Директор Инновационного Центра
«Биоаквапар — НТЦ аквакультуры» АГТУ
д.б.н, профессор Пономарев С.В.
Тропические рыбы тиляпии – традиционный объект промысла и аквакультуры в странах Африки и Ближнего Востока. Начиная с 50-х годов прошлого столетия ареал выращивания тиляпии стал стремительно расширяться, и в настоящее время ее культивируют более, чем в 120 странах [6, 15, 23].
Согласно статистике ФАО тиляпии принадлежит второе место среди культивируемых в мире рыб после карпа. В 2011 г. общий объем мировой продукции тиляпии вырос до 3,585 млн тонн, а в 2012 г. уже превысил 4,2 млн. тонн. Более чем 30 стран импортируют 55 тыс. тонн свежей и замороженной тиляпии, что оценивается в 200 млн. долларов США. Рынок тиляпии в последнее время расширяется за счет таких стран, как Россия, Иран и Гонконг [6, 24].
Столь быстрое распространение тиляпии в мировой аквакультуре и значительный рост ее производства объясняется рядом биологических особенностей и хозяйственно-полезных качеств, которые свойственны этим рыбам. Обладая ценными рыбоводными показателями – легкостью воспроизводства, быстрым ростом, высокой жизнеспособностью, широкой экологической пластичностью, отличными пищевыми качествами, тиляпии представляют безусловный интерес и для аквакультуры России [9].
Одним из важнейших факторов успешного промышленного разведения тиляпии в индустриальных условиях является интенсивное кормление и тщательно разработанные рецептуры комбикормов для каждого этапа разведения, сбалансированные согласно пищевым потребностям данного вида рыб.
Большинство тиляпий являются преимущественно растительноядными, но одни виды предпочитают высшую растительность, а другие планктон. Некоторые виды тиляпий всеядны, что расширяет возможности их использования в рыбоводстве, поскольку при отсутствии растительного корма они могут перейти на животный. Растительноядные виды тиляпий можно использовать в качестве биомелиораторов. В условиях интенсивного выращивания тиляпии активно потребляют искусственные корма [5].
По данным зарубежных и отечественных исследователей личинки нильской и мозамбикской тиляпий лучше растут при содержании протеина в комбикорме, равном 45% [7, 12]. По мере роста и развития рыб потребность в поступающих с пищей белках снижается до 40% (мальки) и 30-35% (товарная рыба) [14, 19, 21-23]. При этом оптимальное содержание аминокислот в кормах для нильской тиляпии (в % к массе корма): триптофан – 0,35, валин – 1,26, треонин – 0,99, лизин – 1,63, лейцин – 1,35, изолейцин – 1,12, гистидин – 0,63, фенилаланин – 1,04, метионин – 0,51, аргинин – 1,37 [14].
Положительные результаты выращивания были получены при кормлении тиляпии на комбикормах, в которых количество липидов составляло от 8 до 18%. В жирнокислотном составе обязательно присутствие незаменимой линоленовой кислоты [16, 20].
При выращивании тиляпии в индустриальных условиях основную часть затрат составляют затраты на сухой комбикорм и, в частности, на рыбную муку, которая составляет до 15-30% от суммы компонентов. Тиляпия является «народной» рыбой, поскольку ее стоимость не превышает 1-2 долларов США, поэтому весьма важно искать способы удешевления корма и снижения себестоимости производства теляпии.
Последнее время в мире пристальное внимание уделяется возможности введения в корма рыб личинок насекомых. Показана принципиальная возможность замены рыбной муки на муку личинок Hermetia illucens в кормах для теляпии [8]. Также ранее показана высокая эффективность введения в корма рыб пробиотических препаратов, содержащих бактерии рода Bacillus [18]. Целью настоящей работы явилось изучение эффективности комплексного пробиотического препарата кормового назначения, включающего бактерии рода Bacillus в комбинации с биологически активными веществами биомассы личинок Hermetia illucens, разработанного ИПЭЭ РАН, и в сравнении с заменой рыбной муки (50 и 100%) в составе полнорационного комбикорма для тиляпии на сухую биомассу личинок насекомого Hermetia illucens.
Для этого следовало решить следующие задачи:
— скорректировать рецептуру полнорационного комбикорма с введением комплексного пробиотика с личинками насекомого Hermetia illucens и сухой биомассы личинок Hermetia illucens;
— изготовить опытные партии кормов;
— провести опытные испытания кормов на красной тиляпии в условиях УЗВ;
— оценить продуктивное действие кормов на рыбу.
Материалы и методы
Объектом исследования послужили годовики красной тиляпии (гибрид Oreochromis mossambicus x O. niloticus), завезенные 16 июля 2014 г. из «Сладковского товарного рыбоводческого хозяйства» (Тюменская область, Сладковский район, с. Сладково, ул. Ленина, д.151) в количестве 1100 экземпляров в возрасте 7 дней, средней массой 0,015 г и подрощенные в индустриальных условиях до 70-80 г.
Экспериментальные работы проводились на базе Инновационного центра «Биоаквапарк – НТЦ аквакультуры» ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет». Для содержания личинок и молоди использовались аквариумы объемом 400 л с искусственной аэрацией и фильтрацией, а также подогревом (рис.1).
Рисунок 1 – Годовики красной тиляпии в аквариумах аквакомплекса
Содержание кислорода в воде устанавливали ежедневно три раза в сутки (для предупреждения нежелательных колебаний) с помощью термооксиметра «Сyber Scan DO 300». Значения рН определяли с помощью рН-метра марки «Hanna». Кроме этого 3 раза в сутки регистрировали температуру воды.
При оценке влияния кормов на статус выращенных рыб применяли комплекс рыбоводно-биологических и физиолого-биохимических методов [3]. Для контрольного взвешивания и измерения в производственных условиях делали случайную выборку в количестве 25 особей из каждого аквариума, в лабораторных условиях взвешиваниям и измерениям подвергали всю рыбу, находившуюся в экспериментах. Опытные корма (рецептуры АГТУ) изготавливали в лабораторных условиях с использованием кормовых компонентов отечественного производства (на все компоненты получены удостоверения качества и безопасности и сертификаты соответствия) методом влажного прессования при низком давлении. Компоненты растительного происхождения были подвергнуты предварительной микронизации для клейстеризации крахмала (процесс аналогичен экструзии), что повышает его перевариваемость и питательную ценность. После этого все компоненты взвешивали на электронных весах, а затем тщательно перемешивали с водой до получения однородной массы, после чего влажную смесь пропускали через мясорубку, высушивали в термостате при температуре 600С. Готовые комбикорма измельчали в дробилке и рассеивали в соответствии с необходимым размером крупки, который устанавливали в соответствии с массой выращиваемой рыбы. Рецептуры опытных кормов представлены в таб. 1. Дозу ввода комплексного пробиотического препарата считали аналогично разработанной ранее [18], что составило 2 кг/тонна комбикорма.
Таблица 1 – Состав продукционных комбикормов для тиляпии
| № | Компонент | Содержание, % | |||
| № 1 Контроль АГТУ | № 2 Полная замена рыбной муки | № 3 Частичная замена рыбной муки | № 4 Комплексный пробиотик | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1. | Шрот соевый | 35 | 35 | 35 | 35 |
| 2. | Шрот подсолн. | 7 | — | — | 7 |
| 3. | Пшеница | 15 | 5 | 5 | 15 |
| 4. | Рыбная мука | 15 | — | 7 | 15 |
| 5. | Сухая биомасса личинок насекомых | — | 39 | 32 | — |
| 6. | Рыбий жир | 4 | 3 | 3 | 4 |
| 7. | Подсолн. масло | 3 | — | — | 1 |
| 8. | Пшенич. глютен | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 9. | Мука мясная | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 10. | Премикс ПМ-2 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 11. | Кукуруза | 10 | 7 | 7 | 10 |
| 12. | Комплексный пробиотический препарат | — | — | — | 0,2 |
| 13. | Сумма | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 14. | Содержание питательных веществ, % | ||||
| 15. | Сырой протеин | 39,03 | 38,33 | 41,1 | 39,78 |
| 16. | Сырой жир | 10,76 | 20,18 | 17,59 | 9,6 |
Рисунок 2 – Сухая биомасса личинок насекомых
Схема измерений рыб проводилась по методике [4].
Среднесуточную скорость роста старших возрастных групп вычисляли по формуле сложных процентов [11]:
А =[( mк /mо )1/t – 1] х 100 (%)
где mк и mо — масса рыбы в конце и в начале опыта;
t – продолжительность опыта, сут.
Абсолютный прирост вычисляли по формуле [4]:
Раб = mк – m0
где mк — конечная масса молоди, грамм;
m0 – начальная масса молоди, грамм.
Среднесуточный прирост вычисляли по формуле [4]:
Рср.сут. = (mк – m0)/t
где mк — конечная масса молоди, грамм;
m0 – начальная масса молоди, грамм.
t – продолжительность опыта, сут.
Кормовые затраты вычисляли по формуле [3]:
Кз= Ск/( mк – m0),
где Ск – количество корма, затраченное на выращивание рыб (затраты корма на единицу прироста).
Ск=R*mср.нач*t
где R – суточная норма корма, %; mср.нач – средняя начальная масса, г; t- период выращивания.
Коэффициент упитанности определяли по формуле Фультона [13]:
КФ = m/l3*100%,
где m — масса рыбы, г,
l — длина от начала рыла до конца чешуйного покрова, см.
Выживаемость выражали в процентах от общего количества наблюдаемых рыб.
При определении норм кормления, а также размера крупки использовались рекомендации по кормлению молоди тиляпии фирмы Coppens, основанных на оптимальном качестве воды и температуры выращивания 270С. Корм задавался вручную: 12 (личинка), 8 – 6 (молодь) раз в сутки. Плотность посадки молоди устанавливали исходя из массы выращиваемой рыбы.
Гематологические исследования проводились согласно [2].
Опыты по определению интенсивности роста и созревания проводили в двукратной повторности. Все данные подвергали статистической обработке по [1] 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
За период исследований (30 суток) в контроле и опытных вариантах наблюдался прирост массы, однако в опытных комбикормах он был выше, чем в контрольной группе. Выживаемость во всех аквариумах с годовиками красной тиляпии была 100%-ной.
Лучшие рыбоводно-биологические показатели по результатам выращивания показала опытная группа рыб, потреблявшая комбикорм с добавлением комплексного пробиотика с биомассой личинок насекомых Hermetia illucens (группа №4), содержавшего 40% белка и 10% жира. За 30 суток абсолютный прирост в этой группе составил 40,7 г, что на 24,4 г выше, чем в контроле и на 7,8 г выше, чем в группе №2 с полной заменой рыбной муки на сухую биомассу личинок. Весовой рост при кормлении тиляпии кормом с комплексным пробиотиком с биомассой личинок шел интенсивнее, чем в других вариантах, как и линейный, однако показатель упитанности был выше в группе №2 с полной заменой рыбной муки (табл.2).
Показатели среднесуточного прироста и среднесуточной скорости роста также были выше у рыб из опытной группы №4, и составили 1,36 г и 2,37% соответственно. В то время, как в контрольной группе они были ниже на 0,82 г и 1,44%, в опытной группе №2 ниже на 0,27 г и 0,38%, №3 – ниже на 0,64 г и 1,22%.
Таблица 2 – Рыбоводно-биологические показатели выращивания годовиков красной тиляпии на опытных комбикормах
| Показатели | Варианты опыта | ||||||
| № 1 Контроль АГТУ | № 2 Полная замена рыбной муки | № 3 Частичная замена рыбной муки | № 4 Комплексный пробиотик | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
| Масса, г: начальная конечная | 50,3±7,3 66,6±3,4 | 40,4±4,1 73,3±5,62 | 52,5±4,5 74,3±6,6 | 39,3±4,2 80,0±6,5 | |||
| Длина, см: начальная конечная | 14,29±0,64 14,92±0,3 | 13,54±0,47 15,73±0,54 | 15,1±0,5 16,01±0,51 | 13,19±0,49 16,27±0,5 | |||
| Коэффициент упитанности по Фультону, % | 2,0 | 1,88 | 1,81 | 1,86 | |||
| Абсолютный прирост, г | 16,3 | 32,9 | 21,8 | 40,7 | |||
| Среднесуточный прирост, г | 0,54 | 1,09 | 0,72 | 1,36 | |||
| Среднесуточная скорость роста, % | 0,93 | 1,99 | 1,15 | 2,37 | |||
| Коэффициент массонакопления, ед | 0,035 | 0,073 | 0,045 | 0,089 | |||
| Кормовой коэффициент | 1,2 | 1,15 | 1,2 | 1,06 | |||
| Выживаемость, % | 100 | 100 | 100 | 100 | |||
| Время выращивания, сут | 30 | 30 | 30 | 30 | |||
Кормовой коэффициент, который характеризует конверсию корма, в контрольном и опытных вариантах не превышал 1,2. Лучшее усвоение корма показал вариант с использованием пробиотика, кормовой коэффициент составил 1,06. Это свидетельствует о хорошем качестве полученного комбикорма с пробиотиком, его высокой переваримости и усвояемости.
Таким образом, по данным биологических показателей роста, выживаемости можно говорить о положительном результате выращивания тиляпии на разработанных продукционных кормах. Данные подтверждают положительное действие пробиотического препарата, так как ведение его в рецептуру корма дает существенное увеличение прироста массы и длины рыб. Также по итогам выращивания годовиков тиляпии в индустриальных условиях отмечено, что возможна как полная, так и частичная замена рыбной муки на сухую биомассу личинок насекомых, что не снижает показатели выживаемости и темпов роста данного вида.
Для оценки физиологического состояния рыб во всех вариантах экспериментов был выполнен анализ гематологических показателей годовиков красной тиляпии (табл.3).
Таблица 3 – Гематологические показатели выращивания годовиков красной тиляпии на опытных комбикормах
| Показатели | Варианты опыта | |||
| № 1 Контроль АГТУ | № 2 Полная замена рыбной муки | № 3 Частичная замена рыбной муки | № 4 Комплексный пробиотик | |
| Гемоглобин, г/л | 116,1±3,1 | 136,25±2,2 | 112,2±4,6 | 105,3±4,1 |
| СОЭ, мм/ч | 4,33±0,2 | 3,7±0,75 | 3,2±0,4 | 3,2±0,37 |
| Общий белок, г/л | 24,6±1,2 | 25,57±1,34 | 24,1±2,2 | 28,4±3,1 |
| Холестерин, ммоль/л | 3,6±0,74 | 2,58±0,21 | 3,3±0,11 | 2,4±0,08 |
| Общие липиды, г/л | 5,56±0,71 | 3,78±0,09 | 5,4±0,31 | 3,2±0,27 |
| Глюкоза, ммоль/л | 3,14±0,3 | 3,14±0,29 | 3,1±0,1 | 3,02±03 |
| Триглицериды, ммоль/л | 2,9±0,02 | 1,27±0,04 | 2,3±0,02 | 1,21±0,07 |
Обеспеченность рыбы гемоглобином определяется температурой воды. Выращивание рыбы в условиях пониженного содержания кислорода сопровождается увеличением общего объема крови, плазмы, что повышает эффективность газообмена. Высокие показатели гемоглобина вероятнее всего связаны с биологическими особенностями тиляпии как тропической рыбы и условиями выращивания – высокая температура воды (300С) и содержание кислорода не выше 6 мг/л. Красная тиляпия также отличается высокой интенсивностью потребления кислорода — 0,401 мт/г в час. В группе №2 отмечено повышение уровня гемоглобина.
Для рыб скорость оседания эритроцитов (СОЭ) в норме соответствует 2-10 мм/ч, при этом ее повышение указывает на наличие воспалительного процесса. В нашем случае данный показатель во всех опытных вариантах и контроле находился в пределах 3,2-4,3 мм/ч, что свидетельствует о нормальном физиологическом состоянии рыб.
Согласно литературным данным концентрация общего белка в норме для тиляпии при температуре 300С находится в пределах 25-28 г/л [9]. Более низкое содержание белка может говорить о том, что имеют место излишние траты легко реализуемого в процессе обмена такого биохимического субстрата, как белок. Дополнительная энергия в этом случае используется для преодоления стресса. Увеличение содержания общего белка в крови говорит о питательности корма, способствующее увеличению привеса, в результате наращивания мышечной массы, а, следовательно, и более быстрому росту рыб. В опытных вариантах №2 и №4 показатели общего белка крови были самыми высокими – 25,57 и 28,4 г/л соответственно.
Наличие стрессовой ситуации подтверждается повышенным уровнем холестерина в крови у рыб, как в контроле, так и в опыте. По некоторым данным, уровень холестерина у тиляпии редко превышает 2,8-2,85 ммоль/л [9]. Высокое содержание холестерина в крови препятствует активному обмену веществ в организме, изменяя вязкость крови, проходимость сосудов. Наибольшая концентрация холестерина в крови отмечена при кормлении контрольным комбикормом- 3,6 ммоль/л. У экспериментальных рыб в вариантах с полной заменой рыбной муки (группа №2) этот показатель составил 2,58 ммоль/л, что не превысило нижний уровень холестерина 2,6 ммоль/л. В варианте с добавлением пробиотика (группа №4) содержание холестерина составило 2,4 ммоль/л, что указывает на стабилизирующую роль пробиотика и его участие в повышении стрессоустойчивости молоди рыб.
Липиды выполняют в организме животных разнообразные функции и служат основным источником энергии. Триглицериды являются основным хранилищем липидов. Направленность жирового обмена у рыб способствовала нормальному процессу накопления энергетических ресурсов, о чем свидетельствует уровень липидов, не превышающий норму 3,8-5,6 г/л. Увеличение содержание триглицеридов в крови свидетельствует о нарушении липидного обмена в организме или о нарушении функции печеночных клеток. В норме для тиляпии он составляет 1,43-1,46 ммоль/л [9]. Из таблицы 3 видно, что количество триглицеридов несколько превышает норму в контроле – 2, моль/л, что также соотносится с общим содержанием липидов в крови 5,56 г/л. В тоже время данные показатели в группах №2 и №4 соответствовали физиологической норме. Лучшие показатели были в группе №4.
Содержание глюкозы в крови отражает энергетический запас для развития организма. Можно отметить, что в контрольном и опытных вариантах содержание глюкозы находилось в пределах нормы для красной тиляпии – 3,02-3,14 ммоль/л.
Заключение
На территории России выращивание тиляпии проводится фрагментарно, поэтому специализированные корма для ее выращивания не изготавливаются и не завозятся. С целью разработки высококачественных комбикормов, снижения затрат на кормление рыб, проведена оценка эффективности добавки комплексного пробиотического препарата с биомассой личинок Hermetia illucens в составе полнорационного комбикорма для тиляпии, а также выявлена возможность и эффективность замены рыбной муки на сухую биомассу из личинок насекомых Hermetia illucens.
Полученные в ходе проведенных исследований данные позволяют рекомендовать введение в состав продукционных кормов для тиляпии при их товарном выращивании комплексного пробиотического препарата с биомассой личинок Hermetia illucens, что повышает показатели роста, снижает кормовые затраты, а также поддерживает физиологическое состояние рыб на соответствующем нормам уровне. Дополнительное введение пробиотика в состав комбикорма обеспечило увеличение показателей прироста, улучшило обмен веществ, повысило усвояемость питательных веществ рациона и выживаемость рыб, стимулируя их рост и развитие.
Как показали результаты, 50 и 100% замена рыбной муки на сухую биомассу из личинок насекомых в комбикорме для товарной тиляпии оказала положительное действие на комплекс рыбоводно-биологических показателей при выращивании в индустриальных условиях: абсолютный и относительный приросты, среднесуточную скорость роста, коэффициент массонакопления, несколько снизила кормовые затраты и сохранила высокую выживаемость. Наилучшие рыбоводные результаты показала 100% замена рыбной муки на биомассу личинок.
Заключение
В результате проверки эффективности введения в состав рецептуры продукционного комбикорма для тиляпии сухой биомассы личинок насекомых Hermetia illucens и комплексного пробиотического препарата с биомассой личинок Hermetia illucens было установлено увеличение продуктивности выращивания годовиков красной тиляпии в индустриальных условиях.
Полученные данные – рыбоводно-биологические и физиологические показатели, позволяют рекомендовать комплексный пробиотический препарат с биомассой личинок Hermetia illucens при использовании промышленного производства партий комбикормов, как продемонстрировавшего увеличение показателей роста, снижение кормовых затрат, стабильного физиологического состояния у выращиваемых рыб.
Состав комиссии:
Доц., к.б.н. Бахарева А.А.
Доц., к.с.-х.н. Баканева Ю.М.
Доц., к.с.-х.н. Федоровых Ю.В.
Зав. лабораторией Левина О.А.
Состав рецепта продукционного комбикорма для тиляпии
| Ингредиенты | Содержание, % |
| Мука рыбная | 15 |
| Соевый шрот | 35 |
| Подсолнечниковый шрот | 7 |
| Пшеница | 15 |
| Комплексный пробиотический препарат с биомассой личинок Hermetia illucens | 0,2 |
| Рыбий жир | 4 |
| Подсолнечное масло | 1 |
| Пшеничный глютен | 5 |
| Мясная мука | 5 |
| Премикс ПМ-2 | 1 |
| Кукуруза | 10 |
| Состав питательных веществ, % | |
| Протеин | 39,8 |
| Жир | 9,6 |
«Утверждаю»
Директор Инновационного центра
«Биоаквапарк — НТЦ аквакультуры» АГТУ,
д.б.н., профессор
Пономарев С.В.
Акт опытно-промышленных испытаний полнорационных комбикормов для тиляпии с добавкой комплексного пробиотического препарата с биомассой личинок Hermetia illucens и комбикорма с заменой рыбной муки на сухую биомассу личинок насекомых Hermetia illucens
Экспериментальные работы проводились на базе Инновационного центра «Биоаквапарк – Научно – технический центр аквакультуры» ФГБОУ ВПО Астраханский государственный технический университет. Температура воды в рыбоводных емкостях колебалась от 280С до 300С. В качестве объекта исследований использовали годовиков красной тиляпии. В качестве базового корма использовали рецептуру комбикорма для тиляпии, разработанную АГТУ.
Полученные данные – рыбоводно-биологические и физиологические показатели позволяют рекомендовать комбикорм с добавлением комплексного пробиотического препарата с биомассой личинок Hermetia illucens, а также комбикорма с полной или 50% заменой рыбной муки на сухую биомассу личинок насекомого Hermetia illucens при использовании промышленного производства партий комбикормов, как продемонстрировавших увеличение показателей роста, снижение кормовых затрат, стабильного физиологического состояния у выращиваемых рыб.
Комиссия рекомендует рецептуру нового комбикорма с добавкой комплексного пробиотического препарата с биомассой личинок Hermetia illucens и сухой биомассы личинок насекомых Hermetia illucens вместо рыбной муки к патентованию и организации производства для промышленного выпуска полнорационных кормов для тиляпии.
Состав комиссии:
Доц., к.б.н. Бахарева А.А.
Доц., к.с.-х.н. Баканева Ю.М.
Доц., к.с.-х.н. Федоровых Ю.В.
Зав. лабораторией Левина О.А.