Способ коррекции микробиоценоза кишечника рыб для повышения их продуктивности Российский патент 2024 года по МПК A23K50/80 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к рыбоводству и может быть использовано для кормления рыб.

Известен биопрепарат «Ирилис» (RU 2264453, C12N 1/20, A61K 35/66, C12R 1/07, 2005 г.), который содержит штаммы Bacillus subtilis ВКПМ №В-8611 и Bacillus licheniformis ВКПМ №В-8610, для поддержания оптимального микробного баланса в пищеварительном тракте и повышения продуктивности животных.

Известен питательный рацион, коррегирующий микробиоценоз желудочно-кишечного тракта (RU 2298945, A23K 1/165, 2007 г.), который состоит из основного рациона, в который добавляют биологически активную добавку к корму - БАД.

Недостатком данных способов является её ограниченная область применения, так как используется только для теплокровных животных.

Известно пробиотические лекарственное средство (RU 2326692, A61K 39/116, A61P 1/00, A61P 3/00, 2008 г.), которое позволяет нормализовать микробиоценоз кишечника животных и повысить прирост массы тела. Средство содержит смесь суспензий штаммов бактерий: Azomonas agilisc B-2586, Azotobacter chroococcum B-3162, Azotobacter vinelandii B-2587, Bacillus subtilis B-5225, Bacillus subtilis B-4828, Bifidum bacterium globosum B-2584, Escherichia coli B-4412, Enterococcus faecium B-2898, Lactobacillus acidophilus B-3488, Lactobacillus acidophilus B-2585, Propionibacterium freudenreichii B-6561, Pseudomonas sp. B-3908, Pseudomonas sp. B-2589, Saccharomyces cerevisiae Y-365.

Недостатком средства является её ограниченная область применения, так как используется только для сельскохозяйственных животных и птицы.

Известен многофункциональный синбиотический препарат (RU 2457849, A61K 35/74, A61K 33/06, A61K 35/14, A61P 1/00, 2012 г.), содержащий пробиотик (лактобактерии) и пребиотик (адаптоген на основе гидролизата крови), и наносорбент - алюмосиликаты осадочного происхождения со строго калиброванными канальцами диаметром около 4 ангстрем и сорбционной площадью более 300 м² на 1 г.

Недостатком препарата является её ограниченная область применения, так как используется только для теплокровных животных.

Известна кормовая добавка из жизнеспособных спор спорообразующих бактерий штамма Bacillus subtilis 111 с титром 2⋅10⁶-6⋅10⁹ КОЕ/г. и наполнителя - диатомит в виде обожженной крошки (RU 2569002, A23K 1/16, A23K 1/175, 2015 г.), повышающая продуктивность за счет подавления развития патогенных микроорганизмов и формированию полезной микрофлоры в пищеварительном тракте.

Недостатком добавки является её ограниченная область применения, так как используется только для сельскохозяйственных животных и птицы.

Известна кормовая добавка с фитопробиотической активностью на минеральной основе (RU 2574689, A23K 1/16, 2016 г.), которая состоит из бактерий штамма Enterococcus faecium, растительного сырья и наполнителя (диатомит в виде обожженной крошки). В качестве растительного сырья используют смесь эфирных масел эвкалипта, чабреца, чеснока и лимона, взятых при соотношении 1:2:1:2, соответственно, и нанесенную на диатомит в виде обожженной крошки с получением сухого концентрата смеси эфирных масел эвкалипта, чабреца, чеснока и лимона в виде порошка.

Недостатком добавки является её ограниченная область применения, так как используется только для сельскохозяйственных животных и птицы.

Известен способ применения хвойно-энергетической добавки в кормлении рыб (RU 2676727, A23K 50/80, 2019 г.).

Недостатком данного способа является необходимость непосредственно перед кормлением, вымачивать корм в течение 3-х минут в хвойно-энергетической добавке, что может привести к изменению физических свойств корма и снижению усвояемости некоторых питательных веществ.

Известен способ модуляции кишечной микробиоты (RU 2738265, A61K 38/00, A61K 38/16, C07K 14/47, A23L 33/00, 2020 г.), который предусматривает пероральное введение α- и/или β-дефензинов млекопитающих.

Недостатком добавки является её ограниченная область применения, так как используется только для сельскохозяйственных животных и птицы.

Известен способ снижения грамположительной микрофлоры в кишечнике (RU 2755817, A61K 31/60, A61K 31/365, A23K 20/00, 2021 г.) который предусматривает совместное использование 4-гидрокси-3-метоксибензойной кислоты 97 % в дозировке 0,13 г/кг живой массы и гаммаокталактона в дозировке 0,1 мл/кг живой массы.

Недостатком данного способа является её ограниченная область применения, так как используется только для цыплят-бройлеров.

Известен способ коррекции микробиома кишечника для повышения резистентности организма рыб (RU 2785408, A23K 50/80, 2022 г.), который предусматривает введение в основной рацион пробиотического препарата «Соя-бифидум», в количестве 0,7 мл/кг корма.

Недостатком данного способа является низкая продуктивность рыб.

Известен способ вскармливания (RU 2777285, A23K 50/75, 2022 г.), который предусматривает введение в рацион корректирующей фитобиотической капсулированной кормовой добавки «Активо», в количестве 0,15 г/кг комбикорма.

Недостатком данного способа является её ограниченная область применения, так как используется только для цыплят-бройлеров.

Известен способ выращивания (RU 2771642, A23K 10/16, A23K 50/75, 2022 г.), который предусматривает включение в основной рацион кормовой добавки ГербаСтор, содержащая молочнокислые микроорганизмы, продукты их метаболизма (ферменты, органические кислоты, витамины), жом свекловичный ферментированный, автолизаты дрожжей, минеральные соли, углеводы, фитодобавки, в количестве 0,5 г/кг комбикорма, при этом добавку смешивают с комбикормом перед кормлением.

Недостатком данного способа является её ограниченная область применения, так как используется только для птицы.

Известна биологически активная кормовая добавка (RU 2808046, A23K 10/00, A23K 10/30, 2023 г.), которая содержит пчелиный подмор, порошок клубней топинамбура, травяную муку и сорбент. В качестве сорбента используют бентонит размером 70-80 нм, полученный путем ультразвуковой обработки материала при частоте 18,5 кГц.

Недостатком добавки является её ограниченная область применения, так как используется только для сельскохозяйственных животных и птицы.

Известна кормовая добавка (RU 2808208, C12N 1/14, 2023 г.), которая содержит синбиотик и пробиотик: штамм гриба Trichoderma reesei LA-531 (ВКПМ F-184) и Fusarium sambucinum var. sambucinum 52434 (ВКПМ F-139), Propionibacterium freudenreichii RYS-2-ims (ВКПМ B-9653), Lactobacillus plantarum 376Б (ВКПМ B-5337), в концентрации 10⁸ КОЕ/мл, предусматривающей ввод в корм 1,0 % от массы основного рациона, причем в качестве наполнителя выступает кукурузный крахмал.

Недостатком добавки является её ограниченная область применения, так как используется только для сельскохозяйственных животных и птицы.

Технический результат - коррекция микробиоценоза кишечника и повышение продуктивности рыбы.

Способ был реализован следующим образом: тонкий слой корма опрыскивают фитобиотической добавкой «Пробиоцид-Фито» (ООО «БИОТРОФ», Россия) в дозировке 2 г/кг корма и ультрадисперсными частицами (УДЧ) цинка (Zn), размером 90 нм, полученными методом электрического взрыва проводника в атмосфере аргона, в дозировке 10 мг/кг корма, предварительно обработанные ультразвуком в дистиллированной воде в течение 30 мин с частотой 30 кГц.

Для осуществления способа на базе кафедры биотехнологии животного сырья и аквакультуры Оренбургского государственного университета проведен опыт, в рамках которого было сформировано 2 группы молоди карпа (n=30): контрольная группа получала основной рацион (ОР), а опытная - «Пробиоцид-Фито» (дозировка 2 г/кг корма) + УДЧ Zn (дозировка 10 мг/кг корма). Продолжительность опыта составила 56 суток.

В качестве ОР использовался сбалансированный по основным питательным веществам корм для карповых рыб КРК-110-1, производства ОАО «Оренбургский комбикормовый завод». УДЧ Zn вводили в корм после диспергирования частиц в дистиллированной воде с помощью при частоте 30 кГц в течение 30 минут.

Материаловедческая аттестация УДЧ Zn включала электронную сканирующую, просвечивающую и атомно-силовую микроскопию с использованием LEX T OLS4100, JSM 7401F, JEM-2000FX («JEOL», Япония). Размерное распределение частиц исследовалось на анализаторе наночастиц Brookhaven 90Plus/BIMAS Zeta PALS и Photocor Compact («Фотокор», Россия). Биологическая экспертиза УДЧ проводилась с использованием lux-биосенсоров штамм Escherichia coli K12 TG1 pF1 по методике (Deryabin D.G., Aleshina E.S., Efremova L.V. Application of the inhibition of bacterial bioluminescence test for assessment of toxicity of carbon-based nanomaterials // Microbiology. - 2012. - Vol.81(4). - P.492-497. doi:10.1134/S0026261712040042.).

Исследования на рыбах выполнены в соответствии с инструкциями Russian Regulations, 1987 (Order No.755 on 12.08.1977 the USSR Ministry of Health) и «The Guide for Care and Use of Laboratory Animals (National Academy Press Washington, D.С. 1966)». При выполнении исследований были приняты усилия, чтобы свести к минимуму страдания животных и уменьшения количества используемых образцов.

Суточная норма кормления определялась еженедельно с учетом массы рыбы, температуры воды и концентрации растворенного в воде кислорода (Пономарев С.В. Индустриальное рыбоводство: учебник / С.В. Пономарев, Ю.Н. Грозеску, А.А. Бахарева. - Санкт-Петербург: Лань, 2013. - 448 с.).

Полученные в ходе эксперимента результаты были статистически обработаны с использованием программного пакета Statistica 10.0. Достоверность различий сравниваемых показателей определяли по t-критерию Стьюдента. Уровень значимой разницы был установлен на P≤0,05.

Результаты экспериментальных исследований показали повышение рыбоводно-биологических показателей выращивания рыбы в опытной группе на фоне включения рацион «Пробиоцид-Фито» и УДЧ Zn (табл. 1). В частности, к концу эксперимента, в опытной группе зафиксировано повышение массы рыбы до 18 % (Р≤0,05), относительно контроля. Относительный прирост опытной группы за весь период выращивания был выше контроля на 59 %.

Таблица 1 - Рыбоводно-биологические показатели выращивания рыбы Показатели Группа Опытная Контрольная Масса рыбы в начале опыта, г 15,0±1,3 15,0±1,1 Масса рыбы в конце опыта, г 56,5±4,9* 47,7±4,7 Абсолютный прирост, г 41,5 32,7 Абсолютная скорость роста, г/сутки 0,74 0,58 Относительный прирост, % 277 218 Сохранность, % 100 100 Период выращивания, сутки 56 Примечание: * Р ≤ 0,05

Для определения биологического разнообразия микробиома в конце эксперимента исследовали образцы кишечника рыб по средству выделения ДНК с использованием набор реагентов QIAamp® DNA Mini Kit. Секвенирование образцов выполнено в ЦКП «Персистенция микроорганизмов» Института клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН (г. Оренбург). Результаты исследований обработаны с применением общепринятых методик при помощи приложения «Excel 2010» и «Statistica 10.0».

По данным высокопроизводительного секвенирования тотальной ДНК, выделенной из кишечника рыб, в опытной группе установлено повышение филума Pseudomonadota, Thermodesulfobacteriota и Fusobacteriota по сравнению с контрольными значениями (фиг. 1).

На уровне семейств установлено повышение Desulfovibrionaceae, Vibrionaceae, Aeromonadaceae, Sphaerotilaceae, Caulobacteraceae, Bacillaceae, Fusobacteriaceae, Chitinophagaceae, Pseudonocardiaceae, Microbacteriaceae (фиг. 2).

На уровне родов установлено повышение Cetobacterium, Lawsonia, Vibrio, Pseudaeromonas, Aeromonos, Schlegelella, Caulobacter, Cetobacterium, Hydrotalea, Prauserella, Aurantimicrobium (фиг. 3).

Таким образом, можно заключить, что включение в рацион рыб фитобиотической добавки «Пробиоцид-Фито» и ультрадисперсных частиц цинка сопряжено с корректирующим действием на микробиоценоз кишечника, и как следствие повышением рыбоводно-биологических показателей выращивания рыбы.

Анализируя полученные данные, можно сделать следующие выводы:

- добавление в основной рацион фитобиотической добавки «Пробиоцид-Фито» в дозировке 2 г/кг корма и ультрадисперсных частиц цинка в дозировке 10 мг/кг корма, положительно влияет на продуктивность и развитие рыб.

- способ коррекции микробиоценоза кишечника рыб для повышения их продуктивности, предусматривающий включение в рацион фитобиотической добавки «Пробиоцид-Фито» и ультрадисперсных частиц цинка подтвержден возможностью его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов.

- заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

Изобретение относится к рыбоводству и может быть использовано для кормления рыб. Тонкий слой корма опрыскивают фитобиотической добавкой «Пробиоцид-Фито» в дозировке 2 г/кг корма и ультрадисперсными частицами цинка, размером 90 нм, полученными методом электрического взрыва проводника в атмосфере аргона, в дозировке 10 мг/кг корма, предварительно обработанными ультразвуком в дистиллированной воде в течение 30 мин с частотой 30 кГц. Изобретение обеспечивает повышение продуктивности и резистентности организма рыб. 3 ил., 1 табл.

Способ коррекции микробиоценоза кишечника рыб для повышения их продуктивности, включающий скармливание корма, тонкий слой которого опрыскивают фитобиотической добавкой «Пробиоцид-Фито» в дозировке 2 г/кг корма и ультрадисперсными частицами цинка, размером 90 нм, полученными методом электрического взрыва проводника в атмосфере аргона, в дозировке 10 мг/кг корма, предварительно обработанными ультразвуком в дистиллированной воде в течение 30 мин с частотой 30 кГц.