ОПЫТ ОБОГАЩЕНИЯ НАУПЛИУСОВ АРТЕМИИ МИКРОБНЫМ БЕЛКОМ (ГАПРИНОМ) И ЖИРНЫМИ КИСЛОТАМИ

Аннотация. В статье рассматриваются результаты исследования по обогащению науплиусов артемии микробным белком (гаприн) и жирными кислотами (льняное масло, препарат «Арфит»). Приводятся данные по выживаемости обогащенных науплиусов в зависимости от количества вносимых препаратов. Представленные результаты помогут разработать некоторые элементы технологии обогащения артемии продуктами микробиосинтеза.

Ключевые слова: науплиусы артемии, гаприн, микробный белок, льняное масло, жирные кислоты, обогащенные корма.

Abstract. The article discusses the results of research on the enrichment of Artemia nauplii with microbial protein (haprin) and fatty acids (linseed oil, the drug «Arfit»). Data are given for the survival rate of enriched nauplii in dependence of quantity of used drugs. The presented results will help to develop some elements of technology for Artemia enrichment with microbiological synthesis of products.

Key words: Artemia nauplii, haprin, microbial protein, linseed oil, fatty acids, enriched feeds.

Введение
При переходе на экзогенное питание личинкам многих видов рыб вводят легкоусвояемые высокобелковые компоненты. На личиночной стадии развития в естественных условиях основным источником белка для рыб являются живые организмы зоопланктона [10].

В индустриальном рыбоводстве в качестве стартового живого корма используют науплиусов артемии, т. к. они обладают малым размером, высокой пищевой ценностью, а также легкостью захвата личинками рыб. Одно из главных преимуществ артемии для рыбоводных предприятий заключается в том, что цисты могут храниться на протяжении длительного времени [6].

Впервые метод обогащения науплиусов артемии был предложен бельгийскими учеными в 80-х годах прошлого столетия. Он заключается в инкубации цист, отделении науплиусов от оболочек и невыклюнувшихся цист. Далее науплиусов артемии в возрасте 24 ч помещают в питательную среду, в среднем, на 12-24 ч. По достижению второй метанауплиальной стадии развития рачки способны потреблять частицы корма [11]. В качестве обогащенной среды возможно использование жирных кислот, витаминов, белков, пигментов, терапевтических, профилактических средств и др. [6].

Особый интерес представляет обогащение рачков артемии микробным белком (гаприном). Гаприн – это биомасса метанокисляющих бактерий Mithylococcus capsulatus. Данные бактерии характеризуются высокой интенсивностью размножения и синтеза белка. Для гаприна отмечено значительное содержание протеина (около 70%), наличие всех незаменимых аминокислот, но отсутствие полиненасыщенных жирных кислот семейства линоленовых (омега-3) и линолевых (омега-6) [8]. Поэтому для достижения сбалансированного рациона личинок рыб целесообразно обогащать живые корма не только белковыми компонентами, но и жирными кислотами.

Основное преимущество обогащения артемии жирными кислотами – недостаточное количество в рачках эйкозапентаеновой (EPA) и докозагексаеновой (DHA) кислот класса омега-3 и омега-6 соответственно. Эти жирные кислоты не могут быть синтезированы, но они жизненно необходимы для роста личинок рыб [3].

Эффективность обогащения метанауплиусов артемии жирными кислотами была доказана в ряде экспериментов по выращиванию личинок и молоди осетровых, окунёвых, карповых, а также морских видов рыб и ракообразных [10, 13, 12]. Выживаемость личинок рыб напрямую зависит от количества у метанауплиусов артемии эйкозапентаеновой кислоты, а скорость линейно-весового роста - от содержания докозагексаеновой [12].

Эксперименты по обогащению гаприном стартовых живых кормов в виде метанауплиусов артемии ранее не проводились. В конце прошлого столетия были проведены опытные работы по включению гаприна в состав искусственных стартовых и продукционных кормов для карповых, окунёвых, лососевых и сиговых видов рыб как целесообразной альтернативе дефицитной рыбной муки [4, 5, 7, 8, 9]. Результаты таких исследований позволяют говорить о рациональности использования гаприна в аквакультуре.

Перспективы обогащение метанауплиусов артемии гаприном и жирными кислотами огромны. Обогащение этих гидробионтов гаприном позволит повысить содержание белка и незаменимых аминокислот в рачках, к тому же, жирные кислоты дополнят необходимые для жизнедеятельности рыб линоленовые и линолевые кислоты.

В ходе опытных работ 2020 г. были проведены исследования по подбору питательных сред (гаприн, льняное масло, препарат «Арфит») и их дозировок. Основным критерием подбора обогащающего раствора для рачков являлась их высокая выживаемость после биоинкапсуляции.

Материал и методика исследования
Для проведения экспериментов использовали цисты жаброногих рачков артемии сибирских популяций (Artemia parthenogenetica Barigozzi, 1974; Sterling, 1978), заготовленные в водоемах Алтайского края (рисунок 1).

Цисты артемии инкубировали по стандартной методике [2] в производственных условиях в конусовидных 210-литровых аппаратах (рабочий объем 150 л), оснащенных системой аэрации и люминесцентным освещением (рисунок 2).

В аэрируемый солевой раствор (морская соль NaCl в количестве 20 г/дм³) добавляли перекись водорода (2 мл/дм³). Далее загружали сухие цисты в количестве 2 г/дм³. Инкубацию цист проводили в течение 24-28 ч при постоянной аэрации, освещении 2000 Lx и температуре воды 27-28°С.

Слив рабочего раствора из аппарата осуществляли с помощью нижнего крана через сбросную трубу, на выходе которой науплиусы артемии концентрировались в газовом садке. Далее рачков помещали в пресную воду с целью отделения гидробионтов от оболочек и невыклюнувшихся цист.

Для обогащения использовали самодельную экспериментальную установку (рисунок 3), состоящую из пластиковых резервуаров объемом 1,5 л, рабочим объемом 1 л, установленных в каркас (аквариумы 20 л) и помещенных в водную среду при температуре воды 19-22°С. Постоянная подача кислорода обеспечивалась с помощью многоканальных компрессоров.

За основу методики обогащения метанауплиусов артемии взята разработка способа приготовления живого корма для личинок и молоди осетровых рыб [6]. Для биоинкапсуляции в солевой раствор (NaCl – 15 г/дм³) вносили метанауплиусов артемии на второй науплиальной стадии. Далее в раствор с рачками добавляли микробный белок, растительные масла и премиксы, взбитые в воде до мелкодисперсного состояния. Обогащение происходило в два этапа. Первое – при закладке метанауплиусов артемии в питательную среду, второе – через 6 ч после закладки. Подсчет выхода метанауплиусов проводили через 6 ч после второго обогащения. Каждый вариант обогащения включал в себя 3-6 повторностей.

Характеристика обогащающих компонентов

1. Для гаприна как продукта микробиологического синтеза характерна очень высокая интенсивность синтеза и размножения протеина. Это делает привлекательным его использование для производства кормового белка как альтернативы рыбной муке. Выращивание этих бактерий ведется на углеводородах природного газа, где в питательную среду вводятся неорганические минеральные и азотистые соли [1]. Гаприн обладает высоким содержанием протеина, что сближает его с рыбной мукой. Гаприн содержит большое количество нуклеиновых кислот, что обуславливает высокую скорость роста и размножения микроорганизмов. Гаприн обладает высоким уровнем липидов, однако в нем отсутствуют полиненасыщенные жирные кислоты. Отличительная особенность его аминокислотного состава – это высокое содержание таких незаменимых кислот как фенилаланин, метионин и тирозин, что дает гаприну особые преимущества перед белками с дефицитом аминокислот [8]. Поэтому гаприн весьма эффективен для включения его в состав стартовых кормов для личинок и молоди рыб.

2. Льняное масло вырабатывается из семян льна. Особо богато полиненасыщенными жирными кислотами – линолевой и альфа-линоленовой в соотношении 1:1. Кроме того, в льняном масле содержится жирная кислота из семейства омега-6 – гамма-линоленовая. Также льняное масло является источником витаминов и минеральных веществ.

3. «Арфит» – лечебно-профилактический, иммуномодулирующий препарат-премикс, применяющийся в качестве обогатительной добавки кормов для личинок, молоди рыб и ракообразных. В состав «Арфита» входит фитокомплекс и концентрат из цист артемии. Содержит незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты (омега-3, омега-6).

Результаты исследований

При проведении экспериментов было выяснено, что одноразовое обогащение рачков гаприном в концентрации 0,4 г/л мало эффективно (элиминация достигла 91,9 %). В среднем, выживаемость науплиусов в опытных аппаратах при использовании двухразовой биоинкапсуляции была в 3 раза выше, чем в аппаратах, где обогащающие компоненты вносили один раз – 92,9 и 29,2 % соответственно.

При подборе дозировок была определена оптимальная концентрация гаприна в питательной среде, которая составила 0,9 г/л. Выживаемость рачков в обогащающем растворе с содержанием гаприна 0,9 г/л, в среднем, была в 5,5 раз выше, чем в питательной среде с концентрацией гаприна 0,4 г/л (таблица 1).

Использование льняного масла в концентрации 0,6 г/л и гаприна (0,9 г/л) при двукратной биоинкапсуляции метанауплиусов артемии оказалось более целесообразным, чем применение препарата «Арфит» (0,8 г/л) и гаприна. Внесение в обогащающий раствор препарата «Арфит» привело к значительному снижению выживаемости рачков, которая не превысила 50 %. В то же время, добавление в питательную среду льняного масла способствовало повышению выживаемости науплиусов (92,3 – 95,5 %).

Проведение экспериментальных работ по определению оптимальных питательных сред белкового, аминокислотного и жирнокислотного состава для обогащения метанауплиусов артемии позволило предложить следующие временные рекомендации (таблица 2).

Результаты проведенных исследований позволят подготовить и провести на рыбоводных предприятиях Тюменской области сравнительный анализ результатов кормления личинок осетровых (сибирский осетр, стерлядь) и сиговых (муксун) видов рыб стартовыми живыми кормами, обогащенными гаприном и льняным маслом.

Список литературы:

1. Барта, Я. Нетрадиционные корма в рационе сельскохозяйственных животных: пер. со словац. / Э. Г. Филипович. М.: Колос, 1984. – 272 с.

2. Воронов, П. М. Инструкция по заготовке, очистке, активации, инкубации и контролю за жизнеспособностью яиц артемии / П. М. Воронов. Краснодар: Красн. фил. ВНИИПРХ, 1986. – 18 с.

3. Гунько, А. Ф. Результаты применения артемии для питания молоди осетровых / А. Ф. Гунько, Т. Г. Пласкачевская // Вопросы ихтиологии. 1962. №2(23). – С. 220-228.

4. Лютиков, А. А. Культивирование ранней молоди судака (Sander lucioperca) и окуня (Perca fluviatilis) на искусственных диетах / А. А. Лютиков, А. Е. Королев, И. Н. Остроумова // Известия КГТУ. 2020. №56. – С. 34-47.

5. Нгуен, Т. Х. В. Разработка полноценного комбикорма для речного окуня (Perca fluviatilis l.), выращиваемого в искусственных условиях / Т. Х. В. Нгуен, С. В. Пономарев, Ю. В. Федоровых, Б. У. Дорджиев // Актуальные вопросы ветеринарной биологии. 2018. №3. – С. 37-42.

6. Патент РФ № 2014154573/13, 20.03.2016. Способ приготовления живого корма для личинок и молоди осетровых рыб // Патент России № 2577478. 2014. Бюл. № 8 / Чепуркина М. А.

7. Остроумова, И. Н. Влияние замены рыбной муки на высокобелковые соевые продукты и гаприн в кормах для сеголеток сиговых рыб / И. Н. Остроумова, В. В. Костюничев, А. А. Лютиков, А. К. Шумилина, Т. А. Филатова // Современное состояние водных биоресурсов: материалы 5-ой международной конференции. Новосибирск. 2019, 328 с. – С. 322-325.

8. Остроумова, И. Н. Эффективность использования гаприна в рационах карпа разного возраста / И. Н. Остроумова, Д. С. Аршавский, В. К. Калкун, К. Б. Мосейчук, Л. В. Смирнова, Ю. О. Траубе // Сборник научных трудов ГосНИОРХ: Белковые продукты микробиосинтеза в кормлении рыб и другие вопросы интенсивного рыбоводства. СПб. Т. 306. 1991, 162 с. – С. 27-46.

9. Тимошина, Л. А. Использование гаприна в кормах для радужной форели / Л. А. Тимошина // Сборник научных трудов ГосНИОРХ: Белковые продукты микробиосинтеза в кормлении рыб и другие вопросы интенсивного рыбоводства. СПб. Т. 306. 1991, 162 с. – С. 47-54.

10. Чепуркина, М. А. Использование метода обогащения науплиусов артемии в осетроводстве / М. А. Чепуркина, Е. А. Гилева, М. Прусиньска, Р. Кольман // Вестник рыбохозяйственной науки. 2014. Т. 1. №4. – С. 78-90.

11. Bengston, D. A. Use of artemia as a food source for aquaculture / D. A. Bengston, P. Léger, P. Sorgeloos // Artemia biology. 1991. №11. – P. 255-285.

12. Merchie, G. Use of nauplii and meta-nauplii. Manual on the production and use of live foot for aquaculture / G. Merchie, P. Lavens, P. Sorgeloos // FAO Fisheries Technical Paper. 1996. №361. – P. 137-163.

13. Scale, A. Brine shrimp (Artemia) as a satisfactory live food for fishes / A. Scale // Trans. Americ. Fish. Soc. 1933. №63. – P. 129-130.