Микробиологическая безопасность технологии ускоренной переработки навоза

В современных условиях ведения животноводства необходимы новые экологически безопасные технологии переработки и утилизации побочных продуктов животноводства (ППЖ): навоза и навозных стоков животноводческих комплексов. Одной из таких технологий является производство восстановленной подстилки (ВП) в биореакторных установках (БРУ) из навоза крупного рогатого скота, внедренное на одном из молочных комплексов Кировской области. Применяемая технология рециклинга позволила получить однородный продукт мягкой, рыхлой консистенции, высокой гигроскопичности, бурого цвета со слабым характерным земельным запахом. Обработка навоза в БРУ в течение 24 ч при температуре 69±4ºС способствует существенному снижению влажности навозных стоков, повышению массовой доли органического вещества, зольности, рН, а также существенному снижению содержания общего числа микроорганизмов (МО) в 68.2 раза и видового разнообразия в 2.2 раза. Из состава микробиоты исчезли Proteus, Fusobacterium, Prevotella, Pseudomonas, Peptococcus, Aspergillus, Klebsiella, входящие в число возбудителей мастита. Численность условно-патогенных энтерококков сократилась с (8.0±0.5)×10⁶ до (5.0±0.5)×10⁴ КОЕ/мл. После обработки в БРУ бифидобактерии заняли доминирующее положение в составе микробиты ВП (63% от общего числа выявленных МО), данный факт следует расценивать как достоинство соответствующей технологии и одно из преимуществ ВП. Однако высокую устойчивость при обработке навозных стоков в БРУ проявили условно-патогенные микроорганизмы родов Clostridium, Bacteroides, Peptostreptococcus, Veillonella, Candida. Согласно результатам химического анализа, содержание крупного рогатого скота на ВП привело к накоплению в подстилочном навозе азота, фосфора и калия, что обусловлено постепенной деградацией органических компонентов ВП в процессе рециклинга. Представленные результаты могут быть использованы для оптимизации параметров обработки навоза крупного рогатого скота с использованием БРУ для повышения качества ВП.

1. Astashkina A. P. Up to day review the biological feature of bifidobacterium and lactobacillus. Proceedings of Voronezh State University. Series: Chemistry. Biology. Pharmacy, 2010, no. 1, рр. 133–139 (in Russian).

2. Caceres M., Nord C. E., Weintraub A. Ecological aspects of antimicrobial susceptibility of anaerobic bacteria. Clinical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy, 2001, vol. 3, no. 1, рр. 39–47 (in Russian).

3. Gagnon M., Hamelin L., Fréchette A., Dufour S., Roy D. Effect of recycled manure solids as bedding on bulk tank milk and implications for cheese microbiological quality. Journal of Dairy Science, 2020, vol. 103, no. 1, pp. 128–140.

4. Kolevatykh E. P., Pilip L. V., Syrchina N. V., Kozvonin V. A., Ashikhmina T. Ya. Transformation of the microbiota of animal husbandry waste under the influence of chemical reagents to eliminate odor. Theoretical and Applied Ecology, 2022, no. 4, pр. 159–165 (in Russian). https://doi.org/10.25750/1995-4301-2022-4-159-165

5. Laptev G. Yu., Novikova N. I., Ilina L. A., Yildirim E. A., Soldatova V. V., Nikonov I. N. Моlecular-genetic investigation of microorganisms corresponding mastide in cattle. Actual Issues in Agricultural Biology, 2017, no. 4, рр. 30–34 (in Russian).

6. Lartseva L. V., Obukhova O. V. Comparative assessment of the sanitary and hygienic significance of Klebsiella isolated from clinical material and hydroecosystems. Literature review. Astrakhan Bulletin for Environmental Education, 2020, no. 2(56), рр. 143–154 (in Russian). https://doi.org/10.36698/2304-5957-2020-19-2-143-154

7. Leach K. A., Archer S. C., Breen J. E., Green M. J., Ohnstad I. C., Tuer S., Bradley A. J. Recycling manure as cow bedding: Potential benefits and risks for UK dairy farms. The Veterinary Journal, 2015, vol. 206, iss. 2, pp. 123–130. https://doi.org/10.1016/j.tvjl.2015.08.013

8. Lyashenko V. V., Kaeshova I. V., Vorobeva A. A. The effect of bio-litter on the productive qualities of cows. Surskiy Vestnik, 2021, no. 3(15), рр. 43–48 (in Russian). https://doi.org/10.36461/2619-1202_2021_03_007

9. Munshi S. K., Roy J., Noor R. Microbiological investigation and determination of the antimicrobial potential of cow dung samples. Stamford Journal of Microbiology, 2018, vol. 8, iss. 1, pp. 34–37. https://doi.org/10.3329/sjm.v8i1.42437

10. Mushina M. V., Telyatnikova N. V. Microflora of manure. Youth and Science, 2016, no. 8, рр. 8 (in Russian). Pilip L. V., Syrchina N. V. The importance of microorganisms-ammonifiers of manure effluents in the emission of ammonia. KSTU News, 2023, no. 68, pp. 46–54 (in Russian). https://doi.org/10.46845/1997-3071-2023-68-46-54

11. Pilip L. V., Syrchina N. V., Kozvonin V. A., Kolevatykh E. P., Ashikhmina T. Ya., Sazanov A. V. Biological contamination of arable land with pig waste. Theoretical and Applied Ecology, 2022, no. 3, pр. 199–205 (in Russian). https://doi.org/10.25750/1995-4301-2022-3-199-205

12. Pilip L. V., Syrchina N. V., Ashikhmina T. Ya., Kolevatykh E. P. Coliform bacteria as components in biofilm of manure effluents. South of Russia: Ecology, Development, 2023a, vol. 18, no. 3(68), рр. 118–125 (in Russian). https://doi.org/10.18470/1992-1098-2023-3-118-125

13. Pilip L. V., Syrchina N. V., Kolevatykh E. P., Rutman V. V. Influence of various types of surfactants on gas emissions and microbiota of the liquid fraction of manure effluents. Theoretical and Applied Ecology, 2023b, no. 3, рр. 59–72 (in Russian). https://doi.org/10.25750/1995-4301-2023-3-059-072

14. Pilip L. V., Syrchina N. V., Kolevatykh E. P. Safety assessment of regenerated litter obtained at the filtration and drying plant. Russian Journal of Applied Ecology, 2023c, no. 1(33), pр. 45–51 (in Russian). https://doi.org/10.24852/2411-7374.2023.1.45.51

15. RD-APK 1.10.15.02-17. Methodological Recommendations for Technological Design Methodological Recommendations for Technological Design of Systems for Removal and Preparation for Use of Manure and Litter. Moscow, Rosinformagrotech, 2017. 172 p. (in Russian).

16. Regulation (EC) no 1069/2009 of the European Parliament and of the Council of 21 October 2009. Available at: https://fsvps.gov.ru/sites/default/files/fsvps-docs/ru/usefulinf/files/es1069-2009.pdf (accessed December 5, 2023).

17. Shilnikova I. I., Dyakova S. A., Kulaga E. V., Sokolova E. N., Tereshchenko I. V., Dmitrieva N. V. The identification and sensitivity to antibiotics of Clostridia, including Clostridia difficile isolated under infectious complications in oncologic patients. Clinical Laboratory Diagnostics, 2016, vol. 61, no. 7, рр. 439–444 (in Russian).

18. Sukhina M. A., Savelev V. N. Epidemiology and pathogenicity of clinically significant anaerobes. Epidemiology and Vaccinal Prevention, 2005, no. 1, рр. 41–44 (in Russian).

19. Syrchina N. V., Pilip L. V., Ashikhmina T. Ya. Chemical land degradation under the influence of animal husbandry waste. Theoretical and Applied Ecology, 2022, no. 3, pр. 219–225 (in Russian). https://doi.org/10.25750/1995-4301-2022-3-219-225

20. Syrchina N. V., Pilip L. V., Kolevatykh E. P., Ashikhmina T. Ya. Effect of various processing methods on the numbers of Clostridium (Clostridia, Bacteria) in animal by-products. Povolzhskiy Journal of Ecology, 2023, no. 4, pp. 466–480 (in Russian). https://doi.org/10.35885/1684-7318-2023-4-466-480

21. Zotova E. P., Trifonova T. I. The effect of exometabolites of lacto- and bifidobacteria on the human body. Academic Journal of West Siberia, 2016, vol. 12, no. 5, рр. 52–54 (in Russian).