Добавить статью

Главная » Статьи » Прудовое рыбоводство. » Промышленное производство

Рыбоводство.Животные белки в смеси с другими компонентами-составная часть кормов.

овместное использование кровяной муки с другими источниками животного белка в комбикормах для рыб

Альтернативное решение для уменьшения содержания рыбной муки в питательно сбалансированных кормах.

Джером ЛАПОРТ
Исследовательская группа по кормлению рыб и аквакультуре
Факультет биологических наук, Плимутский Университет, Великобритания
Эл.почта: Jerome.laporte@plymouth.ac.uk

Стивен Л. ВУДГЕЙТ
Компания «Викон Рисерч Лтд.» от имени компании «PDM Груп Лтд.»
Ингс Роуд, Донкастер, Южный Йоркшир, DNS 9SW, Великобритания

Саймон Дж. ДЕЙВИС
Исследовательская группа по кормлению рыб и аквакультуре
Факультет биологических наук, Плимутский Университет, Великобритания

Антонио ГУВЕЙА
Отделение зоологии и антропологии
Факультет наук, Университет г. Порто, Португалия


Животные белки можно легко комбинировать с другими кормовыми ингредиентами, которые дополняют друг друга по аминокислотному составу, что позволяет приводить корма в соответствие с пищевыми потребностями различных видов выращиваемых на хозяйствах рыб. Исходя из оценок питательной ценности таких смесей, полагается, что их использование в кормах для рыб может способствовать превращению рыбоводной отрасли в надежного поставщика высококачественных продуктов питания с учетом всех экологических требований и этических норм.

Первичной основой для создания кормов для рыб обычно является высококачественная рыбная мука, которая служит главным источником протеина в промышленных кормах. Благодаря высокой пищевой ценности и хорошей вкусовой привлекательности в комбикормах для плотоядных рыб обычно содержится более 50% протеина и более 20% жира, которые производятся из выловленной в море рыбы (Goddard, 1996).

Тем не менее, наблюдающийся в настоящее время относительный дефицит рыбной муки и растущие цены угрожают дальнейшему интенсивному развитию рыбоводства. Поэтому, снижение зависимости от рыбной муки с помощью новых источников протеина широко признано как основной путь поддержки интенсивного развития рыбоводной отрасли (Hardy & Kissil, 1996; Hasan, 2001).

Побочные продукты от разделки животных, такие как птичья мясная мука, перьевая мука и распыленный высушенный гемоглобин являются важными источниками пищевого протеина для использования в комбикормах. Они содержат основные аминокислоты, витамины и минералы и, в отличие от растительных белков, практически свободны от антипитательных свойств.

Состав аминокислот и их доступность являются первичными факторами при определении питательной ценности кормового компонента, используемого в качестве источника протеина. Несмотря на довольно хороший аминокислотный состав, протеины, получаемые при переработке животных, могут иметь дефицит по одной или нескольким незаменимым аминокислотам. Даже если имеется возможность улучшить питательные свойства ингредиента путем, например,  усовершенствования процесса производства (Woodgate, 2004а, 2004 b), то неподходящий биохимический состав будет всегда приводить к снижению его биологической ценности: другими словами, ингредиент будет настолько хорош, насколько позволяют его совокупные питательные свойства.

Корректировку дисбаланса и дефицита можно сделать с помощью добавки в корм кристаллических аминокислот или использования добавочных белковых смесей. Технология белкового дополнения состоит в комбинировании различных источников белка для достижения более подходящего баланса аминокислот, что недостижимо при использовании одного источника. Из-за различий в строении аминокислот, в процессе комбинирования источников белка, сильные стороны одного источника компенсируют слабые стороны другого. При наличии достоверной и надежной информации о питательных свойствах компонентов и их доступности, появляется возможность подобрать «идеальный» аминокислотный состав, основанный на потребностях рыб в незаменимых аминокислотах.

Имеется много данных о синергическом взаимодействии кровяной и перьевой муки. Тем не менее, не принимая во внимание теорию комплементации, смешение кормовых компонентов может также привести и к антагонистическому взаимодействию между составляющими, что в результате ухудшает их усвояемость. В настоящее время нет законодательных ограничений, касающихся использования кормовых компонентов, полученных из крови, в противоположность другим побочным продуктам животного происхождения, однако ведущие производители кормов все же ограничили их использование, чтобы избежать потребительских претензий к безопасности пищевых продуктов.

При использовании кровяной муки (распыленный высушенный гемоглобин) в качестве основного материала исследований, также были проведены лабораторные эксперименты по включению смесей различных побочных продуктов животного происхождения в питательно сбалансированные комбикорма. Эти смеси использовались в качестве вторичных источников белка и были оценены по эффективности усвоения, темпу роста и питательной ценности для некоторых наиболее широко культивируемых в Европе видов рыб.

Таблица 1: Приблизительный состав (%) белков животного происхождения в сравнении с рыбной мукой и соевой мукой (краткое описание используемых ингредиентов дано с учетом технологии обработки)

(%)

FM

HFM

EFM

PMM

SDH

SBM

Сухая масса

92

91,5

91,5

96

91

88

Сырой протеин

70

81

81

66

92

48

Сырой жир

11

3

3

13

2

1,9

Зола

13

3

3

13,5

3,5

6,2

Энергетическая ценность (МДж/кг)

21

22

22

21

22

19



Рисунок 1: Сравнение ЕАА-профиля (%) /ЕАА = индекс незаменимых аминокислот/ каждого ингредиента, протестированного (затемненные зоны) с ЕАА-профилем рыбной муки (голубые зоны). ЕАА, очерченные кружком, считаются основными лимитирующими аминокислотами.

РММ: Птичья мясная мука: смешанный материал из разных видов птицы (от забитых на бойне, мясо годно для употребления человеком) – размер уменьшен посредством рубки на части менее 30 мм. Затем эти части подвергаются непрерывному процессу переработки (Rotadisc), при котором испаряется вода, а компоненты стерилизуются. После этого этапа обработки сухие компоненты разделяются на белковую фракцию и жир прессованием через шнековый пресс. Белковую фракцию (птичью мясную муку) охлаждают, перемалывают и обрабатывают антиоксидантом.

HFM: Гидролизованная перьевая мука: смесь пера домашней птицы гидролизуется паром при давлении до 5,5 бар в течение около 30 минут в непрерывном гидролизаторе. Гидролизованные перья затем высушиваются в бесконтактной сушилке, обрабатываемой паром (сушилка Rotadisc), до уровня ~5% влажности, охлаждаются, измельчаются и складируются.

EFM: Ферментированная гидролизо-
ванная перьевая мука: смесь пера разных видов домашней птицы нагревают до 50 °С вместе со смесью ферментов и кофакторов, и этот состав непрерывно перемешивают в течение 30 минут. После этого ферментного гидролиза перья обрабатывают под давлением в 2 бара в течение 15 минут. Ферментированная гидролизованная перьевая мука затем высушивается в ротационной сушилке Rotadisc до уровня ~5% влажности, охлаждается, измельчается и складируется.

SDH: Распыленный высушенный гемоглобин: используемое сырье это цельная свиная кровь, из забитых на бойне животных, мясо которых годно для употребления человеком. Кровь охлаждают, а затем посредством центрифуги разделяют на плазму и красные кровяные тельца. Фракцию красных кровяных телец (гемоглобин) затем высушивают посредством распылительной сушки, чтобы получить сухой (<5% влаги) гемоглобиновый порошок. Перед отгрузкой продукт окончательно охлаждают и пакуют в мешки.

SBM: Соевая мука: Соевая мука из очищенных соевых бобов (Hi-Pro).

FM: Рыбная мука: Сорт высокого качества; низкотемпературная мука из рыб (норвежская или исландская). Получено от компании «Skretting Aquaculture» (группа компаний «Nutreco», Престон, Великобритания).


Стратегия оценки ингредиентов

Оценка питательности новых источников протеина представляет собой несколько ключевых аспектов, в отношении которых можно использовать различные экспериментальные подходы и методы. Кроме того, для систематической характеристики биологической ценности сырья часто требуются более контролируемые и стандартизованные условия.

Помимо технической характеристики ингредиентов, важными также являются такие параметры, как усвояемость и вкусовая привлекательность, позволяющие оценить возможность использования того или иного ингредиента в составе корма (Glencross et al., 2007). Хотя данные, полученные по смешанным белкам, в значительной мере неполные, стратегические исследования, которые выполнил Плимутский Университет для оценки новых источников белка, полностью согласуются с этой схемой.

Для получения полной картины по питательным свойствам кормов с частичной заменой рыбной муки смесями побочных продуктов животного происхождения была выполнена серия экспериментов по исследованию усвояемости кормов и темпа роста рыб. Показатели усвояемости, полученные в результате предварительных исследований, служат основой для составления рецептур питательно сбалансированных кормов, эффективность которых должна быть проверена в ходе экспериментов с более длительными сроками выращивания.

Перенос данных исследований на более широкий спектр видов рыб представляет собой еще одну ключевую задачу. Разработка эффективных комбикормов для форели и лосося явилась передовой частью работ в области кормления рыб, а создание кормов для многих других видов рыб основывается на данных, полученных в ходе этих исследований. В связи с расширением количества культивируемых видов рыб, требуются четкие данные о метаболической реакции по каждому виду рыб.

Таблица 2: Обобщенные данные экспериментальных условий по всем тестам на усвояемость


Тест на усвояемость № 1

Лаврак

Тест на усвояемость № 2

Тюрбо

Тест на усвояемость № 3

Морской лещ

Тест на усвояемость № 4

Форель

Место проведения

Университет г. Порто

Университет г. Порто

Университет г. Порто

Университет г. Плимут

Система заводского разведения

Закрытая рециркуляционная

Закрытая рециркуляционная

Закрытая рециркуляционная

Закрытая рециркуляционная

Объем резервуара

65 л

65 л

65 л

130 л

Экспериментальный план

Тройная обработка

Тройная обработка

Тройная обработка

Тройная обработка

Частотность кормления / метод

2 раза в день

до насыщения

2 раза в день

до насыщения

2 раза в день

до насыщения

1 раз в день

фиксированный рацион

Температура воды

25 оС ±1

19 оС ±1

24 оС ±1

15 оС ±1

Процент включения тестируемых ингредиентов

40

40

40

40

Тип маркера

Cr2O3

Cr2O3

Cr2O3

Cr2O3

Технология сбора фекалий

Отстойная колонна

Отстойная колонна

Отстойная колонна

Зачистка



Происхождение и свойства тестируемых ингредиентов

Побочные продукты животного происхождения представляют собой части забитых на бойнях животных, которые напрямую не потребляются человеком. Например, по оценкам, напрямую в потребление идет только 68% курицы, 62% свиньи, 54% крупного рогатого скота и 52% овцы. Соответственно, каждый год в Европейском Союзе производится более 10 миллионов тонн мяса, получаемого из здоровых животных, но не предназначенного напрямую для потребления человеком. Перерабатывающая промышленность превращает эти побочные продукты скотобоен в богатую белками муку и высококачественные жиры. Ежегодно в Европе эта отрасль промышленности производит более 2,5 миллионов тонн жира и три миллиона тонн белка.

Благодаря наличию различных сырьевых материалов, получаемых от разных видов животных, существует большое разнообразие кормовой муки животного происхождения. Количество и качество белка по каждому побочному продукту различается. Тем не менее, отходы при промышленной переработке животных всегда служили ценным источником протеина и широко использовались в индустрии производства кормов благодаря высокому качеству, однородности и «питательной плотности». Для европейских переработчиков этот основной рынок был потерян в 2000 году вследствие мер, предпринятых для предотвращения распространения ТГЭ (транмиссионные губкообразные энцефалопатии) и прионовых болезней (спонгиоформные энцефалопатии). До ослабления законодательных мер, основным направлением использования белков животного происхождения, в настоящее время является область производства кормов для домашних животных (третья категория) или область замещения твердого топлива и возобновляемой энергии (вторая и первая категории).


Рисунок 2: Сравнение эффективности усвояемости между FM, HFM/SDH, EFM/SDH, PMM/SDH по основным аминокислотам для четырех исследуемых видов рыб.




Будучи хорошим источником основных аминокислот – гистидина, лейцина и лизина – распыленный высушенный гемоглобин (SDH) представляет собой идеальное дополнение для перьевой муки, в которой, в частности, не хватает лизина и гистидина (см. Рисунок 1). Эти основные различия в их ЕАА-профиле (ЕАА = индекс незаменимых аминокислот), а также присутствие в перьевой муке содержащих серу аминокислот, позволяют объяснить, почему часто эти два ингредиента соединяются синергически. Технические характеристики используемого сырья даны в Таблице 1. Эти характеристики основываются на спецификациях, предоставленных соответствующими производителями.

Животные белки (например, распыленный высушенный гемоглобин - SDH, ферментированная перьевая мука -EFM, гидролизованная паром перьевая мука - HFM и птичья мясная мука - PMM), которые исследовались в данной серии экспериментов, были все предоставлены заводами Великобритании по производству животных жиров и белков (Prosper de Mulder, Doncaster, Великобритания). В качестве вторичного источника белка были исследованы три различных типа смеси (SDH/HFM, SDH/EFM и SDH/PMM) и проведено их сравнение с высококачественным кормом, основанным на рыбной муке (низкотемпературную рыбную муку предоставило предприятие «Skretting», Великобритания).

Методы и условия экспериментов на усвояемость

Для определения достоверных коэффициентов усвояемости протеина, энергии и аминокислот в тестируемых смесях были выполнены несколько экспериментов с такими видами рыб, как лаврак (Dicentrarchus labrax), тюрбо (Psetta maxima), золотоголовый морской лещ (Sparus aurata) и радужная форель (Oncorhyncus mykiss).

Методологическим подходом для определения коэффициента усвояемости служил метод непрямой оценки, обычно применяемый при исследованиях на водных животных. Помимо этого, был применен классический подход, заключающийся во включении тестируемого ингредиента в качестве фиксированного компонента в состав контрольного корма, основанного на рыбной муке. В экспериментальных кормах от 30 до 40 процентов рыбной муки заменялось тестируемой смесью. Смеси были получены путем соединения ингредиентов в соотношении 75/25.


Рисунок 3: Индекс сходства между прогнозируемыми и измеренными показателями переваримости белка в комбикормах для тюрбо, лаврака, морского леща и форели.




Для всех опытов три повторные группы рыб были адаптированы к каждой экспериментальной диете в течение трех дней до начала сбора фекалий. В ходе эксперимента рыб кормили до насыщения один раз или два раза в день. Фекальный материал собирали, используя систему «Guelf» (за исключением опыта с форелью, где зачищалась рыба), а коэффициенты усвояемости были соотнесены с измерением содержания оксида хрома (Cr2O3), включенного в корм в качестве индикатора на уровне 0,5%.

Экстраполяция данных с использованием специальных расчетов позволила получить очевидный коэффициент усвояемости (ADC) по конкретным ингредиентам. Слабым местом данной методики является сложность учета относительного вклада различных компонентов в питательность корма, а также возможность проявления эффекта взаимодействия, особенно в случаях, когда усвояемость по некоторым ингредиентам очень низкая. По этим причинам в большинстве случаев была использована более детальная система, представленная Forster (1999)  (исключая коэффициенты незаменимых аминокислот). В Таблице 2 представлены ключевые особенности, относящиеся к методике исследований, примененной в четырех тестах на усвояемость.

Общая питательная усвояемость

В Таблице 3 представлены коэффициенты усвояемости (ADC), рассчитанные для экспериментальных кормовых смесей и для конкретных тестируемых ингредиентов. В таблице представлены данные по усвояемости белка и энергии для основных компонентов, важных для рецептуры.

Рыбная мука, которая имеет наилучшие коэффициенты усвояемости (DC), показала в этой серии лабораторных опытов свое прочное превосходство по питательной ценности, с показателями, варьирующими от 84,93 до 93,49% (коэффициент усвояемости белка). Снова была подтверждена предпочтительность использования рыбной муки в качестве основного источника белка для промышленного рыбоводства. Самые высокие показатели доступности белка по альтернативному ингредиенту были получены для PMM/SDH смеси, что по рассматриваемым видам рыб составляет: для форели - 89,66%, для тюрбо - 60,50%, для лаврака 88,35% и для морского леща - 63,48%.

Более низкие показатели были получены для перьевой муки обоих видов / SDH-смесей на морском леще (белок кормов с HFM/SDH усваивался на 29,85%, а корма с EFM/SDH дали по белку коэффициент усвоения 21,83%).

Примечательно, что низкая усвояемость рыбами обоих сортов перьевой муки, получена в том случае, когда они выступали в виде одиночных тестируемых ингредиентов. Что касается лаврака и тюрбо, белковая усвояемость кормов, включавших перьевую муку, оказалась сниженной до уровня около 55%.

Таблица 3: Коэффициент усвояемости (ADC) по сухому веществу, протеину и энергии (показатели представляют собой среднее значение по 3-м повторным группам ± SEM; «Н/Д» обозначает «нет данных»)


Сухая масса

Белок

(диета)

Белок

(Ингредиент)

Энергетическая ценность (диета)

Энергетическая ценность (ингр-т)

Тест 1 *

Радужная форель

Рыбная мука LT

72,56± 1,29

90,49± 0,78

90,49± 078

79,81± 1,73

79,81± 1,73

PMM/SDH

73,45±0,67

86,72±0,86

89,66±3,00

77,69±1,13

90,52±10,81

FM/SDH

71,02±2,16

83,63±0,39

77,21±1,22

76,53±2,36

80,88±10,83








Тест 2

Тюрбо

Рыбная мука LT

66,12±3,45

84,93±2,26

84,93±2,26

74,46±3,58

74,46±3,58

HFM/SDH

49,96±2,61

72,39±3,92

55,30±11,5

55,29±2,98

Н/Д

EFM/SDH

42,63±2,89

71,30±4,14

53,53±7,26

49,05±3,54

Н/Д

PMM/SDH

49,28±3,48

75,60±3,83

60,50±10,0

57,22±3,80

Н/Д








Тест 3

Лаврак

Рыбная мука LT

77,95±1,16

93,49±1,44

93,49±1,44

87,94±0,88

87,94±0,88

HFM/SDH

47,21±3,17

72,63±2,55

56,27±5,44

53,00±2,60

Н/Д

EFM/SDH

64,23±2,60

72,41±4,59

59,51±9,55

71,28±2,46

46,29±6,31

PMM/SDH

73,40±1,05

90,83±0,86

88,35±2,44

81,63±0,84

72,16±3,44








Тест 4

Морской лещ

Рыбная мука LT

71,82±1,45

87,52±1,71

87,52±1,71

82,76±0,99

82,76±0,99

HFM/SDH

42,5±10,9

51,60±10,10

29,85±3,63

54,89±8,10

Н/Д

EFM/SDH

40,24±1,82

49,95±4,55

21,83±7,43

50,09±1,72

Н/Д

PMM/SDH

59,57±2,07

75,05±0,80

63,48±1,93

69,14±1,75

47,90±5,82

По данным Serwata (2007)



Доступность основных незаменимых аминокислот

Коэффициенты усвояемости (DC) основных незаменимых аминокислот, содержащихся в тестируемых ингредиентах (см. Рис.2), в некоторой степени различаются в зависимости от вида рыбы и проводимой обработки. Очевидно сходство тенденций, наблюдаемых в отношении содержания незаменимых аминокислот и показателей усвояемости общего белка для конкретных ингредиентов. Тем не менее, могут обнаружиться вариации по доступности отдельных незаменимых аминокислот.

По этим данным видно, что все незаменимые аминокислоты из рыбной муки являются высоко доступными с коэффициентами усвояемости, начиная от 87,50% (доступность изолейцина для тюрбо) до 99.61% (доступность метионина для лаврака).
Что касается форели, профили усвояемости незаменимых аминокислот, установленные по двум экспериментальным смесям, относительно хорошо сопоставимы с контрольным кормом на основе рыбной муки, при этом коэффициенты усвояемости (DC) равным образом высокие для всех незаменимых аминокислот и обеих обработок (касательно треонина данные отсутствуют).

Для морских рыб были получены сопоставимые коэффициенты усвояемости незаменимых аминокислот между кормами с PMM/SDH и рыбной мукой. По способности усваивать незаменимые аминокислоты этого корма, был отмечен небольшой тренд по видам рыб, при этом ранжирование было следующим: один - лаврак, два – тюрбо, три – морской лещ. Использование в диетах перьевой муки и SDH-смесей привело к ухудшению показателей усвояемости у тюрбо и лаврака и значительно сниженной усвояемости у морского леща. Тем не менее, можно видеть, что смешивание EFM с SDH значительно улучшило доступность незаменимых аминокислот в диете в сравнении со смесью, включающей в себя HFM. Лизин, который обычно рассматривается как достаточно хороший индикатор качества белка в смысле полной усвояемости и степени повреждения белка во время обработки, был наиболее доступной незаменимой аминокислотой в смесях перьевая мука/SDH для морского леща (46% по HFM/SDH и 69,7% по EFM/SDH). Коэффициент усвояемости для данной незаменимой аминокислоты достиг уровня 83,4% в смеси PMM/SDH.

Общая усвояемость белка по каждому оцениваемому ингредиенту представляет собой среднее значение усвояемости каждой незаменимой аминокислоты, что отражает питательный потенциал белка. Знания о доступности каждой отдельной аминокислоты обеспечивают более совершенный подход к разработке кормов и позволяют более точно балансировать аминокислотный состав при окончательном формировании рецептуры корма.

Прогнозируемость очевидного коэффициента усвояемости (ADC) в комбикормах

При имеющемся методе оценки усвояемости, важными являют&
Категория: Промышленное производство | Добавил: sasa4892 (06.03.2010)
Просмотров: 3270 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]