Альтернативные источники протеина при производстве комбикормов для аквакультуры

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Альтернативные источники протеина при производстве комбикормов для аквакультуры

Салдеева Ксения Александровна, магистрант, направление подготовки 35.04.07 Водные биоресурсы и аквакультура, Оренбургский государственный университет, Оренбург

Научный руководитель: Мирошникова Елена Петровна, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой биотехнологии животного сырья и аквакультуры, Оренбургский государственный университет, Оренбург

Аннотация

Ключевые слова: аквакультура, кормовой протеин, производство, реализация продукции, комбикорм, альтернативные источники.

Abstract

ALTERNATIVE SOURCES OF PROTEIN IN THE PRODUCTION OF COMPOUND FEED FOR AQUACULTURE

SaldeevaKseniaAleksandrovna, post-graduate student, training program 35.04.07 Aquatic biological resources and aquaculture, Orenburg State University, Orenburg

Research advisor: Miroshnikova Elena Petrovna, Doctor of Biological Sciences, Professor, Head of the Department of Biotechnology of Animal Raw Materials and Aquaculture, Orenburg State University, Orenburg

In the last decade, domestic aquaculture feed production has significantly reduced the rate of compoundfeed production. One of the reasons is the lack offeedfishmeal, the main source ofprotein for fish. The shortage of the product is associated with a decrease in the number of commercial herds and the inadequacy and requirements of the quality and safety of weed fish species used for its production. In this regard, the largest companies in the industry are looking for affordable sources ofprotein. Alternative sources ofprotein from algae, insects and yeast deserve attention. The production technology of such a product is much simpler, and it is also easier to digest. In this regard, in the near future, experts expect manufacturers to refuse to use fishmeal, in favor of an alternative protein.

Key words: aquaculture, feed protein, production, sale of products, compound feed, alternative sources.

В последнее десятилетие отечественное кормопроизводство в области аквакультуры претерпевает не самый лучший период. Рынок кормопродуктов нашей страны ощущает острую нехватку качественного отечественного сырья, что побуждает рыбоводов закупать значительные объемы корма за рубежом Обзор рынка аквакультуры государств-членов Евразийского экономического союза [Электронный ресурс]. - Режим досту-

па: http://www.eurasiancommission.org/ru/act/prom_i_agroprom/dep_agroprom/agroprom/Documents/(дата обращения: 14.03.2021). [5].

Важным компонентом комбикорма для гидробионтов является кормовая рыбная мука. Для обеспечения стабильного прироста массы рыбы и благоприятного физиологического состояния содержание протеина в качественной рыбной муке должно быть на уровне 45-50%. Однако качество такого продукта оставляет желать лучшего.

Причиной снижения качества кормового сырья, как отмечают эксперты, является снижениеимпорта рыбной муки (рисунок 1). Дефицит качественного сырья заставил комбикормовые заводы перейти на более дешевые источники кормового протеина, а также наращивать темпы собственного производства. В результате экономии ресурсов значительно пострадало качество производимых кормов [1].

Рисунок 1. Динамика импорта кормовойрыбной

Источник: заимствовано из работы [1]

Данная проблема оказала влияние на использование кормовой муки. Анализируя отечественный рынок комбикормов для аквакультуры, эксперты отметили снижение темпа использования рыбной муки в кормах. По их мнению, сопутствующими причинами являются:

- Рыба, используемая для производства кормовой муки, может быть небезопасна. В том случае, если в организме рыбы содержатся токсичные элементы, согласно правилу биологического усиления, трофические цепи следующих порядков могут получить большую дозу отравляющих веществ.

- Рыбопродукция применяется не только для производства муки, но и в пищу человека. В связи с чем, использование рыбы только для производства муки крайне нерационально. Причем, с возрастающей в геометрической прогрессии численностью человечества продукции из рыбы необходимо с каждым годом все больше. Увеличение масштабов промысла может подорвать численность естественных популяций гидробионтов [5, 6].

В связи с существующей ситуацией остро встал вопрос о поиске альтернативных источников кормового протеина для объектов аквакультуры. Поиск ведется внутри страны и за ее пределами.

Так, один из крупнейших голландских производителей «Nutreco» ежегодно инвестирует 20 млн долларов в принадлежащие ему компании для исследования альтернативных источников белка - водорослей, зерновых, насекомых.

На территории нашей страны исследовательскую деятельность ведет Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО), проводя работу по разработке и введению в стартовыеи продукционные корма новых компонентов [12].

На основе полученных результатов, рынок отечественных кормов располагает следующими альтернативными источниками кормового протеина:

- нетрадиционные морские источники (например, морские водоросли);

- не морские нетрадиционные источники (например, одноклеточные белки грибов, насекомые) [5, 12].

Нетрадиционные морские источники протеина - морские водоросли

Культивированием водорослей человек начал заниматься еще издревле. Однако как источник протеина маркофиты стали известны лишь в последние пару десятилетий. Для производства кормового белка в промышленных масштабах выращивают хлореллу (Chlorella), спирулину(Arthrospira), сценедесмус(Scenedesmus) и филлофору (Phyllophora). Не случайно выбор пал именно на эти растения - на сравнительно небольших площадях можно получить значительный объем кормовой продукции (на площади 1,5 м² возможно получить 1 кг белка). Растения неприхотливы в культивировании, что позволяет использовать их в интегрированных биосистемах.

Однако производство таких водорослей ограничено недостатком технологических ресурсов - отсутствуют установки для выращивания и переработки сырья в промышленных масштабах с безли-митным использованием пресной воды и солнечного света. Также стоит учитывать себестоимость продукции, которая достаточно высока для широкомасштабного производства [5, 12].

В процессе поиска решения данной проблемы исследователи обратили внимание на бурые водоросли (фукус (Fucus), ламинарию (Laminaria) и саргассум(Sargassum)). Дело в том, что данные макрофиты не способны синтезировать органические вещества из неорганических посредством хемо- и фотосинтеза. Поэтому их потребность в освещении и воде незначительна. Значительных площадей для культивирования также не требуется - аналогично своим «собратьям» - зеленым водорослям, бурые комфортно растут на ограниченных территориях [3].

Из отечественного сегмента внимания заслуживают компании «Соликсант» и «Архангельский водорослевый комбинат». Если «Архангельский комбинат» известен российскому рынку достаточно давно, то «Соликсант» - молодое предприятие, стремительно развивающееся для своей отрасли. Компании реализуют на отечественный и зарубежный рынок сырье для производства БАДов, кормовой протеин, фармацевтические и косметические продукты «Архангельский водорослевый комбинат»: О компании // «Архангельские водоросли». vodoroslionline.ru/o-nas/ (дата обращения: 03.04. 2021)..

Неморские нетрадиционные источники протеина - одноклеточные грибы

Наряду с протеином растительного происхождения на рынке реализуется продукция, полученная микробиологическим синтезом. Производство белка с помощью микроскопических одноклеточных грибов - дрожжей является на современном рынке конкурентоспособной отраслью. Особенностью процесса микробиологического синтеза белка является быстрое получение продукта из дешевого и доступного сырья. По подсчетам экспертов, в одном биореакторе за год возможно получить 4-5 тыс. тонн перевариваемого белка. К примеру, такое же количество белка можно получить с урожая гороха, полученного с площади в 18 тыс. гектаров [8, 12, 13].

Для производства кормового белка используют непатогенные дрожжи Candida, Torulopsis, Kluyveromyces, Saccharomyces. Получаемая продукция зависит от используемого субстрата. Например, при культивировании кормовых дрожжей на нефтянных парафинах получают белково-витаминный концентрат паприн. Если субстратом служит органический спирт, то получаемый продукт - эприн, меприн [4, 5].

Реализуемый на рынке белковый продукт является максимально безопасным, экологически чистым и высокопитательным, в связи с чем, активно используется в стартовых комбикормах для личинок и молоди рыб. Отечественным импортером кормового протеина является компания «Protelux» - пионер рынка кормопродуктов нашей страны. Пилотное производство было запущено в 2016 году в Ивангороде с мощностью 6,5 тыс. тонн и инвестициями более 2,0 млрд рублей. Основу реализуемой продукции компании составляет гаприн - кормовой белок, полученный с применением бактерий Methylococcuscapsulatus, питающихся природным газом Производство биопротеина // Биопротеин«Protelux» - будущее аграрной промышленности России protelux.ru/# (дата обращения: 29.03.2021)..

Неморские нетрадиционные источники протеина - насекомые

Протеин из насекомых - главный тренд food- индустрии сегодня. Большое количество предприятий, специализирующихся на производстве как кормовых компонентов для сельскохозяйственных животных и рыб, так и пищевых продуктов для человека, обратили внимание на новое и быстро развивающееся направление. Переработка насекомых в корма дает большой простор для фантазии и ее реализации на рынке. Кормовая мука из насекомых по аминокислотному составу подобна рыбной муке. Поэтому ее можно применять для аквакультуры, что поможет снизить давление на природные популяции рыб [9, 12].

Основу сырья для производства кормового протеина из насекомых составляют личинки черной львинки и мучного хрущака. Личинки черной львинки(Hermetiaillucens) содержат 35-40% белка, который характеризуется сбалансированным набором аминокислот, полностью соответствующим составу аминокислот рыбной муки. Жир насекомого богат лауриновой кислотой, известной своими бактерицидными свойствами, и монолаурином, повышающим иммунитет.

Мучной хрущак, или жук-мучник (Tenebriomolitor) очень удобен и неприхотлив в разведении, что дает возможность культивировать личинки насекомого в домашних условиях. Мучных червей можно выращивать при очень высокой плотности: с площади 1 м² можно получить 3 кг белка. Содержание микроэлементов (К, Cu, Na, Se, Feи Zn) в насекомом превышает таковое в мясе говядины. Данный объект активно используется в производстве кормовой муки, но из-за большого содержания жира (около 33%) - только в качестве дополнительного компонента [6, 10, 12].

Анализируя отечественный сегмент по производству кормовых компонентов, среди большогоколичества компаний выделяется - «Entoprotech». Предприятие быстро развивается - на момент 2019 года была произведена продукция общим объемом в 36 тонн. А с 2021 года планируется наращивание мощности и ежемесячное производство 16 тонн белковой кормовой добавки «Entopronech»: О нас // «Entopronech» - решение вопроса переработки органических отходов.

entoprotech.com/#about(дата обращения: 05.04.2021)..

Таким образом, можно заметить тенденцию постепенного отказа рынка производства комбикормов от рыбной муки. На замену ей приходят альтернативные источники кормового протеина иззеленых и бурых водорослей, насекомых и кормовых дрожжей.

Поиск новых источников протеина, безусловно, не заканчивается. К разработке иных способов добычи и производства кормового белка подключаются все больше новых предприятий, многие из которых - крупные и авторитетные в своей отрасли конгломераты и предприятия. Среди них можно заметить отечественных производителей комбикормов, что не может не радовать.

Литература

1. Артемов Р. В. О развитии сырьевой базы современного производства комбикормов для объектов аквакультуры // Материалы докладов I Всероссийской научно-практической конференции ВНИИРХО «Научное обеспечение развития товарной аквакультуры». - М: Издательство «ВНИРО», 2017. - С. 15-19.

2. Винаров А. Ю. Перспективная база отечественных белковых кормов, получаемых при биосинтезе на природном газе // Эффективное животноводство. - Краснодар: ООО «Институт развития сельского хозяйства», 2018. - № 2. - С. 80-81.

3. Дмитрович Н. П. Применение суспензий хлореллы и сценедесмуса как добавки в комбикорма для ленского осетра (Acipenserbaeri Brandt) и клариевого сома (ClariasgariepinusBurchell) // Вестник Полесского государственного университета. Серия природоведческих наук. - Пинск, Республика Беларусь: Полесский ГУ, 2017. - № 2. - С. 37-48.

4. Куликов П. И. Производство муки, жира, и белково-витаминных препаратов в рыбной промышленности / Москва: Пищевая промышленность, 1971. - 264 с.

5. Лагуткина Л. Ю. Перспективное развитие мирового производства кормов для аквакульутры: альтернативные источники сырья //Вестник Астраханского ГТУ - Астрахань, 2017. - С. 67-75.

6. Мельник А. Д. Альтернативный источник белка в пищевой промышленности // Научный журнал КубГАУ - ФГОУ ВО КубГАу 2019. - № 152(08). - С. 1-9.

7. Мышкин А. В. Современное кормопроизводство: вызовы и перспективы развития на базе комплексного взаимодействия науки, производителей корма и сырья // Материалы докладов I Всероссийской научно-практической конференции ВНИИРХО «Научное обеспечение развития товарной аквакультуры». - М: Издательство «ВНИРО», 2017. - С. 10-11.

8. Пат. 2 704 281 Российская Федерация, МПК A23K 10/00. Способ получения кормового микробиологического белка, Текутьева Л. А. [и др.]; заявитель и патентообладатель ФГАОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ) - 2018144964, заявл. 19.12. 2018; опубл. 25.10.2019. Бюл. № 30; 10 с.

9. Пахомов В. И. Результаты экспериментальных исследований экструдирования кормов, содержащих зерно пшеницы и биомассу личинок черной львинки // Аграрная наука Северо-Востока. - Киров: «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого», 2020. - Т. 21. - № 1. - С. 28-42.

10. Пахомов В. И. Технологии экструдирования кормов и продуктов питания, включающих биомассу насекомых (обзор) // Аграрная наука Северо-Востока. - Киров: «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого», 2020. - Т. 22. - № 1. - С. 233-244.

11. Соколов И. В. Альтернативные источники кормового белка // Сельская Сибирь. - Омск: Издательский дом Сорокиной, 2019. - № 2. - С. 44-46.

12. Raymond M. Gladue, John E. Maxey. Microalgal feeds for aquaculture. Journal of Applied Phycology. 6(2): 131-141, 1994.

Размещено на Allbest.ru