ДОБАВКА К КОРМУ ДЛЯ РЫБ Российский патент 2015 года по МПК A23K1/00 

Изобретение предназначено для использования в рыбоводстве, в частности относится к кормам для рыб при их выращивании в природных и искусственных водоемах.

В настоящее время известно большое количество кормов для рыб, используемых при их выращивании в природных (прудах, реках) и искусственных (аквариумах) водоемах [www.aquafeed.ru/ru.ask.com/; Корма+Для+Рыбwww.centromall.ru и т.п.]. Выбор конкретного корма определяется породой рыб, особенностями водоема, задаваемым эффектом.

Как правило, корм для рыб состоит из кормосмеси и кормовых добавок. В состав комосмесей для рыбы, выращиваемой в прудах, входят жмыхи, шроты, комбикорма, отходы пищевой и спиртовой промышленности, некоторые сельскохозяйственные культуры (ячмень, люпин, люцерна) и т. п. Качество кормов зависит от содержания в них питательных веществ (белки, жиры, углеводы), а также витаминов. [http://www.cnshb.ru/AKDiL/0015/base/RK/000174.shtm]. Вместе с тем, потребности рыбы в питательных веществах индивидуальны для каждого вида, зависят от нескольких факторов (возраст рыбы, ее масса тела и подвижность).

Введение в кормосмесь кормовых добавок позволяет оптимизировать питательный состав кормов, улучшить их биодоступность и сохранение свойств корма при хранении, обеспечить лечебное и профилактическое действие, воздействовать на скорость развития рыб и т.п. К числу кормовых добавок относятся, в частности, микроэлементы, витамины В и С, лигнины, карбоксиметилцеллюлоза [http://aquariumfishfood.ru/; SU 1567140, 1990; GB 1466003, 1977].

Наибольший интерес в качестве кормовых добавок представляют вещества, воздействующие на биологическую активность организма рыбы. Так, известно введение в кормосмесь хитозана, обладающего неспецифической биологической активностью, но используемого в качестве связующего компонента [RU 2221437, 2004], однако его воздействие на скорость роста рыб и их защиту от негативного воздействия внешней среды весьма невелико.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является использование в качестве добавки в кормовую смеси баксина и янтарной кислоты, которые содержатся в кормовой смеси в количестве, мг/кг кормосмеси: баксин - 100-1000, янтарная кислота и/или ее соединения - 50-500 [RU 2312517, 2007].

Применяемый в составе добавки баксин представляет собой высушенную биомассу выращенных в водно-минеральной питательной среде и инактивированных клеток одного из видов экстремофильных галобактерий (Halobacterium halobium 353П, ВКПМ в-1739), обитающих в сильно соленых водах некоторых озер Южной Африки, Мертвого моря, залива Кара-Богаз и других. В настоящее время баксин рекомендован в качестве биологически активной добавки к пище человека [RU 2109515, 1998]. Препарат представляет собой лиофильно высушенный порошок биомассы галобактерий. Применим как биологически активная добавка к пище, как средство уменьшения токсического эффекта противоопухолевых соединений. Применим для профилактики и терапии лучевой болезни.

Недостатком кормовой добавки является недостаточное стимулирующее воздействие на развитие рыб и защиту их организма от воздействия тяжелых металлов.

Задачей, решаемой авторами, являлось расширение спектра используемых кормовых добавок для рыб с целью достижения более ускоренного развития рыб и обеспечения защиты их организма от воздействия тяжелых металлов.

Технической задачей являлось создание композиции на основе Halobacterium halobium, способной обеспечить поставленную выше задачу.

Технический результат достигался созданием препарата, содержащего сухую стерилизованную культуральную жидкость, полученную в результате культивирования штамма Halobacteriuin halobium 353П, ВКПМ В-1739 (КЖбаксин), и соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) при следующем соотношении ингредиентов (мас.%) от корма:

КЖбаксин - 10-20%,

ЭДТА - 5-10%,

Кормосмесь - остальное.

Добавка содержит смесь компонентов питательной среды с клетками Halobacteriuin halobium (баксина) и ЭДТА.

Стерилизованная культуральная жидкость Halobacterium halobium высушенная методом сублимации, содержит от 0,05 до 0,20 мг/г общей суммы каротиноидов, которые работают как ловушки свободных радикалов, повышают иммунный статус, улучшают состояние кожи, благотворно влияют на зрение. Содержащиеся в ней бетаины и эктоины способны защищать биологические молекулы и живые клетки от экстремальных воздействий (замораживания/размораживания, высушивания, нагревания). Наряду с этим она, в частности, за счет метаболитов, продуцированных бактериями при их росте и в ходе обезвоживания, обладает повышенной антиоксидантной активностью.

Результаты оценки антиоксидантной активности стерилизованной культуральной жидкости Halobacterium halobium по ее воздействию на растертую ткань печени мышей [по методике ингибирования промежуточного продукта окисления - диеновых конъюгатов (ДК) и по ингибированию конечного продукта окисления - малонового диальдегида (МДА) в системе in vitro - в гомогенате печени мышей и в системе in vivo на мышах с токсикозом, индуцированным четыреххлористым углеродом] приведена в таблице 1.

Таблица 1 Оценка антиоксидантной активности сухой культуральной жидкости Halobacterium halobium Наименование объекта Антиоксидантная активность, у.е./мг Сухая культуральная жидкость Halobacterium halobium 10±1 Сухие клетки Halobacteriumhalobium 7±1 Альфа токоферол 2±0,3

Оптимальная концентрация в смеси сухой стерилизованной культуральной жидкости Halobacterium halobium (баксин) - 15 мас.%.

Снижение ее концентрации менее 10 мас.% существенно снижает антиоксидантное действие препарата. Повышение концентрации более чем 15 мас.% практически не влияет на свойства препарата, но повышает возможность разрушения метаболитов под действием собственных ферментов гидробионтов. При использовании в качестве кормосмеси корма, не содержащего витамин А, количество КЖбаксина должно быть повышено до 18-20 мас.%.

Одним из компонентов предлагаемой добавки является ЭДТА. В настоящее время ЭДТА, как правило, применяют в виде дигидрата двунатриевой соли (комплексен III, трилон Б, Na₂-ЭДТА) или соли кальция-натрия в качестве антиокислителя и стабилизатора окраски при производстве маргарина и майонеза в количестве до 100 мг/кг, рыбных и консервов из морепродуктов (ракообразных и моллюсков) - до 75 мг/кг [am-am.su/210-antioksidante385-cana2-edta.html], а также в виде 5% раствора перорально для нейтрализации тяжелых металлов при оральной хелатотерапии [http://www.nmiff.ru/paradeigma/edta.htm]. В организме ЭДТА практически не усваивается. Допустимая суточная норма для его введения в организм человека в виде биодобавок составляет около 2.5 мг/кг массы тела в день.

Особенностью заявляемой кормовой добавки является использование в качестве препарата, содержащего клетки Halobacterium halobium, сухой стерилизованной культуральной жидкости, полученной в результате их культивирования при повышении концентрации данного ингредиента в корме с 0,1 мас.% до 20-40 мас.% с одновременным введением в корм существенно более высоких количеств ЭДТА в количестве 5-10 мас.% вместо 0,1-5 мас.%.

Как показали проведенные эксперименты, новая комплексная добавка существенно повышает обменные процессы в организме рыбы, усиливая величину и скорость набора массы тела и очищая организм рыбы от негативных элементов, в частности тяжелых металлов, которые являются ферментными ядами, воздействуют на металлоферменты, ответственные за очистку организма от ксенобиотиков и за размножение клеток. Кормление рыб кормом, включающим баксинсодержащий компонент и ЭДТА, позволяет нормализовать обмен веществ у рыб, детоксицировать организм, повысить резистентность к неблагоприятным внешним условиям и реализовать резервы их роста и развития в пределах генотипа, интенсифицировать регенерацию тканей

Действие препарата базируется на введении в полость кишечника биокаротиноидов и ЭДТА, что позволяет поддерживать в ЖКТ активность биологических компонентов препарата, диффузию антиоксидантов и детоксицирующий эффект, с сорбцией токсичных соединений, что особенно важно для общей детоксикации организма.

Использование сухой КЖбаксин и ЭДТА позволяет проводить приготовление кормов методом экструзии при краткосрочном нагревании до 95°С, обеспечивается равномерное распределение в составе кормосмеси за счет дробного разведения. Данная технология удобна и технологична в процессе производства, в том числе и непосредственно в местах применения, так как не требует специального оборудования.

В качестве кормосмеси используют, как правило, стандартные корма для рыб, например упомянутые в ГОСТ 10385-76 (Комбикорма для прудовых рыб, Москва, 1979, с.76), такие как рецептура 16-80 кормосмеси, содержащей следующие компоненты: белково-витаминный концентрат дрожжи гидролизные, муку рыбную, муку пшеничную, шрот соевый, шрот подсолнечный, метионин, премикс; а также продукционные корма для выращивания прудового карпа "Карп прудовый 26/3 и 26/5", содержащие муку рыбную, муку мясокостную, дрожжи, шрот подсолнечный, шрот соевый, пшеницу, ячмень, отруби, премикс ПКП. Корма могут дополнительно содержать добавку витамина А (ретинол) в дозе 15000 ед.

Кормовая добавка готовится следующим образом. Первоначально получают препарат КЖбаксин следующим образом. Микроорганизмы Halobacterium halobium выращивают методом глубинного культивирования в ферментерах, имеющих объем 250 л. Поддержание рабочего значения рН (7,2-7,4) осуществляется с помощью контура контроля и регулирования. Освещение среды выращивания в ферментере осуществляется люминесцентными лампами, расположенными в светопропускающих каналах ферментера. Воздух для аэрации растущей бактериальной суспензии в ферментер подается через эжекторы циркуляционных насосов. При достижении оптической плотности не менее 1,0, измеренной в 3 мм кювете против дистиллированной воды при 490 нм в ферментер насосом-дозатором из мерника со скоростью 1-10 л/час, начинают подавать раствор питательных солей (натрий хлор, магний сернокислый, калий хлористый, натрий лимоннокислый), а из мерника микроэлементов насосом-дозатором начинают подавать раствор микроэлементов (кислота ортофосфорная, марганец хлористый, железо (II) сернокислое, цинк сернокислый) со скоростью 50-300 мл/час. По достижении рабочего объема 150 л начинается обор суспензии из ферментера через сливной штуцер, которая направляется на сепарацию. Количество отработанной культуральной жидкости в общем объеме среды варьируют в интервале 25-50%, подбирая его таким образом, чтобы не допустить падения оптической плотности системы ниже значения 0,7. Суспензию товарной биомассы галобактерий собирают в сборник и переливают в напорные емкости, из которых она поступает на сепарацию. Сепарацию производят на центробежных сепараторах. Скорость протока сепарируемой суспензии варьируют в интервале 8-40 л/час, подбирая ее таким образом, чтобы выход сгущенной пасты биомассы галобактерий не снижался ниже 8 г/л суспензии. Для сушки используют метод лиофилизации или высушивание под вакуумом. При использовании лиофилизации сгущенную пасту продукта замораживают в морозильном шкафу при температуре -50°С. Количество пасты, загружаемой в лоток, составляет 400-600 г для сушилки типа TG-5 или 500-1000 г для сушилки типа LZ-9. Продолжительность цикла высушивания составляет 48-72 часа. В процессе сушки поддерживают следующие параметры:

- температура нагретых плит, не более - 15-20°С,

- остаточное давление, не более - 0,5 мм рт.ст.

При высушивании под вакуумом продукт загружают в лотки из нержавеющей стали в количестве 400-600 г и помещают в вакуум-сушильный шкаф. В процессе сушки, длящемся 24-48 часов, поддерживают температуру 25-50°С.

Полученный сухой препарат вместе с заданным количеством ЭДТА добавляют в корм непосредственно перед применением или в установленной пропорции загружать в бункер для экструзии с кормом.

Добавка КЖбаксина в различные корма для рыб в количестве от 100 до 200 г на кг кормосмеси активизирует иммунную систему рыбы, ускоряет ее рост и развитие. Введение ЭДТА в количестве от 50 до 100 г/кг кормосмеси совместно с КЖбаксин повышает эффективность последнего, причем комбинация баксин - ЭДТА проявляет синергичное действие на организм рыбы.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Испытания кормовых добавок проводили на сеголетках карпа массой 38-45 г в лабораторных условиях в проточных аквариумах. Сеголетков карпа по 20 шт. содержали в 70 л проточных аквариумах при температуре воды в ходе всего опыта в пределах 18-21°C, и с содержанием кислорода от 6,8 до 9 мг/л. При этом общая длительность эксперимента составила 45 дней. Из них 14 дней пришлись на процесс адаптации рыб к аквариумным условиям и перевод их на нормированный режим кормления - 4% в сутки. Курс скармливания кормокомбинаций составил 24 дня.

Параллельно проводили следующие эксперименты с кормосмесью «Карп прудовый 26/5»:

- вариант 1 - кормосмесь без добавок;

- вариант 2 - кормосмесь с добавкой витамина А (15000 ед);

- вариант 3 - кормосмесь с добавкой 0.5% баксина и 0,2% янтарной кислоты (ближайший аналог);

- вариант 4 - кормосмесь с добавкой 8% ЭДТА;

- вариант 5 - кормосмесь с добавкой 15% КЖбаксина;

- вариант 6 - кормосмесь с добавкой 15% КЖбаксина и 8% ЭДТА;

- вариант 7 - кормосмесь с добавкой 15% баксина и 8% ЭДТА;

- вариант 8 - кормосмесь с добавкой 10% КЖбаксина и 5% ЭДТА;

- вариант 9 - кормосмесь с добавкой 20% КЖбаксина и 10% ЭДТА;

- вариант 10 - кормосмесь с витамином А и добавкой 20% КЖбаксина и 8% ЭДТА.

По завершении курса кормления и на всех этапах эксперимента проводили сравнительную оценку физиологического состояния рыб по гематологическим параметрам. Рыбоводные расчеты абсолютного, относительного и среднесуточного прироста средней массы проводили по общепринятым методам. При этом оценивали относительный прирост массы рыб $$\Delta M_{отн}^{о}$$ , который характеризует интенсивность роста рыб (%) в сравнении с начальной массой или в среднем за период по формуле:

Полученные результаты приведены в таблице 2. Анализ полученных данных показал, что значения основных биохимических параметров слизи у рыб в опытных и контрольной группах практически не различаются и соответствуют физиологической норме. При этом отмечается нормализация уровня гемоглобина в слизи рыб, т.к. заявляемая добавка нормализует обмен веществ, при этом относительный прирост практически удвоился, а по сравнению с ближайшим аналогом вырос на 20%. Сопоставление результатов использования заявляемой рецептуры и ее ингредиентов показало существенный рост показателей при использовании добавки и достигаемый при этом синергизм. При этом, как показали проведенные эксперименты, отмечается рост показателей при использовании в ее составе КЖбаксина по сравнению с баксином, по-видимому за счет обогащения смеси метаболитами и питательными веществами, входящими в КЖ.

Пример 2. В условиях примера 1 изучалось влияние кормовых добавок на выращивание рыбы в присутствии тяжелых металлов. С этой целью в воду добавляли соли тяжелых металлов до содержания кадмия 10,0 мкг/л; свинца - 120 мкг/л, цинка 120 мкг/л, меди 120 мкг/л

В качестве кормосмеси применяли рецептуру 16-80, в качестве кормовых добавок использовали

- вариант 1 - кормосмесь без добавок;

- вариант 3 - кормосмесь с добавкой 0.5% баксина и 0,2% янтарной кислоты (ближайший аналог);

- вариант 6 - кормосмесь с добавкой 15% КЖбаксина и 8% ЭДТА;

- вариант 9 - кормосмесь с добавкой 20% КЖбаксина и 10% ЭДТА;

- вариант 10 - кормосмесь с витамином A и добавкой 20% КЖбаксина и 10% ЭДТА.

Полученные результаты показали, что использование заявляемой добавки существенно снижает содержание тяжелых металлов в организме рыб. В случае использования смеси баксина с янтарной кислотой защитный эффект незначителен.

Приведенные примеры иллюстрируют, что корм для рыб, представляющий собой стандартную кормосмесь с добавкой КЖбаксина и ЭДТА, оказывает положительное влияние на рыбоводно-биологические показатели выращивания рыб. При этом наиболее выражены эффект ростостимуляции, детоксикации, иммунокоррекции и выживаемости искусственно зараженной рыбы.

Таблица 2 Влияние природы кормовой добавки на содержание показатели жизнедеятельности рыб Показатель Вариант добавки норма 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Относительный прирост*, %   6,79 6,81 10,7 8,89 9,34 12,71 11,71 10,66 12,76 12,82 Слизь Гемоглобин, эр./мкл 0-10 105,4±26,1 97,1±12,5 13,0±2,0 12,0±1,8 12,0±1,8 9,2±0,1 9,1±0,1 9,3±0,1 9,1±0,1 8,5±0,1 Белок, г/л 0,3-1,0 0,98±0,09 0,86±0,05 0,79±0,1 0,89±0,1 0,89±0,1 0,68±0,4 0,72±0,4 0,55±0,3 0,72±0,4 0,66±0,4 Кровь Глюкоза крови, мкг/л 70-80 103,0±7,6 101,0±5,8 108±13,8 87,0±10,1 91,0±8,4 98,1±3,4 105,1±3,4 98,0±6,4 105,1±3,4 98,3±3,4 Гемоглобин, г/л 70-90 89,1±3,8 89,6±7,5 66,4±3,3 76,4±2,3 77,8±3,3 80,3±2,5 85,3±2,5 80,9±2,5 85,3±2,5 85,2±2,5 Эритроциты, млн/мкл 1,0-1,2 1,19±0,2 1,19±0,2 1,03±0,06 1,01±0,01 1,0±0,01 1,10±0,01 1,15±0,01 1,1±0,01 1,15±0,01 1,16±0,01 Лейкоциты, тыс./мкл 20-25 24,1±3,4 24,7±3,6 42,1±6,0 24,2±3,0 22,8±2,1 23,8±2,3 25,2±2,3 22,0±2,2 25,2±2,3 25,4±2,3

Таблица 3 Влияние природы кормовой добавки на содержание тяжелых металлов в организме рыб. Металл, мг/кг   Норма* ПДК 1 3 6 9 10 Кадмий 0,2 2,2±0,4 2,0±0,4 0,8±0,4 0,8±0,4 0,7±0,4 Свинец 1,0 5,1±1,2 4,8±1,1 3,0±1,2 2,8±1,2 3,4±1,2 Цинк 40 49,1±5,9 52,2±5,2 32,5±3,8 30,2±3,5 35,5±3,2 Медь 10 35,0±5,0 33,0±5,0 22,4±2,4 20,4±3,2 22,0±2,4 *http://www.dietolog.org/components/food-toxins/heavy-metals/#requirements-the-content-heavy-metals-foods

Изобретение относится к кормопроизводству, в частности к добавке к корму для рыб. Добавка содержит клетки Halobacterium halobium и соли этилендиаминтетрауксусной кислоты, при этом клетки Halobacterium halobium содержатся в добавке в виде сухой стерилизованной биомассы, полученной при их культивировании и последующем обезвоживании культуральной жидкости, содержащей эти клетки. Ингредиенты содержатся в кормовой смеси в концентрации, масс.%: клетки Halobacterium halobium в виде сухой стерилизованной биомассы - 10-20, соли этилендиаминтетрауксусной кислоты 5-10, кормовая смесь - остальное. При этом в случае, если корма не содержат витамин А, то ингредиенты в кормовой смеси берутся в следующем соотношении, мас.%: клетки Halobacterium halobium в виде сухой стерилизованной биомассы - 18-20, соли этилендиаминтетрауксусной кислоты - 5-10, кормовая смесь - остальное. Использование изобретения позволит положительно влиять на биологические показатели выращенных рыб, а также защитить организм рыб от воздействия тяжелых металлов. 1 з.п. ф-лы., 3 табл.

1. Добавка к корму для рыб, содержащая клетки Halobacterium halobium, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит соли этилендиаминтетрауксусной кислоты, а клетки Halobacterium halobium содержатся в добавке в виде сухой стерилизованной биомассы, полученной при их культивировании и последующем обезвоживании культуральной жидкости, содержащей эти клетки, причем ингредиенты содержатся в кормовой смеси в концентрации, мас.%:
сухая культуральная жидкость - 10-20,
соли этилендиаминтетрауксусной кислоты 5-10,
кормовая смесь - остальное.

2. Добавка к корму для рыб по п.1, отличающаяся тем, что для кормов, не содержащих витамин А, содержание ингредиентов в кормовой смеси составляет, мас.%:
сухая культуральная жидкость 18-20,
соли этилендиаминтетрауксусной кислоты 5-10,
кормовая смесь - остальное.