Директор Инновационного Центра
«Биоаквапар — НТЦ аквакультуры» АГТУ
д.б.н, профессор Пономарев С.В.
В настоящее время в рыбной комбикормовой промышленности интенсивно ведутся поиски нового качественного сырья, источника животного протеина, заменителя рыбной муки. Предпринимаются попытки использовать производные сои, всевозможные растительные белковые концентраты, животные белковые концентраты, полученные не из рыбного сырья.
Одним из таких новых компонентов являются личинки мух и продукты их переработки. Многие насекомые являются хорошим кормом для рыб. Рыбы поедают не только личинок насекомых, обитающих в водоеме, но и взрослых, попадающих на их поверхность. Чёрная львинка (Hermetia illucens) — это крупная муха из семейства львинок, получившая большую популярность в последнее десятилетие в качестве кормового объекта для рептилий, птиц и других животных, что связано с высокой питательностью личинок, которые содержат значительное количество белка и кальция. Кроме того, протеин личинок мух можно производить в практически неограниченном количестве, так как в качестве субстрата для выращивания личинок черной львинки используются различные биологические отходы, в избытке образующиеся при сельскохозяйственном производстве различных видов продукции, а также в пищевой промышленности и в некоторых других отраслях.
В мировой аквакультуре знаниям о перевариваемости кормов придается большое значение. Считается, что ее показатели являются индикатором потенциальной доступности питательных веществ и энергии корма, используемых для поддержания жизни, роста и репродуктивных функций организма рыб (Cho, 1993). Целью настоящей работы явилась оценка перевариваемости питательных веществ частично обезжиренного белкового концентрата личинок черной львинки, как нового кормового сырья, при кормлении ценных объектов аквакультуры: тиляпия, русский осетр и форель.
Материал и методы исследований
Эксперименты по перевариваемости проводились на базе Инновационного центра «Биоаквапарк – научно-технический центр аквакультуры» ФГБОУ ВО АГТУ. Объектами исследований послужили сеголетки красной тиляпии (гибрид мозамбикской и нильской тиляпий), радужной форели, а также годовики русского осетра. Для проведения исследований использовали конусообразные емкости объемом 200 л с искусственной аэрацией и фильтрацией, а также подогревом (для тиляпии и осетра), с возможностью сбора фекалий.
Гидрохимический режим поддерживали на уровне оптимальных значений для каждого из объектов. Температура воды в аквариумах с тиляпией составляла 26-280С, радужной форели –15-160С, русского осетра – 21-22 0С (Хрусталев и др., 2018). Содержание кислорода в воде устанавливали ежедневно три раза в сутки (для предупреждения нежелательных колебаний) с помощью термооксиметра «СyberScanDO 300». Значения рН определяли с помощью рН-метра марки «Hanna». Кроме этого, 3 раза в сутки регистрировали температуру воды.
Опыт проводился в двухкратной повторности, количество экземпляров рыб каждого вида в каждой повторности – 25 шт.
При определении перевариваемости питательных веществ опыт был поделен на два периода – подготовительный и учетный. В подготовительный период у рыб достигалось полное удаление из пищеварительного тракта остатков предыдущего корма. Его продолжительность составила в нашем случае – 3 дня. Учетный период — до 3 дней. В этот период учитывали количество съеденного корма, его остатки и количество выделенных экскрементов. Корм задавали однократно.
При определении перевариваемости питательных веществ использовали прямой метод, суть которого сводится к следующему. В течение опыта рыбам задавали точно учтенное количество корма – частично обезжиренного белкового концентрата личинок черной львинки. Химический состав и питательная ценность этого корма представлены в таблице 1. Затем учитывали количество выделенного за опыт кала и по той же схеме определяли его химсостав (согласно принятым методикам, см. список использованных источников). На основе данных массы и химсостава потребленного корма и выделенных фекалий определяют количество потребленных и выделенных питательных веществ. По разнице определяют количество переварившихся веществ. Коэффициент переваримости можно определить по формуле: КП = а – в / а × 100, где, а – количество потребленного питательного вещества, в – количество выделенного питательного вещества. Т.е. коэффициент переваримости – это отношение переваренной части рациона к принятой с кормом, выраженный в процентах.
Таблица 1 — Химический состав и питательная ценность белкового концентрата (по данным протокола испытаний кормов №12 от 15.02.2018)
| Показатели питательной ценности | Ед. измерения | Содержание |
| Первоначальная влага | г/кг | 17,40 |
| Воздушно-сухое вещество | г/кг | 982,60 |
| Протеин | г/кг | 508,50 |
| Клетчатка (хитин) | г/кг | 78,31 |
| Жир | г/кг | 76,45 |
| БЭВ, в том числе | г/кг | 214,5 |
| Магний | г/кг | — |
| Зола | г/кг | 61,71 |
| Валовая энергия | МДж/кг | 20,38 |
| Обменная энергия | МДж/кг | 13,15 |
| ЭКЕ | — | 1,31 |
| Перевариваемый протеин | г/кг | 432,00 |
| Кальций | г/кг | 14,36 |
| Фосфор | г/кг | 5,07 |
Скорость прохождения пищи по желудочно-кишечному тракту определяли с фиксированием времени захвата пищи и выхода последней порции экскрементов. Разница в сроках между началом питания и полного освобождения кишечника от пищи принимали за скорость переваривания (Карзинкин, 1932, 1935; Бокова, 1939).
Все данные подвергали статистической обработке по Г.Ф. Лакину (1990) с применением панели программ статанализа Excel. При этом использовали элементы статистического анализа с определением средней, ошибки средней. Уровень различий оценивали с помощью критерия достоверности Стьюдента.
Результаты исследований
Длительность прохождения корма через пищеварительный тракт является одним из важных показателей физиологического состояния пищеварительной системы рыб, по которому можно определить влияние корма на одну из важнейших сторон деятельности пищеварительной системы — моторику желудочно-кишечного тракта. Знание биологических ритмов питания, данные о скорости продвижения пищи у рыб позволяют дать более полную количественную и качественную характеристику питания того или иного вида рыб, способствуют более эффективному расчету суточных рационов и позволяют получать хорошие результаты при выращивании рыб в индустриальных условиях.
В настоящее время опубликовано много данных, характеризующих скорость продвижения пищи по пищеварительному тракту безжелудочных рыб (Вовк, 1976; Щербина и др., 1982; Киселев, 1984; Колобова, 1997). Среди хищников подробно исследована радужная форель (Привольнев, 1969), а изучением прохождения пищи в кишечнике морских рыб занимались А.Ф. Карпевич и Е.Н. Бокова (1936, 1937).
Данные по скорости прохождения корма (белкового концентрата личинок черной львинки) по ЖКТ у тиляпии, русского осетра и форели представлены на рисунке 1.
Рисунок 1 – Скорость полного прохождения корма (белкового концентрата личинок черной львинки) по ЖКТ исследуемых видов рыб
Как видно из рисунка, в учетный период наибольшее время прохождения пищи по ЖКТ заняло у форели и составило 16,5 ч. Наименьшее — у тиляпии – от 7,4 до 8,2 ч.
Анализ биохимического состава экскрементов рыб, потреблявших корм – белкового концентрата личинок черной львинки, представлен в таблице 2. При проведении эксперимента тиляпии задали разовую норму корма, исходя из средней массы особей и температуры воды – 53,25 г при первой повторности, и 64,2 г на общее количество рыб — при второй. Таким образом, из общего количества заданного корма было усвоено около 75 и 73% соответственно.
В опытах с форелью при количестве заданного корма 74,2 г и 77,9 г усвоено было 68,3 и 66,2% предкуколок черной львинки. Осетровые использовали 74,7 и 73% задаваемого корма.
Наиболее доступными компонентами пищи являются белки и липиды не зависимо от типа питания и вида рыб. Как видно из таблицы 2, диапазон перевариваемости протеина у исследуемых рыб составлял от 91% (форель) до 97% (тиляпия). Также хорошо шло усвоение жиров белкового концентрата личинок черной львинки. В случае оптимального содержания в корме коэффициенты их перевариваемости очень близки к показателям для белка или даже несколько превышают их (Щербина, 2006). В ходе экспериментов было установлено, что жиры задаваемого корма обладали высокой доступностью и были усвоены рыбами на 90-95%.
Процент перевариваемости легкогидролизуемых углеводов был высоким – до 90% у всех рассматриваемых видов – форели, русского осетра и тиляпии, в таблице 2 представлены показателями БЭВ.
Таблица 2 — Содержание питательных веществ в экскрементах рыб, потреблявших белковый концентрат личинок черной львинки, г
| Повторность | Масса экскрементов | Первоначальная влага | Воздушно – сухое вещество | Протеин | Жир | Клетчатка (хитин) | БЭВ | Зола |
| Тиляпия | ||||||||
| 1-ая повторность | 13,12 | 2,18±0,01 | 10,93±0,94 | 0,81±0,0012 | 0,41±0,004 | 3,13±0,04 | 3,66±0,012 | 2,93±0,027 |
| 2-ая повторность | 17,18 | 3,96±0,012 | 13,22±0,23 | 0,97±0,002 | 0,49±0,001 | 3,77±0,07 | 4,41±0,036 | 3,57±0,009 |
| Форель | ||||||||
| 1-ая повторность | 23,49 | 3,91±0,008 | 19,57±0,96 | 3,4±0,02 | 0,45±0,006 | 3,67±0,03 | 7,64±0,12 | 4,12±0,02 |
| 2-ая повторность | 26,36 | 6,08±0,012 | 20,28±1,03 | 3,56±0,07 | 0,42±0,001 | 3,97±0,009 | 8,02±0,26 | 4,31±0,02 |
| Русский осетр | ||||||||
| 1-ая повторность | 53,94 | 8,99±0,86 | 44,95±0,94 | 5,42±0,01 | 0,82±0,009 | 11,36±0,09 | 14,64±0,98 | 12,7±0,19 |
| 2-ая повторность | 65,43 | 15,1±0,67 | 50,33±1,17 | 6,16±0,08 | 0,93±0,006 | 12,89±0,36 | 16,62±1,13 | 13,74±1,1 |
Степень доступности углеводов для организма рыб тесно связана с химическим строением отдельных структурных групп и их соотношением в корме. Из – за наличия в комбикормах большого количества полисахаридов, несвойственных естественной пище, и отсутствия у рыб необходимых специфических ферментов, углеводы перевариваются значительно хуже, чем белки или липиды (Остроумова, 2016). К трудно перевариваемым полисахаридам относится и хитин, составляющий в исследуемом комбикорме около 7,8%.
Хитин ракообразных образует комплекс протеинов и минералов (главным образом кальция) (Johnson and Peniston, 1982; No et al., 1989), в то время как кутикула насекомых представлена комплексом из хитина в комплексе с протеинами, липидами и другими соединениями (Kramer et al., 1995). Некоторые авторы считают, что такие комплексы могут негативно повлиять на доступ хитиназы или протеиназы к их субстратам и снизить усвоение протеинов и липидов (Tanaka et al. 1997), тем самым снижая не только усвояемость хитина, но и усвояемость липидов и белков с последующим падением темпов роста.
Однако, существует гораздо больше исследований, показывающих высокую перевариваемость креветочной и крабовой муки, на которую не повлияло наличие хитина и хитиносодержащих веществ. Например, были получены данные об увеличении усвоения протеина при кормлении трески крабовой мукой, содержащей 3% хитина, или креветочной мукой с 10% хитина. Также добавление от 1 до 10% хитина в корма простимулировали рост карпа, японского угря, желтохвоста и пагра (Fines and Holt, 2010; (Gopalakannan and Arul, 2006; Kono et al., 1987).
Также хитин и хитозан используются как антидотные добавки и средство для лечения некоторых заболеваний рыб (Мезенова, 2013). Хитозансодержащие препараты обладают выраженным адгезионным действием и, будучи введены в состав гранулированных кормов, способствуют существенному улучшению их физико – механических свойств (Гамыгин и др., 1996).
В наших исследованиях в экскрементах тиляпии непереваренный хитин составлял 75% от первоначального содержания его в задаваемом корме (перевариваемость составила 25%). Усвоение и переваривание хитина осетровыми находилось на уровне около 32%, форелью -35%. Таким образом, поскольку перевариваемость белка и липидов у всех опытных рыб было на высоком уровне – выше 90%, предположение некоторых авторов о негативном влиянии хитина на усвоение питательных веществ не подтвердилось.
