Глава 4. Биологические основы кормления исследуемого объекта

При развитии нельмы, рыба меняет свои спектры питания. После того как рыба вылупляется из икры, она по-прежнему получает все питательные вещества из желточного мешка, одновременно приспосабливаясь к внешней среде, однако после поглощения, нельма переходит на внешнее питание, т.е. начинает питаться из внешней среды. Так как нельма — это хищная рыба, она начинает питаться беспозвоночными такими как науплиус артемия и другим зоопланктоном, а также бентосом, полностью игнорируя растительную пищу. Постепенно переходя на добычу покрупнее, к примеру, они питаются ряпушкой, налимом, корюшкой и другими. Взрослая нельма охотится стаями, в моменты охоты они глушат выбранных жертв ударами своих хвостов, после чего и питаются ими, однако они не когда не питаются пищей со дна. Даже во время передвижения к местам нереста, они не прекращают питаться.

(Рост и развитие молоди нельмы Stenodus leucichthys nelma (Pallas, 1773) при использовании различных экспериментальных кормов, Пьянкова Алена Сергеевна) Обращаясь к исследованиям Пьянковой А.С. в квалификационной работе было выяснено, что Переход личинок рыб с эндогенного на экзогенное питание является критическим периодом. При переходе на экзогенное питание у личинок сиговых еще на протяжении 10-20 дней не имеется дифференцированный желудок, поэтому личинки в этот период не могут усваивать сложные вещества, которые содержаться в искусственных кормах для взрослых рыб. Потребности личинок в питательных веществах отличаются от потребностей взрослых особей. В связи с незрелостью пищеварительного аппарата особую значимость приобретает адекватность начального корма, его химический состав, физические свойства и качество, так как он должен не только обеспечить питательными веществами интенсивный рост ранней молоди, но и участвовать в формировании и завершении развития всех звеньев пищеварительной системы. [35; 36]

Для обеспечения быстро растущих личинок достаточным количеством незаменимых и заменимых аминокислот стартовые корма должны содержать 50-65% белка. Главной особенностью потребностей личинок большинства рыб является потребность в повышенной доступности белковых компонентов. В начальном корме требуется присутствие продуктов расщепленного белка, содержащих низкомолекулярные пептиды и свободные аминокислоты. Хорошие результаты были получены при разведении предличинок белорыбицы на искусственных кормах, в составе которых содержались продукты гидролиза рыбной муки. После 40 сут. выращивания в одном из вариантов опыта удалось получить личинок средней массой 150,1 мг, при выживаемости 98,2%. Для сравнения, использование кормов без гидролизата позволило получить молодь массой 16,3 мг, при выживаемости 15,8%. Подобные результаты указывают на необходимость обеспечения личинок доступным белком. После прекращения выпуска белковых продуктов микробиосинтеза (паприн, гаприн) для гидролиза чаще всего используют рыбную муку, свежую рыбу, а также отходы промысла морских беспозвоночных. [39]

Также у быстрорастущих личинок иные требования, в отличие от взрослых особей, к количеству и составу липидов корма. Жиры в кормах играют не только первостепенную роль в энергетическом обмене рыб, но являются источником незаменимых жирных кислот, фосфатидов и других соединений, способствующих лучшему усвоению питательных веществ корма и жирорастворимых витаминов.

При окислении они освобождают в два раза больше энергии, чем белки, и в несколько раз больше, чем углеводы корма.

С понижением температуры происходит перестройка жирнокислотного состава фосфолипидов в сторону увеличения ненасыщенности, что повышает текучесть жиров в условиях низких температур. С повышением температуры — наблюдается обратный процесс. Входя в состав липопротеинов — транспортной формы жиров — фосфолипиды принимают непосредственное участие в передвижении липидов в организме рыб, в том числе из кишечника, из печени. Триацилглицерины и фосфолипиды постоянно синтезируются в клетках из образующихся там и поступающих в процессе питания веществ, среди которых к незаменимым (эссенциальным) относятся высоконепредельные (полиненасыщенные) жирные кислоты. Они не синтезируются в организме и должны поступать с пищей в соответствии с потребностями рыб.

Поскольку незаменимые жирные кислоты составляют малую величину и, кроме того, эффективно удерживаются в организме, а источником энергии помимо жиров могут быть белки и углеводы, потребность рыб в жирах как поставщиках энергии не имеет четких границ. Рыбы переносят значительные количества жира в пище. Лососёвые могут потреблять корма, содержащие до 57 % доброкачественного жира. Точка зрения на необходимое содержание жира в рационе рыб неоднократно менялась. Мальки радужной форели могут болеть из-за отсутствия жира в пище, а взрослая рыба эффективно использует значительное количество жира. При этом для годовиков считалось оптимальным содержание жира до 5%, а для двухлетков до 15%.

Однако жиры обладают способностью к образованию токсичных продуктов окисления, вредное влияние которых на рыб установлено давно. Они вызывают торможение роста, анемию, жировое перерождение печени и почек, перерождение мускулатуры, а также могут являться канцерогенными веществами.

Потребность ранней молоди в углеводах не так важна, однако это также незаменимая часть питания рыбы. Углеводы — лабильные вещества, главный источник энергии в кормах теплокровных позвоночных. Основная масса углеводов содержится в растительных компонентах, в сухом веществе которых они могут достигать 80% и выше. В животном организме углеводы резервируются в небольших количествах в виде гликогена, преимущественно в печени и мышцах.

Природная пища рыб не богата углеводами, и большинство видов рыб не приспособлены к высокому содержанию их в рационе. Энергетические потребности покрываются у них в основном за счет белка и липидов. Большую роль у рыб играет процесс глюконеогенеза — образование глюкозы из неуглеводных предшественников (особенно из аминокислот), который в той или иной мере происходит у всех животных.

Определенное количество углеводов пищи рыбы могут утилизировать, но эта способность неодинакова у разных видов: у теплолюбивых она выше, чем у холодолюбивых.

При разработке искусственных кормов стремятся снизить до минимума нерациональное использование белка в качестве источника энергии, сохраняя его для роста. При этом часть высокобелковых компонентов заменяют более дешевыми растительными.

Основной вопрос состоит в том, в каком количестве, при каких условиях и какие рыбы способны утилизировать растительные компоненты без потери роста и здоровья, почему эта способность различна у разных видов рыб.

Степень переваримости углеводов у рыб зависит от сложности их строения, от молекулярной массы. Простые сахара — моносахариды (глюкоза, галактоза и др.) — всасываются почти полностью у радужной форели и других холодолюбивых рыб. Дисахариды, которые сначала подвергаются расщеплению, всасываются менее интенсивно, кроме мальтозы. Ее переваримость одинакова с моносахаридами (свыше 99%). Дисахариды — сахароза — перевариваются в среднем и пределах 52-73%, лактоза у форели — 60%. Слабее сахаров расщепляются и всасываются полисахариды. [2]

В практике кормления углеводы делят на две большие группы: клетчатка и безазотистые экстрактивные вещества.

Клетчатка представляет собой основу оболочек растительных клеток, выполняет защитную и опорную функцию. Она состоит преимущественно из жестких полисахаридов — целлюлозы. Клетчатка относится к трудногидролизуемым углеводам, которые в последнее время стали называть «пищевыми волокнами». Помимо целлюлозы к ним относятся гемицеллюлоза, лигнин, пектин, хитин и др. [51]

В практике кормления животных клетчатку часто отождествляют с пищевыми волокнами. Подавляющее большинство позвоночных не имеет собственных ферментов, расщепляющих жесткие структуры клетчатки. Ее частичное переваривание осуществляется ферментами микрофлоры, населяющей пищеварительный тракт.

К безазотистым экстрактивным веществам относятся легкогидролизуемые углеводы, содержащиеся преимущественно внутри растительной клетки, — крахмал (главный резервный полисахарид растений) и различные сахара.

Эффективность использования растительных ингредиентов у рыб ограничивается двумя факторами — сравнительно низкой их переваримостью и проблемой утилизации избытка углеводов в обмене. [8]

Помимо основных компонентов корм для ранней молоди должен содержать витамины, которые способствуют нормальному росту и развитию молоди и минеральные элементы, которые входят в состав опорных и покровных тканей, таких как чешуя, скелет и кожа.

Известно, что потребность рыб в кальции может удовлетворяться почти полностью осмотическим путем, а в фосфоре за счет солей пищи. Изучение влияния концентрации кальция в воде и корме в условиях различного соотношения и концентраций кальция и магния в воде на рост двухлетних карпов показало, что увеличение карбонатного кальция в корме в два раза приводит к снижению его доступности организму рыб. На этот процесс оказывает действие не только абсолютное содержание кальция и магния в воде, но и их соотношение.

Известно, что на потребность рыб в минеральных элементах определенное влияние оказывает степень обеспеченности рациона витамином Д, а также форма, в которой минералы присутствуют в корме. Так, фосфор многих злаковых образует с инозитолом нерастворимые соли фитиновой кислоты (фитаты), имеющие прочную связь с кальцием. Эти соединения плохо доступны не только для теплокровных позвоночных, но также для лососевых и карповых рыб.

Установлено, что в минеральном обмене костистых рыб имеются видовые отличия, которые обусловливают различия в потребностях отдельных элементов. Исследования свидетельствуют о том, что у форели полное отсутствие минеральных солей в корме вызывает через 2 недели замедление роста и повышенную смертность уже при проявлении первых симптомов недостаточности (отсутствие аппетита и вялость). В то же время у карпа в аналогичных условиях явных симптомов нарушения минерального обмена не наблюдалось. Отмечено лишь небольшое снижение темпа весового роста.

Определенное внимание уделяется и вопросам потребности различных объектов рыбоводства в микроэлементах, так как большая часть из них входит в состав групп ферментов и участвует в регуляции обмена веществ.

Качественные и количественные потребности рыб в макро- и микроэлементах зависят от следующих факторов:

1. концентрации и соотношения солей в воде,

2. качественного состава ингредиентов рациона,

3. формы солей, в которых они присутствуют в кормах,

4. их доступности организму рыбы

5. степени обеспеченности рациона другими питательными веществами, необходимыми для нормального течения метаболизма.

Витамины представляют собой низкомолекулярные биологически активные органические соединения, которые в очень малых количествах абсолютно необходимы для жизнедеятельности организма. Витамины участвуют в обмене веществ, играя роль стимуляторов и регуляторов физиолого-биохимических процессов. Входя в коферменты и простетические группы белков, они выступают как постоянные биологические катализаторы химических реакций. От присутствия витаминов зависят нормальное развитие и рост рыб, воспроизводительная функция, устойчивость к стрессам и болезням.

По растворимости в разных средах витамины делятся на две группы: жирорастворимые (витамины А, Е, D, К) и водорастворимые (витамины С и группы В).

Большинство витаминов не синтезируются в организме рыб и должны поступать с пищей. Естественная пища рыб богата витаминами. Среди рыб микробный синтез витаминов играет особенно заметную роль у видов, обитающих в условиях высоких температур и имеющих сравнительно длинный объемистый кишечник (растительноядные). У рыб витамин А поступает как в готовом виде с животной пищей, так и производится из предшественников — каротиноидов, получаемых с кормом. Другие же, в том числе лососевые, сиговые, осетровые, если и обладают этой способностью, то не в такой степени, чтобы покрыть потребности.

По мнению специалистов ГосНИОРХ, искусственный корм по составу должен быть максимально приближен к естественному. В индустриальном воспроизводстве чаще всего вместо сухого корма используется живой корм - науплиусы артемии. Уровень содержания белка в артемии составляет в среднем 45 – 65% сухого вещества, к тому же с оптимальным соотношением аминокислот, в том числе и незаменимых. Но содержание незаменимых жирных кислот в артемии весьма скудно, чем она уступает в питательной ценности естественной пище личинок. Так что даже такая альтернатива несопоставима полноценному корму для личинок. [37]

Биохимический состав искусственных кормов, а также науплиусов артемии проанализированный Лютиковым (2015) и приведены в таблице 4.

Таблица 4. Биохимический состав используемых искусственных кормов (по данным производителей) и науплиусов артемии (по данным Лютикова, 2015)

Показатель, %	Науплиусы артемии (в сухом веществе)	Biomar larviva wean-ex	Aller future larvae-ex	Aller artex
Белок общий	64	65	64	50
Жир общий	12,2	11	9	15
Углеводы	-	11	6	22
Клетчатка	-	0,2	0,5	2
Зола	9,5	10,9	13	8
Фосфор	-	1,6	1,5	1
Кальций	-	1,9	1,9	-
Натрий	-	0,8	0,6	-
Витамины: А, МЕ/кг	26540	8700	10000	25000
D3, ME/кг	-	1700	1000	3000
E, мкг/г	630	800	400	250
С, мкг/г	275	1100	-	750

Для кормления при выращивании белорыбицы используют искусственные корма. В качестве примера можно привести корм марки «БиоМар» или РГМ-ЛБ. Основу корма составляет рыбная и крилевая мука. Стартовый корм идёт в виде крупки размером от 0,1 до 0,8 мм. Размер крупки должен соответствовать размеру рыбы.

Таблица 5. Размер крупки в зависимости от массы молоди белорыбицы.

Масса, г	Размер крупки, мм
до 0,02	0,1 – 0,2
0,02 – 0,2	0,2 – 0,4
0,2 – 0,5	0,4 – 0,6
0,5 – 1,0	0,6 – 0,8

Кормление личинок начинается на 4-е сутки после вылупления при массе 10 – 11 мг. Количество кормлений 20 – 24 раза в светлое время суток. При массе 20 – 25 мг активность питания увеличивается, частота кормлений – 10 раз, в мальковый период развития – 8 – 10 раз.

В первые 7 дней активность питания низкая, происходят потери корма, уточная норма кормления – до 50 % от массы рыбы. По мере роста норму кормления уменьшают.

Суточную норму кормления личинок и мальков рассчитывают каждые 10 дней. Переход к крупке одного размера на другой должен происходить постепенно.

Расчет нормы кормления проводят по формуле:

где С – суточная норма кормления, г, кг;

Р – средняя масса рыбы, мг, г;

А – суточная норма, определяемая по кормовой таблице, %;

N – количество выращенной рыбы, тыс. шт.

Молодь белорыбицы массой 0,5 г выпускают в реку для естественного воспроизводства или выпускают в пруды и др. водоемы для дальнейшего выращивания. [44]