Fisheries Fisheries Рыбное хозяйство 0131-6184 45367 10.37663/0131-6184-2021-4-81-88 Аквакультура Aquaculture Аквакультура DESIGNING BALANCED FEEDS FOR INDUSTRIAL AQUACULTURE USING PROTEIN HYDROLYSATES OF FISH BY-PASS RAW MATERIALS Проектирование сбалансированных кормов для индустриальной аквакультуры с применением протеиновых гидролизатов побочного рыбного сырья Мезенова Ольга Яковлевна Mezenova Olga Ya. Пьянов Дмитрий Сергеевич Pyanov Dmitriy Sergeevich pyanov@atlantniro.ru

кандидат биологических наук;

candidate of sciences in biology;

 Агафонова Светлана Викторовна Agafonova Svetlana Viktorovna svetlana.agafonova@klgtu.ru Мезенова Наталья Юрьевна Mezenova Natalia Yurievna Lost_13@inbox.ru Волков Владимир Владимирович Volkov V. V. vladimir.volkov@klgtu.ru Калининградский государственный технический университет (ФГБОУ ВО «КГТУ») Калининград Россия Kaliningrad state technical University (KSTU») Kaliningrad Russian Federation ФГБНУ "ВНИРО" Атлантический филиал ФГБНУ "ВНИРО" ("АтлантНИРО») Калининград Россия FSBSI "VNIRO" Atlantic branch of FSBSI "VNIRO" ("AtlantNIRO") Kaliningrad Russian Federation Калининградский государственный технический университет Калининград Россия Kaliningrad State Technical University Kaliningrad Russian Federation ФГБОУ ВО «Калининградский государственный технический университет» Калининград Россия Kaliningrad State Technical University Kaliningrad Russian Federation технопарк ФГБОУ ВО «Калининградский государственный технический университет Калининград Россия Technopark of KALININGRAD state technical University Kaliningrad Russian Federation 22 07 2021 22 07 2021 2021 4 81 88 26 05 2021 05 07 2021 https://tsuren.editorum.ru/en/nauka/article/45367/view

Показана перспективность производства отечественных комбикормов для развития индустриальной аквакультуры в России. Исследованы альтернативные источники протеина в комбикормах лососевых и осетровых рыб. Описаны достоинства применения протеиновых гидролизатов взамен части рыбной муки в составе комбикормов. Рассмотрены преимущества протеиновых гидролизатов из побочного рыбного сырья. Изучен химический состав и молекулярный фракционный состав сублимированных протеиновых гидролизатов, полученных ферментативным и термическим путями из чешуи и хребтов сардинеллы. Установлено наличие в гидролизатах 53,3-97,7% низкомолекулярных пептидов с молекулярной массой менее 10 кДа, при общем содержании протеинов 80,8-94,1%. Рассчитаны показатели аминокислотной сбалансированности (скоры) гидролизатов чешуи и хребтов сардинеллы, относительно установленных потребностей в аминокислотах у лососевых рыб. Показан прирост значений скоров эссенциальных аминокислот в стандартном комбикорме при замене 5% рыбной муки на гидролизаты из чешуи сардинеллы. Установлено, что введение ферментативно полученного гидролизата более благоприятно для прироста содержания лимитирующих аминокислот в комбикормах, а использование для гидролиза чешуи сардинеллы предпочтительнее, чем ее хребтов.

The perspective of the production of domestic compound feed for the development of industrial aquaculture in Russia is shown. Alternative sources of protein in mixed fodder for salmon and sturgeon have been investigated. The advantages of using protein hydrolysates instead of a part of fishmeal in compound feed are described. The advantages of protein hydrolysates from fish by-products are considered, the chemical composition and molecular fractional composition of sublimated protein hydrolysates obtained by enzymatic and thermal pathways from sardinella scales and ridges are studied. The presence in hydrolysates of 53.3 - 97.7% of low molecular weight peptides with a molecular weight of less than 10 kDa with a total protein content of 80.8-94.1% was established. Indicators of amino acid balance (scor) of hydrolyzates of scales and ridges of sardinella were calculated in relation to the established requirements for amino acids in salmonids. Indicators of amino acid balance (scor) of hydrolyzates of scales and ridges of sardinella were calculated in relation to the established requirements for amino acids in salmonids.It was found that the introduction of an enzymatically obtained hydrolyzate is more favorable for an increase in the content of limiting amino acids in mixed feed, and the use of sardinella scales for hydrolysis is more preferable than its ridges.

 индустриальная аквакультура комбикорма лососеводство аминокислотная сбалансированность альтернативный источник протеина побочное рыбное сырье гидролизаты industrial aquaculture compound feed salmon farming amino acid balance alternative protein source fish by-product hydrolysates

Остроумова И.Н. Биологические основы кормления рыб. Изд-е 2-е, испр. и доп. - СПб.: ГосНИОРХ, 2012. - 564 с. Ostroumova I.N. Biological bases of fish feeding. 2nd edition, ispr. and add. - St. Petersburg: GosNIORH, 2012 - 564 Pp. Бахарева А.А. Кормление рыб в индустриальном рыбоводстве / А. А. Бахарева, Ю. Н. Грозеску // Материалы докладов междунар. научнопракт. конф.: Научно-производственное и социально-экономическое обеспечение развития комплексных мелиораций Прикаспия». - с. Соленое Займище, Астраханской области, 2006. - С. 560-567. Bakhareva A.A. Fish feeding in industrial fish farming / A.A. Bakhareva, Yu.N. Grozescu // Abstracts of the Intern. nanopart. Conf.: Scientific production and socio-economic development of the comprehensive reclamation of the Caspian region". - S. Salt zaymishche, Astrakhan region, 2006. - Pp. 560-567. Щербина М.А., Гамыгин Е.А. Кормление рыб в пресноводной аквакультуре. / М.А. Щербина, Е.А. Гамыгин - М: Издательство ВНИРО, 2006. - 360 с. Shcherbina M.A., E. A. Samygin Fish feeding in freshwater aquaculture. / M.A. Shcherbina, E.A. Samygin - M: VNIRO Publishing house, 2006. - 360 p. Мезенова О.Я. Анализ состояния экономики и перспектив применения биотехнологии в рыбной отрасли Калининградской области (ВАК) / О.Я. Мезенова, М.П. Андреев, В.И. Саускан, С.В. Агафонова и другие // Рыбное хозяйство. - 2020. - № 5. - С. 38-50. DOI 10.37663/0131-6184-2020-5-38-50 Mezenova O.Ya. Analysis of the state of the economy and prospects for the use of biotechnology in the fishing industry of the Kaliningrad region (VAK) / O.Ya. Mezenova, M.P. Andreev, V.I. Sauskan, S.V. Agafonova and others // Fisheries. - 2020. - No. 5. -Pp. 38-50. DOI 10.37663/0131-6184-2020-5-38-50 Glencross B., Hawkins W. A comparison of the digestibility of lupin (lupinus sp.) kernel meals as dietary protein resources when fed to either, rainbow trout, oncorhynchus mykiss or red seabream, pagrusauratus // Aquaculture Nutrition. - 2004. - Vol. 10 (2). - P. 65-73. Glencross B., Hawkins W. Comparison of the digestibility of feed from lupin (lupinus sp.) as food protein resources when feeding rainbow trout, oncorhynchus mykiss or red sea shrimp, pagrusauratus // Nutrition in aquaculture. - 2004. - Volume 10 (2). - Pp. 65-73. Leduc A. Dietary aquaculture by-product hydrolysates: impact on the transcriptomic response of the intestinal mucosa of European seabass (Dicentrarchuslabrax) fed low fish meal diets / A. Leduc, C. Zatylny-Gaudin, M. Robert, E. Corre, G. Le Corguille, H. Castel, A. Lefevre-Scelles, V. Fournier, E. Gisbert, K.B. Andree, J. Henry // BMC Genomics. - 2018. - 19:396. Ledyuk A. Hydrolysates of by-products of food aquaculture: influence on the transcriptomic response of the intestinal mucosa of European sea bass (Dicentrarchuslabrax) obtained on diets with a low content of fish meal / A. Ledyuk, K. Zatylny-Godin, M. Robert, E. Corre, G. Le Corguille, H. Castel, A. Lefevre - Schelles, V. Fournier, E. Gisbert, K.B. Andri, J. Henry // Genomics BMC. - 2018. - 19:396. Остроумова И.Н. Включение в стартовые корма для сиговых рыб (Coregonidae) бактериальной биомассы и белковых гидролизатов / И.Н. Остроумова, В.В. Костюничев, А.А. Лютиков, В.А. Богданова и другие // Вопросы рыболовства. - 2018. - Том 19 (№1). - С. 82-98. Ostroumova I.N. Inclusion of bacterial biomass and protein hydrolysates in starter feeds for whitefish (Coregonidae) / I.N. Ostroumova, V.V. Kostyunichev, A.A. Lyutikov, V.A. Bogdanova and others // Questions of fisheries. - 2018. - Volume 19 (No. 1). - Pp. 82-98. Цибизова М.Е. Изучение технологических свойств рыбных автолизатов, полученных из маломерного сырья Волго-Каспийского бассейна / М.Е. Цибизова, К.В. Костюрина // Вестник АГТУ. Серия: Рыбное хозяйство. - 2010. - №1. - С. 176-181. Tsibizova M.E. Study of technological properties of fish autolysates obtained from small-sized raw materials of the Volga-Caspian basin / M.E. Tsibizova, K.V. Kostyurina // Bulletin of the AGTU. Series: Fisheries. - 2010. - No. 1. - Pp. 176-181. Gisbert E. Protein hydrolysates from yeast and pig blood as alternative raw materials in microdiets for gilthead sea bream (Sparusaurata) larvae / E. Gisbert, A. Skalli, I. Fernández, Y. Kotzamanis, J. L. Zambonino-Infante, R. Fabregat // Aquaculture. - 2012. - Vol. 338-341. - Pp. 96-104. Gisbert E. Hydrolysates of protein from yeast and pig blood as an alternative raw material in microdiets for larvae of golden-headed sea bream (Sparusaurata) / E. Gisbert, A. Scully, I. Fernandez, Y. Kotsamanis, J.L. Zambonino-Infante, R. Fabregat // Aquaculture. - 2012. - Vol. 338-341. - Pp. 96-104. Остроумова И.Н. Включение в стартовые корма для сиговых рыб (Coregonidae) бактериальной биомассы и белковых гидролизатов / И.Н. Остроумова, В.В. Костюничев, А.А. Лютиков, В.А. Богданова и другие // Вопросы рыболовства. - 2018. - Том 19 (№1). - С. 82-98. Ostroumova I.N. Inclusion of bacterial biomass and protein hydrolysates in starter feeds for whitefish (Coregonidae) / I.N. Ostroumova, V.V. Kostyunichev, A.A. Lyutikov, V.A. Bogdanova and others / / Questions of fisheries. - 2018. - Volume 19 (No. 1). - Pp. 82-98. Zheng K. Effect of dietary fish protein hydrolysate on growth, feed utilization and IGF-I levels of Japanese flounder (Paralichthysolivaceus) / K. Zheng, M. Liang, H.B. Yao, J.L. Wang, Q. Chang // Aquaculture Nutrition. - 2012. - Vol. 18 (3). - Pp. 297-303. Zheng K. The effect of hydrolysate of edible fish protein on the growth, feed use and IGF-I levels of Japanese flounder (Paralichthysolivaceus) / K. Zheng, M. Liang, H. B. Yao, J. L. Wang, K. Chang // Nutrition in aquaculture. - 2012. - Volume 18 (3). - S. 297-303. Hua K. The Future of Aquatic Protein: Implications for Protein Sources in Aquaculture Diets / K. Hua, J. M. Cobcroft, A. Cole, K. Condon, D. R. Jerry, A. Mangott, C. Praeger, M. J. Vucko, C. Zeng, K. Zenger, J. M. Strugnell // One Earth. - 2019. - Vol. 1. - Pp. 316-329. Hua K. The Future of water protein: implications for protein sources in aquaculture diets / K. Hua, J. Cobcroft M., A. Cole, K. Condon, D. R. Jerry, A. Mangott, C. Praeger, M. Dzh. Bucko, K. Zen, K. Senger, John.M. Strugnell // One Earth. - 2019. - Volume 1. - Pp. 316-329. Патент РФ на изобретение 2681352Способ получения пищевых добавок из вторичного рыбногосырья с применением гидролиза, зарег.в гос.реестре изобретений РФ 6.03.2019, решение о выдаче 11.01.2019, приоритет от 31.01.2018 / О.Я .Мезенова, С.В. Агафонова, Л.С. Байдалинова, Городниченко Л.В., Волков В.В., Мезенова Н.Ю., Т. Гримм, А. Хелинг. Patent of the Russian Federation for the invention 2681352 for the production of food additives from secondary fish raw materials using hydrolysis, registered in the state Register of inventions of the Russian Federation on 6.03.2019, the decision to issue 11.01.2019, priority of 31.01.2018 / O.Ya. Mezenova, S.V. Agafonova, L.S. Baidalinova, L.V.Gorodnichenko, V.V Volkov., N.Yu. Mezenova, T. Grimm, A. Heling. Мезенова О.Я. Сравнительная оценка способов гидролиза коллагенсодержащего рыбного сырья при получении пептидов и исследование их аминокислотной сбалансированности / О.Я. Мезенова, В.В. Волков, Т. Мерзель, Т. Гримм и другие // Известия вузов. Прикладная химия биотехнология. - 2018.-Том 8. - №4. - С. 83-94. Mezenova O.Ya. Comparative evaluation of methods of hydrolysis of collagen-containing fish raw materials in the production of peptides and the study of their amino acid balance / O.Ya. Mezenova, V.V. Volkov, T. Merzel, T. Grimm and others / / Izvestiya vuzov. Applied Chemistry and biotechnology. - 2018. - Volume 8. - No. 4. - Pp. 83-94. Гришин Д.В. Биоактивные белки и пептиды: современное состояние и новые тенденции практического применения в пищевой промышленности и кормопроизводстве / Д.В. Гришин, О.В. Подобед, Ю.А. Гладилина, М.В. Покровская и др. // Вопросы питания. - 2017. - Том 86. - №3. - С. 20-31. Grishin D.V. Bioactive proteins and peptides: current status and new trends in practical applications in food and feed production / D.V. Grishin, O.V. Podobed, J.A. Gladilina, M.V. Pokrovskaya, etc. // power Issues. - 2017. - Volume 86. - No. 3. - Pp. 20-31. Slizyte R. Bioactivities of fish protein hydrolysates from defatted salmon backbones / R. Slizyte, K. Rommi, R. Mozuraityte, P. Eck, K. Five, T. Rustad // Biotechnology Reports. - 2016. -V. 11. - Pр. 99-109. Slizayt R. Bioactivity of fish protein hydrolysates from skimmed salmon bones / R. Slizayt, K. Rommi, R. Mozuraitite, P. Ekk, K. Five, T. Rustad // Reports on biotechnology. - 2016. - V. 11 - Pp. 99-109.