti O., Pfeiser A.M.A. Mechanisus involved in the chemoprotective effects of rosemary extract studied in human liver and bronchid cells // Cancer Lett. 1997. Vol. 114. P. 275–281.Ryzhov V.A., Ryzhova E.S., Korotkiy V.P. and others. Coniferous-energy feed additive for livestock. Scientific and methodological electronic journal «Concept», 2014, no. T26, рр. 346–350. (In Russ.)Pferschy-Wenzig E.M., Kunert O.,Presser A., Bauer R. In vitro anri-inflammatory activity of larch (Larix decidua L.) sawdust // J. Agric. Food Chem. 2018. Vol. 56. P. 11688–11693.Salminen A., Lehtonen M., Suuronen T. et al. Terpenoids: natural inhibitors of NK-kB signaling with anti-inflammateri and anticancer potencial. Сell. Mol. Life Sci., 2008, 65, pp. 2979–2799.Podhorsky A., Pechova A., Dvorak R., Paviata L. Metabolic disorders in dairy calves in postpartum period // Acta Veterinaria Brno. 2007. Vol. 76. P. 45–53.Solodky F.T., Khinich V.I. On the use of pine needles and products made from them as bioactive fertilizers in animal husbandry. Using living wood elements, 1969, iss. 1, рр. 119–125. (In Russ.)Roschin V.I., Soultanov V.S., Zhebrun A.B., Nikitina T.V., Kuliashova L.B. Medicinal agent exhibiting antiprotozoal activity to trichomonas vaginalis in an in-vitro model system // US patents US 9,669,061 B2, 2017.Son K.H., Oh H.M., Choi S.K et.al. Anti-tumor abietane deterpenes from the cones of Sequoia semprervirens. Bioorg. Med. Chem. Lett., 2005, 15, pp. 2019–2021.Salminen A., Lehtonen M., Suuronen T. et al. Terpenoids: natural inhibitors of NK-kB signaling with anti-inflammateri and anticancer potencial. Сell. Mol. Life Sci. 2008. 65. P. 2979–2799.Tao S., Monteiro A.P.A., Hayen M.J., Dahl G.E. Maternal heat stress during the dry period alters postnatal whole – body insulin response of calves. Journal of Dairy Science, 2014, vol. 97, pp. 897–901.Son K.H., Oh H.M., Choi S.K et.al. Anti-tumor abietane deterpenes from the cones of Sequoia semprervirens // Bioorg. Med. Chem. Lett. 2005. 15. P. 2019–2021.Tao S., Monteiro A.P.A., Thompson I.M., Hayen M.J., Dahl G.E. Effect of late – gestation maternal heat stress on growth and immune function of dairy calves. Journal of Dairy Science, 2012, vol. 95, pp. 7128–7136.Tao S., Monteiro A.P.A., Hayen M..J., Dahl G.E. Maternal heat stress during the dry period alters postnatal whole – body insulin response of calves / Journal of Dairy Science. 2014. Vol. 97. P. 897–901.Tolstikov G.A., Tolstikova T.G., Shultz E.E., Tolstikov S.E., Khvostov M.V. Novosibirsk: Publishing House «Geo», 2011. 395 p. (In Russ.)Tao S., Monteiro A.P.A., Thompson I.M., Hayen M.J., Dahl G.E. Effect of late – gestation maternal heat stress on growth and immune function of dairy calves // Journal of Dairy Science. 2012. Vol. 95. P. 7128–7136.Vasiliev S.N., Roshchin V.I., Vyrodov V.A. Composition of extractive substances from the green wood of Scots pine. M.: VNIPIEILesprom, 1991. 72 p. (In Russ.)Zenkin A.S., Kindyaev V.M., Jedelkin A.V., Korotky V.P., Ryzhov V.A., Roschin V.I. Evaluation of the influence of original conifer-energy feed additive on productivity and metabolism of young cattle // Biol. Med. 2014. Vol. 6, no. 1. BM -004-14.Zenkin A.S., Kindyaev V.M., Jedelkin A.V., Korotky V.P., Ryzhov V.A., Roschin V.I. Evaluation of the influence of original conifer-energy feed additive on productivity and metabolism of young cattle. Biol. Med, 2014, vol. 6, no. 1. BM-004-14.Zhebrun A.B., Soultanov V.S., Svarval A.V. et. al. Study of effect of «Bioeffective A» substance on Helicobacter Bacteria (Helicobacter Pylori type) using an in vitro model // Proceedings of the International Conference, Institute Pasteur; June 2008; St. Petersburg. Russia. 2008. P. 120.Zhebrun A.B., Soultanov V.S., Svarval A.V. et. al. Study of effect of «Bioeffective A» substance on Helicobacter Bacteria (Helicobacter Pylori type) using an in vitro model. Proceedings of the International Conference, Institute Pasteur; June 2008. St. Petersburg, Russia, p. 120.Zhebrun A.B., Soultanov V.S., Svarval A.V. et.al. Evaluation of the effect of a plant origin therapeutic substance from conifer needles, BioeffectiveⓇ A, in relation to bacteria of Helicobacter Genus (Helicobacter pyloriType) using in vitro model, compared with traditional antimicrobial drugs, in Proceedings of the ACM Australian Society for Microbiology Annual Scientific Meeting, Brisbane, Australia, July 2012.Zhebrun A.B., Soultanov V.S., Svarval A.V., et.al. Evaluation of the effect of a plant origin therapeutic substance from conifer needles, BioeffectiveⓇ A, in relation to bacteria of Helicobacter Genus (Helicobacter pylori Type) using in vitro model, compared with traditional antimicrobial drugs,” in Proceedings of the ACM Australian Society for Microbiology Annual Scientific Meeting, Brisbane, Australia, July 2012.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.