Суббота
18.11.2017
05:55
Поиск
Разведение Львинки
черная львинка разведение
Архив записей
Календарь
«  Ноябрь 2017  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930
Разведение опарыша
разведение опарыша
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0


Рециркуляция питательных веществ с помощью живых организмов


Главная     О компании    Карта сайта    Технологии для АПК     Новые корма      Рыбалка ​ 


Назад К содержанию Вперед

2.2. Организмы, которые подходят для биогенной  рециркуляции.

Подряд двукрылых включает насекомых, которых обычно называют простыми мухами или двукрылых, сходных с этой группой, которые включают в себя комаров, черных мух, мошек, плодовых мушек и домашних мух (Resh & Cardé, 2003). Насекомые из этого подряда классифицируются как вездесущие, потому что они имеют возможность приспосабливаться под любые условия на земле (Scholtz & Holm, 1985; Resh & Cardé, 2003).

В настоящем исследовании будут рассматриваться только насекомые из семейства Muscidae.

2.2.1 Семейство  Muscidae

Комнатная муха (или Musca Domestica) принадлежит к семейству Muscidae и распространена повсеместно на земле, предпочитая мусорные кучи, фекалии, гниющие вещества и выделения из ран и язв (Scholtz & Holm, 1985; Resh & Cardé, 2003).

Личинки этих мух являются прекрасным  источником протеина  и других пищевых веществ (Téguia и др., 2002; Awoniyi и др., 2003; Zuidhof и др., 2003; Adeniji, 2007; Agunbiade и др., 2007; Hwangbo и др., 2009).

 

2.2.1.1 Химический состав личинок (опарышей) комнатной мухи

Основной жизненный цикл комнатной мухи показан на рисунке 1.

Сообщения разных авторам относительно  химического состава отличаются между собой и причина этой вариативности кроется в зависимости химического состава от стадии развития насекомых (Калверт и Мартин, 1969; Inaoka и др., 1999; Newton и др,, 2004;.. Aniebo и др, 2008), способа сушки (Fasakin и др, 2003) и видом используемого субстрата (Ньютон и др., 1977).

рециркуляция белка

Рис. 1

Различия наблюдались как в химическом составе (Таблица 1),  так и в  аминокислотном составе (Таблица 3).

Таблица 1. Сравнение химического состава личинок мух и куколок  (DM baisis), выращенных на различном сырье

Исследователи

Calvert & Martin,

1969

Ogunji et al., 2006

Sogbesan et al.,

2006

Aniebo et al., 2008

Кормовой субстрат

Птичий помет

Птичий помет

Птичий помет

Кровь КРС и отруби

Стадия развития

куколки

Личинки в стадии предкуколки

Личинки в  стадии предкуколки

Личинки 3-х дневного возраста

Сырой протеин (%)

63,1

37,5

50,4

47,1

Сырое волокно

-

-

1,6

7,5

Жир

5,3

19,8

20,6

25,3

Зола

5,3

23,1

11,7

6,6

Различия в методах обработки и сушки (таблица 2), в основном обусловлены степенью разбавления исследуемого материала водой и содержанием в нем жира. В процессе обработки сырья из личинок мух и их куколок химический состав может быть скорректирован для того, чтобы сделать его более подходящим для кормления различных видов животных и птиц,  а также различных стадий их развития.

В процессе переработки личинок исследователи (Fasakin др. (2003)), были способны варьировать содержание сырого протеина от 47,35% до 50,52%. Обезжиренные опарыши имели  более высокие значения сырого протеина, так как удаление жира уменьшило общее количество продукта при полном сохранении остальных питательных веществ, что привело к увеличению сырого протеина (Shiau и др. , 1990). Это также отмечено в исследовании, проведенном Shiau и др. (1990), что обезжиривание соевой муки дает такое же увеличение количества  сырого протеина и сырой клетчатки.

Таблица 2. Средние показатели содержания влаги, сырого протеина, сырого жира и золы в личинках мух в зависимости от  методов обработки (Fasakin др., 2003) (± стандартная погрешность).

Метод обработки

Влажность

Сырой протеин

Сырой жир

Зола

Гидролиз+ печная сушка

8,06±0,05

45,6±0,02

13,28±0,03

13,2±0,02

Гидролиз+ сушка на солнце

8,4±0,01

44,3±0,03

13,65±0,01

13,25±0,01

Гидролизация/обезжиривание + печная сушка

7,56±0,02

46,7±0,01

6,28±0,01

13,3±0,01

Гидролизация/обезжиривание+сушка на солнце

8,1±0,01

45,65±0,01

6,3±0,01

12,32±0,02

Обезжиривание+печная сушка

9,2±0,01

45,75±0,03

7,0±0,02

13,35±0,0,02

Обезжиривание+ сушка на солнце

9,65±0,04

45,1±0,05

7,4±0,01

13,45±0,02

Натуральные личинки+печная сушка

8,25±0,02

43,45±0,03

14,3±0,03

14,35±0,02

Натуральные личинки+сушка на солнце

8,55±0,04

43,3±0,01

14,35±0,03

14,65±0,01

В таблице 3 приведены различные данные по содержанию аминокислот от разных авторов. Большое различие в показателях наблюдается (таблица 3) в связи  с тем, что методы определения этих аминокислот, которые использовали исследователи, существенно отличаются друг от друга.

Исследователи Aniebo и др. (2008) и Ogunji  и др. (2006) подвергали гидролизу образцы перед анализом, а команда ученого Ogunji (2006) использовала высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ). Aniebo с соавторами (2008) использовали последовательный мультианализатор аминокислот Technicon, чтобы определить конкретное содержание аминокислот.

Calvert & Martin (1969) использовали аминокислотные модели Spinco 120C- анализатора, в которых исследуемый образец образец освобождают от белка перед анализом. Согласно результатам исследований - Ogunji (2006) был единственным исследователем, который смог восстановить триптофан после анализов и только потому, что он использовал процедуру щелочного гидролиза, которая имеет более высокую скорость восстановления триптофана, чем методы кислотного гидролиза (Хугли & Moore, 1972).

Таблица 3 Аминокислотный состав  личинок мух  и куколок,  выращенных на различных субстратах.

Исследователи

Calvert & Martin,

1969

(% протеина)

Ogunji et al., 2006

(% протеина)

Aniebo et al., 2008

(% протеина)

Кормовой субстрат

Птичий помет

Птичий помет

Кровь КРС и отруби

Стадия развития

куколки

Личинки в стадии предкуколки

Личинки в  стадии предкуколки

Аминокислота

 

Гистидин

2,6

5,1

3,09

Аргинин

4,2

4,6

5,8

Аспаргиновая кислота

8,5

4,5

8,25

Треонин

3,4

7,6

2,03

Серин

3,2

3,3

3,23

Глутаминовая кислота

10,8

6,8

15,3

Пролин

3,1

-

2,85

Глицин

3,9

0,9

4,11

Аланин

4,2

4,4

2,86

Цистин

0,4

-

0,52

Валин

3,4

1,3

3,61

Изолейцин

3,5

1,7

3,06

Лейцин

5,3

5,6

6,35

Лизин

5,2

4,4

6,04

Тирозин

4,9

2,5

2,91

Фенилаланин

4,2

10,2

3,96

Метионин

2,6

-

2,28

Триптофан

-

1,5

-

Протеин (% сухого вещества)

63,1

37,5

47,1

Таблица 4 показывает расчетный коэффициент  незаменимой аминокислоты  лизина. На практике метионин рассматривается в качестве первой лимитирующей аминокислоты для развития домашней птицы, с последующим превращением ее в лизин, который  является незаменимым дополнением к кормам для птицы. Наличие  этих аминокислот значительно увеличивает усвояемость  белка (Schutte & De Jong, 2004).

В идеале аминокислотный состав кормов для бройлеров должен включать все незаменимые аминокислоты, а они должны быть выражены  выражены в процентах от содержания в корме лизина, так как потребление последнего птицей (чего не скажешь  о других аминокислотах) остается неизменным вне зависимости от других факторов окружающей среды, диетических и генетическиех факторов (NRC, 1994; Schutte & де Чен, 2004) , Результаты анализа, представленные исследователями  Calvert & Martin (1969), имеют значение, наиболее близкое к идеальному по содержанию лизина  в соотношении с остальными  аминокислотами. Это указывает на важность анализа содержания  аминокислот при использовании различных методов обработки личинок мух. На основе данных подобного анализа можно расчитать количество  других источников протеина, которые  должны входить в состав комбикормов вместе с мукой из личинок мух, для того, чтобы получить наилучший аминокислотный состав корма, который обеспечит оптимальное и эффективное развитие животных или птиц.

Таблица 4 Рассчет содержания аминокислоты - лизин, содержащегося  в личинках мух по сравнению с идеальным содержанием для выращивания бройлеров.

Аминокислоты

Calvert & Martin,

1969

Ogunji et al., 2006

Aniebo et al., 2008

Идеальный аминокислотный состав*

Лизин

100

100

100

100

Метионин+Цистин

58

-

46

75

Треонин

65

177

33

65

Аргинин

81

105

96

110

Триптофан

-

34

-

18

Валин

65

30

60

80

Изолейцин

67

39

51

70

(*) Идеальное содержание аминокислот по определению Schutte & de Jong, 2004

Недавно опубликованное исследование, проведенное Aniebo & Owen в 2010 году показывает, что питательная ценность личинок мух  в значительной степени зависит от стадии развития насекомого, а также от метода сушки (таблица 5). Результаты этого исследования показали, что содержание белка значительно (P <0,05) снизилась с возрастом. Авторы отмечают уменьшение содержания протеина с 59,6 - 54,2 до 50,8% и увеличению содержания жира от 22,4 - 23,9 до 27,3% при высушивании личинок двух, трех и четырехдневного возраста в сушильном шкафу (таблица 5).

Это явление может быть связано с тем фактом, что когда личинки подходят к фазе превращения в куколки (с дальнейшим превращение в насекомое) они  начинают хранить больше энергии в виде липидов (Pearincott, 1960), а в стадии куколки  будущее насекомое использует белки в ферментативных реакцииях для  формирования слоя хитина (Крамер и Кога, 1986).

Aniebo и  Owen в 2010 году также сообщили, что сушка личинок на солнце дает более низкие значения протеина, по сравнению с личинками высушенными в сушильных шкафах, а  их  жирность была выше, чем у личинок высушенных в печах.

Таблица 5 Среднее содержание  сырого протеина и жира (± стандартное отклонение) в высушенных личинках мух, в зависимости от стадии развития и способа их сушки (Aniebo & Owen, 2010).

Стадия развития опарышей

2-х дневный возраст

(%)

3-х дневный возраст

(%)

4-х дневный возраст

(%)

Сушка в печи

 

 

 

Сырой протеин

59,6±0,05

54,2±0,03

50,08±0,04

Жир

22,4±0,14

23,9±0,14

27,3±0,35

Сушка на солнце

 

 

 

Сырой протеин

55,3±0,14

51,3±0,04

45,5±0,74

Жир

25,2±0,14

28,0±0,14

32,0±0,35

Только немногие авторы сообщают минеральный состав личинок. В таблице 6 приведены минеральный состав личинок и куколок по сообщениям  различных авторов. Разницу можно еще раз отнести к различиям в стадии развития, методов обработки, кормовых субстратов  и витаминно-минеральных комплексов, которые использовались в кормлении животных.

Таблица 6 также показывает, что куколки  (если используется один и тот же кормовой субстрат для культивирования опарышей) имеют гораздо более высокий показатель содержания минеральных веществ, чем личинки. Но в то же время  личинки мух имеют гораздо большее содержание железа (Fe) -  (1317.34ppm против 465ppm).

Fasakin др. (2003) также обнаружили, что способы сушки оказывают влияние  на содержание минеральных веществ в  личинках.  Результаты их исследований показывают, что процесс гидролиза и обезжиривания личинок  вызывает увеличение уровней Ca, Mg и Mn. Это, как уже упоминалось ранее, связано с тем, что с уменьжением содержания жиров количество основного продукта уменьшается,  а концентрация  минералов остается на том же уровне.

Таблица 6 Минеральный состав высушенных личинок  мух и  их куколок

Минеральный состав

Teotia & Miller., 1974

Fasakin et al., 2003

Кормовой субстрат

Птичий помет

Птичий помет

Стадия развития

Куколки

Личинки (возраст 96 часов)

Метод сушки

Сушка при температуре +65 в течение 12 часов в темном месте

Гидролизация+сушка в печи

Зола (%DM)

11.9

13.2

P (%DM)

1,43

-

Ca (%DM)

0,93

0,31

K (%DM)

0,88

0,50

Na (%DM)

0,56

0,29

Mg (%DM)

-

0,25

Mn (ppm2)

370,00

47,38

Cu (ppm)

34,00

25,71

Zn (ppm)

275,00

48,87

Fe (ppm)

465,00

1317,34

(DM)-массовая доля сухого вещества,  2- ppm - частей на миллион

Таблица 7 Состав жирных кислот в личинках и  куколках по сообщениям различных  авторов.  

Эти данные наглядно показывают, что наиболее высокое содержание  жирных кислот было получено в том случае, когда личинки питались смесью сухого молока, сахара и навоза (Hwangbo др., 2009). Этих незаменимых жирных кислот будет достаточно для роста бройлеров, поскольку бройлеры сильно нуждаются этих жирных кислотах,  особенно в линолевой кислоте, в количестве не менее 0,2% от общего рациона (Zornig и др., 2001).

Таблица 7 Состав жирных кислот в личинках домашней мухи и ее куколках

Жирные кислоты (%)

Hwangbo et al., 2009

Calvert & Martin,

1969

St-Hilaire et al., 2007

Стадия развития

Опарыши (возраст личинок не указан)

Куколки

Куколки

Кормовой субстрат

Сухое молоко, сахар и птичий помет

Специальная среда, созданная с использованием химических препаратов, для выращивания опарышей

Коровий навоз

Лауриновая кислота

-

-

0,18

Миристиновая кислота

6,83

3,2

2,56

Пальмитиновая кислота

26,74

27,6

26,4

Пальмитолеиновая кислота

25,92

20,6

13,56

Стеариновая кислота

2,32

2,2

4,77

Олеиновая кислота

21,75

18,3

19,7

Линолевая кислота

16,44

14,9

17,83

Линоленовая кислота

-

2,1

-

α- Линоленовая кислота

-

-

0,87

Арахидоновая кислота

-

-

0,07

Эйкозапентаеновая кислота

-

-

0,05

Насыщенные жирные кислоты

35,89

-

-

Ненасыщенные жирные кислоты

64,11

-

-

Выращивание опарыша