Введение. В настоящее время использование личинок насекомых или отдельных их компонентов при производстве кормов для сельскохозяйственных животных и рыб является нормой в связи с увеличивающейся потребностью в белках животного происхождения, которые несут в себе комплекс незаменимых аминокислот. Кроме того, личинки насекомых являются источником многих биологически активных веществ, таких как жирные кислоты, хитин, витамины и ферменты. Особенное внимание при этом уделяется личинкам тропической мухи чёрной львинки (Hermetia illucens Linnaeus, 1758) как одним из наиболее лёгких в разведении за пределами естественного ареала обитания [Антонов], [Кривоносов]. В рационе дикой форели естественной пищей являются личинки практически всех водных насекомых, что является основой здорового развития рыбы. Широкое распространение комбикормов на основе личинок чёрной львинки в продуктивном животноводстве на территории Российской Федерации обосновывается высокими результатами по ключевым параметрам роста и увеличению живой массы практически у всех сельскохозяйственных животных [Миняров: 83], [Романенко: 4]. Основываясь на этом, можно сказать, что в рыбоводстве использование этих личинок улучшит морфофизиологические показатели рыбы при выращивании в искусственных условиях. Это подтверждается положительными результатами использования протеин-хитинового концентрата из личинок черной львинки при кормлении красной тиляпии (Oreochromis mossambicus и O. niloticus) [Ушакова: 296], а также при применении кормов с добавлением чистой биомассы личинок черной львинки [Ильмаст: 186]. Кроме того, по сравнению с другими источниками животного белка, личинки двукрылых не уступают по качеству аминокислотного состава и питательных веществ альтернативным компонентам кормов [Sprangers: 2597]. Черная львинка обладает хорошей энергетической ценностью, поскольку содержат высокий уровень белков – 40–45 %, жиров – 30–35 %, а также богаты витаминами и минералами [Belghit].
Таким образом, для искусственного выращивания форели также не исключается возможность использования данного вида насекомых в рационе питания. Для эффективного использования личинок черной львинки в рыбных кормах необходимо разработать оптимальную рецептуру, которая бы обеспечивала благоприятное развитие рыбы, не уступающее другим типам кормов.
Целью исследования был анализ влияния разных концентраций биомассы личинок в продукционных кормах для рыб при выращивании радужной форели в установке замкнутого водоснабжения (УЗВ). В задачи исследования входило сравнение влияния кормов с львинкой и без неё на рыбоводно-биологические показатели радужной форели, а также оценка эффективности усвоения питательных веществ различных кормов.
Методика и материалы. Для кормления использовали три варианта функционального комбикорма: контрольный – стандартный рацион без включения насекомых и два опытных, с добавлением биомассы личинок черной львинки в количестве 5 % (опыт 1) и 8 % (опыт 2). Изготовление корма осуществил комбикормовый завод производственной компании АО «Партнер-М» (г. Малоярославец, Калужская область).
Рецептуры полученных кормов были рассчитаны согласно потребностям рыб данного возраста и соответствовали требованиям ГОСТ 10385-20141. Подготовка личиночной биомассы проведена на производственной площадке ООО «Карелбиотех». Выращенных на субстрате личинок предварительно высушивали в конвекционной конвейерной печи при 80 ºC около 30 минут. Затем их смешивали с фуражом, измельчали и в виде подготовленного кормового субстрата добавляли в комбикорм. Химический анализ данной смеси осуществлен ФГБУ «Федеральный центр охраны здоровья животных» (ВНИИЗЖ).
В состав кормового рациона входили: рыбная мука, пшеничная мука хлебопекарная второго сорта, обезжиренная дезодорированная соевая мука, мясная мука животного происхождения, растительное масло, пшеничный глютен, рыбий жир, говяжий гемоглобин, протеиновые кормовые гранулы, витаминно-минеральный премикс и кормовые добавки. Все ингредиенты были тщательно отобраны для достижения оптимального баланса белков, жиров и углеводов, для оптимального усвоения питательных веществ рыбой.
Рис. 1. Внешний вид комбикорма c добавкой на основе черной львинки. Фото авторов
Выращивание рыбы проводилось на базе научно-исследовательского центра (НИЦ) ФГБОУ «Петрозаводский государственный университет» (ПетрГУ) в установке замкнутого водоснабжения (УЗВ). Для содержания рыбы использовались несколько закрытых бассейнов объемом 2,7 м³, оснащенных биофильтрами (рисунок 1). Сверху резервуары были накрыты металлическими сетками с пластиковыми обводками для защиты рыбы от выпрыгивания из бассейна. Через эти сетки осуществлялась подача корма.
По рекомендации ряда авторов [Барулин: 35] проводился контроль гидрохимических показателей в каждом бассейне. Отслеживали уровень кислотности, содержания ионов аммония и аммиака, нитритов, нитратов, а также контролировали содержание кислорода для поддержания оптимальных условий (таблица 1). Контроль обеспечивался с помощью программно-аппаратного комплекса «Fish Grow Platform» (ООО «Интернет-бизнес-системы» ПетрГУ). Все показатели находились в пределах установленных норм по ОСТ 15.372-872.
Таблица 1
Физико-химические параметры воды
| Показатель | t,℃ | pH | Общий аммиак (NH3/NH4+),
мг/л |
Нитриты (NO2⁻).
мг/л |
Нитраты (N03⁻).
мг/л |
Кислород (O2).
мг/л |
| Среднее значение в бассейнах |
17.8 + 0.1 | 6.26 +0.04 | 0.006 | 0.01 | 5.00 +1.5 | 8.75 + 0.1 |
| Нормативное значение |
14–20 | 6–8 | Не более 0.1 | Не более 0.2 | Не более 45.0 | Не менее 8 |
Объектом исследования были годовики радужной форели Oncorhynchus mykiss (+1) (рисунок 2). В исследовании представлены только самки, всего было использовано 45 особей. Средняя масса каждой рыбы в начале эксперимента составляла примерно 550 г. В эксперименте форель была разделена на три группы по 15 особей: контрольную и две опытные. Каждую группу кормили своим типом комбикорма.
Рис. 2. Радужная форель
Вся экспериментальная партия форели в течение 3-х дней переводилась на новый корм методом дробного кормления, что составляло от суточной нормы в первый день 25 %, во второй – 50 %, третий – 75 %. Кормление рыбы происходило 2 раза в сутки путем высыпания корма сверху в бассейн. Суточная норма составляла 1,2 % от средней массы рыбы в группе: в начале около 95 г, затем поднималась до 150 г в зависимости от веса особей в группе. Длительность кормления – 42 дня.
Для проведения морфометрических измерений радужной форели изымали из бассейнов с помощью сачков и перемещали в небольшую емкость, в которую опускался податчик кислорода. Чтобы рыба не двигалась при взвешивании применяли анестетик – гвоздичное масло. Растворяли в воде (1 мл масла на 10 литров воды) и помещали в нее рыбу на 1–1,5 минуты. Также гвоздичное масло применяют для снижения стресса у рыбы [Пахомов: 262].
Временно обездвиженная форель помещалась на весы, с которых считывались данные. Далее проводились замеры тела с помощью измерительной ленты. После этого рыб помещали в чистую хорошо аэрируемую воду на 3–5 минут, а затем обратно в бассейн. В день контрольных измерений рыб не кормили.
Распределение массы тела рыб для каждой из дат в контроле и опыте проверяли на нормальность критерием Лиллиефорса (L). Диапазоны варьирования параметров соответствующих эмпирических распределений оценивали простым непараметрическим бутстрепом с числом испытаний B=1000. Доверительные интервалы устанавливали методом процентилей [Шитиков]. Поскольку во всех случаях эмпирические частоты соответствуют нормальному распределению (Lp>0.0149) для попарного сравнения выборок использовали параметрические критерии – Стьюдента (t) и Фишера (F). Значимость отличий p при таком подходе представляет собой скорректированную долю нуль-модельных комбинаций (эмпирическая разность значений показателя не больше рандомизированной |dobs|≤|dran|) от общего числа испытаний B. Критической величиной для p принято стандартное значение α=0.05. Данные обрабатывали в среде MS Excel и R 4.0.1 с использованием базовых функций и функций пакета nortest3. Кормовой коэффициент рассчитывался по формуле (1).
`KK=(Mk)/(Mb)` (1)
Где КК – кормовой коэффициент;
Мk – общая масса потребленного корма, г;
Мb – общий прирост биомассы, г.
Результаты. Полученные данные свидетельствуют о значительном содержании в добавке полезных для рыбы компонентов, куда входят различные аминокислоты, а также макро- и микроэлементы (таблицы 2 и 3).
Таблица 2
Содержание аминокислот в кормовой добавке, включающей биомассу черной львинки
| Компонент | Содержание, % | Компонент | Содержание, % |
| Аланин | 1,42±0,17 | Серин | 1,06±0,13 |
| Аргинин | 1,34±0,16 | Тирозин | 1,25±0,15 |
| Валин | 1,42±0,17 | Треонин | 0,97±0,12 |
| Гистидин | 0,74±0,09 | Триптофан | 0,32±0,05 |
| Глицин | 1,23±0,15 | Фенилаланин | 1,04±0,13 |
| Изолейцин | 0,89±0,11 | Калий | 0,77±0,07 |
| Лейцин | 1,69±0,20 | Фосфор | 0,56±0,10 |
| Метионин | 0,42±0,05 | Кальций | 0,48±0,07 |
| Пролин | 1,76±0,21 | Зола | 3,60±0,20 |
Таблица 3
Массовое содержание витаминов и минералов в кормовой добавке, включающей биомассу личинок черной львинки
| Компонент | Содержание мг/кг | Компонент | Содержание мг/100 мг |
| Железо | 111,50 | Витамин B1 | 0,98±0,29 |
| Марганец | 76,90 | Витамин B2 | 1,57±0,37 |
| Цинк | 39,50±8,3 | Селен | <0,01 |
При кормлении рыб кормами на основе личинки черной львинки рассматриваемые рыбоводно-биологические показатели радужной форели (абсолютный прирост, общий прирост биомассы, кормовой коэффициент) имели значение выше, чем в контрольной группе (таблица 2). Таким образом, значение кормового коэффициента показывает, что применение комбикорма с добавкой с личинкой черной львинки в содержании 8 % привело к более интенсивному увеличению биомассы, так как относительно других типов кормов его понадобилось меньше на единицу полученной биомассы рыбы.
Таблица 4
Значения показателей в разных группах рыбы
| Показатель | Опыт 1 | Опыт 2 | Контроль |
| Количество добавки в корме, % | 5 % | 8 % | - |
| Абсолютный прирост, г | 247 | 292 | 231 |
| Относительный рост, % | 45 | 53 | 42 |
| Общий прирост биомассы, г | 3714 | 4380 | 3475 |
| Общая масса потребленного корма, г | 3766 | 3832 | 3744 |
| Кормовой коэффициент | 1,01 | 0,87 | 1,08 |
Примечание: Опыт 1 – экспериментальный корм с добавкой из черной львинки 5 %, Опыт 2 – экспериментальный корм с добавкой из черной львинки 8 %, Контроль – стандартный функциональный корм.
Полученные значения демонстрируют преимущество комбикорма с личинкой черной львинки в доле 8 % по сравнению со стандартным функциональным кормом, а также с аналогичным сырьем с насекомыми с содержанием 5 %.
При осмотре рыб не было обнаружено каких-либо серьезных отклонений. Чешуя не опадала. Глаза не замутненные. Имелись лишь незначительные изменения в форме хвоста, что может быть связано с переносом с помощью сачков. Отхода рыб не произошло.
Таблица 5
Значения рыбоводных параметров
| Контрольный показатель | Средняя масса рыб, г | Длина зоологическая, см | Длина головы, см | Высота тела, см | Обхват тела, см | Коэффициент упитанности | Относительная длина кишечника, % |
| Опыт 1 | 795.3 | 38.5 | 8.1 | 9.4 | 23.5 | 1.4 | 50,8 |
| Опыт 2 | 794.3 | 38.3 | 8.2 | 9.7 | 23.6 | 1.4 | 53,1 |
| Контроль | 776.3 | 37.7 | 7.9 | 9.8 | 23.7 | 1.4 | 52,8 |
Примечание: Опыт 1 – экспериментальный корм с добавкой из черной львинки 5 %, Опыт 2 – экспериментальный корм с добавкой из черной львинки 8 %, Контроль – контрольный корм.
Из данных видно, что, несмотря на явное преимущество в наборе биомассы во второй опытной группе, индекс упитанности (Кларк) наибольший в контрольной группе (1,62). То же самое демонстрирует и параметр обхвата туловища. Это свидетельствует о большей доле жира у данных особей. Средняя длина особей больше всего была в первой опытной группе.
Результаты морфометрического анализа показывают, что масса форели, в рационе которой присутствовали личинки черной львинки в разных концентрациях не имеет достоверных различий. При этом относительная длина кишечника была большей у второй опытной группы, что благоприятно сказывается на усвоении перевариваемой пищи.
Таблица 6
Индексы внутренних органов
| Показатель | Опыт 1 | Опыт 2 | Контроль |
| Масса тела рыбы, г | 795,3 | 844,8 | 776,3 |
| Относительный вес рыбы без внутренних органов, % | 81,7 | 79,7 | 81,3 |
| Масса гонад, г | 2,70 | 2,73 | 2,10 |
| Массовая доля жира, % | 4,20 | 4,60 | 5,80 |
Примечание: Опыт 1 – экспериментальный корм с добавкой из черной львинки 5 %, Опыт 2 – экспериментальный корм с добавкой из черной львинки 8 %, Контроль – контрольный корм.
Первые четыре недели кормления увеличение массы исследуемых рыб сохранялось на одинаковом уровне и не имело достоверных отличий. Последние 2 недели кормления показывают заметную разницу в приростах. На рисунке 3 отражены диаграммы относительного прироста массы рыб за период эксперимента.
Рис. 3. Относительный прирост массы исследуемых рыб
Через 6 недель кормления экспериментальными кормами проявляется тенденция увеличения массы у форели опытной группы № 2. Относительный прирост форели в опытной группе № 2 через 6 недель кормления превышал показатели контрольной группы на 10,3 %.
Заключение. Исходя из полученных данных выходит, что наиболее эффективным в кормлении оказался комбикорм с кормовой добавкой, содержащей биомассу личинок черной львинки 8 %. Он показал значения наибольший результат по абсолютному и относительному приростам (292 г и 53 %, соответственно), а также кормовому коэффициенту (0,87). Рыбы во всех группах не имели серьезных проблем со здоровьем. Количество внутриполостного жира в опытных группах сокращается, что положительно отразится на состоянии здоровья рыб при дальнейшем выращивании и будет полезным потребительским качеством при переработке товарной рыбы. Но при этом относительная длина кишечника была наибольшей в группе с большей концентрацией личиночной биомассы, что показывает большую способность к усвоению перевариваемой пищи.
Примечания
1 ГОСТ 10385-2014. Система стандартов по сельскому и лесному хозяйству. Комбикорма для рыб. Общие технические условия: национальный стандарт Российской Федерации: дата введения 2016-01-01. Москва: Стандартинформ, 2014. 12 с.
2 ОСТ 15.372-87. Система стандартов по сельскому и лесному хозяйству. Вода для рыбоводных хозяйств. Общие требования и нормы: национальный стандарт Российской Федерации: дата введения 1988-04-01. Москва: Стандартинформ, 2021. 19 с.
3 Gross J., Ligges U. Package ‘nortest’: Tests for Normality. Ver. 1.0-4 (2022–10–13). URL: https://cran.r-project.org/web/packages/nortest/nortest.pdf; R: The R Project for Statistical Computing: website. Auckland, 1997-2025. URL: https://www.r-project.org (дата обращения: 20.01.2025).
Список литературы
Антонов А.М. Адаптация и перспективы разведения мухи Черная львинка (Hermetia illucens) в циркумполярном регионе / А.М. Антонов, E. Lutovinovas, Г.А. Иванов, Н.О. Пастухова // Принципы экологии. 2017. № 3. С. 4-19.
Барулин Н.В. Аквакультура ценных видов рыб и ресурсосберегающие технологии: в 3 ч. Ч. 1. Форелеводство: учебно-методическое пособие. Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2018. 237 с.
Ильмаст Ю.Н. Опыт использования личинок насекомых в кормах для радужной форели / Ю.Н. Ильмаст, С.В. Матросова // StudArctic Forum. 2023. T. 8, № 4. С. 182-188. EDN EUUCCY.
Использование протеин-хитинового концентрата личинок черной львинки (Hermetia illucens) в рационе всеядных рыб на примере красной тиляпии / Н.А. Ушакова, С.В. Пономарев, Ю.В. Федоровых, А.И. Бастраков // Известия Уфимского научного центра РАН. 2018. № 3. С. 57-62.
Кривоносов П.Н. Использование смешанных пищевых субстратов при культивировании личинок черной львинки / П.Н. Кривоносов, И.Р. Таэль // StudArctic Forum. 2024. T. 9, № 4. С. 55-64. EDN FSANPW.
Минияров Ф.Т. Ресурсосберегающие биотехнологии по использованию насекомых // Естественные науки: актуальные вопросы и социальные вызовы: мат-лы Междунар. научно-практ. конф. (Астрахань, 27–28 ноября 2020 г.). Астрахань: Астраханский университет, 2020. С. 82-84.
Пахомов В.И. Использование эфирных масел в качестве лечебно-профилактических средств и кормовых добавок для аквакультуры (обзор) / В.И. Пахомов, С.В. Брагинец, О.Н. Бахчевников // Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture. 2022. № 2. С. 254-281. DOI: 10.12731/2658-6649-2022-14-2-254-281
Романенко Е.А. Качество пищевых яиц при использовании кормового белка из личинок мух черная львинка (Hermetia illucens) // Sciences of Europe. 2021. № 85(2). С. 3-5. DOI: 10.24412/3162-2364-2021-85-2-3-5
Шитиков В.К. Рандомизация и бутстреп: статистический анализ в биологии и экологии с использованием R. / В.К. Шитиков, Г.С. Розенберг. Тольятти: Кассандра, 2013. 314 с.
Black soldier fly larvae meal can replace fish meal in diets of sea-water phase Atlantic salmon (Salmo salar) / I. Belghit, N. Liland, P. Gjesdal, I. Biancarosa, E. Menchetti, Li Yanxian, R. Waagbø, A. Krogdahl, E. Lock // Aquaculture. 2018. Vol. 503. P. 609-619. DOI: 10.1016/j.aquaculture.2018.12.032
Nutritional composition of black soldier fly (Hermetia illucens) prepupae reared on different organic waste substrates / T. Spranghers, M. Ottoboni, C. Klootwijk, A. Ovyn, S. Deboosere, B. Meulenaer, J. Michiels, M. Eeckhout, P. De Clercq, S. De Smet // Journal of the Science of Food and Agriculture. 2017. Vol. 97. P. 2594-2600. DOI: 10.1002/jsfa.8081