Способ обогащения науплиусов артемии микробным белком гаприном и жирными кислотами для кормления личинок осетровых рыб
METHOD FOR ENRICHMENT ARTEMIA NAUPLII WITH MICROBIAL PROTEIN GAPRIN AND FATTY ACIDS FOR FEEDING STURGEON LARVAE

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.
Acipenser ruthenus marsiglii
Acipenser brevirostrum
Acipenser baerii
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 , коротконосого (малого) осетра , сибирского осетра обской популяции ) 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).
Artemia franciscana,
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  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).
Artemia urmiana
Acipenser persicus
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 , предварительно пропитанных смесью из эмульсии Selco и витамина С (20%) в питании личинок персидского осетра  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.
Artemia
oleum lini
3
3
3
Известен способ приготовления живого корма для личинок и молоди осетровых рыб, включающий использование науплиусов артемии сибирских популяций (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 (), пробиотика и витаминов в количестве 0,5 г/дм, 0,04 мг/дм, 0,04 мг/дм 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.
3
3
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/дм. Через 6 часов в солевой раствор вносят эмульсию льняного масла в количестве 0,6 г/дм (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.
Mithylococcus capsulatus
Гаприн - это биомасса метанокисляющих бактерий . 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.
oleum lini
−6
15
20
20
D
Льняное масло () - 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 м²/сек, йодное число - 175-204. Температура застывания - от минус 16 до минус 27°С; d 0,926-0,936; n 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.
Artemia
.)
3
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 ( 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/дм; отношение сухого веса цист к сырой массе науплиусов - 1:2,5.
3
В солевой раствор (поваренная соль NaCl - 15 г/дм) 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.
3
3
Через 6 часов после вторичной биоинкапсуляции науплиусов тщательно промывают в пресной воде и хранят в слабосоленом растворе (5 г/дм) при температуре 12-13°С и постоянной аэрации воды (содержание растворенного в воде кислорода - не менее 5 мг/дм) 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.
3
3
3
В опытные инкубационные аппараты (в трех-шести повторностях) рабочим объемом 1,0 литр солевого раствора (NaCl - 15 г/дм) при температуре воды 19,0-20,0 °С и содержании растворенного в воде кислорода не менее 5 мг/дм 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/дм. Обогащение проводят в один этап.
Подсчет выхода метанауплиусов выполняют через 12 часов.
Пример 2.
Условия обогащения науплиусов такие же, как в примере 1.
3
Количество микробной массы (гаприна) при одноразовой биоинкапсуляции рачков составляет 0,9 г/дм.
Подсчет выхода метанауплиусов выполняют через 12 часов.
Пример 3.
Условия проведения эксперимента такие же, как в примере 1.
3
3
Обогащение науплиусов артемии осуществляют в первый раз с помощью микробного белка (гаприна) в количестве 0,4 г/дм, во второй раз (через 6 часов) - при использовании препарата «АРФИТ» (0,8 г/дм). «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.
3
3
Биоинкапсуляцию науплиусов артемии проводят дважды: при первом обогащении - с добавлением микробного белка (0,9 г/дм), при втором - с введением эмульсии препарата «АРФИТ» (0,8 г/дм).
Съем продукции и подсчет выхода метанауплиусов проводят через 6 часов после второго обогащения.
Пример 5.
Условия проведения обогащения такие же, как в примере 1.
3
3
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/дм), при втором - с добавлением микробного белка (0,9 г/дм).
Съем продукции и подсчет выхода метанауплиусов проводят через 6 часов после второго обогащения.
Пример 6.
Условия проведения эксперимента такие же, как в примере 1.
3
Микробную биомассу при биоинкапсуляции вводят при первом и втором обогащении в одинаковом количестве - 0,9 г/дм (2 раза).
Подсчет выхода метанауплиусов выполняют через 6 часов после второго обогащения.
Пример 7.
Условия проведения эксперимента такие же, как в примере 1.
oleum lini
3
Обогащение рачков осуществляют дважды (через 6 часов) с помощью мелкодисперсной эмульсии льняного масла () (0,6 г/дм×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.
3
3
3
Биоинкапсуляцию науплиусов проводят дважды (через 6 часов): при первом обогащении с помощью гаприна (0,9 г/дм), при втором - путем введения эмульгированного комплекса из льняного масла и препарата «АРФИТ» (0,6 г/дм и 0,8 г/дм 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.
3
3
Рачков обогащают дважды (через 6 часов): первый раз добавляют в солевой раствор эмульсию льняного масла (0,6 г/дм), во второй - вводят микробный белок (0,9 г/дм).
Съем продукции и подсчет выхода метанауплиусов проводят через 6 часов после второго обогащения.
Пример 10.
Условия проведения эксперимента такие же, как в примере 1.
3
3
Обогащенный раствор готовят из микробного белка (0,9 г/дм), который вносят при первой биоинкапсуляции; повторное введение (через 6 часов) осуществляют с помощью эмульсии льняного масла (0,6 г/дм).
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/дм<sup>3</sup>
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
<b>-</b>
0,8
0,9
<b>-</b>
<b>-</b>
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
<b>10</b>
<b>0,9</b>
<b>0,6</b>
<b>0,71±0,03***</b>
<b>96,1±4,8</b>
контроль
-
-
-
-
-
-
0,58±0,03*
48,8±6,9
- <0,05; ** - P<0,01; *** P<0,001.
Примечание: В таблице указаны величины статистически достоверных различий: *
P<0,001
3
3
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 получены после обогащения артемии микробным белком (гаприном), который вносят в количестве 0,9 г/дмпри первой биоинкапсуляции. Повторное введение осуществляют через 6 часов с помощью эмульсии льняного масла (0,6 г/дм).
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.
Artemia
Acipenser persicus
3. Nouri F. Enrichment of  with essential fatty acids, Lipid emulsions and vitamin C and its effect on the performance of  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.
Acipenser persicus
4. Fashtomi H.R.P. Survival and growth of larval and juvenile Persian sturgeon  using formulated diets and live food / H.R.P. Fashtomi, M. Mohseni // Journal of Applied Ichthyology. - 2006. - Volume 22. - P. 303-306.