Способ культивирования бронзовки золотистой Российский патент 2024 года по МПК A01K67/33 A23K10/30 

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к способам разведения полезных насекомых и получения обогащенную белковую биомассу бронзовки золотистой при одновременной утилизации целлюлозосодержащих отходов.

Известен жизненный цикл бронзовки золотистой Cetonia aurata viridiventris Reitter, 1896. После спаривания самки откладывают яйца в любую доступную разлагающуюся древесину (пни, сгнившие древесные стволы, в перегнойную землю возле мертвых древесных корней, в перепревший навоза, компост, в муравейники). Из яйца через 2 недели выходит личинка, которая проходит три линьки (три возраста). Личинка питается органическим целлюлозосодержащим детритом, характерной особенностью личинок является присутствие лигнин-разрушающих микроорганизмов в кишечнике, способствующих усвоению древесных отходов. После третьей линьки личинка приобретает свои максимальные размеры 6 см. Процесс роста личинки самый длительный и может затягиваться на полтора - 2 года с зимовкой. Затем личинка превращается в куколку и созревает еще 2 недели. Из куколки выходит взрослый жук, который покидает почву и активно летает в поисках пищи (взрослые жуки нектароеды) и полового партнера. В условиях Сибири генерация двухлетняя. Цикл развития от яйца до имаго обычно занимает 24 месяца [Медведев С.И. Пластинчатоусые (Scarabaeidae). Подсем. Cetoniinae, Valginae // Фауна СССР. Насекомые жесткокрылые. - М.-Л.: Издательство АН СССР, 1964. - Т. 10. Вып. 5. - 375 с.].

Экспериментальное выращивание бронзовки золотистой проводили в лабораторных условиях. Имаго жуков-бронзовок содержалось в проветриваемом пластиковом контейнере объемом 21 л. На дно контейнера была помещена смесь частично ферментированных опилок и земли (5 см). Сверху почти вертикально устанавливались сухие веточки в качестве имитации растений, по которым жуки ползают. Кормление осуществлялось кусочками яблок, увлажнение воздуха и поверхностного слоя опилок при помощи пульверизатора осуществлялось 2 раза в неделю. Контейнер содержался при комнатной температуре и естественном освещении. Раз в неделю проверяли наличие яиц в субстрате (нижнем слое земли). Личинки (рисунок 3) и яйца бронзовок содержались в пластиковых контейнерах объемом 250 мл и ведре с крышкой объемом 2 л, на дно которых помещался слой огородного нестерилизованного грунта толщиной до 9 см, на которую насыпались ферментированные опилки. Туда высаживались личинки или яйца, количеством от 5 до 14 шт. Сверху, для предотвращения испарения контейнеры неплотно закрывались крышками. При понижении влажности ниже 60% воздух и верхний слой грунта в контейнерах увлажнялся пульверизатором [Латышева А. М. Особенности культивирования и нутриентный состав бронзовки золотистой Cetonia aurata viridiventris reitter, 1896: выпускная бакалаврская работа по направлению подготовки: 06.03.01 - Биология / Латышева, Анастасия Михайловна - Томск: [б.и.], 2023. URL: https://vital.lib.tsu.ru/vital/access/manager/Repository/vital:18580].

Техническая задача состоит в разработке способа культивирования бронзовки золотистой для получения обогащенной белковой биомассы в сокращенные сроки, применение которого позволяет утилизировать целлюлозосодержащие отходы.

Техническим результатом изобретения является создание условий для постадийного выращивания бронзовки золотистой, которые обеспечивают сокращение длительности жизненного цикла не менее чем в 2 раза, культивирование 100 личинок бронзовки золотистой, составляющих 1500 г живого веса, с использованием питательного субстрата, содержащего целлюлозосодержащие отходы.

Технический результат достигается тем, что в способе культивирования бронзовки золотистой инсектарий заполняют питательным субстратом, содержащим 40% дерновой почвы и 60% целлюлозосодержащих отходов, имитируя гранулярный состав надземного купола муравейника. В качестве целлюлозосодержащих отходов, применяют либо хвойно-березовый опад, либо сено, либо солому, либо листовой опад, либо хвойные опилки, либо хвойную стружку, либо смесь из указанных вариантов в произвольном соотношении. Инсектарий оборудуют растительными посадочными местами, в качестве которых применяют нейтральное растение с большими зелеными листьями, без эфиромасличных желез на листьях. Вносят корм и подкормку, в качестве корма для имаго бронзовки золотистой используют тонко нарезанные смазанные медом ломтики яблок или груш, в качестве подкормки для имаго используют целые цветы бузины или сирени, или клевера, или шиповника, или розы, или лабазника. Подселяют по пять пар самцов и самок имаго бронзовки золотистой и содержат в течение 30 суток при освещенности 12 часов, 2% ультрафиолета, температуре в диапазоне 22-27°С, влажности 65-80%, понижают температуру до +10-15°С в течение 1-4 суток, отложенные яйца бронзовки золотистой инкубируют в инкубаторе, заполненный песком и изолированным торфом с прелыми листьями березы, на протяжении 12 дней, при температуре 26°С, влажности 70% и регулярной вентиляции; после вылупления личинок бронзовки золотистой переносят в откормочные контейнеры, которые заполняют увлажненным до 75-85% питательным субстратом и содержат в течение 12 недель при температуре 27°С, каждые 2 недели 80% объема переработанного питательного субстрата сменяют на свежеприготовленный питательный субстрат; личинок бронзовки золотистой третьего возраста в 90% откормочных контейнеров доращивают до стадии предкуколки и сразу после опорожнения кишечника изымают для заготовки обогащенной белковой биомассы методом заморозки, либо лиофильной сушки с последующим измельчением в муку, либо обжарки, а личинок бронзовки золотистой третьего возраста в 10% откормочных контейнеров доращивают до куколок в течение 8 дней, куколок бронзовки золотистой погружают в переработанный питательный субстрат и инкубируют в течение 14 дней при температуре 27°С; после выхода на поверхность новорожденных имаго переселяют в инсектарий.

Пример реализации способа культивирования бронзовки золотистой

На первом этапе создавали условия для размножения имаго бронзовки золотистой. В инсектарий из стекла или оргстекла объемом 40*30*30 см, оборудованный осветителем и датчиком температуры и влажности, помещали питательный, приготовленный из 40% (по объему) дерновой почвы и 60% (по объему) целлюлозосодержащих отходов, толщиной 15-20 см таким образом, чтобы сымитировать гранулярный состав надземного купола муравейника. Такая имитация необходима для того, чтобы самка после спаривания в питательный субстрат отложила яйца. В качестве целлюлозосодержащих отходов применяли хвойно-березовый листовой опад, либо сено, либо солому, либо хвойные опилки, либо хвойную стружку, либо смесь из указанных вариантов в произвольном соотношении.

Для стимулирования спаривания в инсектарий устанавливали горшок с сансевьерой или хавортией, однако применимо любое другое нейтральное растение с большими зелеными листьями, без эфиромасличных желез на листьях. Выбор растений обусловлен тем, что такие растения не раздражают и не ядовиты для имаго бронзовки золотистой, служат растительными посадочными местами во время спаривания. Добавляли корм - тонко нарезанные смазанные медом ломтики яблок или груш.

В один инсектарий высаживали 10 особей имаго бронзовки золотистой (по 5 пар самцов и самок) и содержали 30 дней при освещенности 12 часов, 2% ультрафиолета, температуре в диапазоне 22-27°С и влажности 65-80%. Для стимуляции овогенеза (созревания яиц) имаго бронзовки золотистой дополнительно подкармливали подккормкой, в качестве которой применяли целые цветы бузины или сирени, или клевера, или шиповника, или розы, или лабазника, действие которых на физиологию имаго бронзовки золотистой аналогично. Для стимуляции спаривания понижали температуру до +10-15°С на срок от 1 до 4 суток. Отложенные яйца изымали из питательного субстрата инсектария каждый день.

На втором этапе создавали условия для созревания яиц бронзовки золотистой.

В инкубатор, представляющий собой термостат без осветителя, оборудованный датчиком температуры и влажности, помещали чистый речной песок толщиной 15-20 см. Песок выполняет функцию резерва воды для поддержания влажности за счет медленного ее испарения, с целью изоляции в песок вкапывали горшок, заполненный торфом с прелыми листьями березы, имитируя естественные условия инкубации яиц, куда помещали яйца бронзовки золотистой и выдерживали в инкубаторе 12 дней, при температуре 26°С, влажности 70% и регулярной вентиляции.

На третьем этапе создавали условия для откорма личинок бронзовки золотистой.

В откормочный контейнер, представляющий собой пластиковый контейнер объемом 10 литров, имеющий крышку с вентиляционными отверстиями, насыпали питательный субстрат и увлажняли дистиллированной водой до 75-85%. В контейнер переселяли 10 личинок первого возраста - только что вылупившихся из яиц в инкубаторе. Откармливали личинок бронзовки золотистой в течение 12 недель. Откормочный контейнер устанавливали на пленочный обогрев при температуре 27°С в течение всего периода развития личинки и куколки. В начале второй недели доливали 0,25 литра дистиллированной воды и оставляли на 7 дней. В конце второй недели проводили смену питательного субстрата: 80% переработанного питательного субстрата изымали с заменой на свежеприготовленный питательный субстрат, а 20% переработанного питательного субстрата оставляли для расплода сформированной личинками собственной микрофлоры в течение 2 недель, затем смену питательного субстрата производили каждые 2 недели. Описанным образом заложили 11 откормочных контейнеров.

Для получения 1500 г обогащенной белковой биомассы личинок бронзовки золотистой третьего возраста в 90% откормочных контейнеров доращивали до стадии предкуколки и сразу после опорожнения кишечника изымали заготовки обогащенной белковой биомассы методом заморозки, либо лиофильной сушки с последующим измельчением в муку, либо обжарки. Оставшиеся 10% личинок бронзовки золотистой на стадии предкуколки доращивали до куколок в течение 8 дней.

На четвертом этапе создавали условия для созревания куколок бронзовки золотистой.

В откормочном контейнере куколок бронзовки золотистой закапывали на глубину 3-5 см переработанный питательный субстрат. Откормочный контейнер устанавливали под пленочный обогрев при температуре 27°С и в течение 14 дней инкубировали куколок бронзовки золотистой до выхода на поверхность имаго бронзовки золотистой. Новорожденных имаго бронзовки золотистой переселяли в инсектарий, обеспечивая замыкание цикла.

Таким образом, предлагаемый способ культивирования бронзовки золотистой позволяет получать обогащенную белковую биомассу 100 личинок бронзовки золотистой, составляющих 1500 г живого веса, и утилизировать 300 л целлюлозосодержащих отходов, при этом длительность жизненного цикла сокращается до 7 месяцев.

Переработанный питательный субстрат может быть использован для растениеводства (домашнее или приусадебное).

Список использованных источников:

1. Медведев С.И. Пластинчатоусые (Scarabaeidae). Подсем. Cetoniinae, Valginae // Фауна СССР. Насекомые жесткокрылые. - М.-Л.: Издательство АН СССР, 1964. - Т. 10. Вып. 5. - 375 с.

2. Латышева А.М. Особенности культивирования и нутриентный состав бронзовки золотистой Cetonia aurata viridiventris reitter, 1896: выпускная бакалаврская работа по направлению подготовки: 06.03.01 - Биология / Латышева, Анастасия Михайловна - Томск: [б.и.], 2023.URL: https://vital.lib.tsu.ru/vital/access/manager/Repository/vital:18580

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ культивирования бронзовки золотистой, включающий заполнение инсектария питательным субстратом, содержащим 40% дерновой почвы и 60% целлюлозосодержащих отходов, затем вносят корм - тонко нарезанные смазанные медом ломтики яблок, и подкормку - целые цветы бузины, подселяют самцов и самок имаго и содержат 30 сут в заданном режиме, отложенные яйца инкубируют в инкубаторе, заполненном песком и изолированным торфом с прелыми листьями березы, в течение 12 дней в заданном режиме, после вылупления личинки переносят в откормочные контейнеры, заполненные увлажненным до 75-85% питательным субстратом, и содержат 12 недель при заданном режиме. Личинки третьего возраста в 90% откормочных контейнеров доращивают до стадии предкуколки и изымают, а личинки третьего возраста в 10% откормочных контейнеров доращивают до куколок 8 дней, затем погружают в переработанный питательный субстрат, инкубируют 14 дней при 27°С, новорожденных имаго переселяют в инсектарий. Изобретение обеспечивает получение обогащенной белковой биомассы с использованием целлюлозосодержащих отходов. 3 з.п. ф-лы, 1 пр.

1. Способ культивирования бронзовки золотистой, характеризующийся тем, что инсектарий заполняют питательным субстратом, содержащим 40% дерновой почвы и 60% целлюлозосодержащих отходов, имитируя гранулярный состав надземного купола муравейника, оборудуют растительными посадочными местами, вносят корм, в качестве которого применяют тонко нарезанные смазанные медом ломтики яблок, и подкормку, в качестве которой применяют целые цветы бузины, подселяют по пять пар самцов и самок имаго бронзовки золотистой и содержат в течение 30 сут при освещенности 12 ч, 2% ультрафиолета, температуре в диапазоне 22-27°С, влажности 65-80%, понижают температуру до 10-15°С в течение 1-4 сут, отложенные яйца бронзовки золотистой инкубируют в инкубаторе, заполненном песком и изолированным торфом с прелыми листьями березы, на протяжении 12 дней при температуре 26°С влажности 70% и регулярной вентиляции, после вылупления личинки бронзовки золотистой переносят в откормочные контейнеры, которые заполняют увлажненным до 75-85% питательным субстратом и содержат в течение 12 недель при температуре 27°С, каждые 2 недели 80% объема переработанного питательного субстрата сменяют на свежеприготовленный питательный субстрат, личинки бронзовки золотистой третьего возраста в 90% откормочных контейнеров доращивают до стадии предкуколки и изымают для заготовки обогащенной белковой биомассы, а личинки бронзовки золотистой третьего возраста в 10% откормочных контейнеров доращивают до куколок в течение 8 дней, куколки бронзовки золотистой погружают в переработанный питательный субстрат и инкубируют в течение 14 дней при температуре 27°С, новорожденных имаго переселяют в инсектарий.

2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что в качестве целлюлозосодержащих отходов применяют либо хвойно-березовый опад, либо хвойные опилки, либо смесь из указанных вариантов в произвольном соотношении.

3. Способ по п.1, характеризующийся тем, что в качестве растительных посадочных мест применяют нейтральное растение с большими зелеными листьями, без эфиромасличных желез на листьях.

4. Способ по п.1, характеризующийся тем, что для заготовки обогащенной белковой биомассы используют метод заморозки, либо лиофильной сушки с последующим измельчением в муку, либо обжарки.