Исследования по оценке видимой переваримости экспериментальных кормов


В исследованиях по оценке видимой переваримости экспериментальных кормов объектом исследования послужил судак в возрасте 1 года, которые поступили из коммерческого хозяйства Fischzucht Rietschen GmbH (г.
Ричен, Свободное государство Саксония, Германия). Транспортировка осуществлялась в живорыбной машине.
Первоначально вся рыба была рассажена по бассейнам объемом 300 л для адаптации после транспортировки. Кормление осуществлялось ежедневно рецептурой Aller Metabolica, суточная доза составляла 0,4 % от массы те-ла. Для профилактики от эктопаразитов соленость воды увеличили до 2-3 ‰.
После периода адаптации рыбу перевели в экспериментальную установку для сбора фекалий (экскрементов). Установка включает в себя 10 цилиндрических бассейнов (объемом 250 л каждый), сужающихся к основанию. В основании имеется пластиковая труба, соединенная с устройством для сбора фекалий, которое расположено под бассейном. Ток воды в трубе при этом регулируется посредством маленького вентиля. Помимо бассейнов, имеются два механических фильтра с перегородками из поролона (Hamburger Mattenfilter), биофильтры с плавающей загрузкой, кулеры для поддержания постоянной температуры воды (Titan 4000, AB Aqua Medic, GmbH, Bissendorf, Germany), насосы, аэраторы распылители (спеченный камень). По мимо аэраторов, вода насыщалась техническим кислородом (3,5 л/мин). Объем установки составляет 3,84 м3. Подробная схема представлена на рисунке 2.

Схема экспериментальной установки для сбора фекалий

Рисунок 2 – Схема экспериментальной установки для сбора фекалий

Стоит отметить, что использование такой установки также позволило определить скорость прохождения пищи в кишечнике рыбы.
Устройства для сбора фекалий (экскрементов) расположены под каждым бассейном и оснащены двумя верхними стержнями, вращающихся посредством электродвигателя и двумя нижними стержнями натяжения (рисунок 3).

Устройство для сбора экскрементов
Рисунок 3 – Устройство для сбора экскрементов
На самом устройстве закреплен ремень с ячеей 200 мкм. Таким обра-зом, вода (поступающая из пластиковой трубы, соединенной с бассейном) свободно проходит через ячею ремня, оставляя на последнем фекалии, и да-лее поступает в биофильтр, тем самым продолжая циркуляцию. На одной стороне устройства расположено лезвие для сбора фекалий. За счет вращаю-щихся стержней, ремень двигается непосредственно к лезвию, которое соскребает фекалии с ремня. При этом нижние стержни держат натяжение, тем самым фиксируя ремень и обеспечивая плавное движение его вокруг устройства. Данное устройство является модернизированным аналогом устройства для сбора экскрементов разработанного Дж. Шубертом [Choubert et al., 1982]
Для оценки переваримости кормов у рыб в зависимости от заданных факторов используется коэффициент (или показатель) видимой переваримости корма (Apparent digestibility coefficient), отражающий разность между количеством съеденных рыбами питательных веществ корма и веществ, выделенных с экскрементами, отнесенную к съеденному корму. Применение термина «видимая» обусловлено присутствием в экскрементах, помимо непереваренных остатков, пищеварительных соков, слущивающегося эпителия, ферментов, микрофлоры, эндогенных выделений, которые в совокупности занижают реальную переваримость пищи [Щербина, Гамыгин, 2006; Maynard, Loosli, 1979; Bureau, Hua, 2006].
В качестве тестовых ингредиентов для эксперимента были выбраны: концентрат соевого белка (КСБ), изолят горохового белка (ИГБ), изолят пшеничного глютена (ИПГ) и изолят рапсового белка (ИРБ). Питательный состав исследуемых ингредиентов в сравнении с рыбной мукой приведен в таблице 1.
Эксперимент основан на общепринятом методе C. Cho и D. Bureau [Bureau, Cho, 1999]: тестовый ингредиент в объеме 30 % включается в состав базового корма, имеющего только необходимые компоненты, образуя соотношение 70:30.
При определении видимой переваримости использовали метод инертных веществ. Сущность метода заключается во введении в корм в определенных количествах непереваримых (инертных) веществ, по концентрации которых в кормах и фекалиях судят о количестве питательных веществ, вса-сывающихся в кишечнике [Щербина, Гамыгин, 2006]. В качестве инертного вещества, или маркера, в нашем эксперименте использовался диоксид титана (TiO2). Он безопасен в применении, не участвует в процессах обмена и легко определяется при химическом анализе.

Таблица 1 - Питательный состав ингредиентов

Питательный состав ингредиентов

1 Herring fish meal, Bioceval GmbH &Co KH, Cuxhaven, Germany
2 Soy protein concentrate HP 300, Hamlet Protein A/S, Horsens, Denmark
3 Pea protein isolate Empro E 86, Emsland Group, Emlichheim, Germany
4 Wheat gluten isolate KRÖNER STÄRKE GmbH, Ibbenbüren, Germany
5 Rapseed protein isolate BioExx, Toronto, ON, Canada
В рамках эксперимента было разработано пять экспериментальных кормов: четыре кормовых рецептуры включали соответствующий тестовый ингредиент и одна базовая рецептура, не включающая в себя ни одного исследуемого ингредиента, а только основные кормовые компоненты: рыбную муку, рыбий жир, крахмал, наполнитель, желатин, витаминный и минеральный премиксы, инертный маркер (TiO2). Все кормовые смеси были сбаланси-рованы по аминокислотному составу согласно потребности судака [Jarmołowicz, Zakęś, 2014].
При разработке экспериментальных рецептур, за основу был взят корм Marico Mistral производства Coppens, питательный состав которого наиболее соответствует потребностям окуневых рыб, в частности, судака.
Состав экспериментальных кормов представлен в таблице 2.

Таблица 2 – Ингредиентный состав экспериментальных кормов

Ингредиентный состав экспериментальных кормов

Для эксперимента было произведено 15 кг каждого корма. Все ингредиенты последовательно замешивали в пластиковой таре, поэтапно добавляя рыбий жир. Получившуюся смесь впоследствии просеивали несколько раз с помощью сита, тем самым, обеспечивая ее однородность.
Корма были произведены методом прессования с использованием гранулятора Amandus Kahl, Type 14-175 (Hamburg, Germany). Диаметр полученных гранул - 4 мм. В течение эксперимента все экспериментальные корма хранились при температуре 4 oC.
Анализ питательного состава кормов и экскрементов проводили в лаборатории исследовательского института GMA - Gesellschaft für Marine Aquakultur mbH по общепринятой в Европе методике Веенде [Osborne, Voogt, 1978]. Для определения содержания инертного маркера пробы отправляли в лабораторию LUFA-ITL GmbH (г. Киль, Германия). Питательный состав кормов представлен в таблице 3.

Таблица 3 - Питательный состав экспериментальных кормов

Питательный состав экспериментальных кормов

Эксперимент был разбит на два этапа. Первый этап проходил с июня по июль 2015 г. В каждый бассейн было посажено 17 рыб, средней массой 270,0±0,5 г. Плотность посадки составила 18,4 кг/м3. Исследования проводи-лись в тройной повторности: в трех бассейнах рыбу кормили кормом КСБ, в других трех – кормом ИГБ, в последних трех – кормом БК. Десятый бассейн был предназначен для резерва.
После первого этапа проводился отдельный эксперимент по оценке времени переваривания пищи у судака путем окрашивания эксперименталь-ных кормов жидкими пищевыми красителями, что является достаточно экономичным способом [Corazza, Nickum, 1983]. Для этого использовали те же экспериментальные корма (корм БК, корм с КСБ, корм с ИГБ), гранулы, которых окрасили пищевой краской. Опыт проводился в течение четырех дней. Этого вполне достаточно, чтобы получить представление о времени транзита пищи в пищеварительном тракте. В ряде других работ аналогичные исследования проводились в течение одного-трех дней [Svier et al., 1999; Adamidou et al., 2009, Dias et al., 2010]. Гранулы корма БК были окрашены в зеленый, оранжевый, синий цвета; гранулы корма КСБ в красный, синий, оранжевый; гранулы корма ИГБ в красный, зеленый и оранжевый цвета на 1-й, 2-й и 3-й день соответственно. В последний день гранулы не окрашивали.
Второй этап эксперимента по оценке видимой переваримости кормов судаком проходил с августа по октябрь 2015 г. В каждый бассейн было посажено 14 рыб, средней массой 320,0±0,5 г. Плотность посадки, как и на первом этапе эксперимента, составила 18,4 кг/м3. Исследования проводились в тройной повторности: три бассейна кормили кормом ИПГ, три бассейна кормом ИРБ и три бассейна кормом БК. На первом и втором этапах эксперимента рыбу кормили вручную один раз в день с 8:00 до 9:40 утра. После кормле-ния сразу же производилась чистка бассейнов, все несъеденные гранулы извлекали с помощью сифона. Сбор экскрементов начали осуществлять на третий день после начала эксперимента. Для проведения химических анализов необходимо было собрать минимум 120 г фекалий с каждого бассейна, на сбор такого количества на первом этапе ушло 54 дня, на втором 52 дня. На протяжении эксперимента все пробы с экскрементами хранились в моро-зильной камере при температуре минус 20 oC.
Для расчета коэффициента видимой переваримости эксперименталь-ных кормов использовали формулу Maynard и Loosli (3) [Maynard, Loosli, 1979]:
Для расчета коэффициента видимой переваримости эксперименталь-ных кормов использовали формулу , (3)
где ADCdiet – коэффициент видимой переваримости корма;
marker in feed – процент инертного вещества в корме;
marker in feces – процент инертного вещества в экскрементах;
nutrient content of feed – процент питательного вещества в корме;
nutrient content of feces – процент питательного вещества в экскрементах.
Для расчета коэффициента видимой переваримости тестовых ингредиентов использовали формулу Bureau и Hua (4) [Bureau, Hua, 2006]:
Для расчета коэффициента видимой переваримости тестовых ингреди-ентов использовали формулу Bureau и Hua( )
где ADCtest ingredient - коэффициент видимой переваримости тестового ингредиента;
ADCtest diet – коэффициент видимой переваримости корма с тестовым ингредиентом;
ADCref diet – коэффициент видимой переваримости корма, не включающего исследуемый тестовый ингредиент;
Dref - процентное содержание питательных веществ (или ккал/г валовой энергии) в корме, не включающего исследуемый тестовый ингредиент;
Dingredient - процентное содержание питательных веществ (или ккал/г ва-ловой энергии) в тестовом ингредиенте.
Весь собранный материал обрабатывался статистически с помощью программного пакета SPSS 20. Проверку выполнения нормального закона распределения проводили с помощью теста Колмогорова-Смирнова, выполнение допущения об однородности дисперсий проверяли с помощью критерия Ливена (Levene's Test). Для определения достоверности различий использовался метод однофакторного дисперсионного анализа (One-way ANOVA или Analysis of Variance). [Мастицкий, Шитиков, 2015; Bhujel, 2008]. Досто-верными принимали различия при р ≤ 0,05.