Питание, один из ключевых факторов среды, оказывающий постоянное влияние на здоровье, рост и развитие животных и человека. Современное животноводство испытывает определенные трудности, в обеспечении полноценным питанием животных, обеспечивающих их потребности и, одновременно с тем, не ухудшающим качество конечного продукта.
Стратегия развития высоких технологий, принятая в РФ открывает перспективы для сельскохозяйственного производства, создания экологически безопасных пищевых продуктов, биологически активных веществ, пищевых добавок и многого другого дающего высокий экономический эффект и не снижающего качества конечной продукции. Сельское хозяйство производит свыше 12% валового общественного продукта и более 15% национального дохода России, сосредоточивает 15,7 % основных производственных фондов. Данная проблема весьма актуальна для птицеводства, наиболее развитой отрасли животноводства, в которой объем производства вырос с 22% в 1999 г. до 42% в 2012 г. и к 2020 должен быть увеличен до 3,3 млн.т. Актуальность работы подтверждается проектом программы «Развитие птицеводства в Российской Федерации на 2010‒2012 годы и на период до 2018‒2020 годов», разработанная в соответствии с поручением Правительства Российской Федерации от 3 февраля 2010 г., целью которой является обеспечение населения Российской Федерации качественной продукцией отечественного производства в полном объеме и экспорт продукции птицеводства в другие страны. В Краснодарском крае, как и на всей территории Российской Федерации, отмечается пониженное содержание в почвах селена – микроэлемента антиоксиданта, участвующего в ключевых механизмах жизнедеятельности животных организмов. Низкое содержание селена в почвах приводит к недостатку его в растениях, а следовательно и в растительных кормах, и как следствие в организме животных. В настоящее время активно развивается новое направление науки - нанотехнологии, которые базируются на использовании структуры веществ, обладающих полезными функциями и имеющими размеры от одного до ста нанометров. Уникальность таких наноматериалов связана с их высокой биохимической активностью, способностью проникать через биологические мембраны. Одно из перспективных направлений – это использование наноматериалов в биотехнологических процессах для получения функциональных кормовых добавок для животных, которые способны обеспечить продукцию птицеводства с заданными свойствами. Цель проекта – разработка технологии получения и исследование инновационного продукта для птицеводства - функциональной кормовой добавки, содержащей селен, на основе биомассы каротинсинтезирующих дрожжей с использованием высокодисперсного наноселена. Предлагается создание кормовой добавки обогащенной селеном. Современная комбикормовая промышленность производит добавки обогащенные селеном, при этом используются его соединения неорганической природы, что с одной стороны делает невысокой их стоимость, с другой – они значительно уступают в эффективности добавкам, полученным путем применения органических соединений, которые на много дороже. Технология получения добавки сводится к следующему – использование классических микроорганизмов применяемых в животноводстве как дополнительный источник витаминов, белка и биологически активных веществ, в частности предлагается использование особой группы дрожжей продуцирующих помимо белка, жира, витаминов группы В и β-каротин. Биомассу штамма-продуцента предполагается наращивается методом глубинного культивирования в аппарате – ферментере, на питательной среде адаптированной для выращивания штамма дрожжей в течение 72 часов (время рассчитано исходя из особенностей роста культуры дрожжей, достаточного для максимального выхода биомассы). Когда биомасса штамма достигает логарифмической стадии роста вносится раствор наночастиц селена (концентрация подобрана опытным путем, не оказывает токсического действия, апробирована в токсикологических опытах), процесс культивации продолжают до истечения 72 часов.
Далее полученную биомассу отмывают водой, обезвоживают и сушат, определяют содержание селена, β-каротина, после чего стандартизируют минеральным наполнителем и фасуют.
Инновационность идеи заключается в том, что предлагается создание функциональной кормовой добавки для птицы – «нанопродукта», представляющего собой биомассу каротинсинтезирующих дрожжей, обогащенных селеном за счет выращивания их на питательных средах содержащих наночастицы высокодисперсного наноселена. Новизна предлагаемого способа обусловлена использованием наночастиц – особой группы веществ, имеющих принципиально новые физико-химические и биологические свойства, что позволяет в итоге получить особый продукт - «нанопродукт». Кроме того, использование каротинсинтезирующего штамма позволяет получить белковый продукт, обогащенный так же β-каротином.