особенности белкового питания личинок рыб

Кормление аквакультуры (рыбы)

Для нормального развития и роста рыбы, как и другие животные, нуждаются в определенном наборе питательных веществ. При составлении пищевых рационов необходимо учитывать пищевые потребности конкретного объекта выращивания и его физиологические особенности к усвоению компонентов, входящих в состав искусственных диет.

Для нормального развития и роста рыбы, как и другие животные, нуждаются в определенном наборе питательных веществ. При составлении пищевых рационов необходимо учитывать пищевые потребности конкретного объекта выращивания и его физиологические особенности к усвоению компонентов, входящих в состав искусственных диет.

Кроме того, рыбы не могут синтезировать некоторые вещества и обязательно должны получать их с пищей. Короткий пищеварительный тракт рыб и низкая температура обитания препятствуют развитию обильной микрофлоры, которая у теплокровных животных в значительной мере обеспечивает организм витаминами. Необходимый для нормальной жизнедеятельности витаминный комплекс, в том числе и витамин С, имеющий большое значение для роста и развития, рыбы получают с пищей.

Потребности рыб в питательных веществах регулируются генетически обусловленным уровнем обмена веществ.По характеру потребляемой пищи (размерному составу и систематической принадлежности жертв) рыбы сильно отличаются друг от друга. По разнообразию потребляемой пищи рыбы стоят на первом месте среди других групп животных.

После перехода на внешнее питание, а также по характеру и разнообразию потребляемой пищи рыбы сильно отличаются. Приспособляемость к питанию определенными кормами не остается постоянной в течение жизни рыбы и меняется по мере роста и в связи с изменениями внешних условий обитания. Личинки практически всех видов рыб питаются зоопланктоном, и только по мере роста они переходят (за исключением зоопланктофагов) на другие пищевые объекты, т.е. спектр питания с возрастом изменяется. По характеру питания взрослых рыб делят на хищных и мирных.

Хищные рыбы (лососи, треска, щука, судак, сом) питаются в основном рыбой и в меньшей степени другой пищей.

Среди мирных рыб выделяют бентофагов, планктофагов и растительноядных.

Приведенное деление в некоторой степени условно, так как рыбы, отнесенные к той или

иной группе, нередко потребляют и другую пищу. Сазан (карп) поедает как растительную,

так и животную пишу, что позволяет отнести его к всеядным рыбам. Белый толстолобик

Потребность рыб в энергии

Для нормальной жизнедеятельности рыбы и обеспечения правильного обмена веществ необходимо обеспечить в первую очередь поступление в организм достаточного количества энергии. Обмен веществ представляет собой результат всех химических и энергетических превращений, происходящих в организме.

В отличии от птиц и млекопитающих энергетические потребности рыб невелики. Для прироста 1 кг массы рыбы в ее пище должно содержатся 4000-5000 ккал, а для сельскохозяйственных животных требуется 7000-9000 ккал и больше. это связано с тем, что у теплокровных много энергии уходит на поддержание температуры тела поэтому энергопротеиновое отношение комбикормов для рыб составляет7-10 ккал на 1 г белка, а животноводстве 15-20 ккал энергии.

В составе полноценных комбикормов для рыб учитывают количество энергии (перевариваемая энергия) приведенная в таблице

Таблица. Потребность рыб в энергии.

Переваримая энергия, тыс. кДж/кг

Потребность в протеине

Для нормального роста и развития гидробионтов необходимо определенного количество и соотношение основных питательных веществ. Для составления пищевых рационов необходимо учитывать пищевые потребности конкретного объекта выращивания и его физиологические особенности к усвоению компонентов, входящих в состав искусственных рационов. Потребность рыб в питательных веществах регулируется генетически обусловленным уровнем обмена веществ.

Основными питательными веществами корма являются протеин, жир, углеводы, минеральные вещества, витамины и другие биологически активные вещества, которые должны находиться в составе корма в соответствии с потребностью гидробионтов.

Протеин – основная часть живой материи, материал, идущий на построение тканей и органов в течение всей жизни. Понятие «протеин» включает в себя белковую (высокомолекулярные белковые вещества, полипептиды, олигопептиды, аминокислоты) и небелковую формы азота, различающиеся по качеству.

Белковые вещества обеспечивают рост и обновление тканей, участвуют в функционировании метаболизма, принимая участие в дыхании, пищеварении, в транспорте кислорода и переносе питательных веществ с током крови, в защите организма и размножении.

У наземных позвоночных выведение конечных продуктов азотистого обмена (ионов аммония) происходит посредством обезвреживания аммиака путем синтеза мочевины, мочевой кислоты и выведения их с мочой через почки. Пресноводные и морские рыбы относятся к аммониотелическим животным. Отличительной особенностью гидробионтов от наземных позвоночных является механизм выведения конечных продуктов азотистого обмена в виде легкорастворимых в воде азотистых продуктов – аммиака и мочевины, которые удаляются преимущественно внепочечным путем. Почти весь аммоний у рыб (более 90 %) выводится через жабры. Такая биохимическая особенность выведения конечных продуктов азотистого обмена гидробионтов сделала возможным функционирование метаболизма с преобладанием белкового обмена.

Следовательно, отличительными особенностями метаболизма водных гидробионтов от наземных животных являются:

1. Благодаря специфическим условиям водной среды обитания функционирует удобная и малоэнергозатратная форма выведения конечных продуктов азотистого обмена в виде легкорастворимых в воде азотистых продуктов – аммиака и мочевины через жабры.

2. Высокая скорость роста. Рыбы переходят на внешнее питание при очень малых размерах и растут чрезвычайно интенсивно, достигая в сравнительно короткий период дефинитивной массы.

3. Короткий пищеварительный тракт, приспособленный для утилизации легкоусвояемой белковой пищи. Относительная длина кишечника большинства рыб-хищников меньше или равна длине тела. У зоопланктофагов, бентофагов и всеядных рыб превышение длины кишечника не более чем в 2 раза длины тела. Лишь у растительноядных рыб длина кишечника превышает длину тела в 4-10 раз. У наземных животных кишечник, как правило, по длине превышает тело в 10-30 раз.

4. Высокая доля участия белка в энергетическом обмене (свыше 60 %).

В результате особенностей белкового метаболизма для водных гидробионтов характерна высокая потребность в белке, которая превышает потребность у наземных животных. Например, для молоди лососевых рыб оптимальный уровень белка в корме составляет 45-55 %, для взрослой рыбы – 35-45 %. Для карповых рыб потребность в белке более низкая составляет 35-40 %. Стартовый корм для карповых рыб должен содержать высокий уровень белка (50-55 %).

Таблица. Оптимальное соотношение белка и жира в комбикормах для радужной форели, %

Потребность в углеводах

Обсуждаются структура, роль метаболизм липидов в организме гидробионтов. Приводится оптимальное соотношение белка и жира в комбикормах для основных видов аквакультуры.

Углеводы являются менее значимыми питательными веществами в метаболизме рыб. Это объясняется тем, что большая часть гидробионтов не приспособлена ассимилировать углеводы кормовых объектов. Как правило, потребности в энергии удовлетворяется за счет липидного и белкового обмена. По питательности углеводы подразделяют на легкогидролизуемые и трудногидролизуемые углеводы. Первая группа представлена моносахаридами, дисахаридами (глюкоза, сахароза, фруктоза, рибоза, мальтоза и другие). Вторая группа состоит из сложных углеводов полисахаридов (крахмал, гликоген, хитин, целлюлоза). Из легкогидролизуемых углеводов наибольшее значение в питании рыб имеют пентозы и гексозы. Из трудногидролизуемых – олиго- и полисахариды.

Углеводный обмен у рыб складывается из 5 этапов:

1. Гидролиз поступающих с кормом полисахаридов до моносахаридов и всасывание их в кровь.

2. Образование и отложение в печени гликогена.

3. Расщепление гликогена в печени до глюкозы, образование в печени глюкозы из метаболитов жирового (глицерин) и белкового (аминокислот) обмена и поступления его в кровь.

4. Расщепление в клетках глюкозы до молочной и пировиноградной кислоты (анаэробный процесс) и дальнейшее окисление в цикле Кребса до углекислоты и воды (аэробный).

5. Выведение продуктов распада.

Углеводный обмен у рыб идет менее эффективно, чем у теплокровных животных. За счет низкого продуцирования инсулина углеводный обмен у многих видов рыб, особенно хищников, носит характер диабетического и если рыба получает избыток углеводов, развивается синдром перегрузки печени гликогеном, водянка брюшной полости, увеличение смертности. Максимальный уровень углеводов в корме для молоди лососевых составляет 30-35%. Для других рыб, особенно карповых и канального сома возможен более высокий уровень углеводов.

Углеводы перевариваются рыбами значительно хуже, чем теплокровными животными. Степень их переваримости у рыб зависит от их строения. Простые сахара моносахариды усваиваются у форели гольца, карпа до 99 %. Для дисахаридов (сахароза, фруктоза) этот показатель варьирует у разных видов в пределах 52-73 %. Лактоза усваивается форелью на 60 %, осетрами – на 36 %. Полисахариды расщепляются и всасываются слабее сахаров. Лососевые рыбы переваривают 40 % углеводов, поступающих с кормом, карповые – 17-84 %. Сырая клетчатка лососевыми рыбами вообще не переваривается. Карп способен переваривать ее на 25-50 %. Расщепление сырой клетчатки происходит под действием ферментов, выделяемых панкреатической железой и кишечной микрофлорой карпа.

Потребность в липидах

Насыщенные и мононенасыщенные жирные кислоты могут синтезироваться в организме рыб из углеводородных остатков углеводов и белков. Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) в организме рыб не синтезируются и должны поступать с пищей. У рыб, по сравнению с теплокровными животными, доля ненасыщенных жирных кислот в составе липидов значительно выше, что связано с относительно низкой температурой обитания. Рыбы, обитающие в разных условиях среды при уровнях различных температуры и солености, отличаются разным соотношением полиненасыщенных кислот. Содержание полиненасыщенных жирных кислот у морских рыб выше, чем у рыб, обитающих пресных водоемах. У пресноводных холодолюбивых видов рыб содержание полиненасыщенных жирных кислот выше, чем у теплолюбивых рыб.

Морские виды> пресноводные холодолюбивые > пресноводные теплолюбивые

Недостаток жиров и незаменимых жирных кислот приводит к нарушению физиологических функций организма, замедлению роста, ослаблению пигментации, некрозу лучей плавников, перерождению печени и почек, обводнению тканей и повышению смертности, снижению репродуктивной функции.

Потребности рыб в жире и белке взаимосвязаны. Жиры как источник энергии обладают белоксберегающим действием. При составлении рационов следует соблюдать соотношение уровня протеина с уровнем жира. Если это соотношение нарушено и в комбикормах доля протеина превышает оптимальное соотношение протеин/жир, то протеин будет расходоваться на энергетические нужды. При составлении рецептов комбикормов стремятся сократить использование белка для энергетических трат, сохраняя его для роста и обновления тканей. Для лососевых рыб при уровне протеина 50 % уровень жира должен достигать 15 %, а при уровне 30 % количество жира не должно превышать 5 %.

Потребность в минералах

Дается представление об особенностях усвоения минеральных веществ у гидробионтов, значимости микроэлементов и микроэлементов в минеральном обмене и функциях наиболее значимых элементов в питании рыб. Приводятся величины потребности отдельных элементов для некоторых объектов аквакультуры.

Таблица. Потребность молоди радужной форели и карпов в некоторых макро- и микроэлементах

Источник

Исследование перевариваемости хитина личинок черной львинки осетром, форелью и тиляпией.

Директор Инновационного Центра

«Биоаквапар — НТЦ аквакультуры» АГТУ

д.б.н, профессор Пономарев С.В.

В настоящее время в рыбной комбикормовой промышленности интенсивно ведутся поиски нового качественного сырья, источника животного протеина, заменителя рыбной муки. Предпринимаются попытки использовать производные сои, всевозможные растительные белковые концентраты, животные белковые концентраты, полученные не из рыбного сырья.

Одним из таких новых компонентов являются личинки мух и продукты их переработки. Многие насекомые являются хорошим кормом для рыб. Рыбы поедают не только личинок насекомых, обитающих в водоеме, но и взрослых, попадающих на их поверхность. Чёрная львинка (Hermetia illucens) — это крупная муха из семейства львинок, получившая большую популярность в последнее десятилетие в качестве кормового объекта для рептилий, птиц и других животных, что связано с высокой питательностью личинок, которые содержат значительное количество белка и кальция. Кроме того, протеин личинок мух можно производить в практически неограниченном количестве, так как в качестве субстрата для выращивания личинок черной львинки используются различные биологические отходы, в избытке образующиеся при сельскохозяйственном производстве различных видов продукции, а также в пищевой промышленности и в некоторых других отраслях.

В мировой аквакультуре знаниям о перевариваемости кормов придается большое значение. Считается, что ее показатели являются индикатором потенциальной доступности питательных веществ и энергии корма, используемых для поддержания жизни, роста и репродуктивных функций организма рыб (Cho, 1993). Целью настоящей работы явилась оценка перевариваемости питательных веществ частично обезжиренного белкового концентрата личинок черной львинки, как нового кормового сырья, при кормлении ценных объектов аквакультуры: тиляпия, русский осетр и форель.

Материал и методы исследований

Эксперименты по перевариваемости проводились на базе Инновационного центра «Биоаквапарк – научно-технический центр аквакультуры» ФГБОУ ВО АГТУ. Объектами исследований послужили сеголетки красной тиляпии (гибрид мозамбикской и нильской тиляпий), радужной форели, а также годовики русского осетра. Для проведения исследований использовали конусообразные емкости объемом 200 л с искусственной аэрацией и фильтрацией, а также подогревом (для тиляпии и осетра), с возможностью сбора фекалий.

Гидрохимический режим поддерживали на уровне оптимальных значений для каждого из объектов. Температура воды в аквариумах с тиляпией составляла 26-28 0 С, радужной форели –15-16 0 С, русского осетра – 21-22 0 С (Хрусталев и др., 2018). Содержание кислорода в воде устанавливали ежедневно три раза в сутки (для предупреждения нежелательных колебаний) с помощью термооксиметра «СyberScanDO 300». Значения рН определяли с помощью рН-метра марки «Hanna». Кроме этого, 3 раза в сутки регистрировали температуру воды.

Опыт проводился в двухкратной повторности, количество экземпляров рыб каждого вида в каждой повторности – 25 шт.

При определении перевариваемости питательных веществ опыт был поделен на два периода – подготовительный и учетный. В подготовительный период у рыб достигалось полное удаление из пищеварительного тракта остатков предыдущего корма. Его продолжительность составила в нашем случае – 3 дня. Учетный период — до 3 дней. В этот период учитывали количество съеденного корма, его остатки и количество выделенных экскрементов. Корм задавали однократно.

При определении перевариваемости питательных веществ использовали прямой метод, суть которого сводится к следующему. В течение опыта рыбам задавали точно учтенное количество корма – частично обезжиренного белкового концентрата личинок черной львинки. Химический состав и питательная ценность этого корма представлены в таблице 1. Затем учитывали количество выделенного за опыт кала и по той же схеме определяли его химсостав (согласно принятым методикам, см. список использованных источников). На основе данных массы и химсостава потребленного корма и выделенных фекалий определяют количество потребленных и выделенных питательных веществ. По разнице определяют количество переварившихся веществ. Коэффициент переваримости можно определить по формуле: КП = а – в / а × 100, где, а – количество потребленного питательного вещества, в – количество выделенного питательного вещества. Т.е. коэффициент переваримости – это отношение переваренной части рациона к принятой с кормом, выраженный в процентах.

Таблица 1 — Химический состав и питательная ценность белкового концентрата (по данным протокола испытаний кормов №12 от 15.02.2018)

Скорость прохождения пищи по желудочно-кишечному тракту определяли с фиксированием времени захвата пищи и выхода последней порции экскрементов. Разница в сроках между началом питания и полного освобождения кишечника от пищи принимали за скорость переваривания (Карзинкин, 1932, 1935; Бокова, 1939).

Все данные подвергали статистической обработке по Г.Ф. Лакину (1990) с применением панели программ статанализа Excel. При этом использовали элементы статистического анализа с определением средней, ошибки средней. Уровень различий оценивали с помощью критерия достоверности Стьюдента.

Результаты исследований

Длительность прохождения корма через пищеварительный тракт является одним из важных показателей физиологического состояния пищеварительной системы рыб, по которому можно определить влияние корма на одну из важнейших сторон деятельности пищеварительной системы — моторику желудочно-кишечного тракта. Знание биологических ритмов питания, данные о скорости продвижения пищи у рыб позволяют дать более полную количественную и качественную характеристику питания того или иного вида рыб, способствуют более эффективному расчету суточных рационов и позволяют получать хорошие результаты при выращивании рыб в индустриальных условиях.

В настоящее время опубликовано много данных, характеризующих скорость продвижения пищи по пищеварительному тракту безжелудочных рыб (Вовк, 1976; Щербина и др., 1982; Киселев, 1984; Колобова, 1997). Среди хищников подробно исследована радужная форель (Привольнев, 1969), а изучением прохождения пищи в кишечнике морских рыб занимались А.Ф. Карпевич и Е.Н. Бокова (1936, 1937).

Данные по скорости прохождения корма (белкового концентрата личинок черной львинки) по ЖКТ у тиляпии, русского осетра и форели представлены на рисунке 1.

Рисунок 1 – Скорость полного прохождения корма (белкового концентрата личинок черной львинки) по ЖКТ исследуемых видов рыб

Как видно из рисунка, в учетный период наибольшее время прохождения пищи по ЖКТ заняло у форели и составило 16,5 ч. Наименьшее — у тиляпии – от 7,4 до 8,2 ч.

Анализ биохимического состава экскрементов рыб, потреблявших корм – белкового концентрата личинок черной львинки, представлен в таблице 2. При проведении эксперимента тиляпии задали разовую норму корма, исходя из средней массы особей и температуры воды – 53,25 г при первой повторности, и 64,2 г на общее количество рыб — при второй. Таким образом, из общего количества заданного корма было усвоено около 75 и 73% соответственно.

В опытах с форелью при количестве заданного корма 74,2 г и 77,9 г усвоено было 68,3 и 66,2% предкуколок черной львинки. Осетровые использовали 74,7 и 73% задаваемого корма.

Наиболее доступными компонентами пищи являются белки и липиды не зависимо от типа питания и вида рыб. Как видно из таблицы 2, диапазон перевариваемости протеина у исследуемых рыб составлял от 91% (форель) до 97% (тиляпия). Также хорошо шло усвоение жиров белкового концентрата личинок черной львинки. В случае оптимального содержания в корме коэффициенты их перевариваемости очень близки к показателям для белка или даже несколько превышают их (Щербина, 2006). В ходе экспериментов было установлено, что жиры задаваемого корма обладали высокой доступностью и были усвоены рыбами на 90-95%.

Процент перевариваемости легкогидролизуемых углеводов был высоким – до 90% у всех рассматриваемых видов – форели, русского осетра и тиляпии, в таблице 2 представлены показателями БЭВ.

Таблица 2 — Содержание питательных веществ в экскрементах рыб, потреблявших белковый концентрат личинок черной львинки, г

Степень доступности углеводов для организма рыб тесно связана с химическим строением отдельных структурных групп и их соотношением в корме. Из – за наличия в комбикормах большого количества полисахаридов, несвойственных естественной пище, и отсутствия у рыб необходимых специфических ферментов, углеводы перевариваются значительно хуже, чем белки или липиды (Остроумова, 2016). К трудно перевариваемым полисахаридам относится и хитин, составляющий в исследуемом комбикорме около 7,8%.

Хитин ракообразных образует комплекс протеинов и минералов (главным образом кальция) (Johnson and Peniston, 1982; No et al., 1989), в то время как кутикула насекомых представлена комплексом из хитина в комплексе с протеинами, липидами и другими соединениями (Kramer et al., 1995). Некоторые авторы считают, что такие комплексы могут негативно повлиять на доступ хитиназы или протеиназы к их субстратам и снизить усвоение протеинов и липидов (Tanaka et al. 1997), тем самым снижая не только усвояемость хитина, но и усвояемость липидов и белков с последующим падением темпов роста.

Однако, существует гораздо больше исследований, показывающих высокую перевариваемость креветочной и крабовой муки, на которую не повлияло наличие хитина и хитиносодержащих веществ. Например, были получены данные об увеличении усвоения протеина при кормлении трески крабовой мукой, содержащей 3% хитина, или креветочной мукой с 10% хитина. Также добавление от 1 до 10% хитина в корма простимулировали рост карпа, японского угря, желтохвоста и пагра (Fines and Holt, 2010; (Gopalakannan and Arul, 2006; Kono et al., 1987).

Также хитин и хитозан используются как антидотные добавки и средство для лечения некоторых заболеваний рыб (Мезенова, 2013). Хитозансодержащие препараты обладают выраженным адгезионным действием и, будучи введены в состав гранулированных кормов, способствуют существенному улучшению их физико – механических свойств (Гамыгин и др., 1996).

Источник