Использование биомассы насекомых для выращивания радужной форели

рыбой, питавшейся рыбной мукой. Включение в рацион муки из личинок насекомых усилило кишечное изобилие микоплазмы, что объясняется ее способностью продуцировать молочную и уксусную кислоты в качестве конечных продуктов ферментации.

Частично обезжиренную муку из личинок Hermetia illucens можно использовать в качестве кормового ингредиента в рационе радужной форели. В Германии для годового производства радужной форели в объеме 8 466 т для замены 1 556 т рыбной муки (70,9 % белка в день) требуется 2 699 т муки из личинок черной львинки (40,7 % белка в день), а сама потребность в пищевых отходах для питания личинок составляет 22 942 т.

Рекомендуется заменять до 50 % рыбной муки биомассой личинки Hermetia illucens в рационе радужной форели, это не оказывает негативного влияния на показатели роста рыбы, включая скорость увеличения массы, удельный темп роста, коэффициент эффективности белка и др.

Другим насекомым, личинки которого также исследовались в качестве ингредиента кормов для откармливания рыб, в том числе и Oncorhynchus mykiss , является большой мучной хрущак, или мучной червь ( Tenebrio molitor ) – насекомое из отряда жесткокрылых. Мучные черви – его личиночная форма.

Выявлено, что оптимальная температура для роста личинок Tenebrio molitor составляет 25–28 °C, скорость роста личинок является наибольшей при относительной влажности воздуха ≥ 70 % (RH) с оптимальным диапазоном относительной влажности 60–75 %, оптимальный рост достигается с помощью рационов, содержащих 5–10 % дрожжей, 80–90 % углеводов с добавлением витаминов группы В. Предлагается, в частности, выращивание личинок на смеси, содержащей 75 % пшеничной муки и 25 % отжимки от производства оливкового масла.

Свежие личинки Tenebrio molitor содержат 56 % воды, 18 % общего белка, 22 % общего жира и 1,55 % золы. Определено содержание металлов в составе личинок хрущака (мг/кг): Mg – 875, Zn – 42, Fe – 38, Cu – 7,8, Mn – 4,4. Мука из высушенных личинок содержала в два раза больше белка, жира, золы и металлов.

Порошок из высушенных личинок Tenebrio molitor содержит все незаменимые аминокислоты в достаточных количествах, чтобы удовлетворить диетические потребности рыбы, за исключением дефицита метионина. Содержание растворимых белков в сухом веществе составляло 80–84 %. По содержанию аминокислот мука из личинок мучного червя сопоставима с рыбной и соевой мукой, используемой в качестве корма для рыб. Аминокислотный профиль муки из личинок Tenebrio molitor аналогичен таковому ► у рыбной муки и имеет более высокие концентрации, чем соевая мука. В целом мука из личинок насекомого имеет более высокие концентрации незаменимых аминокислот, чем соевый шрот. Сумма аминокислот в муке насекомых ниже, содержание белков выше, и они лучше усваиваются, чем обычно используемые рыбная и соевая мука в рационе рыб.

Выявлено, что в составе белков личинок Tenebrio molitor более всего содержатся следующие аминокислоты (г/кг белка): фенилаланин + тирозин – 52,2, изолейцин – 35,56, лейцин – 34,05, лизин – 29,06, валин – 24,4, треонин – 18,07, гистидин – 15,27 и др. В составе жиров более всего содержится (г/кг жира) олеиновой кислоты – 431,7, линоленовой – 302,3, пальмитиновой – 167,2, миристиновой – 30,5, стеариновой – 24,9 и др.

В исследовании молодь радужной форели массой 115,6 ± 14,0 г в течение 90 дней откармливалась рационами, в которых рыбная мука на 25 (ТМ25) и 50 % (ТМ50) заменялась мукой из личинок Tenebrio molitor . Определено, что увеличение веса рыб не зависело от рациона, но коэффициент конверсии корма в контрольной группе был значительно выше, чем в опытных. Выявлено, что кажущаяся усвояемость белка значи-

тельно ниже в группе форелей, которые питались рационом TM50, чем в другие группах. В то же время установлено, что усвояемость сухого вещества корма, органических веществ и липидов не зависит от состава рациона. Кроме того, коэффициент выживания молоди Oncorhynchus mykiss значительно ниже в контрольной группе по сравнению с опытными. Включение муки из личинок Tenebrio molitor в рацион кормления форели приводило к увеличению содержания белка и уменьшению липидов в филе.

Не обнаружено статистических различий для морфометрических и убойных признаков, а также в значениях pH, водоудерживающей способности, потерь при варке в сырых и вареных образцах филе рыб из контрольной и опытных групп. Более того, опытные рационы не влияли на цвет сырого и приготовленного филе, однако наблюдались значительные различия в цвете кожи рыб (дорсальная область): более высокий индекс покраснения был характерен для контрольной группы рыб и рыб, питавшихся рационом TM25. Соотношение жирных кислот в спинной мышце рыб линейно уменьшалось с увеличением количества муки из личинок насекомого в рационе. Выявлено, что содержание пальмитиновой, олеиновой и линолевой кислот в филе повышалось с увеличением содержания муки из личинок в рационе для кормления рыб.

В филе рыб, кормившихся рационом, содержащим TM50, содержался значительно более высокий уровень аланина, таурина (Tau), тирозина (Tyr), цистеина (Cys) и пролина (Pro) по сравнению с контрольной группой, тогда как содержание глутамина, гистидина, метионина снижалось.

В другом исследовании молодь форели массой 5,01 ± 0,1 г откармливалась 5 рационами: контрольным – с 25 % рыбной муки в рационе – и 4 экспериментальными – с белковой мукой из личинок Tenebrio molitor в количестве 5, 7,5, 15 и 25 %, что соответствует замене рыбной муки на 20, 30, 60 или 100 % соответственно. Через 90 дней включение муки из личинок привело к постепенному, но значительному увеличению в конечной массе тела рыб и удельной скорости роста, а также усвоения белка по сравнению с контрольной обработкой. Определено, что независимо от содержания в рационе белковая мука из личинок насекомых не оказывала влияния на состав всего тела рыб и очевидную усвояемость корма. Содержание белков и фосфора значительно увеличилась у молоди форели, вскармливаемой рационами, содержащими белковую муку от личинок Tenebrio molitor .

В исследовалось влияние частично обезжиренной муки из личинок Tenebrio molitor на рост, усвояемость пищи и промежуточный метаболизм в печени радужной форели ( Oncorhynchus mykiss ) массой 78,3 ± 6,24 г при кормлении в течение 154 дней. Для этого рыбная мука на 25 (ТМ25), 50 (ТМ50) и 100 % (ТМ100) заменялась мукой из личинок Tenebrio molitor , что соответствует уровням включения в рацион в количестве 5, 10 и 20 % соответственно. Определены коэффициенты усвояемости сырого белка, которые уменьшаются с увеличением содержания личиночной муки в рационе для кормления. Также выявлено, что содержание обезжиренной муки из личинок Tenebrio molitor в рационе не влияет на активность основных аминокислот, катаболических и липогенных ферментов в печени рыб.

Выявлено, что при замене рыбной муки на биомассу высушенных личинок мучного хруща на 33 % увеличилось количество видов бактерий из родов Proteobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes и Actinobacteria в кишечнике радужной форели. Кроме того, наличие личиночной муки в рационе для

Сверчки

кормления форели приводит к сильному увеличению активности антиоксидантных кишечных ферментов и снижению перекисного окисления липидов. Также обнаружено повышенное ингибирование трипсина и более быстрая антибактериальная активность сыворотки.

Сделаны выводы, что личинки Tenebrio molitor могут заменить рыбную муку в рационе мальков радужной форели, положительно влияя на общую зоотехническую эффективность ее выращивания. Частично обезжиренная мука из личинок хрущака может полностью заменить рыбную муку в рационе радужной форели без негативного влияния на продуктивность рыбы, не оказывая отрицательного влияния на характеристики рыбы и на большинство качественных характеристик мяса рыбы, за исключением профиля жирных кислот.

Также в качестве ингредиента кормов для питания различных видов рыб исследовались личинки комнатной мухи ( Musca domestica – вид короткоусых двукрылых из семейства Muscidae).

Личинки комнатных мух имеют длину до 13 мм, белого цвета, безногие, со стороны ротового отверстия зао- стренные, сзади усеченной формы. В качестве субстрата для развития личинок могут использоваться различные органические отходы, включая навоз, птичий помет и пр.

За год сменяется от 9 до 20 поколений комнатных мух.

Определен состав личинок Musca domestica , г/кг: сырой белок – 568– 594, сырой жир – 200–224, зольность – 67–142, не содержащие азота экстракты – 80,8. Как видно, личинки комнатной мухи содержат в своем составе более всего белков и являются ценным кормовым продуктом в рационе для выращивания рыб, в том числе Oncorhynchus mykiss.

Выявлено, что замена 50 % коммерческого корма мукой из личинок Musca domestica приводил к аналогичным (11,8 г/сут.) показателям роста в контрольной и опытной группах форелей в течение 50-дневного периода эксперимента. Но замена корма на 100 % мукой из личинок и куколок комнатной мухи привели к снижению скорости роста радужной форели на 57–80 %, вероятно, из-за более низкой усвояемости опытного рациона.

Проводилось 9-недельное испытание кормов, чтобы определить, можно ли использовать личинок мух как частичную замену рыбной муки и замену рыбьего жира в рационах для выращивания радужной форели. Формула рациона форели содержала 40 % сырого белка и 15 % жира. 67 % белка в контрольном рационе получены из рыбной муки, а весь жир – из рыбьего жира.

Тестовый рацион включал муку из куколок Musca domestica , которая на 70 % состояла из белка и 16 % жира, в качестве замены на 25 % для компонента рыбной муки в контрольном рационе.

Установлено, что рацион радужной форели, в котором куколки мухи составляют 15 % от общего белка, не оказывает неблагоприятного влияния на коэффициент преобразования корма рыб в течение всего периода кормления.

Сделаны выводы о возможности включения муки из личинок и куколок Musca domestica в количествах до 50 % в рацион для выращивания радужной форели.

Также проведены исследования по использованию в качестве ингредиента для выращивания радужной форели куколок тутового шелкопряда ( Bombyx mori – бабочка из семейства настоя- ►

Кузнечики

щие шелкопряды, производитель шелковой нити).

Сухие куколки шелкопряда содержат 50–70 % белков и 24–33 % жиров и являются высококачественным источником белка насекомых с богатым, сбалансированным содержанием незаменимых аминокислот. Определено, что в составе жиров более всего присутствуют такие кислоты, как олеиновая (35,1 %), пальмитиновая (29,1 %), линоленовая (11,7 %), линолевая (11,4 %) и стеариновая (10,9 %).

Личинки тутового шелкопряда исследовались как добавка к рациону при откармливании многих пород рыб, включая радужную форель. Куколки Bombyx mori могут использоваться как альтернатива креветочной пище в рационе радужной форели без отрицательного влияния на показатели роста, коэффициент конверсии корма и удельную скорость роста. При замене рыбной муки куколками тутового шелкопряда в количестве 5, 10 и 15 % наблюдалось значительное снижение значения эритроцитов и гемоглобина относительно увеличения процента куколок шелкопряда в рационе особей Oncorhynchus mykiss. Выявлено, что включение более 10 % куколок в рацион радужной форели снижало рост рыб. В ходе исследования содержания перевариваемого неочищенного белка при различных температурах окружающей водной среды выявлено, что усвояемость рациона на основе куколок Bombyx mori для радужной форели была самой высокой при 15 °C. Указывается, что экономически эффективный рацион, содержащий в своем составе куколки шелкопряда, может быть использован в качестве альтернативы для полной замены креветок в рационе Oncorhynchus mykiss без ущерба для выживания и роста особей.

В работе сделан вывод, что форель можно выращивать, заменяя рыбную муку до 5–15 % на высушенную биомассу куколок тутового шелкопряда, без влияния на показатели роста рыб.

В литературе отсутствуют сведения о выращивании радужной форели с использованием в качестве ингредиента кузнечиков и саранчи, но исследовано влияние кормления радужной форели биомассой домового сверчка ( Acheta domesticus ) и личинками жука Zophobas morio .

В экспериментах коммерческий корм на 25 % заменялся на живых сверчков или личинок жука, а также в соотношении 1 : 1. При кормлении в течение

Насекомые могут рассматриваться как источники белка и функциональные ком- поненты корма, которые положительно влияют на гистоморфоло-гическое строение желудочнокишечного тракта рыб и стимулируют увеличение полезных бактериальных популяций в кишечнике.

60 дней не обнаружено существенных различий в росте и выживаемости особей в контрольной и опытных группах. Коэффициент эффективности усвоения белка был самым высоким в контрольной группе. Установлено, что включение насекомых в рацион привело к более низким значениям содержания в мышцах рыб жирных кислот. Субъективная сенсорная оценка приготовленного филе выявила значительно менее приемлемый вкус, аромат и послевкусие в группе рыб, питавшихся только насекомыми, по сравнению с другими группами. В то же время у рыб, питавшихся кормами, состоящими из насекомых, выявлен более светлый цвет филе. Не выявлено грубых морфологических или гистологических аномалий особей во всех группах.

Проводился 71-дневный эксперимент по изучению влияния различных насекомых в рационе для откорма мальков радужной форели массой 53,39 ± 3,74 г. В рацион питания рыб включалось по 20 % от массы корма муки из Hermetia illucens, Tenebrio molitor, тропического домашнего сверчка (Gryllodes sigillatus) и туркестанского таракана (Blatta lateralis). Сформированные диеты были изонитрогенными (45 %) и изоэнергетическими (10 МДж/кг). Выявлено, что включение муки из насекомых не влияло на выживаемость особей в течение экспериментального периода. Отмечено увеличение массы у рыб, в рацион питания которых включены Blatta lateralis и Tenebrio molitor. Кормление форели диетой, содержащей Hermetia illucens в своем составе, не влияло на рост особей. Таким образом, названные насекомые могут использоваться в качестве частичной замены рыбной муки без негативного влияния на параметры выживания или роста особей Oncorhynchus mykiss.

Заключение

Сделаны выводы, что насекомые могут рассматриваться как источники белка и функциональные компоненты корма, которые положительно влияют на гистоморфологическое строение желудочно-кишечного тракта рыб

Шайхиев И. Г., д-р техн. наук, доцент, Казанский национальный исследовательский технологический университет; Свергузова С. В., д-р техн. наук, профессор, Сапронова Ж. А., д-р техн. наук, доцент, Святченко А. В., старший преподаватель, Белгородский государственный технический университет им. В. Г. Шухова;

Ушакова Н. А. д-р техн. наук,

Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова Российской академии наук

Источник: Вестник АГТУ. Сер.: Рыбное хозяйство. 2021. № 1 f