Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 9
1.1. Обрастание установок марикультуры 9
1.2. Биологическая характеристика обрастателей 12
1.3. Получение кормовых продуктов 19
1.4. Получение хитина и хитозана 30
ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования 40
2.1. Объекты исследования 40
2.2. Методы исследования 44
ГЛАВА 3. Изучение видового состава и количественных характеристик обрастателей установок марикультуры 49
3.1. Физико-географическая характеристика района исследований 49
3.2. Качественные и количественные характеристики обрастания установок марикультуры
3.2.1. Обрастание коллекторов для сбора молоди приморского гребешка 50
3.2.2. Обрастание садков и коллекторов-субстратов для культивирования моллюсков 58
3.3. Определение возможных объемов сбора обрастателей, как сырья для переработки 77
ГЛАВА 4. Разработка технологии кормовых и технических продуктов из обрастателей
4.1. Обоснование и разработка технологии получения хитина и хитозана из гидроидного полипа Obelia longissima 80
4.1.1. Технологическая характеристика Obelia longissima 80
4.1.2. Разработка режимов получения хитина и хитозана из Obelia longissima 87
4.1.3. Характеристика хитина и хитозана из Obelia longissima 91
4.2. Обоснование и разработка технологии кормовых концентратов из обрастателей 98
4.2.1. Технологическая характеристика обрастателей 98
4.2.2. Разработка режимов получения кормовых концентратов из обрастателей 105
4.2.3. Характеристика кормовых концентратов из обрастателей... 111
ГЛАВА 5. Биологическая ценность кормовых концентратов из обрастателей 129
5.1. Определение относительной биологической ценности и степени токсичности кормовых концентратов из обрастателей на культуре Tetrahymena pyriformis 129
5.2. Оценка эффективности применения кормовых концентратов из обрастателей на молоди лососевых рыб 133
ГЛАВА 6. Экономическая эффективность кормовой продукции из обрастателей 136
Выводы 140
Список использованной литературы
- Биологическая характеристика обрастателей
- Методы исследования
- Обрастание коллекторов для сбора молоди приморского гребешка
- Обоснование и разработка технологии кормовых концентратов из обрастателей
Введение к работе
Актуальность темы. Развитие марикультуры сопровождается проблемой обрастания установок для культивирования (Масленников, 1996; Звягинцев, 2005). Получаемые при очистке установок марикультуры организмы обрастания до настоящего времени не используются, что вызывает загрязнение окружающей среды и снижает рентабельность производства.
На территории Приморского края насчитывается более четырех десятков хозяйств марикультуры, осуществляющих культивирование на площади около 8000 га. Продукция всех хозяйств Приморья составляет около 1000 т/год (Масленников, 2006), а при прогнозируемом росте объема культивирования — до 600 тыс. т/год (Гаврилова, 2002; Масленников, 2006). Однако в настоящее время существуют только косвенные данные, по которым можно лишь приближенно судить о возможном объеме сбора обрастателей. Судя по тому, что биомасса обрастания может достигать нескольких десятков килограммов на квадратный метр, общая масса может исчисляться миллионами тонн (Звягинцев, 2005).
Доминантами в обрастании установок марикультуры являются водоросли, гидроидные полипы, усоногие раки, двустворчатые моллюски и оболочники (Масленников, 1996). Видовой состав обрастателей зависит от многих факторов и совместно с количественными и технологическими характеристиками определяет выбор направления их использования.
В литературе приводятся разрозненные сведения об использовании отдельных промысловых видов гидробионтов, некоторые из них входят в состав обрастания (мидии, гребешки, леда и т.д.), для получения кормовых и технических продуктов, потребность в которых для обеспечения нужд сельского хозяйства и аквакультуры достаточно велика (Боева, 2004). Технология же получения продуктов из обрастателей до настоящего времени не разработана, хотя известно, что обрастатели содержат такие жизненно важные компоненты, как белки, липиды, витамины, минеральные вещества и др., характерные только для морских организмов; кроме того, некоторые из них могут являться источником полисахаридов.
Как в России, так и за рубежом (особенно в странах АТР) отмечается повышенный спрос на хитин, хитозан и кормовые продукты из морских организмов (Sino-Russia..., 2006).
Существенный вклад в изучение обрастания и разработку технологии кормовых и технических продуктов из гидробионтов внесли Л.С. Абрамова, В.Д. Брайко, Н.П. Боева, А.И. Бигжи, В.М. Быкова, В.П. Варламов, А.Н. Горин, В.М. Дацун, А.Ю. Звягинцев, Г.Б. Зевина, Г.В. Ковров, Г.В. Крутченский, В.А. Мухин, СВ. Немцев, М.В. Новикова, Л.А. Нудьга, В.В. Ошурков, О.Г. Резни-
ченко, Н.А. Рудякова, Т.М. Сафронова, Т.Н. Слуцкая, Н.И. Тарасов, Г.Б. Тур-паева, R.A.A. Muzzarelli, М. Falk, К.М. Rudall и др.
Учитывая перспективы развития марикультуры на Дальнем Востоке, проблема комплексного и рационального использования обрастателей стоит остро, поэтому разработка технологии использования обрастателей является актуальной и своевременной.
Цель работы: исследование состава и изучение возможности использования обрастателей промышленных установок марикультуры в технологии кормовых и технических продуктов.
Задачи исследования:
анализ современного состояния вопроса и систематизация информации по использованию обрастателей в технологии кормовых и технических продуктов;
исследование видового состава, количественных показателей обрастателей промышленных установок марикультуры моллюсков и определение возможных объемов получения обрастателей как сырья для последующей переработки;
исследование технохимических показателей и определение направлений использования обрастателей;
-— разработка технологии кормового концентрата из обрастателей (цельного, белково-минерального, белкового);
исследование структуры и свойств хитина/хитозана в зависимости от кратности, последовательности и температурно-временных параметров обработки;
разработка технологии получения хитина/хитозана из гидроидного полипа Obelia longissima;
исследование химического состава кормовых и технических продуктов, биологической ценности кормовых концентратов на Tetrahymenapyriformis;
определение эффективности применения добавок на основе кормовых концентратов из обрастателей в рационах молоди лососевых рыб;
разработка, согласование и утверждение нормативной документации (НД) на концентрат кормовой из обрастателей и разработка НД на хи-тин/хитозан из гидроидного полипа О. longissima;
определение экономической эффективности производства кормовой продукции из обрастателей.
Научная новизна. Впервые определен видовой состав, плотность и биомасса обрастателей промышленных придонных установок марикультуры, применяемых на открытых акваториях.
Впервые определен возможный объем сбора обрастателей установок марикультуры как сырья для последующей переработки.
Научно обоснованы направления использования обрастателей в технологии кормовых и технических продуктов.
Впервые исследован химический состав, аминокислотный состав белков, макро- и микроэлементный состав обрастателей «в целом» и отдельных массовых видов (гидроидного полипа О. longissima), как сырья для производства кормовых и технических продуктов.
Показано, что структура хитина/хитозана из О. longissima сходна со структурой хитина/хитозана из панцирей крабов.
Научно обоснованы технологические режимы получения хитина/хитозана с различными физико-химическими свойствами из О. longissima и кормовых концентратов регулируемого состава из обрастателей «в целом».
Приведены химический состав, аминокислотный состав белков, макро- и микроэлементный состав, относительная биологическая ценность на культуре Т. pyriformis и биологический потенциал кормовых концентратов из обрастателей «в целом», а также показана их не токсичность.
Практическая значимость работы. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований:
разработаны технологии кормового концентрата из обрастателей и хитина/хитозана из О. longissima, технологические параметры, позволяющие получить продукт с регулируемыми свойствами;
определена эффективность применения кормовых концентратов на молоди лососевых рыб и экономическая эффективность кормовой продукции;
разработаны и утверждены ТУ 9282-001-02698223-06 «Концентрат кормовой из морских биообрастателей» и ТИ № 9282-001-02698223-06 по изготовлению концентрата кормового из морских биообрастателей;
разработаны НД на сырье для производства хитина/хитозана и на хи-тин/хитозан из гидроидного полипа О. longissima;
выпущена опытная партия кормовых концентратов в количестве 50 кг на базе рыболовецкого колхоза «Дальневосточник»;
материалы исследования использованы в учебном процессе при подготовке магистров специальности 260012 «Технология продуктов из гидробионтов» и госбюджетной теме 285/2000-04 «Теория и практика рациональной и комплексной переработки гидробионтов».
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Видовой состав, плотность поселения, биомасса, возможный объем сбора и технохимическая характеристика обрастателей промышленных установок мари-культуры как сырья для технологической переработки.
-
Технологии кормовых концентратов и природных биополимеров из обрас-тателей, позволяющие регулировать их состав и физико-химические свойства.
-
Биологическая и кормовая ценность кормовых концентратов из обрастате-лей.
Апробация диссертационной работы. Основные результаты работы были представлены и доложены на 6-й региональной конференции по актуальным проблемам экологии, морской биологии и биотехнологии студентов, аспирантов, молодых преподавателей и сотрудников вузов и научных организаций Дальнего Востока России (Владивосток, 2003), 8-й международной научной школе-конференции студентов и молодых ученых «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2004), 2-й Всероссийской Интернет-конференции молодых ученых по актуальным проблемам изучения и использования водных биоресурсов (Владивосток, 2004), 3-й Международной научной конференции «Рыбохозяйственные исследования Мирового океана» (Владивосток, 2005), 6-й Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» (Москва, 2005), 8-й Международной конференции «Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана» (Казань, 2006), ежегодной научной отчетной конференции и на совместном заседании Гидробиологического, Экологического и Ихтиологического семинаров Института биологии моря им. А.В. Жирмунского (Владивосток, 2006), 2-й Межрегиональной научно-практической конференции «Экономические, социальные, правовые и экологические проблемы Охотского моря и пути их решения» (Петропавлоск-Камчатский, 2006), конференции Общества биотехнологов России «Пищевая и морская биотехнология: реализация, проблемы, перспективы» (Светлогорск, 2006), Sino-Russia Marine Technology Forum (China, 2006).
Публикации. По теме исследования опубликовано 12 научных работ, в том числе 4 в научных изданиях, рекомендуемых ВАК Минобразования России.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы (319 наименований, из них 44 иностранных источника) и 27 приложений. Работа изложена на 171 с, включает 56 рисунков, 35 таблиц.
Биологическая характеристика обрастателей
На птицеводческих фермах многих стран мира корма из мелких моллюсков (белково-витаминная и минеральная мука) нашли широкое применение, как ценный кормовой продукт, используемый в качестве добавки (10 %) в корм для птиц, весьма эффективный при откормке бройлеров (Егорова, Ка-бозов и др., 1965).
Корм из мидии просто кладезь всевозможных ценных для животного организма элементов питания (Толоконников, 1985).
По некоторым данным мидии искусственного разведения по ряду показателей превосходят мидию естественных популяций, в частности они меньше загрязнены песком. Кроме того, относительная масса мягких тканей у мидии, выращенной в искусственных условиях выше, чем у мидии естественной популяции. По химическому составу культивируемые мидии несколько отличаются от мидии естественной популяции - так, в мягких тканях черноморской мидии, выращенной на коллекторах, содержание влаги на 1,0-1,5 % меньше, а белка на 0,6-1,5 % больше, чем в мидиях естественной популяции (Бабушкина, Бабенко, 1979; Гефт и др., 1983; Кондратьева и др., 1989; Новикова, 2003).
По своему химическому составу мягкие ткани мидии являются уникальными. В них в зависимости от вида и сезона добычи содержится 8-13 % сырого протеина, 0,8-2,5 % липидов, 3,0-5,6 % углеводов и 0,9-2,1 % минеральных веществ. Мягкие ткани мидии содержат все заменимые и незаменимые аминокислоты, с преобладанием аспарагиновой, глутаминовой аминокислот и лизина. Также они содержат значительное количество макро- и микроэлементов (фосфора, кальция, железа, цинка, меди, титана) (Лагунов, Рехина, 1967; Лагунов, 1979; Толоконников, 1985; Карнаухов, 1988; Новикова, 2003; Jose Baguero Juan et al, 1988), в том числе и редко встречающихся (йод, мо 21 либден, кобальт, селен) (Рехина, 2001). Содержание этих элементов на порядок выше, чем в рыбе, и на два порядка превосходит мясо наземных животных. Комплекс незаменимых аминокислот мидии приближается к аминокислотному составу белка куриного яйца (Новикова, 2003).
Исследования мидийной пасты (Толоконников, 1985) показали зависимость между содержанием титана в ней, степенью его накопления в костной, хрящевой и мускульной ткани и снижением процента наминов и травм конечностей при клеточном содержании цыплят-бройлеров, а также отсутствием выбраковки животных из-за размягчения копытного рога. Титан активно участвует в минеральном обмене веществ, придавая крепость костяку конечностей и копытному рогу, делает вышеперечисленные ткани прочными и устойчивыми к механическому воздействию.
Хотя содержание липидов в мягких тканях мидии относительно невелико, они обладают значительной биологической ценностью (Коробкина, 1965; Лагунов, Рехина и др., 1965; Лагунов, Рехина, 1966, 1967; Лагунов, 1979; Рехина, 2001), так в их состав входит высокое количество полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), в том числе со-3 и со-6 ПНЖК - эйкозапентаеновой и докозагексаеновой (Ржавская, 1976).
С зоотехнической точки зрения, мидии интересны и как источник провитамина D-7-дегидрохолестерол (Морозова, Кандюк, 1999), который при облучении ультрафиолетовыми лучами превращается в витамин D3, превышающий активность витамина D2 в 30-60 раз и считается специфическим «птичьим витамином», в котором остро нуждаются сельскохозяйственные животные и птицы (Егорова, Кабозов и др., 1965; Толоконников, 1985).
В 1961 г. В.Д. Рогозкиным с сотрудниками (цит. по Кудряшову, 1989) было опубликовано первое сообщение о радиопротекторной эффективности продукции из мидии. В опытах, проведенных на животных, установлено, что порошок из мягких тканей дальневосточных мидий при скармливании в течение 14-40 дней из расчета 50 мг/кг живого веса оказывал радиозащитное действие при гамма-облучении крыс в дозе 6,5 Гр. (Гончаренко и др., 1995). В мягких тканях двустворчатых моллюсков наиболее высоко содержание свободных аминокислот, в том числе и незаменимых по сравнению с другими беспозвоночными. Для тканей двустворчатых моллюсков характерно высокое содержание глицина, аланина, серина, аргинина и циклических аминокислот (Давидович, Пивненко, 2001). Доминирующими аминокислотами мышечных белков двустворчатых моллюсков являются глутаминовая и аспарагиновая (Кудряшов, Гончаренко, 1999).
Некоторые из аминокислот, содержащихся в двустворчатых моллюсках, являются непременными участниками белкового обмена в организме человека, оказывают значительное стимулирующее действие на его рост и необходимы в качестве питательных добавок на определенных стадиях его развития (Проссер, Браун, 1967; Давидович, 2005).
Согласно современным литературным данным (Гурин, Ажгихин, 1981; Новикова и др., 1998; Давидович, 2005), морские беспозвоночные (двустворчатые моллюски, голотурии и др.) содержат уникальные биологически активные вещества различной природы. Основную долю азотистых экстрактивных веществ беспозвоночных составляют аминокислоты и родственные им соединения (Кудряшов, Гончаренко, 1999). Значительное количество аминокислот представлено соединениями необычного строения: саркозин, фосфосерин, гидроксилизин, триметилгистидин, р-аминомасляная кислота, цитруллин, орнитин, таурин и другие (Гурин, Ажгихин, 1981; Аюшин и др., 1999; Аюшин, 2001; Давидович, 2005). Из тканей двустворчатых моллюсков выделены уникальные компоненты, обладающие противоопухолевой активностью (Пат. США № 3,655,875; Пат. РФ 2121844).
Методы исследования
Соотношение массы обрастателей пластинчатых коллекторов к массе собираемой молоди гребешка составляет 0,9:1 (рис.226). Биомасса обрастания мешотчатых коллекторов на квадратный метр составляет 150 г, что в 1,5 раза меньше чем биомасса обрастания пластинчатых (220 г) (табл.4).
Результаты исследований позволили установить, что при получении одного миллиона экземпляров молоди приморского гребешка с мешотчатых или пластинчатых коллекторов можно собрать порядка 850-1800 кг обрастателей (табл.4).
Обсуждение. Сравнение качественного состава с ранее опубликованными данными по обрастанию коллекторов экспериментальных установок (Масленников, 1996) возможно только по ряду групп. В нашем случае не определенны полихеты, которые дают более 33-41 % видового богатства, т.к. их биомасса незначительна и для целей переработки они не важны. Наиболее представительные группы обрастателей, дающие значительную биомассу -водоросли, гидроиды, усоногие раки и двустворчатые моллюски.
Обрастание коллекторов в нашем случае более бедное как в качественном, так и в количественном отношении. Это объясняется более прогреваемой акваторией и большими сроками эксплуатации на экспериментальных установках.
Общим видом среди усоногих раков в обрастании из залива Восток, о. Рикорда и у островов Попова, Таранцева и Герасимова является В. rostratus, среди водорослей - U. fenestrata, среди двустворчатых моллюсков - Н. arctica и М. trossulus. Усоногие раки Lepas sp. (jv.) встречаются только в заливе Восток на глубине 5-6 м. Асцидии в обрастании в этих районах представлены только Cnemidocarpa heterotentaculata.
В заливе Восток и у о. Рикорда на момент исследований не обнаружены, в отличие от обрастания ранее обследованных районов (Масленников, 1996, Габаев, 1989), такие группы, как Isopoda, Gastropoda. Но обнаружены такие группы, как Hydrozoa, Anthozoa, Amphipoda, Decapoda, Echinodermata, которые не были отмечены в обрастании коллекторов ранее обследованных районов (Масленников, 1996).
В отличие от исследованных районов по биомассе в обрастании коллекторов экспериментальных установок (Масленников, 1996) отмечено повсеместное преобладание М. trossulus и В. improvisus.
По количественным показателям обрастание коллекторов в заливе Вое-ток (221 г/м ) и у о. Рикорда (148 г/м ) значительно меньше, чем у о. Попова, б. Алексеева (4205 г/м ). Это можно объяснить значительным объемом подвесного культивирования моллюсков у о. Попова, б. Алексеева (порядка 8 га плантаций), закрытостью самой бухты. В нашем случае объемы культивирования молоди гребешка незначительны и установки для сбора моллюсков занимают площадь не более 0,5 га в обоих районах. Также этот факт хорошо согласуется с неоднократно отмеченной закономерностью - с удалением от мелководных районов наблюдается снижение интенсивности обрастания (Зе-вина, 1972; Резниченко, 1983; Масленников, 1996; De Palma, 1972).
Количество групп, у островов Рикорда (9-11 м) и Таранцева (от 5-7 до 26-28 м) практически не изменяется с глубиной, а у островов Попова и Герасимова (от 5-7 до 16-18 м) уменьшается.
Количественные показатели сообщества обрастания и плотность поселения обрастателей увеличиваются с глубиной 9-11 м, на глубине 12 м- резко падают (рис.23а). В тоже время количественные показатели сообщества обрастания в б. Алексеева уменьшаются с глубиной (т 5-7 до 16-18 м). В работах В.А. Брыкова с соавторами (1980, 1986) отмечено, что глубже 9-12 м биомасса обрастания якорных цепей швартовых бочек так же резко снижается. Полученные данные у о. Таранцева СИ. Масленниковым (1996) и данные по обрастанию коллекторов, полученные нами у о. Рикорда, полностью соответствуют этой закономерности. Это объясняется тем, что на глубине от 13 до 18-20 м, располагается верхняя граница зоны летнего термоклина, являю 58 щаяся существенным препятствием на пути распространения обрастателей из прогретых верхних горизонтов в нижние, более холодные слои воды.
В задачи настоящей работы входит изучение состава обрастания садков, в которых культивируется гребешок на открытых акваториях с применением придонных установок по технологии Института биологии моря ДВО РАН (Патент РФ 2149541) и в полузакрытых, закрытых районах с применением П-образных установок по традиционной технологии (Справочник ..., 2002).
Обрастание зависит от конструкции субстрата, на котором они поселяются (Морское обрастание, 1957; Резниченко, 1978), поэтому рассматривалось обрастание на садках (однокамерных и многокамерных), хребтине установки и коллекторах-субстратах.
Обрастание многокамерных садков с пластинами производства КНР представлено шестью основными группами гидробионтов. По качественному составу богата группа двустворчатых моллюсков (табл.5).
В обрастании боковой поверхности садка отмечено 5 видов животных, в обрастании пластин - 8, а эпибионты створок гребешка представлены 10 видами (табл.5). Такие организмы, как О. longissima, С. eximia, М. trossulus, Р. macrochisma и Н. arctica являются обычными для этих субстратов.
Обрастание садков с пластинами производства КНР (с учетом эпибиоза гребешка) в среднем составляет 2376 г/садок, при чем обрастание дели - 396 г/боковую поверхность садка, обрастание всех пластин 525 г/пластины садка, эпибиоз створок гребешка - 1454 г/створки садка (Приложение 9-14). С глубиной обрастание дели падает в три раза (533-260 г/боковую поверхность садка), а обрастание пластин (410-640 г/пластины садка) и биомасса эпиби-онтов створок (1118-1791 г/створки садка) растет (Приложение 19).
Обрастание коллекторов для сбора молоди приморского гребешка
Ножки гидротек на всем протяжении кольчатые или имеют гладкую срединную часть. Гидротеки (скелетное образование, окружающее полипа) (рис.42с) колокольчатой формы, сильно варьируют в форме и размерах даже в пределах одной колонии. Гонотеки (особо измененные полипы - бластости-лии, заключенные в скелетные оболочки) имеют удлиненно-овальную форму, с несколько более широкой дистальной частью. В них развиваются свободноплавающие медузы и находятся они в тех же местах, что и гидротеки, или в пазухах их ножек (рис.426).
Устье расположено на конце короткой шейки. Длина гидротеки 0,42-0,58 мм, диаметр устья 0,23-0,35 мм; длина гонотеки 0,75-1,2 мм, наибольшая ширина 0,28-0,45 мм (Наумов, 1960Ь).
Экзоскелет. Скелет гидрополипов, обычно называемый перисарком, выделяется эктодермой и потому всегда является наружным. Этот эктодер 84 мальный скелет имеет как опорную, так и защитную функции. Перисарк представляет собой упругое, довольно прочное вещество хитиноидного характера. Цвет перисарка во многом зависит от его толщины: в более тонких местах он может быть почти бесцветным, тогда как более толстые участки обычно окрашены в желтый и темно-коричневый или даже почти черный цвет. Отмечено, что более старые части перисарка темнее, чем новообразовавшиеся. Как правило, перисарк прозрачен, и через него можно видеть внутреннее строение колонии, однако в более старых, темных колониях прозрачность его утрачивается.
Перисарк состоит из трех слоев: внутренний и наружный слои образованы совершенно однородным веществом, сильно красящимся железным гематоксилином, срединный слой окрашивается слабее и неоднороден во всех своих частях, обнаруживая легкую ячеистость (pnc.42d,e). Срединный слой является основным материалом, из которого построен перисарк. Всякое утолщение скелета зависит исключительно от увеличения мощности среднего слоя, тогда как наружный и внутренний слои лишь покрывают его в виде тонкой пленки.
В наиболее тонких частях перисарка средний слой более однороден, чем в толстых, где наблюдаются отчетливые продольные тяжи (рис.42с/). Здесь срединный слой приобретает как бы волокнистый характер (рис.42 /). Срединный слой состоит из ряда вертикально идущих столбиков (продолжение волоконец), каждый из которых имеет поперечную исчерченность (Наумов, 1960b).
Все эти образования, напоминающие своей структурой строение костей теплокровных животных, несомненно, являются механическими приспособлениями, увеличивающими прочность скелета гидрополипов.
Экология. Сукцессия сообществ обрастания на установках марикульту-ры в зал. Петра Великого часто начинается с гидроидной фазы развития (Масленников, 1996, Звягинцев, 2005). Поскольку вымет гидромедуз обелии начинается в первых числах апреля и развитие молодой медузки до взрослого состояния длится 20-30 дней (Kubota, 1981; Степаньянц, Летунов, 1989), появление планул О. longissima в планктоне возможно лишь к концу апреля. К концу мая высота побегов колоний обелии достигает 0,5-1,5 см, в июне 5-9 см, так и 0,5 см, что свидетельствует о продолжающемся оседании планул и о вегетации колоний. В конце июня побеги достигают высоты 8-15 см, в июле 15-17 см, лишенные большей части гидротек, а в августе лишенные и большей части веток (одногодичное сообщество обрастания установок марикуль-туры) и 12-27 см (двухгодичное) (Чаплыгина, 1993).
Отличительной чертой биологии гидроидов в Японском море является сезонная деградация колоний обелии: к концу лета у них редуцируются гидранты, и теряется часть ветвей. Обелия, будучи холодноводным видом, продолжает вегетировать круглый год в той акватории, где температура воды не поднимается выше 14-15 С (Ошкуров, Оксов, 1983). У обелии верхней летальной температурой (максимальная температура выживания) воды является температура 18 С, при которой ее колонии переходят в состояние, близкое к анабиозу (Чаплыгина, 1993).
Учитывая возможность и перспективы культивирования О. longissima, представляет интерес исследовать возможность использования ее в качестве источника хитина (Феофилова, Терешина, 1999; Третениченко, Дацун и др., 2005).
Техпохимическая характеристика. С целью определения путей рационального использования О. longissima, полной ее характеристики, впервые был изучен ее химический состав (Третениченко, Дацун и др., 2004). Результаты определения химического состава О. longissima в сравнении с литературными данными по составу других видов хитинсодержащего сырья приведены в таблице 11.
Как видно из данных таблицы 11 содержание хитина в О. longissima составляет 44,9 %, что значительно превышает содержание его в панцирях ряда ракообразных. Содержание белковых веществ выше, чем в панцирьсодержа 86 щем сырье, но степень минерализации существенно ниже. Количество липи дов незначительно (0,23 %).
Обоснование и разработка технологии кормовых концентратов из обрастателей
Отмечено достаточно высокое содержание аспарагиновой, глутамино-вой аминокислот, пролина, глицина, как для концентратов из биообрастате-лей б. Миноносок, так и из зал. Китовый. Это характерные аминокислоты для тканей двустворчатых моллюсков (Кудряшов, Гончаренко, 1999; Давидович, Пивненко, 2001), являются важнейшими стимуляторами роста цыплят-бройлеров (Сравнительная физиология..., 1977; Агеев и др., 1982; Мухин, Новиков, 2002), В концентратах из обрастателей б. Миноносок и зал. Китовый из незаменимых аминокислот преобладают: лизин, лейцин, валин, треонин, изолейцин, фенилаланин (табл.25). Присутствуют незаменимые амино 119 кислоты, имеющие большое значение для антиоксидантной защиты клеток: триптофан, фенилаланин и тирозин (Давидович, Пивненко, 2001). Белковый концентрат из обрастателей богат лизином, аргинином, вали-ном, лейцином, изолейцином, фенилаланином и треонином, их доля составляет 36 % от общего количества аминокислот. Большая часть вышеперечисленных аминокислот не вырабатывается организмом нежвачных животных (свиньи) и птиц, поэтому эти вещества должны обязательно поступать в организм вместе с кормом (Исаев, 1985).
Стоит отметить, что необходимость аминокислоты определяется с учетом биохимических особенностей белкового обмена каждого вида животного и его возраста. Так, для цыплят необходимой аминокислотой является глицин, а для взрослой домашней птицы взамен глицина необходим аргинин. Лизин и триптофан особенно необходимы для растущих животных, в то время как взрослые особи менее чувствительны к недостатку этих аминокислот (Кизеветтер, 1973; Толоконников, 1985).
При сравнении белкового концентрата из обрастателей с минеральным, содержание лизина в первом больше в 2-3 раза, что показывает ценность именно белковой составляющей в этом образце концентрата. Так известно, что лизин имеет наиболее выраженное значение из всех незаменимых аминокислот для животных организмов, так как входит в состав всех белков (Кизеветтер, 1973); большая его часть относится к их водорастворимой фракции, имеющую высокую переваримость (Нормы ..., 1991). Изменение содержания лизина в кормовом концентрате интерпретируют как общую меру изменений белка под влиянием температуры и длительного хранения (Исаев, 1985; Geisler, Contreras, 1967), так как лизин из всех аминокислот в первую очередь очень легко подвергается изменениям, в результате которых в дальнейшем затрудняется его отщепление под действием пищеварительных ферментов и приводит к снижению кормовой ценности кормового продукта (Исаев, 1985; Артюхов и др., 2001). По этой причине содержание лизина в кормовых кон 120 центратах контролируется в суточном рационе животных (Толоконников, 1985; Нормы ...,1991).
Разнообразный аминокислотный состав белков делает кормовые концентраты из обрастателей высокоэффективным компонентом сбалансированного рациона, поскольку включение в рацион одновременно незаменимых и заменимых аминокислот в определенной степени освобождает организм от необходимости пополнять недостаток незаменимых кислот путем их синтеза из заменимых.
Помимо аминокислот большое значение в кормах животных имеют макро- и микроэлементы, которые входят в состав ферментов, витаминов, гормонов; участвуют в биохимических процессах, протекающих в клетках; способствуют лучшему росту животных и улучшают качество мяса, молока, яиц, а также морфологический состав крови (Исаев, 1985).
Макро- и микроэлементный состав образцов кормовых концентратов из обрастателей приведен в таблице 26. Из данных таблицы 26 видно, что количественный состав макро- и микроэлементов в образцах кормовых продуктов из обрастателей аналогичен исходному сырью и содержит практически все необходимые для жизнедеятельности живых организмов макро- и микроэлементы.
Содержание некоторых элементов, например кальция, железа, меди, марганца значительно ниже в концентрате из обрастателей б. Миноносок. В концентрате из обрастателей зал. Китовый значительно ниже содержание таких элементов как, кальция, стронция, натрия, магния. Это говорит о том, что при деминерализации происходит потеря элементов в гидролизат.
Количественные показатели элементов в кормовых концентратах соответственно, собранных при культивировании по традиционной технологии в б. Миноносок и по глубоководной (придонной) технологии в зал. Китовый уменьшается в следующем порядке: Ca Na P K Mg Sr Fe Zn Mn Cu Al Ni Co; Ca Na Mg Sr P K Fe Zn Mn Cu Al Ni Co. Железо, цинк, марганец и медь занимают промежуточное положение в ряду убывания, что соответствует положению этих элементов в морской воде (Ковековдова, Симоконь, 1995b).
Как следует из данных таблицы 26, кальций является превалирующим элементом и в кормовых концентратах. Для всех образцов кормовых концентратов характерны высокие концентрации натрия, фосфора, калия, магния, цинка и меди, что аналогично высокому содержанию этих элементов в сырье. Все перечисленные минеральные элементы являются эссенциальными (Спи-ричев, 2000; Хасина и др., 2001).
