Косульников Ю.В., Косульникова А.И., Вавулина Т.Р., Лактионов Ю.В.

Животноводство и кормопроизводство. 2026. Т. 109. № 3. С. 212-228.

Обзорная статья

УДК 636.084

doi: 10.33284/2658-3135-109-3-212

 

Актуальные аспекты технологии получения пробиотических препаратов для кормления крупного рогатого скота

 

Юрий Витальевич Косульников1, Анастасия Игоревна Косульникова2,

Татьяна Руслановна Вавулина3, Юрий Владимирович Лактионов4

1,2,3,4Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии, Пушкин, Россия

1 yv.kosulnikov@arriam.ru, https://orcid.org/0000-0003-1134-3503

2 a.kovalchuk@arriam.ru, https://orcid.org/0009-0005-7206-2395

3 t.kudryashova@arriam.ru, https://orcid.org/0000-0001-5120-7229

4 laktionov@arriam.ru, https://orcid.org/0000-0001-6241-0273

 

Аннотация. Настоящий обзор посвящен анализу современных биотехнологических подходов к разработке, производству и практическому применению пробиотических препаратов в животноводстве с акцентом на молочное скотоводство как стратегически значимую отрасль агропромышленного комплекса России. В условиях формирования национальной биоэкономики пробиотики рассматриваются не только как инструмент повышения продуктивности животных, но и как экологически ориентированное решение для снижения антропогенной нагрузки отрасли, в частности, сокращения метановых эмиссий и запахообразующих соединений (аммиака, серосодержащих летучих веществ), генерируемых в процессе пищеварения жвачных и при переработке навоза. В работе систематизированы данные о взаимосвязи между составом микробиома рубца и ключевыми показателями здоровья и продуктивности крупного рогатого скота. Показано, что целенаправленная модуляция рубцовой микробиоты с помощью специально подобранных штаммов (Bacillus subtilis, Lactobacillus plantarum, Saccharomyces cerevisiae и др.) способствует улучшению ферментативной деградации антипитательных факторов кормов (соевых антигенных белков, клетчатки), повышению усвояемости азота, снижению образования биогенных аминов и усилению антиоксидантной защиты организма. Особое внимание уделено инновационным технологиям ферментации кормов, в том числе двухэтапной жидкой ферментации при температуре +30 °С, которая обеспечивает усиление метаболических функций различных групп пробиотиков. Рассмотрены этапы создания пробиотических препаратов: выделение перспективных штаммов из природных источников и их идентификация с применением молекулярно-генетических методов; оценка пробиотических свойств (ферментативная активность, устойчивость к стрессовым факторам желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), отсутствие генов антибиотикорезистентности); оптимизация состава питательных сред для глубинного культивирования с целью снижения себестоимости; разработка новых препаративных форм (иммобилизованных на сорбентах, биопленочных), которые обеспечивают жизнеспособность микроорганизмов при хранении и прохождении через агрессивную среду желудочно-кишечного тракта. Практика применения пробиотиков в России и за рубежом подтверждает их ключевую роль в переходе животноводства на устойчивые, ресурсосберегающие и экологически безопасные технологии, лежащие в основе концепции биоэкономики.

Ключевые слова: биоэкономика, сельское хозяйство, агротехнологии, биотехнологии, микробные биопрепараты, пробиотики, корма, животноводство, крупный рогатый скот, микробиом рубца, метаногенез, ферментация кормов

Для цитирования: Актуальные аспекты технологии получения пробиотических препаратов  для кормления  крупного  рогатого скота (обзор) / Ю.В. Косульников, А.И. Косульникова, Т.Р. Вавулина, Ю.В. Лактионов // Животноводство и кормопроизводство. 2026. Т. 109. № 3. С. 212-228. [Kosulnikov YuV, Kosulnikova AI, Vavulina TR, Laktionov YuV. Current aspects of probiotic technology for cattle feeding (review). Animal Husbandry and Fodder Production. 2026;109(3):212-228. (In Russ.)]. https://doi.org/10.33284/2658-3135-109-3-212

Список источников

  1. Алешин Д.Е. Продукты биотехнологической промышленности в кормлении животных: пробиотики, пребиотики, симбиотики, синбиотики и постбиотики // Фундаментальная и прикладная наука: состояние и тенденции развития. Петрозаводск: Международный центр научного партнерства «Новая Наука», 2024. С. 296-343. [Aleshin DE. Biotechnological industry products in animal feeding: probiotics, prebiotics, symbiotics, synbiotics and postbiotics. Fundamental'naya i prikladnaya nauka: sostoyanie i tendencii razvitiya. Petrozavodsk: Mezhdunarodnyj centr nauchnogo partnerstva «Novaya Nauka»; 2024:296-343. (In Russ.)]. doi: 10.46916/04062024-2-978-5-00215-407-4
  2. Дробот Е.В., Гаврилина М.Ю. Концепции зеленой, циркулярной и биоэкономики в контексте устойчивого развития: синергия и стратегия // Экономика, предпринимательство и право. Т. 15. № 6. С. 3827-3844. [Drobot EV, Gavrilina MY. Concepts of green, circular and bioeconomics in the context of sustainable development: synergy and strategy. Journal of Economics, Entrepreneurship and Law. 2025;15(6):3827-3844. (In Russ.)]. doi: 10.18334/epp.15.6.123474
  3. Метанообразование в рубце и методы его снижения с использованием алиментарных факторов (обзор) / Н.В. Боголюбова, А.А. Зеленченкова, Н.С. Колесник, П.Д. Лахо-нин // Сельскохозяйственная биология. Т. 57. № 6. С. 1025-1054. [Bogolyubova NV, Zelenchenkova AA, Kolesnik NS, Lahonin PD. Rumen methane production and its reduction using nutritional factors (review). Sel'skohozyajstvennaya biologiya [Agricultural Biology]. 2022;57(6):1025-1054. (In Russ.)]. doi: 10.15389/agrobiology.2022.6.1025rus doi: 10.15389/agrobiology.2022.6.1025eng
  4. Мирошникова М.С., Аринжанов А.Е. Микробиоценоз рубца – инструмент к построению искусственных биосистем. Биореактор на основе рубца (обзор) // Животноводство и кормопроизводство. 2021. Т. 104. № 3. С. 57-69. [Miroshnikova MS, Arinzhanov AE. Rumen microbiocenosis is a tool for the construction of artificial biosystems. Ruminal bioreactor (review). Animal Husbandry and Fodder Production. 2021;104(3):57-59. (In Russ.). doi: 10.33284/2658-3135-104-3-57
  5. Мурленков Н.В. Российский и мировой рынок кормовых пробиотиков // Научный журнал молодых ученых. № 2(15). С. 5-8. [Murlenkov NV. Rossijskij i mirovoj rynok kormovyh probiotikov. Scientific Journal of Young Scientists. 2019;2(15):5-8. (In Russ.)].
  6. Овчарова А.Н., Петраков Е.С. Новые пробиотические препараты на основе Lactobacillus reuteri и перспективы использования их в животноводстве (обзор) // Проблемы биологии продуктивных животных. № 2. С. 5-18. [Ovcharova AN, Petrakov ES. New probiotic preparations based on lactobacillus reuteri and prospects for their use in livestock farming (review). Problems of Productive Animal Biology. 2018;2:5-18. (In Russ.)]. doi: 10.25687/1996-6733.prodanimbiol.2018.2.5-18
  7. Оценка безопасности и идентификация пробиотических микроорганизмов смешанного состава в обогащенных продуктах / И.А. Киселева, И.М. Нитяга, Ю.М. Маркова, В.И. Луцай // Российский журнал «Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии». № 4(36). С. 473-479. [Kiseleva IA, Nityaga IM, Markova YM, Lutsay VI. Safety assessment and identification of mixed probiotic microorganisms in enriched products. Russian Journal Problems of Veterinary Sanitation, Hygiene and Ecology. 2020;4(36):473-479. (In Russ.)]. doi: 10.36871/vet.san.hyg.ecol.202004011
  8. Оценка влияния иммобилизации в полимерную матрицу пробиотика и ксиланазы на эффективность кормления птицы / Ж.А. Григорьева, О.Б. Новикова, А.Б. Осипов, Р.М. Хоменко // Птицеводство. № 12. С. 21-25. [Grigorieva ZhA, Novikova OB, Osipov AB, Khomenko RM. Evaluation of the effect of immobilization of a probiotic and xylanase on a polymeric matrix on their efficiency in diets for broilers. Ptitsevodstvo. 2020;12:21-25. (In Russ.)]. doi: 10.33845/0033-3239-2020-69-12-21-25
  9. Российский статистический ежегодник. 2024: стат. сб. / Росстат. М.,  630 с. URL: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/Ejegodnik_2024.htm (дата обращения: 12.02.2026). [Russian Statistical Yearbook 2024: stat .book. Rosstat. Moscow; 2024:630 p. [Internet].  (In Russ.)]. URL: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/Ejegodnik_2024.htm (date of request: 12.02.2026).
  10. Таксономическая и функциональная характеристика микробиоты рубца лактирующих коров под влиянием пробиотика Целлобактерина+ / Е.А. Йылдырым, Г.Ю. Лаптев, Л.А.  Ильина,  Т.П.  Дунашев,  Д.Г.  Тюрина,  В.А.  Филиппова,  Е.А.  Бражник, Н.В. Тарлавин, А.В. Дубровин, Н.И. Новикова, В.В. Солдатова, С.Ю. Зайцев // Сельскохозяйственная биология. 2020. Т. 55. № 6. С. 1204-1219. [Yildirim EA, Laptev GY, Ilina LA, Dunashev TP, Tyurina DG, Filippova VA, Brazhnik EA, Tarlavin NV, Dubrovin AV, Novikova NI, Soldatova VV, Zaitsev SY. The influence of a dietary Enterococcus faecium strain-based additive on the taxonomic and functional characteristics of the rumen microbiota of lactating cows. Sel'skohozyajstvennaya biologiya [Agricultural Biology]. 2020;55(6):1204-1219. (In Russ.)]. doi: 10.15389/agrobiology.2020.6.1204rus  doi: 10.15389/agrobiology.2020.6.1204eng
  11. Трансформация микробиоты отходов животноводства под влиянием химических реагентов для устранения запаха / Е.П. Колеватых, Л.В. Пилип, Н.В. Сырчина и др. // Теоретическая и прикладная экология. № 4. С. 159-165. [Kolevatykh EP, Pilip LV, Syrchina NV, et al. Transformation of the microbiota of animal husbandry waste under the influence of chemical reagents to eliminate odor. Theoretical and applied ecology. 2022;4:159-165. (In Russ.)]. doi: 10.25750/1995-4301-2022-4-159-165
  12. Федеральная служба государственной статистики [Электронный ресурс]. URL: https://www.gks.ru (дата обращения: 12.02.2026). [Federalʹnaya sluzhba gosudarstvennoj statistiki [Internet]. URL: https://www.gks.ru (date of request: 12.02.2026) (In Russ.)].
  13. Чижаева А.В., Дудикова А.Н. Научный обзор: теоретические и практические аспекты конструирования пробиотических препаратов // Научное обозрение. Биологические науки. 2017. № 2. С. 157-166. [Chizhayeva AV, Dudnikova AN. Scientific review: the teoretical and practical aspects of constructioning of probiotic preparations. Scientific Review. Biological Sciences. 2017;2:157-166.(In Russ.)].
  14. Яркова Т.М. Состояние и проблемы развития молочного скотоводства в России // Продовольственная политика и безопасность. Т. 11. № 1. С. 119-134. [Yarkova TM. The status and problems of dairy cattle breeding in Russia. Food Policy and Security. 2024;11(1):119-134. (In Russ.)]. doi: 10.18334/ppib.11.1.120368
  15. Яркова Т.М. Социально-экономическая доступность продовольствия: методика оценки // Продовольственная политика и безопасность. Т. 9. № 2. С. 163-176. [Yarkova TM. Socio-economic accessibility of food: assessment methodology. Food Policy and Security. 2022;9(2):163-176. (In Russ.)]. doi: 10.18334/ppib.9.2.114735
  16. Abdelbagi M, Ridwan R, Fidriyanto R, Rohmatussolihat, Nahrowi, Jayanegara A. Effects of probiotics and encapsulated probiotics on enteric methane emission and nutrient digestibility in vitro. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021;788(1):012050. doi: 10.1088/1755-1315/788/1/012050
  17. Agregán-Pérez R, Alonso-González E, Mejuto JC, Pérez-Guerra N. Production of a potentially probiotic product for animal feed and evaluation of some of its probiotic properties. International Journal of Molecular Sciences. 2021;22(18):10004. doi: 10.3390/ijms221810004
  18. Cai X, Yi P, Chen X, Wu J, Lan G, Li S, Luo S, Huang F, Huang J, Shen P. Intake of compound probiotics accelerates the construction of immune function and gut microbiome in Holstein calves. Microbiology Spectrum. 2024;12(6):e0190923. doi: 10.1128/spectrum.01909-23
  19. Fernández S, Fraga M, Silveyra E, Trombert AN, Rabaza A, Pla M, Zunino P. Probiotic properties of native Lactobacillus spp. strains for dairy calves. Beneficial Microbes. 2018;9(4):613-624. doi: 10.3920/BM2017.0131
  20. Guan N, Li C, Liu W, Wu Q, Zhu J, Gao T, Song , Guo R, Yuan F, Tian Y. et al. Isolation and probiotic functions of Bacillus subtilis and its inhibitory effects on colitis. Biology. 2025;14(12):1786. doi: 10.3390/biology14121786
  21. Guo G, Shen C, Liu Q, Zhang SL, Shao T, Wang C, Wang Y, Xu Q, Huo W. The effect of lactic acid bacteria inoculums on in vitro rumen fermentation, methane production, ruminal cellulolytic bacteria populations and cellulase activities of corn stover silage. Journal of Integrative Agriculture. 2020;19(3):838-847. doi: 10.1016/S2095-3119(19)62707-3
  22. Jeyanathan J, Martin C, Eugène M, Ferlay A, Popova M, Morgavi DP. Bacterial direct-fed microbials fail to reduce methane emissions in primiparous lactating dairy cows. Journal of Animal Science and Biotechnology. 2019;10:41. doi:1186/s40104-019-0342-9
  23. Kerek Á, Palkovicsné Pézsa N, Kaszab E, Jerzsele Á, Farkas O. Phenotypic and genotypic characterization of probiotic strains in the context of antimicrobial resistance. Frontiers in Veterinary Science. 2025;12:1684650. doi: 10.3389/fvets.2025.1684650
  24. Lambo MT, Chang X, Liu D. The recent trend in the use of multistrain probiotics in livestock production: an overview. Animals (Basel). 2021;11(10):2805. doi: 3390/ani11102805
  25. Latham EA, Pinchak WE,  Trachsel J,  Allen  HK,  Callaway TR, Nisbet DJ, Anderson RC. Paenibacillus 79R4, a potential rumen probiotic to enhance nitrite detoxification and methane mitigation in nitrate-treated ruminants. Science of the Total Environment. 2019;671:324-328. doi: 1016/j.scitotenv.2019.03.390
  26. Matthews C, Crispie F, Lewis E, Reid M, O'Toole PW, Cotter PD. The rumen microbiome: a crucial consideration when optimising milk and meat production and nitrogen utilisation efficiency. Gut Microbes. 2019;10(2):115-132. doi: 10.1080/19490976.2018.1505176
  27. Myo NZ, Kamwa R, Khurajog B, Pupa P, Sirichokchatchawan W, Hampson DJ, Prapasarakul N. Industrial production and functional profiling of probiotic Pediococcus acidilactici 72 N for potential use as a swine feed additive. Scientific Reports. 2025;15:14940. doi: 10.1038/s41598-025-99826-8
  28. Nalla K, Manda NK, Dhillon HS, et al. Impact of probiotics on dairy production efficiency. Frontiers in microbiology. 2022;13:805963. doi: 3389/fmicb.2022.805963
  29. Nguyen HA, Tran PT, Dam HT, Nguyen HV, Le TH, Ho PH, Lan Huong N. Whole genome sequence analysis of Bacillus amyloliquefaciens strain S2.5 as a potential probiotic for feed supplement in livestock production. Journal of Genetic Engineering and Biotechnology. 2024;22(3):100404. doi: 10.1016/j.jgeb.2024.100404
  30. Olchowy TWJ, Soust M, Alawneh J. The effect of a commercial probiotic product on the milk quality  of  dairy  cows  grazing  on    Journal  of Dairy Science. 2019;102(3):2188-2195. doi: 10.3168/jds.2018-15411
  31. Park M-K, Hwang T-K, Kim W, Jo Y, Park Y-J, Kim M-C, Son H, Seo D, Shin J-H. Probiotic feed additives mitigate odor emission in cattle farms through microbial community changes. Fermentation. 2024;10(9):473. doi: 10.3390/fermentation10090473
  32. Pedraza-Hernández J, Elghandour MMMY, Khusro A, Camacho-Diaz LM, Vallejo LH, Barbabosa-Pliego A, Salem AZM. Mitigation of ruminal biogases production from goats using Moringa oleifera extract and live yeast culture for a cleaner agriculture environment. Journal of Cleaner Production. 2019;234:779-786. doi: 1016/j.jclepro.2019.06.126
  33. Pereira JQ, Ritter AC, Cibulski S, Brandelli A. Functional genome annotation depicts probiotic properties of Bacillus velezensis FTC01. Gene. 2019;713:143971. doi: 10.1016/j.gene.2019.143971
  34. Perez RH, Ancuelo AE, Zendo T. Genotypic and phenotypic characterization of bacteriocinogenic lactic acid bacterial strains for possible beneficial, virulence, and antibiotic resistance traits. Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences. 2022;11(5):e4990. doi: 10.55251/jmbfs.4990
  35. Ramos SC, Jeong CD,  Mamuad LL,  Kim  SH,  Kang  SH, Kim ET, Cho YI, Lee SS, Lee SS. Diet transition from high-forage to high-concentrate alters rumen bacterial community composition, epithelial transcriptomes and ruminal fermentation parameters in dairy cows. Animals. 2021;11(3):838. doi: 3390/ani11030838
  36. Wanapat M, Viennasay B, Matra M, Totakul P, Phesatcha B, Ampapon T, Wanapat S. Supplementation of fruit peel pellet containing phytonutrients to manipulate rumen pH, fermentation efficiency, nutrient digestibility and microbial protein synthesis. Journal of the Science of Food and Agriculture. 2021;101(11):4543-4550. doi: 10.1002/jsfa.11096
  37. Wu R, Chang S, Zhang H, Yang X, Gu R, Wang S, Liu X, Bat-Ochir M, Wu J. Compound probiotics microcapsules improve milk yield and milk quality of dairy cows by regulating intestinal flora. Food Bioengineering. 2024;3(1):110-125. doi: 10.1002/fbe2.12084
  38. Xu L, Zhan ZC, Du S, Wang S, Zhang Q, Wang C, Yang W, Deng X, Zhan Z, Li Y, Zhou Y, Chen X. Isolation, functional evaluation, and fermentation process optimization of probiotic Bacillus coagulans. PLoS One. 2023;18(11):e0286944. doi: 1371/journal.pone.0286944
  39. Zhang A, Cao Y, Zheng Y, Sun L, Yin W, Yu J, Yu B, Yan L, Yan X, Liang Y, Pu X, Song Y, Yu A. Low-temperature two-stage probiotic fermentation enhances nutrition and safety of pig liquid feed. Applied Microbiology and Biotechnology. 2025;110(1):25. doi: 10.1007/s00253-025-13633-9

Информация об авторах:

Юрий Витальевич Косульников, кандидат технических наук, научный сотрудник лаборатории экологии симбиотических и ассоциативных ризобактерий, Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии, 196608, Россия, Санкт-Петербург, г. Пушкин, ш. Подбельского 3, тел.: 89811225242.

Анастасия Игоревна Косульникова, инженер-исследователь лаборатории экологии симбиотических и ассоциативных ризобактерий, Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии, 196608, Россия, Санкт-Петербург, г. Пушкин, ш. Подбельского 3, тел.: 89253432661.

Татьяна Руслановна Вавулина, кандидат биологических наук, инженер-исследователь лаборатории экологии симбиотических и ассоциативных ризобактерий, Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии, 196608, Россия, Санкт-Петербург, г. Пушкин, ш. Подбельского 3, тел.: 89313520024.

Юрий Владимирович Лактионов, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории экологии симбиотических и ассоциативных ризобактерий, Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии, 196608, Россия, Санкт-Петербург, г. Пушкин,  ш. Подбельского 3, тел.: 89117341040.

Статья поступила в редакцию 08.04.2026; одобрена после рецензирования 04.06.2026; принята к публикации 14.09.2026.

Загрузить