Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Обзор литературы 12
1.1 Экологические и биологические особенности большой восковой моли
(Galleria mellonella L.) 12
1.1.1 Жизненный цикл развития Galleria mellonella 12
1.1.2 Факторы, влияющие на развитие G. mellonella 20
1.2 Питательные среды для кормления и выращивания личинок G. mellonella 23
1.2.1 Естественная питательная среда 23
1.2.2 Состав и приготовление искусственной питательной среды
1.3 Лабораторное содержание и выращивание большой восковой моли 33
1.4 Использование биологически активной кормовой добавки в рационе сельскохозяйственных птиц 36
1.5 Приготовление экстракта из личинок Galleria mellonella 39
ГЛАВА 2 Методология и методы диссертационного исследования 41
2.1 Методы исследования биологических показателей Galleria mellonella 41
2.2 Методы исследования питательных сред и G. mellonella 46
2.3 Методы исследования кормления японских перепелов G. mellonella 47
2.4 Методы исследований гистологических срезов лабораторных мышей 50
ГЛАВА 3 Результаты исследований и их обсуждение 52
3.1 Питание как фактор, влияющий на морфометрические показатели Galleria
mellonella 52
3.1.1 Влияние естественной питательной среды на морфофизиологические особенности Galleria mellonella 52
3.1.2 Действие естественного корма с добавлением лекарственных растений на морфофизиологические особенности Galleria mellonella 54
3.1.3 Взаимосвязь искусственных питательных сред и морфофизиологических параметров Galleria mellonella 58
3.1.4 Воздействие искусственной питательной среды с добавлением компонентов лекарственных растений на морфофизиологические показатели G. mellonella 62
3.1.5 Влияние разных питательных сред на стадию куколки G.mellonella 64
3.1.6 Определение степени плетения паутины и консистенции питательной среды для жизнедеятельности личинок G. mellonella 66
3.2 Химический анализ питательных сред и Galleria mellonella 69
3.2.1 Органолептический и физико-химический анализ меда 69
3.2.2 Состав пчелиного воска и пасечных вытопок 71
3.2.3 Химический состав биологических объектов
3.2.3.1 Химический состав питательных сред 73
3.2.3.2 Химический состав личинок, куколок и продуктов жизнедеятельности G. mellonella 75
3.2.4 Изучение состава экстрактов на основе G. mellonella 81
3.3 Условия содержания G.mellonella 82
3.3.1 Содержание большой восковой моли в разных типах садков 82
3.3.2 Молярий – конструкция для содержания и разведения G. mellonella
3.4 Оценка использования Galleria mellonella в качестве кормовой добавки в основной рацион японским перепелам (Coturnix coturnix japonica) 86
3.5 Экспериментальные исследования влияния 40%-ого водно-спиртового экстракта на клеточную морфологию внутренних органов экспериментальных животных 90
ГЛАВА 4 Экономическая эффективность проведенных исследований 99
Обсуждение результатов 104
Выводы 108
Предложения производству 110
Список сокращений и условных обозначений 111
Список используемой литературы 112
- Факторы, влияющие на развитие G. mellonella
- Методы исследования кормления японских перепелов G. mellonella
- Взаимосвязь искусственных питательных сред и морфофизиологических параметров Galleria mellonella
- Оценка использования Galleria mellonella в качестве кормовой добавки в основной рацион японским перепелам (Coturnix coturnix japonica)
Введение к работе
Актуальность темы исследований. Для развития современного общества необходимо получать новые научные знания об использовании возобновляемых биологических ресурсов (Walters, 1986; Caughley, Sinclair, 1994). За последние годы возрос интерес к массовому разведению насекомых в связи с задачей разработки интегрированных систем защиты растений, животных и здоровья человека от вредных членистоногих (Тамарина, 1987; Злотин 1989; Чернышев, 1996). Одним из значимых биологических ресурсов среди насекомых является большая восковая моль (Galleria mellonella L.).
Доказано, что вытяжка из личинок большой восковой моли (БВМ) имеет кардиотропное и кардиопротекторное, антистрессорное и противотуберкулезное действие (Баканева, 2002; Спиридонов и др., 2003). БВМ широко применяется в научно-производственных целях и представляет интерес как хозяин паразитов-энтомофагов (Коновалова, 2011). Хитин и хитозан личинок БВМ применяют в качестве биологически активного вещества, обладающего противотуберкулезной активностью (Останина, 2007). В гемолимфе личинок G. mellonella обнаружен антимикробный пептид, угнетающий рост E.coli (Пурыгин и др., 2007; Срибная, 2010; Костина, Федоткина и др., 2013). Большой интерес к данному насекомому рассматривается с точки зрения альтернативного источника питания (Bednov, Borkovcov, Fier, 2012).
До конца остаются неизученными вопросы технологии выращивания G.mellonella, влияние разных питательных сред на биологические показатели насекомого. Наряду с этими важнейшими задачами ставится цель оценки возможности применения личинок и куколок в качестве биологической добавки в рационе сельскохозяйственных птиц, а также использования экстракта личинок для повышения адаптационных механизмов животных, что позволит раскрыть биоресурсный потенциал Galleria mellonella.
Тематика исследований по изучению биоресурсного потенциала Galleria mellonella входила в план научно-исследовательской работы ФГБНУ Удмуртского НИИСХ (№ государственной регистрации 115092130002).
Степень разработанности темы. Вопрос процесса выращивания личинок большой восковой моли детально в производственных масштабах прорабатывали американские ученые N. Marston et al. (1975). Российский ученый Б.Г. Севастьянов (2002) в своей работе пишет, что оптимальным решением для массового разведения БВМ является специальный шкаф с автономным подогревом, с тремя вертикальными отделениями. В нижнем отделении устанавливается обогревательный элемент в виде лампочки соответствующей мощности, помещенной в жестяную банку и засыпанной сухим песком, или воздушный ТЭН.
Проблеме выращивания и подбора искусственной питательной среды личинкам G. mellonella уделяли ученые A. Balazs (1958), N. Marston, B. Campbell
(1973), Т.В. Перехвальская и др. (1977), Л.Н. Синицына и др. (1977), Т.В. Коновалова (2009), N. Kulkarni et al. (2012) и др. Однако в работах этих авторов не проведен их биохимический анализ питательных сред и изучаемых личинок.
Информации о применении лекарственных трав в качестве добавки в питательную среду насекомым, при выращивании в лабораторных условиях крайне мало. Известно, что И.М. Дубовский (2004) добавлял в питательную среду различные экстракты лекарственных растений, но данных об их использовании в высушенном виде в качестве добавки в питательную среду личинкам нет.
Перспективным направлением использования выращиваемых личинок может являться сельское хозяйство. Так, И.И. Гудилин, А.Ф. Кондратов и др. (1999) указывают, что включение в рацион с.-х. животных нетрадиционных источников белка и жира в виде личинок синантропных мух является одним из вариантов решения проблемы повышения продуктивности животноводства.
В работе О.Н. Сороколетова и др. (2010) отражена целесообразность использования в качестве пищевой добавки в основной рацион домашних птиц насекомых. К кормовой зерновой смеси добавляли измельченных высушенных личинок синантропных мух (патент RU 2402918, 2010). В работе А.В. Абрам-чук (2012) в качестве биологически кормовой добавки в рацион страусов и перепелов включали трутневый гомогенат.
Изучением влияния 40%-ого экстракта личинок Galleria mellonella на лабораторных животных занимались Н.А. Спиридонов и др. (1991), А.К. Рачков и др. (1993). Эксперименты проводились на крысах, лягушках, доказывался кар-диопротекторный и адаптогенный эффекты, при этом клеточной морфологии гистологических срезов внутренних органов экспериментальных животных не проводили.
Таким образом, разные исследователи проводили эксперименты по изучению питательных сред личинок БВМ, рассматривали технологии массового выращивания, изучалось влияние экстракта личинок большой восковой моли на организм животного, но полного и систематического представления не было. Кроме того, биологический потенциал применения большой восковой моли до конца не раскрыт и требует детального рассмотрения всех аспектов применения Galleria mellonella в современном обществе.
Цели и задачи исследований. Цель работы – изучить условия и факторы, влияющие на выращивание большой восковой моли (Galleria mellonella L.) в лабораторных условиях и биологическую эффективность ее рационального использования.
Для достижения цели были определены следующие задачи исследования:
- исследовать влияние питательных сред на морфофизиологические параметры G. mellonella;
- провести физико-химический и органолептический анализ ингредиентов
изучаемых питательных сред;
- проанализировать состав питательных сред, личинок, куколок и экс
тракта, настоянного на личинках G. mellonella;
усовершенствовать конструкцию для содержания G. mellonella;
изучить влияние большой восковой моли (личинок и куколок) в качестве кормовой активной добавки на биологическую продуктивность сельскохозяйственных птиц, на примере японских перепелов (Coturnix coturnix japonica);
- провести экспериментальные исследования по изучению влияния
40%-ого водно-спиртового экстракта личинок большой восковой моли на кле
точную морфологию внутренних органов экспериментальных животных (лабо
раторных мышей);
оценить выход биомассы личинок, выращенных на естественных и искусственных питательных средах;
определить экономическую оценку эффективности использования в основном рационе в качестве кормовой добавки личинок и куколок большой восковой моли.
Методология и методы диссертационного исследования. Работа выполнена с использованием современного оборудования, биоморфологических, физиологических и биохимических методов, разработанных ведущими учеными мира (Т.В. Коновалова, H.G. Dyar, Б.Ф. Бессарабов, И.И. Мельникова, П.И. Сидоров, Г.Г. Автандилов и др.). Результаты статистически обработаны. В ходе исследования использовались теоретические и эмпирические методы исследования. В исследованиях использовались большая восковая моль (G. mellonella), японские перепела (Coturnix coturnix japonica), белые лабораторные мыши (Mus musculus).
Научная новизна. Впервые проведен сравнительный анализ известных питательных сред, рекомендованных для кормления личинок G. mellonella в лабораторных условиях.
Впервые детально изучено действие питательных сред с добавлением лекарственных растений на темпы роста и развития личинок G. mellonella, из которых выделяется трава пустырника в искусственных питательных средах (ИПС).
Доказано, что добавление в основной рацион куколок Galleria mellonella увеличивает яйценоскость японских перепелов на 9,8%, массу яйца на 3,9%, живую массу птицы на 11,2 г.
По результатам клеточной морфометрии изучаемых органов установлено, что пероральное введение экстракта личинок БВМ лабораторным мышам в разной дозировке не приводит к структурным и морфологическим перестройкам тканей внутренних органов, что говорит об отсутствии токсичности препарата. Доказан адаптогенный эффект экстракта личинок большой восковой моли в дозе 0,3%.
Практическая значимость работы. Для выращивания личинок большой восковой моли в лабораторных условиях усовершенствована конструкция для их содержания, учитывающая биологические особенности развития БВМ, возможность легкого доступа к биологическому материалу, разделения пространства на разные объемы, имеющая низкую стоимость. Подана заявка в Федеральную службу интеллектуальной собственности на полезную модель – «Молярий».
Проведенные исследования сравнительного анализа существующих питательных сред позволили выявить среду с высокими морфометрическими показателями личинок, а также экспериментально доказано преимущество добавления лекарственных растений в корм для повышения биологического потенциала личинок G. mellonella в лабораторных условиях.
Экспериментально доказано по проведенным морфометрическим показателям личинок большой восковой моли, что при использовании определенных естественных или искусственных питательных сред зарубежных и российских исследователей можно получить качественное поколение БВМ, а также наибольшую биомассу личинок с минимальными затратами на корм, составляющая 265,95 руб./кг., выращенные на ИПС по рецепту Е.М. Шагова и др. (1986). Проведена оценка выхода продукции в виде биомассы личинок на различных питательных средах, среднее значение – 1159 руб./кг.
Проведен расчет экономической эффективности применения Galleria mellonella в качестве биологической добавки в основной рацион японских перепелов на основе оценки яичной продуктивности.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов собственных исследований, обсуждения, выводов и практических предложений, приложения. Работа изложена на 143 страницах машинописного текста, содержит 28 таблиц и 14 рисунков. В библиографическом списке 174 источника, из них 55 на иностранном языке.
Факторы, влияющие на развитие G. mellonella
Большая восковая моль (БВМ), или пчелиная огнвка, клочень, мотылица, шашень, шашел (Galleria mellonella L.) относится к отряду Lepidoptera и в настоящее время выделена в семейство огневок Pyralidae (Б.М. Мамаев, Л.Н. Медведев и др., 1976). Поскольку G. mellonella эволюционно приспособлена обитать в пчелиной семье, то кормовой субстрат для не находится в пчелином улье, поэтому личинка способна вырабатывать фермент церраза, расщепляющий пчелиный воск (А.М. Смирнов, 1972; Е.Г. Литвинова, 2010). Наибольший ущерб личинка G. mellonella наносит пчеловодству, разрушая и поедая соты с расплодом, пергой и медом, распространяя заразные болезни пчл. Поражнные восковой молью пчелиные семьи слабеют и снижают продуктивность (Н.Л. Буренин, Г.Н. Котова, 1984).
Galleria mellonella (БВМ) – распространена по всему земному шару, где есть пчлы, за исключением районов с суровым климатом или расположенных на высоте свыше 1500-2000 м над уровнем моря. Особенно сильно этот вредитель размножается в местностях с тплым климатом (О.Ф. Гробов, А.К. Лихотин, 1987; Т.В. Коновалова, 2009, 2011).
Первое упоминание об этом насекомом было сделано Аристотелем (384-322 до н.э.), позже – в трудах Вергилия (70-19 до н.э.). В первые века нашей эры Ко-лумелла, писатель по сельскохозяйственным темам, упоминает о «пчелиной бабочке», Реамур (1685-1757 гг.) рассказывал об уроне пчелам от восковой моли, Свамерданн (1637-1680 гг.) в Голландии, Карл Линней (1707-1778 гг.) в своих трудах упоминает о вредителе пчеловодства. Завоз вредителя на территорию Америки произошел в начале ХХ века (F.B. Paddock, 1918). Долгое время изучение большой восковой моли в России оставалось на уровне наблюдений. Н.Л. Карасевич (1867) описывает две восковых моли (Tinea cerella seu cereana и Tinea mellonella) как два самых изнурительных и вредных врага пчел. Позднее другой автор, Т. Кована (1898), описывает поведение бабочек G. mellonella в улье следующим образом: «Бабочку можно увидеть поздним вечером, порхающую вокруг летка. Днем она скрывается где-нибудь по соседству. Если же она попадает в улей, то кладет множество яиц в трещины и сор».
В начале ХХ века И.И. Кораблев (1934) относит мотылицу или восковую моль к семейству хоботковых (Pyralidae). В это время большая восковая моль еще имела разные латинские названия: Tinea mellonella, Tinea grisella, Galleria avearia, Galleria cereana.
И с каждым годом внимание к большой восковой моли растет, а значит, увеличивается объем информации о е биологическом цикле развития.
Цикл развития G. mellonella включает следующие стадии: яйцо, личинка (гусеница), предкуколка, куколка (хризалида), взрослая особь (имаго) (А.А. Кото-ва и др. 1984, Р.Т. Клочко, С.Н. Луганский и др., 2012).
Яйца БВМ стекловидные, эллиптической формы, жемчужно-белого или светло-кремового цвета, величиной 0,35 – 0,5 мм (А.И. Рут и др., 1993; Ф. Поль, 2004; Н. Кокарев, Б. Чернов, 2005; Т.В. Коновалова, 2009).
Цвет яйца постепенно меняется от белого до желтого. За четыре дня до вы-лупления, на яйце появляется темное кольцо внутри оболочки корпуса. Отлично сформированные личинки могут быть отчетливо видны, по крайней мере, за 20 часов до разрыва оболочки. В течение этого времени личинка окончательно разрезает оболочку и проделывает отверстие в верхней части яйца, и выходит из рваного отверстия (F.B.Paddock, 1918).
Продолжительность откладки партии яиц (в среднем 54 штуки) происходит в среднем за 2 минуты (1-3 минуты), после чего самка остатся на соте до 1 часа (F.B.Paddock, 1918; О.Ф. Гробов, А.М. Смирнов, Е.Т. Попов, 1987). Многие ученые в своих работах указывают среднюю цифру инкубационного периода яйца в 8-10 дней (П.П. Максимов, 1962; Ф.Р. Писковой, 1973; О.Б. Бондарева, 2007; Ю.Н. Солоденко, И.В. Солоденко, 2012). По данным F.B.Paddock (1918) стадия яйца продолжается в среднем 7-9 дней. В исследовании B.C. Hanumantha Swany (2008) отмечено, что инкубационный период яйца составляет 8,6±0,48 дней. Ряд зарубежных ученых (W. White Comb, 1936; S.K. El-Sawaf, 1950; F. Sehnal, 1966) указывают, что инкубационный период зависит от множества экологических условий и составляет от 5 до 17 дней.
При вылуплении из яйца личинка имеет грязно-белый цвет. Длина личинки в среднем 1 – 3 мм. Личинка имеет голову, грудь, брюшко. Передняя часть е тела несколько утолщена, голова имеет мощный склеротизированный покров. У личинки 3 пары ног, а на заднем конце две щетинки. В первые 10-20 минут после вылупления она неподвижна, затем личинка продвигается вниз по соту, через 15-30 минут становится более активной, в течение 10-30 минут питается мдом из открытых ячеек, иногда останавливается у ячеек с пергой. Через два часа личинка вновь потребляет мед, а затем начинает поедать пчелиный воск, проделывать ходы в средостении сотов, затягивая их паутиной и повреждая личинки и куколки пчл (F.B. Paddock, 1918; Ф.М. Алексеенко, В.А. Ревенюк, и др., 1991; И.Р. Киреевский, 2006).
S.D. Beck (1960) в своих исследованиях показывает, что личинки достигают своего максимального среднего веса за 15 дней после вылупления. Изменение интенсивности роста происходит примерно на 10 день, ежедневно происходит удвоение массы тела. Уровень роста снижается на 10 – 11 день, и в конце вес личинки приближается в среднем к 200 мг. Даже среди относительно быстрорастущих насекомых, уровень роста личинки БВМ достаточно высокий.
Продолжительность развития стадии личинки составляет в среднем от 20 до 140 дней (П.С. Щербина, 1956). По данным зарубежных авторов S.K. El-Sawaf (1950), L.O. Warren, P. Huddleston (1962), S. Hutton (2010) период развития личинки варьируется от 22 до 62 дней. В первую очередь это зависит от условий обитания. Кроме того, как отмечают ученые из Турции (M.Coskun et al., 2006), личинки при нехватке питания делают куколки раньше срока. Известно, что личинка проходит определенное число линек головной капсулы. Увеличение головной капсулы происходит совершенно постоянно в каждой линьке личинки. На этой особенности биологии чешуекрылых основывается методика H.G. Dyar (1890), определяющая стадию личинки по размеру головной капсулы. Корректировку данной методики провел S.D.Beck (1960). У личинки БВМ различают семь возрастных стадий, дифференцированных по ширине головной капсулы, каждая стадия представлена продолжительностью в среднем 2-3 дня (S.D. Beck, 1960). Ряд ученых (R.Chase ,1921; S.K. El-Sawaf, 1950) при нормальном жизненном цикле личинок отмечали 8-9 возрастных стадий. При изменении абиотических факторов (температура, относительная влажность) число линек может увеличиваться от 7 до 8- 9.
После стадии личинки, прежде чем спрясти кокон, личинка проделывает неглубокую канавку в планке рамки или в другом месте улья (А.И. Рут и др., 1993). В это время личинка неподвижна, не реагирует на раздражение и только может слегка повернуться, сильно уменьшается в длину, голова направлена вперед. Эта стадия предкуколки. Срок развития предкуколки в среднем составляет 2 дня. По данным B.C. Hanumantha Swany (2008) – 2,1±0,52 дней.
Длина куколки самки 16 мм, самца 14 мм, первоначально имеют белую окраску, но могут быть покрыты частичками экскрементов гусениц. К концу срока развития куколка приобретает темно-бурый цвет. Часто коконы размещаются рядами или ярусами. Масса куколок самок 188-212 мг, самцов – 125-138 мг (Е.М. Шагов и др., 1986).
Методы исследования кормления японских перепелов G. mellonella
Для определения качества используемых естественных компонентов питательных сред, выявления влияния питательной среды на Galleria mellonella проводили физико-химические анализы.
Анализы по определению органолептических показателей и физико-химического состава 11 проб меда проводились согласно ГОСТ Р 56644-2011 «Мд натуральный. Технические условия» в лаборатории ФГБНУ Удмуртский НИИСХ.
Анализ пчелиного воска на физико-химические показатели проводился в согласно ГОСТ Р 21179-2000 «Воск пчелиный. Технические условия» БУ УР «Удмуртский ветеринарно-диагностический центр» (приложение Г). Для приготовления питательных сред использовали три образца пчелиного воска. Для установления натуральности пчелиного воска изучали три параметра: кислотное число, число омыления, йодное число.
Определение восковитости шести образцов пчелиных сотов и пасечных вытопок по методике В.А. Темнова (1966) проводили в лаборатории ФГБНУ Удмуртский НИИСХ (приложение Д).
Биохимический анализ питательных сред личинок и куколок БВМ проводился на базе биохимической лаборатории ФГБНУ Удмуртский НИИСХ. Обработано 90 проб биологического материала. Определение сырого жира производили по ГОСТ 13496.15-97 «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания сырого жира». Содержание общего азота и сырого протеина осуществляли по методике ГОСТ 13496.4—93 «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания азота и сырого протеина». Первоначальную влажность определяли по ГОСТ 27548-97 «Корма растительные. Методы определения содержания влаги». Сырую золу в пробах определяли по ГОСТ 26226-95 «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения сырой золы».
Для проведения экспериментальных исследований на лабораторных мышах по действию экстракта личинок на клеточную морфологию необходимо определить состав экстракта, а также процентное содержание водно-спиртового раствора.
Приготовление экстракта проводили с применением двух видов биологического материала: замороженные и живые (нативные) личинки Galleria mellonella с 40% и 70% содержанием водно-спиртового раствора. Кроме того, для исследования взяли 70% экстракт, содержащий двойное количество личинок.
Анализ экстрактов личинок Galleria mellonella производили в БУ здравоохранения УР «Информационно-методический центр по экспертизе, учету и анализу обращения средств медицинского применения Министерства здравоохранения УР» (приложение Е). Показатель pH определяли по ГОСТ 26423-85 «Методы определения удельной электрической проводимости, рН и плотного остатка водной вытяжки». Содержание белка определяли спектрофотометрическим способом. Сухой остаток определяли по ГОСТ 18164-72 «Вода питьевая. Метод определения сухого остатка».
Эксперименты выполнялись в соответствии с этическими нормами обращения с животными, соблюдением рекомендаций и требований «Европейской кон 48 венции по защите экспериментальных животных» (Страсбург, 1986). Постановка опыта проводился согласно «Методике проведения научных и производственных исследований по кормлению сельскохозяйственной птицы. Молекулярно-генетические методы определения микрофлоры кишечника» (Сергиев Посад, 2013). Исследования проводились с декабря 2013 по сентябрь 2015 года. Японские перепела (Coturnix coturnix japonica) содержались в деревянных клетках вивария ФГБНУ Удмуртского НИИСХ. Температура, влажность воздуха, освещенность выдерживались в соответствии с нормами ВНИТИП.
Объектом исследований являлись две добавки в основной рацион японских перепелов: личинки Galleria mellonella VI-VII возраста, выращенные на естественном корме (пчелиные соты), а также 1-2 дневные куколки большой восковой моли, схема опыта представлена в таблице 4. Таблица 4 – Схема опыта по изучению кормления японских перепелов восковой
Взаимосвязь искусственных питательных сред и морфофизиологических параметров Galleria mellonella
В лабораторных условиях нами проведен анализ действия 13 искусственных питательных сред на рост и развитие личинок G. mellonella, разработанные российскими и зарубежными учеными. Первоначально сравнивали биологические показатели личинок большой восковой моли, выращиваемые на естественном и искусственном кормах, взятые за контроль (табл. 8). Сравнительный анализ биологических показателей личинок большой восковой моли, выращиваемые на естественном и искусственном кормах Показатели Пчелиные соты Искусственный корм (Ю.И. Кузнецова) (n=60) Средняя масса личинок, мг 170,81±7,62 132,70±13,69 Lim 10-313 32-330 Сv, % 47 40 Выживаемость, %: 72,73±4,34 76,67 ± 4,41 Lim 50 — 90 70 — 85 Сv, % 20 10 Время развития от вылупления до стадии куколки, сут 23,67 ± 0,88 25,00 ± 0,53 Lim 22 — 25 23 — 27 Сv, % 6 6
Средняя масса личинок, выращенных на ИПС, уступает показателю массы личинок, кормившиеся старыми пчелиными сотами на 38,11 мг (при достоверной разнице между группами P 0,05). При использовании ИПС, выживаемость личинок выше на 3,93%, чем в контрольной группе. До стадии куколки на искусственном корме личинки достоверно развиваются дольше в среднем на 1,33 суток (при P 0,05).
При анализе морфологических показателей личинок, выращенных на ИПС по рецептам ученых, выделяется рецепт американского ученого S.D. Beck (216±13,79 мг), при этом в сравнении с контрольной группой увеличивается продолжительность развития на 7,33 суток. Выживаемость личинок на данной питательной среде составляет всего 40%, что на 36,67% меньше, чем в контрольной группе.
Из российских рецептов по изучаемым морфометрическим показателям выделяется рецепт Е.М. Шагова и др. (1986), в котором средняя масса личинок составила 160,21±5,81 мг, при P 0,05, хотя длина меньше чем в контроле на 5,14 мм (рис. 5).
Минимальные значения средней массы личинок, выращенных на ИПС по рецепту R.L. Pipa составляет 53,33±11,34 мг. В состав этого рецепта входят жидкие ингредиенты (мед, глицерин, вода) составляющие 58,2% от общей массы корма, что влечет за собой повышенную вязкость и липкость, а также не структурированность питательной среды. Данный фактор отражается на биологическом развитии насекомого.
Средняя масса личинок, культивированных на ИПС по рецепту M. Haydak, в 2,1 раза меньше контрольных значений (60,42±7,7 мг), выживаемость на 25% меньше, чем в контроле, на 2,4 суток медленнее происходит развитие личинок, чем в контрольной группе, при достоверной разнице P 0,05. В сравнении с контролем показатель выживаемости в 2,8 раза меньше по рецепту автора J.F. Bronskill (26,67±3,33%).
Возраст личинок, в опытных группах по рецептам российских авторов, колебался в пределах 5,77-6,5.
Из известных российских рецептов ИПС положительное влияние на показатель выживаемости оказал рецепт №1 по В.Я. Исмаилову и др., превысив значения контрольной группы на 7,5% (рис. 6). Значения выживаемости по рецепту №2, предложенному этими же авторами значение ниже контрольных значений на 0,83%. Расхождение значений по продолжительности развития личинок между рецептами №1 и №2 на этих средах на 2,13 суток. На сутки дольше продолжительность развития личинок, выращенных на питательной среде по рецепту №2, разработанный В.Я. Исмаиловым и др. (при P 0,05), чем в контроле. На 3,13 суток уменьшается продолжительность развития стадии личинки на корме, приготовленном по рецепту №1 В.Я. Исмаилова и др., при достоверной разнице P 0,05.
Поскольку данные рецепты отличаются лишь наличием меда в рецепте №1, то можно сделать заключение, что данный ингредиент повышает уровень выживаемости, а также улучшает морфофизиологические показатели биологического объекта в сравнении с рецептом № 2. В опытных группах ИПС по рецептам Т.В. Коноваловой и A. Balazs, выжило 80% личинок. Разница в продолжительности развития личинок, питавшихся на данных питательных средах, составила 3,25 суток. Дольше развивались личинки, выращенные по рецепту A. Balazs.
На ИПС по рецепту Е.М. Шагова и др. выживаемость выше на 2,5 %, в сравнении с контролем. На данной среде развитие происходит быстрее на 0,67 суток, в отличие от контрольной группы.
Около 70% выжило личинок выращенных на ИПС по рецептам N. Marston, G.R. Stairs (73,33±13,64 и 70,00±5,77%, соответственно). При такой выживаемости продолжительность развития личинок на этих ИПС неоднородна. На двое суток медленнее идет развитие личинок из опытной группы ИПС по рецепту N. Marston, при достоверной разнице P 0,05. Разница в продолжительности развития личинки на ИПС по рецепту G.R. Stairs в сравнении с контрольными значениями, составило 4 суток.
Оценка использования Galleria mellonella в качестве кормовой добавки в основной рацион японским перепелам (Coturnix coturnix japonica)
При определении в экстракте белка выявилось, что наименьшее количество белка (мг/мл) в экстракте на 70% водно-спиртовом растворе, высокий показатель содержания белка в 40% экстракте (более 2 мг/мл). Данные результаты объясняются тем, что в экстракте 70% водно-спиртового раствора происходит коагуляция белков, что приводит к снижению общего количества белка, а значит, и полезных аминокислот.
Содержание сухого остатка в 70% экстракте составило 0,15%, в то время как в экстракте на основе 40% водно-спиртового раствора 0,39%. Данная разница в значениях обосновывается разной степенью экстракции органических кислот.
При повышенной концентрации этилового спирта больше растворяется минеральных и органических кислот.
Таким образом, проведенный сравнительный биохимический анализ экстрактов личинок G. mellonella на 40 и 70% водно-спиртовой растворах показал лучшую экстракцию в 40% раствор с сохранением большего процента органических кислот, определяемый по показателю pH.
В ходе исследований для содержания личинок мы использовали разнообразные садки из стекла и полипропилена с учетом вентиляции и доступности к тест-объекту (приложение Б).
По эскизам J.F. Bronskill (1961) нами создан садок - «банка-фонарь» (приложение Б). Данная конструкция оказалась неудобной для расположения питательной среды в металлическую сетку, а также извлечения личинок из сетки для корма. Диаметр ячейки металлической сетки доступен только для личинок I-III возраста.
В эксперименте применяли садки из полипропилена и из срезанных стеклянных трехлитровых банок. Путем наблюдения установили, что содержание ли 83 чинок большой восковой моли в таких садках имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Проведен сравнительный анализ материалов садков в равных условиях с одинаковым кормом по критериям указанным в таблице 17.
Сравнение критериев оценки материалов контейнеров Критерии оценки материала контейнера Полипропилен Стекло Эксплуатационные свойства Пластичный Хрупкий Устойчивость к пластической деформации Низкая Высокая Биологическая герметичность Низкая Высокая Вентиляция Широкие возможностиконструктивноговарьирования Вентиляция через крышку контейнера Прозрачность (цвет) Легко выбирается Светлое Герметичность + +++ Вес Легкий Тяжелый Стоимость Низкая Высокая При сравнительном анализе использованных материалов выявлено, что стеклянные садки имеют больше плюсов, однако материал хрупок, имеет большой вес. При применении полипропиленовых садков выявился ряд положительных сторон материала: легкие в использовании, низкая стоимость.
В период проведения опыта нами зафиксированы факты повреждения полиэтиленовых контейнеров личинками G. mellonella, а именно, крышек, при попытке окуклиться. Известно, что материал полипропиленовых садков относится к олефинам, близкий по своим свойствам к пчелиному воску, поэтому личинки большой восковой моли его легко прогрызают (Р. Шовен, 1953; В.П. Тыщенко, 1986), поэтому следует учесть толщину и вид полипропилена.
Таким образом, с точки зрения удобства для выращивания личинок G. mellonella более удобны с точки зрения пластичности, веса полимерные садки с учетом толщины стенки. Но с точки зрения физиологии G. mellonella, инертности материала и чистоты опыта, более оптимален вариант со стеклянным садком.
Изучив и опробовав разные виды устройств для содержания и выращивания G. mellonella, установили, что для увеличения производительности и удешевления конструкции известные устройства не подходят для выращивания большой восковой моли. Большинство инсектариев имеют прозрачные стенки, что неблагоприятно влияет на физиологические процессы БВМ. Кроме того, данные мкости и устройства достаточно громоздкие и занимают много места. В связи с этим, нами разработана полезная модель «Молярий».
Конструкция «Молярия» изготовлена из стекла, листы которого вырезаются по размерам стенок используемой ниши в шкафу, основные элементы продемонстрированы на рисунках 11,12. «Молярий», удовлетворяющий всем необходимым биологическим требованиям, опирается на несущие конструкции используемого шкафа и не требует дополнительных конструктивных элементов для защиты стекла от механических повреждений, защиты личинок от света, а также теплоизоляции.
Устройство содержит верхнюю, нижнюю, боковые и заднюю стенки моля-рия, выполненные из стекла 1; шкаф, в который встроен «Молярий» 2; уплотни-тельные хлорвиниловые уголки, приклеенные герметиком 3; фланец для крепления передней съемной стенки 4; переднюю съемную стенку 5; бруски для креплений нагревательных элементов приклеенные эластичным герметиком 6; нагревательные элементы 7; датчик температуры 8; вентиляционные отверстия, закрытые мелкой сеткой 9; гибкие ручки 10; резьбовые шпильки крепления съемной крышки 11; гайки 12; защитную ПВХ пленку 13.