Способ обогащения науплиусов артемии микробным белком гаприном и жирными кислотами для кормления личинок осетровых рыб Российский патент 2022 года по МПК A23K50/80 A01K61/00 

Изобретение относится к рыбному хозяйству и может быть использовано при подготовке живых кормов (науплиусы артемии) с помощью метода биоинкапсуляции для дальнейшего кормления личинок осетровых видов рыб в индустриальных условиях. Основными критериями подбора обогащающих растворов для рачков являлась высокая выживаемость гидробионтов и темпы линейного роста после обогащения.

Известен способ кормления личинок осетровых на рыбоводных хозяйствах России стартовыми живыми кормами на начальных этапах раннего онтогенеза (от 2-4-х до 10-15-ти суток) (RU патент №2490932, 27.08.2013) с дальнейшим переводом на сухие искусственные корма зарубежных или Российских фирм-производителей. Недостатком способа является то, что кратковременное применение живых кормов и быстрый переход на стартовые искусственные комбикорма личинок осетровых (например, сибирской стерляди Acipenser ruthenus marsiglii, коротконосого (малого) осетра Acipenser brevirostrum, сибирского осетра обской популяции Acipenser baerii) в этот период нередко сопровождается повышенным отходом (до 35,6-51,2 %) и низким темпом линейно-весового роста рыбы.

Известен способ приготовления живого корма для молоди осетровых и других видов рыб, предусматривающий применение науплиусов артемии. Науплиусы обладают высокой пищевой ценностью, малыми размерами, отрицательной плавучестью и легкостью захвата личинками рыб, благодаря чему их используют для кормления уже в первые дни жизни. Кроме того, сухие цисты возможно хранить в течение длительного времени. Для получения науплиусов применяют цисты артемии, которые предварительно инкубируют в солевом растворе при постоянном освещении и непрерывной подаче воздуха. После завершения инкубации рачков собирают в отдельную емкость, добавляя пресную воду для сепарации от невылупившихся цист и оболочек. Готовые науплиусы в течение 12-24-х часов скармливают личинкам рыб (1).

Благодаря примитивному типу питания артемии, применяемой в качестве стартового живого корма для личинок рыб, с помощью метода обогащения или биоинкапсуляции можно вводить молоди витамины, пробиотики, пигменты, профилактические и терапевтические средства (2). Известен способ обогащения живого корма для личинок морских видов рыб и ракообразных. Способ заключается в инкубации цист артемии Artemia franciscana, отборе вылупившихся науплиусов и дальнейшем повышении питательной ценности с помощью биоинкапсуляции препаратом Selco (изготовитель - фирма INVE, Бельгия). После обогащения эмульсией Selco науплиусы содержат в себе высокий уровень незаменимых высоконенасыщенных жирных кислот (ВНЖК) - докозагексаеновой - DHA (22:6ω3) и эйкозапентаеновой - EPA (20:5ω3). Наибольший результат в темпах роста личинок морских видов рыб и ракообразных показывают диеты, богатые ВНЖК и имеющие соотношение DHA:EPA как 2:1 в течение первых двух недель кормления (2).

Однако способ обогащения живого корма с помощью препарата Selco, применяемый в первую очередь в диетах для личинок морских видов рыб, не оказал существенного влияния на темпы линейно-весового роста и выживаемость мальков осетровых, относящихся на ранних этапах онтогенеза к пресноводным видам. Исследования иранских ученых по использованию биоинкапсулированных науплиусов артемии Artemia urmiana, предварительно пропитанных смесью из эмульсии Selco и витамина С (20%) в питании личинок персидского осетра Acipenser persicus показали отсутствие увеличения темпов линейно-весового роста рыбы и лишь незначительное повышение выживаемости (на 5%) по сравнению с кормлением необогащенными рачками (3; 4). В отличие от морских и анадромных рыб, полупроходные (сибирский осетр обской популяции) и пресноводные виды (стерлядь) нуждаются в жире, содержащем три типа ВНЖК - олеиновую (n9), линоленовую (n3) и линолевую (n6). Жирные кислоты линолевого и линоленового рядов являются незаменимыми, в организме рыб не синтезируются и должны поступать вместе с пищей в соответствии с потребностью особей. Эти кислоты преобразуются в другие высоконенасыщенные кислоты путем элонгации и денатурации.

Известен способ приготовления живого корма для личинок и молоди осетровых рыб, включающий использование науплиусов артемии сибирских популяций (Artemia sp.), обогащенных комплексом добавок. Данный метод заключается в том, что в солевой раствор с науплиусами второй науплиальной стадии в качестве обогащающего комплекса вводят жировую эмульсию в виде смеси льняного масла (oleum lini), пробиотика и витаминов в количестве 0,5 г/дм³, 0,04 мг/дм³, 0,04 мг/дм³ соответственно. Эмульсию в солевой раствор вносят двукратно с интервалом 6 часов, а курс кормления проводят после перехода личинок на экзогенное питание в течение 10-20 суток в зависимости от вида осетровых. В качестве пробиотика используют ацидофильное молоко «Наринэ-Форте», которое состоит из концентрированного молока, сквашенного симбиотическими заквасками ацидофильных лактобактерий штамма «Наринэ ТНСи» и активной закваской. В качестве витаминов применяют премикс ТРИОВИТ с микроэлементами, который содержит антиоксидантные витамины C, Е и β-каротин (провитамин А), а также олигоэлемент селен (Патент на изобретение (RU) №2577478 от 15.02.2016 г. «Способ приготовления живого корма для личинок и молоди осетровых рыб»; автор Чепуркина (Корентович) М.А.). Существенным недостатком данного способа является отсутствие в питательной смеси белков, поскольку личинкам многих видов рыб в период раннего онтогенеза помимо незаменимых жирных кислот необходимы легкоусвояемые протеины. Поэтому для достижения сбалансированного рациона при кормлении молоди целесообразно обогащать живые корма не только ВНЖК, но и высокобелковыми компонентами.

Данное техническое решение принято в качестве прототипа настоящего изобретения.

Целью настоящего изобретения является создание сбалансированной питательной смеси, содержащей высокобелковые вещества, включая незаменимые аминокислоты, незаменимые жирные кислоты и витамины, для обогащения живого корма (науплиусы артемии) с последующим использованием для кормления молоди осетровых рыб.

Технический результат настоящего изобретения заключается в обеспечении науплиусов артемии широким спектром питательных добавок при использовании метода обогащения. В качестве последних в солевой раствор с науплиусами второй науплиальной стадии при первом обогащении вводят суспензию микробного белка гаприна со значительным содержанием протеина, наличием всех незаменимых аминокислот и витаминов (группы В) в количестве 0,9 г/дм³. Через 6 часов в солевой раствор вносят эмульсию льняного масла в количестве 0,6 г/дм³ (второе обогащение). Съем продукции и кормление личинок рыб биоинкапсулированными науплиусами начинают через 6 часов после повторного обогащения.

Сущность изобретения заключается в том, что применение для биоинкапсуляции науплиусов артемии предложенной высокобелковой липидно-витаминной смеси и последовательное использование обогащенных рачков в кормлении личинок осетровых рыб приводит к увеличению выживаемости, ускорению темпов линейно-весового роста и повышению иммунного статуса молоди.

Следует отметить, что эксперименты по использованию гаприна в качестве обогащающего препарата для биоинкапсуляции науплиусов артемии ранее в России и за рубежом не проводились.

Гаприн - это биомасса метанокисляющих бактерий Mithylococcus capsulatus. Выращивание этих бактерий ведется на углеводородах природного газа, где в питательную среду вводятся неорганические минеральные и азотистые соли. Гаприн обладает высоким содержанием протеина (65-75 %), содержит большое количество нуклеиновых кислот, что обуславливает повышенную скорость роста и размножения микроорганизмов. Обладает значительным уровнем липидов, однако в нем отсутствуют высоконенасыщенные 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. Поэтому гаприн весьма перспективен для включения его в состав обогащающей смеси для науплиусов артемии как живых стартовых кормов для личинок и молоди рыб.

Льняное масло (oleum lini) - жирное растительное масло, получаемое из семян льна. Жидкость от золотисто-желтого до коричневого цвета, не растворимая в воде; растворяется в органических растворителях (кроме низших спиртов). Относится к быстровысыхающим маслам, так как легко полимеризуется в присутствии кислорода с образованием прочной прозрачной пленки. Эта способность обусловлена высоким содержанием высоконенасыщенных жирных кислот (триглицеридов): линолевой (15-30%), линоленовой (альфа-линоленовая и гамма-линоленовая семейства омега 6) (44-61%) и олеиновой (13-29%). Содержание насыщенных кислот - от 9 до 11 % (пальмитиновая и стеариновая). В состав семян льна также входят белки (до 24%), гликозид линамарин, углеводы, органические кислоты, ферменты, аскорбиновая кислота и каротин. Льняное масло является источником витаминов и минеральных веществ. Кинематическая вязкость при 20°C - 15,5·10⁻⁶ м²/сек, йодное число - 175-204. Температура застывания - от минус 16 до минус 27°С; d₂₀¹⁵ 0,926-0,936; n_D²⁰ 1,4800-1,4870; число омыления - 187-196, родановое число - 105-122. Льняное масло применяется в медицине для профилактики и лечения многих заболеваний.

Способ обогащения осуществляют следующим образом.

Цисты артемии инкубируют по стандартной методике (1) в конусовидных 210-ти литровых производственных аппаратах из пластика (рабочий объем аппарата - 150 л). Для работы применяют сухие цисты (Artemia sp.) высокого качества, заготовленные в сибирских озерах (водоемы Алтайского края, Курганской, Тюменской и Омской областей). Влажность сухих цист составляет 6-8 %; массовая доля скорлупы - менее 2 %; массовая доля примесей - менее 0,01 %. Среднесуточный съем продукции - 14,6 г/дм³; отношение сухого веса цист к сырой массе науплиусов - 1:2,5.

В солевой раствор (поваренная соль NaCl - 15 г/дм³) вносят культуру науплиусов артемии на второй науплиальной стадии, предварительно проинкубированных при температуре 27-28 °С, освещении 2000 Lx и постоянном барботаже воздухом в течение 24-26-ти часов; плотность загрузки науплиусов в аппарат - 300-400 шт./мл.

Далее готовят суспензию микробного белка (гаприна). Для ее приготовления в микробную массу (порошок светло-бежевого цвета) аккуратно вливают 200-250 мл теплой (температура 19-20 °С) отстоенной водопроводной воды, тщательно перемешивают и взбивают миксером до однородного состояния. Затем приготовленную добавку вносят в солевой раствор с науплиусами. Следует отметить, что обогащение артемии микробным белком сопровождается сильным пенообразованием, поэтому обогащающий раствор должен составлять не более 2/3 объема рабочей емкости. Через 6 часов проводят повторное обогащение с помощью эмульсии льняного масла, предварительно взбитого в воде (100-150 мл) с помощью электромиксера (в течение 40-60 секунд) до мелкодисперсионного состояния.

Через 6 часов после вторичной биоинкапсуляции науплиусов тщательно промывают в пресной воде и хранят в слабосоленом растворе (5 г/дм³) при температуре 12-13°С и постоянной аэрации воды (содержание растворенного в воде кислорода - не менее 5 мг/дм³) в течение 12-24 часов.

Перед кормлением живых обогащенных рачков процеживают через сито и вносят в резервуары с рыбой 12 раз в сутки в течение 15-20 суток. Для кормления молоди, подрощенной до 250-300 мг, можно использовать обогащенных рачков, предварительно подвергшихся заморозке.

Заявленный способ может использоваться в аквакультуре при подращивании личинок ценных видов рыб (осетровые, сиговые, окуневые и др.) до жизнестойких стадий с применением живых обогащенных кормов.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию “новизна”.

За счет реализации отличительных признаков изобретения (в совокупности с признаками, указанными в ограничительной части формулы) достигаются важные новые свойства объекта.

Обогащение науплиусов артемии микробным белком (гаприном) и жирными кислотами для кормления личинок осетровых рыб способствует ускорению темпов линейно-весового роста и увеличениею выживаемости молоди, оказывает положительное влияние на иммунитет рыбы.

Заявителю не известны какие-либо публикации, которые содержали бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат, заявляемое техническое решение соответствует критерию “изобретательский уровень”.

Промышленная применимость заявляемого способа подтверждается следующими примерами:

Пример 1.

В опытные инкубационные аппараты (в трех-шести повторностях) рабочим объемом 1,0 литр солевого раствора (NaCl - 15 г/дм³) при температуре воды 19,0-20,0 °С и содержании растворенного в воде кислорода не менее 5 мг/дм³ помещают метанауплиусы артемии после 24-26-ти часов инкубации (на второй науплиальной стадии). Далее в раствор с рачками добавляют микробный белок, взбитый в воде до однородного состояния, в количестве 0,4 г/дм³. Обогащение проводят в один этап.

Подсчет выхода метанауплиусов выполняют через 12 часов.

Пример 2.

Условия обогащения науплиусов такие же, как в примере 1.

Количество микробной массы (гаприна) при одноразовой биоинкапсуляции рачков составляет 0,9 г/дм³.

Подсчет выхода метанауплиусов выполняют через 12 часов.

Пример 3.

Условия проведения эксперимента такие же, как в примере 1.

Обогащение науплиусов артемии осуществляют в первый раз с помощью микробного белка (гаприна) в количестве 0,4 г/дм³, во второй раз (через 6 часов) - при использовании препарата «АРФИТ» (0,8 г/дм³). «АРФИТ» - это лечебно-профилактический, иммуномодулирующий препарат-премикс, применяющийся в качестве обогатительной добавки кормов для личинок, молоди рыб и ракообразных. В состав препарата входит фитокомплекс лечебных трав-эндемиков Сибири и Алтая, а также жировой концентрат из цист артемии. Содержит незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты - линоленовую и ленолевую (омега-3, омега-6).

Съем продукции и подсчет выхода метанауплиусов выполняют через 6 часов после второго обогащения.

Пример 4.

Условия содержания опытного обогащения рачков такие же, как в примере 1.

Биоинкапсуляцию науплиусов артемии проводят дважды: при первом обогащении - с добавлением микробного белка (0,9 г/дм³), при втором - с введением эмульсии препарата «АРФИТ» (0,8 г/дм³).

Съем продукции и подсчет выхода метанауплиусов проводят через 6 часов после второго обогащения.

Пример 5.

Условия проведения обогащения такие же, как в примере 1.

Биоинкапсуляцию, съем продукции и подсчет выхода рачков артемии выполняют как в примере 4, только при первом обогащении - с введением эмульсии препарата «АРФИТ» (0,8 г/дм³), при втором - с добавлением микробного белка (0,9 г/дм³).

Съем продукции и подсчет выхода метанауплиусов проводят через 6 часов после второго обогащения.

Пример 6.

Условия проведения эксперимента такие же, как в примере 1.

Микробную биомассу при биоинкапсуляции вводят при первом и втором обогащении в одинаковом количестве - 0,9 г/дм³ (2 раза).

Подсчет выхода метанауплиусов выполняют через 6 часов после второго обогащения.

Пример 7.

Условия проведения эксперимента такие же, как в примере 1.

Обогащение рачков осуществляют дважды (через 6 часов) с помощью мелкодисперсной эмульсии льняного масла (oleum lini) (0,6 г/дм³×2 раза).

Съем продукции и подсчет выхода метанауплиусов проводят через 6 часов после второго обогащения.

Пример 8.

Условия проведения эксперимента такие же, как в примере 1.

Биоинкапсуляцию науплиусов проводят дважды (через 6 часов): при первом обогащении с помощью гаприна (0,9 г/дм³), при втором - путем введения эмульгированного комплекса из льняного масла и препарата «АРФИТ» (0,6 г/дм³ и 0,8 г/дм³ соответственно).

Съем продукции и подсчет выхода метанауплиусов выполняют через 6 часов после второго обогащения.

Пример 9.

Условия проведения эксперимента такие же, как в примере 1.

Рачков обогащают дважды (через 6 часов): первый раз добавляют в солевой раствор эмульсию льняного масла (0,6 г/дм³), во второй - вводят микробный белок (0,9 г/дм³).

Съем продукции и подсчет выхода метанауплиусов проводят через 6 часов после второго обогащения.

Пример 10.

Условия проведения эксперимента такие же, как в примере 1.

Обогащенный раствор готовят из микробного белка (0,9 г/дм³), который вносят при первой биоинкапсуляции; повторное введение (через 6 часов) осуществляют с помощью эмульсии льняного масла (0,6 г/дм³).

Съем продукции и подсчет выхода метанауплиусов проводят через 6 часов после второго обогащения.

В таблице приведены результаты использования различных биопрепаратов для обогащения науплиусов артемии.

Таблица Обогаще-ние, № опыта Количество препарата при обогащении, г/дм³ Характеристика науплиусов после 12-ти часовой биоинкапсуляции Первое обогащение Второе обогащение гаприн льняное масло Арфит гаприн льняное масло Арфит длина, мм выживаемость, % 1 0,4 - - - - - 0,60±0,07* 8,1±1,4 2 0,9 - - - - - 0,66±0,03** 50,7±4,6 3 0,4 - 0,8 - - - 0,65±0,02** 14,4±2,8 4 0,9 - 0,8 - - - 0,67±0,05** 26,5±6,2 5 - 0,8 0,9 - - 0,68±0,06** 25,9±5,8 6 0,9 - 0,9 - - 0,67±0,02** 89,6±4,1 7 - 0,6 - - 0,6 - 0,73±0,01*** 95,5±3,7 8 0,9 0,6 0,8 0,70±0,04*** 45,9±8,7 9 0,6 - 0,9 - 0,72±0,05*** 92,3±4,4 10 0,9 0,6 0,71±0,03*** 96,1±4,8 контроль - - - - - - 0,58±0,03* 48,8±6,9

Примечание: В таблице указаны величины статистически достоверных различий: * - <0,05; ** - P<0,01; *** P<0,001.

Из данных, отображенных в таблице, следует, что наилучшие результаты по выживаемости науплиусов (96,1±4,8%) и темпу линейного роста рачков (0,71±0,03 мм) при уровне значимости P<0,001 получены после обогащения артемии микробным белком (гаприном), который вносят в количестве 0,9 г/дм³ при первой биоинкапсуляции. Повторное введение осуществляют через 6 часов с помощью эмульсии льняного масла (0,6 г/дм³).

Опытные работы по обогащению науплиусов артемии микробным белком (гаприном), содержащем незаменимые аминокислоты и витамины, и льняным маслом, имеющем в своем составе незаменимые ВНЖК (линоленовая и линолевая кислоты), осуществляли на экспериментальном участке цеха живых кормов Югорского рыбоводного завода (АО ЮРЗ), расположенного на территории Ханты-Мансийского автономного округа вблизи г. Ханты-Мансийска (ХМАО-Югра). Цель получения обогащенных рачков - кормление личинок сибирского осетра обской популяции, подращиваемых в бассейнах с замкнутой системой водоснабжения. Всего в условиях АО ЮРЗ было подрощено более 40 тыс. мальков, большая часть из которых выпущена в р. Иртыш, небольшое количество оставлено для пополнения ремонтно-маточного стада завода.

Источники информации:

1. Литвиненко Л.И. Инструкция по использованию артемии в аквакультуре / Л.И. Литвиненко, Ю.П. Мамонтов, О.В. Иванова и др. - Тюмень, 2000. - 58 с.

2. Sorgeloos P. Manual for the culture and use of brine shrimp in aquaculture / P. Sorgeloos, Ph. Leger. - ARC, Ghent, Belgium, 1986. - P. 124-131.

3. Nouri F. Enrichment of Artemia with essential fatty acids, Lipid emulsions and vitamin C and its effect on the performance of Acipenser persicus larvae under the effect of salinity stress / F. Nouri, G.A. Takami, P, Sorgeloos // 5th International Symposium on Sturgeon, Extended Abstracts, Aquaculture. - Ramsar, Iran, 2005. - P. 100-102.

4. Fashtomi H.R.P. Survival and growth of larval and juvenile Persian sturgeon Acipenser persicus using formulated diets and live food / H.R.P. Fashtomi, M. Mohseni // Journal of Applied Ichthyology. - 2006. - Volume 22. - P. 303-306.

Изобретение относится к рыбному хозяйству и может быть использовано при биоинкапсуляции науплиусов артемии с целью дальнейшего кормления личинок осетровых видов рыб, подращиваемых в индустриальных условиях. Способ включает использование науплиусов артемии, обогащенных новым высокобелковым препаратом и незаменимыми высоконенасыщенными жирными кислотами. В качестве белкового препарата в солевой раствор с науплиусами второй науплиальной стадии первоначально вводят суспензию микробного белка (гаприна) в количестве 0,9 г/дм³, далее через 6 часов при повторном обогащении используют эмульсию льняного масла в количестве 0,6 г/дм³, при этом выживаемость рачков после 12-ти часовой биоинкапсуляции составляет более 96 %, а размеры артемии увеличиваются в 1,3 раза. Съем продукции обогащенных рачков и кормление молоди рыб науплиусами начинают через 6 часов после второго обогащения. Технический результат изобретения заключается в обеспечении науплиусов артемии широким спектром питательных добавок при использовании метода обогащения. 1 табл., 10 пр.

Способ приготовления живого корма для личинок осетровых рыб, включающий использование науплиусов артемии, обогащенных питательной средой белкового, аминокислотного, витаминного и жирнокислотного состава, отличающийся тем, что в солевой раствор с науплиусами второй науплиальной стадии в качестве обогащающего компонента вводят однократно суспензию микробного белка гаприна в количестве 0,9 г/дм³, далее с интервалом 6 часов в солевой раствор вносят однократно эмульсию льняного масла в количестве 0,6 г/дм³, при этом съем продукции обогащенных рачков и кормление молоди рыб проводят через 6 часов после второго обогащения.