ВведениеВ настоящее время на фоне интенсивного роста товарной аквакультуры, развития кормопроизводства и совершенствования технологий выращивания гидробионтов аквакультура стала важной частью продовольственной безопасности. Отмечается повышение государственной вовлеченности в развитие малого бизнеса фермеров, что способствует развитию рыбохозяйственной отрасли в России [1]. Интенсивно развивается не только товарное рыбоводство, но и индустриальное выращивание креветок. Эффективность выращивания ракообразных, в том числе креветок, зависит от качества корма [2, 3]. Необходимый уровень белка в кормовой смеси для креветок должен быть не менее 40,0 %, при этом для производителей содержание протеина достаточно на уровне 30,0 %, для молоди – 30,0–40,0 %, для личинок – 55,0 % [4]. Источником белка в кормах для креветок являются мясо кальмара, соевая мука, креветочная мука и некоторые виды рыбной муки. Важным условием является удовлетворение потребностей креветок в незаменимых аминокислотах: фенилаланине, лизине, гистидине, аспарагиновой кислоте, треонине, валине, метионине, изолейцине, лейцине и триптофане [5]. Для производства эффективных полнорационных комбикормов необходимо качественное белковое сырье, дефицит которого осложняет ситуацию с кормопроизводством и негативно влияет на выпуск стартовых и продукционных комбикормов. Однако это способствует разработке нового кормового сырья, а также исследованию кормовых компонентов, уже успешно применяемых в практике сельского хозяйства. При этом основным критерием является удовлетворение биологическим потребностям культивируемых гидробионтов. В частности, замена рыбной муки на иные источники протеина позволит не только снизить проблему закупки дефицитного компонента, но и разработать монокорма для представителей нерыбных объектов аквакультуры [6–9].  Одним из перспективных путей получения белковых веществ является микробный синтез. Выращивание микроорганизмов на различном сырье, богатом углеродом и другими биогенными элементами, позволяет получать микробные массы. Для получения таких белковых препаратов используют бактерии, накапливающие до 60,0–70,0 % белка от своей массы, при соблюдении специальных условий выращивания. Метанотрофные бактерии при соблюдении определенных условий способны использовать природный газ как питательную среду. При этом отмечается быстрый рост, размножение и увеличение биомассы, богатой белком, витаминами и биологически активными веществами.  В условиях растущего дефицита рыбной муки и других компонентов животного происхождения изучение новых белковых продуктов биосинтеза с точки зрения возможности и экономической целесообразности использования их в кормах для рыб представляется важнейшей задачей, решение которой будет способствовать развитию и наращиванию объемов интенсивных форм рыбоводства. Целью исследования является оценка влияния экструдированного высокобелкового продукта микробиологического синтеза в качестве альтернативного белкового компонента в полностью экструдированных комбикормах на показатели роста и физиологическое состояние пресноводной креветки Розенберга.  Материалы и методы исследованияИспытание вариантов экструдированных комбикормов для пресноводной креветки проводили в условиях аквариального комплекса (Инновационный центр «Биоаквапарк – научно-технический центр аквакультуры») Астраханского государственного технического университета (АГТУ), а также лабораторных условиях научно-исследовательской лаборатории «Осетроводство и перспективные объекты аквакультуры» АГТУ. Объектом исследования служила гигантская пресноводная креветка Macrobrachium rosenbergii (De Man, 1879) (рис. 1).   Рис. 1. Гигантская пресноводная креветка Macrobrachium rosenbergii Fig. 1. Giant freshwater shrimp Macrobrachium rosenbergii  Посадочный материал содержали в аквариумах (400 л) с искусственной аэрацией и фильтрацией, а также подогревом воды. Для укрытия креветок были сооружены домики из керамики и пластика. Плотность посадки составила 100 шт. на аквариум: опытный и контрольный (двойная повторность). Оптимальный фоторежим для молоди и взрослых особей в условиях эксперимента – 12 : 12 (свет : темнота) при освещенности 1 000 лк. На протяжении исследования контролировали гидрохимический режим, водообмен, рост и развитие креветок (табл. 1).  Таблица 1Table 1Гидрохимические показатели воды в аквариумахHydrochemical parameters of water in aquariumsПоказательДиапазон колебанийТехнологическая норма* Активная реакция среды, pH7,0–7,86,8–7,2Кислород, мг/л7,4–8,15,0Аммонийный азот, мг N/л0,06–0,092–4Нитриты, мг N/л0,01–1,26до 0,1–0,2Нитраты, мг N/л2,1–53до 60Температура, °С25–2926–28 *Данные [10]. Содержание кислорода фиксировали по данным термооксиметра Mарк-302М. Водородный показатель регистрировали с помощью рН-метра HANNA. Концентрацию биогенных элементов в воде измеряли с помощью экспресс-тестов Sera, используемых в соответствии с инструкцией разработчика.  Для предотвращения возникновения грибковых заболеваний в ходе экспериментальной работы проводились постоянный контроль качества выростной среды и профилактические меры борьбы с заболеваниями. Профилактические меры позволили снизить элиминацию, однако отход отдельных особей случался у подрастающих креветок как проявление каннибализма. При проведении стандартного биологического анализа у креветок определяли общую длину (от конца рострума до конца тельсона) и массу тела, регистрировали выживаемость. Длину L молоди креветок измеряли с помощью окуляр-микрометра, измерение взрослых особей осуществляли с помощью штангенциркуля/линейки с точностью до 1 мм. Индивидуальную массу определяли с помощью электронных весов (AND, точность до 0,0001 г; Масса-К, точность до 0,01 г), предварительно обсушив гидробионтов фильтровальной бумагой (рис. 2).   Рис. 2. Взвешивание и измерение гигантской пресноводной креветки Розенберга Fig. 2. Weighing and measuring Rosenberg's giant freshwater shrimp   Контрольный и опытный комбикорма были изготовлены в лабораторных условиях методом экструзии крахмалосодержащего сырья, гранулирования и получения гранул нужного размера [11].  В процессе изготовления в корма была добавлена кормовая добавка DREAMFEED® (ООО «Гипробиосинтез», Россия), являющаяся концентратом микробного белка из инактивированной культуры клеток Methylococcus capsulatus (штамм ГБС-15) – 100 %, с содержанием сырого протеина – 70–80 %, липидов – 9–14 %, золы – 6–10 % и влаги не более 10 %. Кормовую добавку вводили в комбикорм в количестве 15,0 и 20,0 % (табл. 2). Таблица 2Table 2Состав рецепта гранулированно-экструдированного корма, %Composition of the granulated-extruded feed recipe, %КомпонентПродукционныйСтартовыйОпытКонтрольОпытКонтрольРыбная мука57,072,052,072,0Пшеничный глютен15,0Крилевая мука5,0Премикс1,0Мука из кожицы винограда1,0Кровяная мука3,0DREAMFEED®15,0–20,0–Рыбий жир3,0  Органолептические и технологические показатели полученного гранулированно-экструдированного корма (водостойкость, набухаемость, крошимость) определяли в лабораторных условиях согласно действующим ГОСТ [12–14]. Скорость набухания определяли по абсолютной сухой массе.  Выращивание молоди пресноводной креветки с применением экспериментальных кормов разделили на 2 этапа: кормление стартовыми кормами с добавлением 20 % DREAMFEED® (65 дней), кормление продукционными кормами с добавлением 15 % добавки DREAMFEED® (70 дней).  С помощью рыбоводно-биологического анализа определяли эффективность проведенной работы. За период выращивания (135 суток) изменения длины и массы фиксировали на контрольных измерениях (контрольные точки).  Рыбоводно-биологические показатели определяли по следующим формулам [15–17]: – абсолютный прирост: Pаб = mк – m0,где mк и m0 – конечная и начальная масса, г;– коэффициент упитанности по Фультону: QФ = (W · 100) / l3,где W – масса тела, г; l – абсолютная длина, см;– коэффициент массонакопления: Kм = ((mк1/3 – m01/3) · 3) / t,где t – продолжительность исследования, сут;– среднесуточный прирост: Рср.сут = (mк – m0) / t;– среднесуточная скорость роста, %: А = [(mк / m0 )1/t – 1] · 100.Затраты кормов фиксировали ежедневно как важный показатель выращивания. Кормовые затраты определяли как общее количество корма, внесенного в емкость для выращивания [18]. Выживаемость учитывали поштучным методом. Результаты исследований обработаны с применением общепринятых методов биологической статистики [19] и программы Microsoft Excel. Статистический анализ проводили с определением среднего арифметического значения М, статистической ошибки m, стандартного отклонения σ, коэффициента вариации CV. Уровень различий оценивали с помощью критерия достоверности Стьюдента. Результаты исследованийОтмечено, что опытные комбикорма хорошо поедались креветкой. Крошимость стартовых и продукционных кормов составила 1,5 %, контрольной партии – 1,6 %. Скорость набухания опытных партий корма составила 5,5 мин при водостойкости 36,0 мин. У контрольной партии корма скорость набухания 5,0 мин, при водостойкости 30,0 мин. Анализ питательной ценности экспериментальных комбикормов и количество микроэлементов представлены в табл. 3 и на рис. 3.  Таблица 3Table 3Питательная ценность опытного и контрольного комбикормовNutritional value of experimental and control compound feedКомбикормУглеводы, %Белок, %Жир, %Энергия, МДж/кгКонтроль2,4966,049,6919,9Стартовый3,6867,3410,0120,5Продукционный3,3867,019,9320,1 КонтрольCa ˃ K ˃ Na ˃ Mg ˃ Fe ˃ Zn ˃ Mn ˃ Cu ˃ CoСтартовыйCa ˃ K ˃ Na ˃ Mg ˃ Fe ˃ Zn ˃ Cu ˃ Mn ˃ CoПродукционныйCa ˃ K ˃ Na ˃ Mg ˃ Fe ˃ Zn ˃ Cu ˃ Mn ˃ Co Рис. 3. Расположение микроэлементов в тестируемых кормах Fig. 3. The location of trace elements in the tested feeds  Анализ микроэлементов в тестируемых кормах выявил значительное различие по Cu (см. рис. 3): в опытных вариантах количество Cu составило 99,0–99,2 мг/кг, в контрольном варианте 6,58 мг/кг.  На 1 этапе (65 сут) при использовании стартового корма (рис. 4) с кормовой добавкой DREAMFEED® средняя масса возрастала с постоянной скоростью при стабильном повышении абсолютного прироста и среднесуточной скорости роста (рис. 5).    Рис. 4. Динамика средней массы креветки, выращиваемой на кормах с кормовой добавкой DREAMFEED® Fig. 4. Dynamics of the average weight of shrimp grown on feed with the feed additive DREAMFEED® а Рис. 5. Динамика рыбоводно-биологических показателей креветки в условиях эксперимента:а – абсолютный прирост и коэффициент массонакопления Fig. 5. Dynamics of fish-breeding and biological parameters of shrimp under experimental conditions:a – absolute gain and mass accumulation coefficient б в  Рис. 5 (окончание). Динамика рыбоводно-биологических показателей креветки в условиях эксперимента:б – среднесуточный прирост; в – среднесуточная скорость роста Fig. 5 (ending). Dynamics of fish-breeding and biological parameters of shrimp under experimental conditions: б – average daily increase; в – average daily growth rate   В обоих вариантах исследования отмечается нарастание темпа роста после адаптации к новым условиям выращивания, что выражается в увеличении абсолютного прироста на 2-й месяц исследования. При этом более существенные изменения произошли у опытной группы креветок. При использовании кормовой добавки DREAMFEED® абсолютный прирост в постадаптационный период выращивания был выше на 39,11 %, чем у контрольной группы, а увеличение показателя относительно 1-го месяца выращивания произошло в 2,5 раза.  Аналогичная динамика наблюдается для показателя среднесуточного прироста. За первый этап выращивания среднесуточный прирост находился на одном уровне в обоих вариантах исследования. Стабильные условия выращивания и полноценное кормление позволили увеличить этот показатель, что особенно проявилось у креветок опытной группы. Показатель на 33,33 % был выше, чем у креветок контрольной группы за тот же этап. Коэффициент массонакопления находился на одном уровне в обоих вариантах исследования и составлял 0,06 ед. Последний показатель характеризует физиологическую полноценность выращенной пресноводной креветки. На 2-м этапе выращивания использовали продукционные корма с добавлением 15,0 % кормовой добавки DREAMFEED®. Отмечается, что переход на корм с меньшим содержанием тестируемой кормовой добавки (15,0 %) способствовал некоторому сдерживанию интенсивности роста. Разница показателей средней массы опытной и контрольной групп креветок составила 11,7 %. В дальнейшем интенсивность роста возобновилась, разница средних масс составила 17,26 %. Описанная тенденция полностью повторила ситуацию 1-го этапа выращивания и подтвердила, что смена рациона является биогенным фактором, требующим адаптации организма к новым условиям кормления.  За весь период исследования рыбоводно-биологические показатели опытной группы несколько превышали показатели контрольной группы. Абсолютный прирост составил 17,53 и 14,53 г у опытной и контрольной групп соответственно. Среднесуточный прирост у опытной группы креветок составил 0,13 г/сут, у особей контрольной группы этот показатель составил 0,11 г/сут. Коэффициент массонакопления в обеих группах был на уровне 0,05 ед. Выживаемость креветок находилась на высоком уровне и за весь период выращивания составила 89,0 % у опытной группы и 82,0 % у контрольной группы. Условия выращивания и технология кормления напрямую оказывают влияние на количество элементов в организме культивируемых гидробионтов. Анализ накопления элементов необходим как для практических целей, так и для понимания формирования микроэлементного состава организмов. Для получения кормовой добавки DREAMFEED® используется минеральная среда, содержащая соли калия, магния, меди, железа, марганца, цинка, и природный газ. При этом присутствие меди и железа необходимо для функционирования ферментов, отвечающих за окисление метана. В результате этого в готовом сухом продукте может содержаться высокое остаточное количество меди – 200–300 мг/кг. Ввиду того, что креветки являются продуктом питания человека, необходимо учитывать накопление в них микроэлементов и оценивать качество выращиваемой продукции. Результаты анализа минерального состава органов и тканей культивируемой креветки представлены в табл. 4. Таблица 4Table 4Количество микроэлементов в тканях и органах гигантской пресноводной креветки, мг/кгThe amount of trace elements in the tissues and organs of giant freshwater shrimp, mg/kgПоказательПеченьПанцирьМышцыКонтрольОпытКонтрольОпытКонтрольОпытCu28,84 ± 0,282 142,0 ± 1434,57 ± 0,8995,88 ± 0,9017,08 ± 0,5740,47 ± 0,23Zn89,97 ± 0,2883,76 ± 0,7539,26 ± 0,3551,74 ± 0,4949,42 ± 0,3353,55 ± 0,85Mn3,57 ± 0,234,86 ± 0,164,29 ± 0,055,74 ± 0,041,19 ± 0,011,31 ± 0,02K6 520 ± 221,05 049 ± 2546 399 ± 395 968,0 ± 58,014 996 ± 15014 867 ± 135Co0,267 ± 0,0130,275 ± 0,0150,100 ± 0,0210,110 ± 0,0110,200 ± 0,0080,117 ± 0,011Mg358,0 ± 33,0580,0 ± 223,02 033,0 ± 12,02 086 ± 51511,0 ± 3,0514,0 ± 8,0Fe224,0 ± 21,0157,0 ± 10,096,5 ± 12,689,2 ± 0,9114,0 ± 11,0111,0 ± 4,0Cа–1 079,0 ± 24,01 005,0 ± 26,0         В табл. 5 представлены особенности  микроэлементного состава исследованных образцов. Таблица 5Table 5Расположение микроэлементов в тканях и органах гигантской пресноводной креветки в порядке убыванияThe arrangement of trace elements in the tissues and organs of the giant freshwater shrimp in descending orderОбразецГруппаПорядок микроэлементовПеченьОпытK > Cu > Mg > Fe > Zn > Mn > CoКонтрольK > Mg ~ Fe > Zn > Cu > Mn > CoПанцирьОпытK > Mg > Cu ~ Fe > Zn > Mn > CoКонтрольK > Mg > Fe > Zn ~ Cu > Mn > CoМышцыОпытK > Ca > Mg > Fe > Zn ~ Cu >Mn > CoКонтрольK > Ca > Mg > Fe > Zn > Cu > Mn > Co  В условиях эксперимента первое место среди микроэлементов занимает K, который присутствует во всех образцах в количестве, значительно превышающем остальные. Ca определили лишь в образцах мышечной ткани. Количество Mg было закономерно выше (до 2 033–2 086 мг/кг) в образцах панциря; в мышцах и печени количество этого микроэлемента было в 3,5–5,6 раза меньше, чем в образцах панциря. Количество Zn достаточное и соотносится с данными о количестве микроэлементов у промысловых ракообразных в естественной среде обитания. Это свидетельствует о нормальном количестве цинксодержащих ферментов в организмах, которые встречаются во всех классах ферментов. Важнейшим среди них является карбоангидраза, катализирующая обратный процесс гидратации CO2.  В условиях эксперимента Fe в основном аккумулируется в печени и мышцах, значения у опытной и контрольной групп рыб не имеют существенных различий.  Интересна динамика накопления Cu – важного микроэлемента в процессах тканевого дыхания. В условиях эксперимента наибольшее количество Cu отмечено в печени. У опытной группы креветок показатель в 75 раз выше, чем у креветок контрольной группы, что, вероятно, связано с  большим  количеством Cu в кормах.  ЗаключениеВ ходе научно-исследовательской работы была проведена замена рыбной муки в стартовом (20,0 %) и продукционном (15,0 %) комбикорме для молоди гигантской пресноводной креветки Розенберга на белковую кормовую добавку DREAMFEED®, представляющую собой концентрат микробного белка Methylococcus capsulatus. В результате проведенных исследований по органолептическим показателям установлено, что исследуемые корма соответствуют требованиям ГОСТ-2014. По результатам анализа рыбоводно-биологических показателей установлено, что рост креветок опытной группы, потреблявшей корм с заменой рыбной муки на кормовую добавку DREAMFEED®, имеет тенденцию к увеличению, что проявляется более высокой скоростью роста. Оценка качества креветок, с точки зрения содержания в них микроэлементов, показала сходство микроэлементного состава мышечной ткани, панциря и печени опытной и контрольной групп креветок. Однако в условиях эксперимента в печени опытных групп креветок зафиксировано наибольшее количество Cu (2 142,0 мг/кг), что связано с большим содержанием этого микроэлемента в кормах.