Кормление аквакультуры (рыбы)

Потребность в протеине

Для нормального роста и развития гидробионтов необходимо определенного количество и соотношение основных питательных веществ. Для составления пищевых рационов необходимо учитывать пищевые потребности конкретного объекта выращивания и его физиологические особенности к усвоению компонентов, входящих в состав искусственных рационов. Потребность рыб в питательных веществах регулируется генетически обусловленным уровнем обмена веществ.

Основными питательными веществами корма являются протеин, жир, углеводы, минеральные вещества, витамины и другие биологически активные вещества, которые должны находиться в составе корма в соответствии с потребностью гидробионтов.

Протеин – основная часть живой материи, материал, идущий на построение тканей и органов в течение всей жизни. Понятие «протеин» включает в себя белковую (высокомолекулярные белковые вещества, полипептиды, олигопептиды, аминокислоты) и небелковую формы азота, различающиеся по качеству.

Белковые вещества обеспечивают рост и обновление тканей, участвуют в функционировании метаболизма, принимая участие в дыхании, пищеварении, в транспорте кислорода и переносе питательных веществ с током крови, в защите организма и размножении.

У наземных позвоночных выведение конечных продуктов азотистого обмена (ионов аммония) происходит посредством обезвреживания аммиака путем синтеза мочевины, мочевой кислоты и выведения их с мочой через  почки. Пресноводные и морские рыбы относятся к аммониотелическим животным. Отличительной особенностью гидробионтов от наземных позвоночных является механизм выведения конечных продуктов азотистого обмена в виде легкорастворимых в воде азотистых продуктов – аммиака и мочевины, которые удаляются преимущественно внепочечным путем. Почти весь аммоний у рыб (более 90 %) выводится через жабры. Такая биохимическая особенность выведения конечных продуктов азотистого обмена гидробионтов сделала возможным функционирование метаболизма с преобладанием белкового обмена.

Следовательно, отличительными особенностями метаболизма водных гидробионтов от наземных животных являются:

1.         Благодаря специфическим условиям водной среды обитания функционирует удобная и малоэнергозатратная форма выведения конечных продуктов азотистого обмена в виде легкорастворимых в воде азотистых продуктов – аммиака и мочевины через жабры.

2.         Высокая скорость роста. Рыбы переходят на внешнее питание при очень малых размерах и растут чрезвычайно интенсивно, достигая в сравнительно короткий период дефинитивной массы.

3.         Короткий пищеварительный тракт, приспособленный для утилизации легкоусвояемой белковой пищи. Относительная длина кишечника большинства рыб-хищников меньше или равна длине тела. У зоопланктофагов, бентофагов и всеядных рыб превышение длины кишечника не более чем в 2 раза длины тела. Лишь у растительноядных рыб длина кишечника превышает длину тела в 4-10 раз. У наземных животных кишечник, как правило, по длине превышает тело в 10-30 раз.

4.         Высокая доля   участия   белка   в   энергетическом   обмене (свыше 60 %).

В результате особенностей белкового метаболизма для водных гидробионтов характерна высокая потребность в белке, которая превышает потребность у наземных животных. Например, для молоди лососевых рыб оптимальный уровень белка в корме составляет 45-55 %, для взрослой рыбы – 35-45 %. Для карповых рыб потребность в белке более низкая составляет 35-40 %. Стартовый корм для карповых рыб должен содержать высокий уровень белка (50-55 %).

Таблица. Оптимальное соотношение белка и жира в комбикормах для радужной форели, %

Потребность в углеводах

Обсуждаются структура, роль метаболизм липидов в организме гидробионтов. Приводится оптимальное соотношение белка и жира в комбикормах для основных видов аквакультуры.

Углеводы являются менее значимыми питательными веществами в метаболизме рыб. Это объясняется тем, что большая часть гидробионтов не приспособлена ассимилировать углеводы кормовых объектов. Как правило, потребности в энергии удовлетворяется за счет липидного и белкового обмена. По питательности углеводы подразделяют на легкогидролизуемые и трудногидролизуемые углеводы. Первая группа представлена моносахаридами, дисахаридами (глюкоза, сахароза, фруктоза, рибоза, мальтоза и другие). Вторая группа состоит из сложных углеводов полисахаридов (крахмал, гликоген, хитин, целлюлоза). Из легкогидролизуемых углеводов наибольшее значение в питании рыб имеют пентозы и гексозы. Из трудногидролизуемых – олиго- и полисахариды.

Углеводный обмен у рыб складывается из 5 этапов:

1.         Гидролиз поступающих с кормом полисахаридов до моносахаридов и всасывание их в кровь.

2.         Образование и отложение в печени гликогена.

3.         Расщепление гликогена в печени до глюкозы, образование в печени глюкозы из метаболитов жирового (глицерин) и белкового (аминокислот) обмена и поступления его в кровь.

4.         Расщепление в клетках глюкозы до молочной и пировиноградной кислоты (анаэробный процесс) и дальнейшее окисление в цикле Кребса до углекислоты и воды (аэробный).

5.         Выведение продуктов распада.

Углеводный обмен у рыб идет менее эффективно, чем у теплокровных животных. За счет низкого продуцирования инсулина углеводный обмен у многих видов рыб, особенно хищников, носит характер диабетического и если рыба получает избыток углеводов, развивается синдром перегрузки печени гликогеном, водянка брюшной полости, увеличение смертности. Максимальный уровень углеводов в корме для молоди лососевых составляет 30-35%. Для других рыб, особенно карповых и канального сома возможен более высокий уровень углеводов.

Углеводы перевариваются рыбами значительно хуже, чем теплокровными животными. Степень их переваримости у рыб зависит от их строения. Простые сахара моносахариды усваиваются у форели гольца, карпа до 99 %. Для дисахаридов (сахароза, фруктоза) этот показатель варьирует у разных видов в пределах 52-73 %. Лактоза усваивается форелью на 60 %, осетрами – на 36 %. Полисахариды расщепляются и всасываются слабее сахаров. Лососевые рыбы переваривают 40 % углеводов, поступающих с кормом, карповые – 17-84 %. Сырая клетчатка лососевыми рыбами вообще не переваривается. Карп способен переваривать ее на 25-50 %. Расщепление сырой клетчатки происходит под действием ферментов, выделяемых панкреатической железой и кишечной микрофлорой карпа.

Потребность в липидах

Насыщенные и мононенасыщенные жирные кислоты могут синтезироваться в организме рыб из углеводородных остатков углеводов и белков. Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) в организме рыб не синтезируются и должны поступать с пищей. У рыб, по сравнению с теплокровными животными, доля ненасыщенных жирных кислот в составе липидов значительно выше, что связано с относительно низкой температурой обитания. Рыбы, обитающие в разных условиях среды при уровнях различных температуры и солености, отличаются разным соотношением полиненасыщенных кислот. Содержание полиненасыщенных жирных кислот у морских рыб выше, чем у рыб, обитающих пресных водоемах. У пресноводных холодолюбивых видов рыб содержание полиненасыщенных жирных кислот выше, чем у теплолюбивых рыб.

Морские виды> пресноводные холодолюбивые > пресноводные теплолюбивые

Недостаток жиров и незаменимых жирных кислот приводит к нарушению физиологических функций организма, замедлению роста, ослаблению пигментации, некрозу лучей плавников, перерождению печени и почек, обводнению тканей и повышению смертности, снижению репродуктивной функции. 

Потребности рыб в жире и белке взаимосвязаны. Жиры как источник энергии обладают белоксберегающим действием. При составлении рационов следует соблюдать соотношение уровня протеина с уровнем жира. Если это соотношение нарушено и в комбикормах доля протеина превышает оптимальное соотношение протеин/жир, то протеин будет расходоваться на энергетические нужды. При составлении рецептов комбикормов стремятся сократить использование белка для энергетических трат, сохраняя его для роста и обновления тканей. Для лососевых рыб при уровне протеина 50 % уровень жира должен достигать 15 %, а при уровне 30 % количество жира не должно превышать 5 %.

Потребность в минералах

Дается представление об особенностях усвоения минеральных веществ у гидробионтов, значимости микроэлементов и микроэлементов в минеральном обмене и функциях наиболее значимых элементов в питании рыб. Приводятся величины потребности отдельных элементов для некоторых объектов аквакультуры.

Таблица. Потребность молоди радужной форели и карпов в некоторых макро- и микроэлементах

Минеральные вещества не являются питательными веществами, однако необходимы гидробионтам для нормального функционирования метаболизма. Особенность минерального питания рыб является поступление макроэлементов и микроэлементов организм не только с пищей, но и из воды осмотическим путем из воды через жабры, слизистые покровы ротовой полости и кожу. По количественному содержанию (более и менее 100 мг/кг) в живой материи их подразделяют на макро- и микроэлементы. В среднем общая сумма минеральных элементов в теле рыб составляет 2,5-8,0 %, из них доля макроэлементов составляет более 95,5 %. Потребность рыб в минеральных веществах составляет 4-5% от массы корма.

Потребность в витаминах.

Дается представление о значении витаминов в метаболизме рыб, описываются их функции в биохимических процессах в организме. Дается представление об антиоксидантах и их роли в искусственных кормах для гидробионтов.

Витамины – важнейшая группа незаменимых факторов. По химической природе они представляют собой низкомолекулярные, биологически активные органические вещества, необходимые для нормальной жизнедеятельности организма.

По физическим свойствам витамины подразделяются на жирорастворимые и водорастворимые.

 Жирорастворимые витамины должны поступать с пищей. К жирорастворимым витаминам относятся А, Д, Е.

Витамин А (ретинол) принимает участие в обмене белков и минеральных веществ, оказывает влияние скелетообразование, плодовитость, зрение, обеспечивает нормальное состояние эпителия, является природным антиоксидантом. Для рыб провитамином А служат ксантофиллы (астаксантин, кантаксантин, зеаксантин), которыми богаты водные беспозвоночные. Наибольшее количество астаксантина содержат ракообразные являющиеся пищей рыб в молодом возрасте, а для многих и в течение всей жизни.

Всасывание витамина А и каротиноидов происходит в тонком кишечнике с участием желчи, обеспечивающей их эмульгирование. Основным депо в организме является печень. Отсутствие ретинола в пище тормозит рост рыб.

Витамин Д – группа веществ, объединенных под названием кальциферолы. Витамин Д способствует всасыванию кальция и фосфора в кишечнике, поддерживает их уровень в крови, активизирует переход из крови в костную ткань, непосредственно влияя на минерализацию скелета, улучшает усвоение магния. Дефицит его вызывает патологические изменения в мышечной и костной тканях. При дефиците его потребность в кальции и фосфоре увеличивается.

Витамин Е (ά-токоферол) представляет группу токоферолов. Витамин Е стабилизирует клеточные мембраны, предохраняя от окисления содержащие селен белки, подавляет самоокисление ненасыщенных жирных кислот, витаминов, регулирует развитие и функционирование половых желез, стимулирует процесс образования антител. Дефицит его вызывает патологические изменения в мышечной и костной тканях. При дефиците его вызывает нарушение целостности клеточных мембран, функций кроветворения и размножения, ожирение и некроз печени.

 Витамин F представляет собой группу незаменимых полиненасыщенных жирных кислот линолевого, линоленового, арахидонового ряда. Принимает участие в синтезе жиров, обмене холестерина, способствует снижению уровня насыщенных жиров теле и предотвращает отложение холестерина в сосудах и артериях; обеспечивает нормальное состояние кожных покровов; стимулирует иммунную защиту организма; влияет на процесс сперматогенеза; участвует в образование простагландинов; во взаимосвязи с витамином Д содействует усвоению фосфора и кальция, которые необходимы для костной ткани.

Водорастворимые витамины (витамины группы В, С, Н).

Витамины группы В синтезируются главным образом, растениями, бактериями, дрожжами и входят в состав основных ферментов, катализирующих различные реакции белкового, липидного и углеводного обменов.

Витамин В1 (тиамин) является кофактором трех важнейших ферментов, участвующих в ключевых реакциях обмена углеводов – окислительном декарбоксилировании, в цикле трикарбоновых кислот и пентозофосфатном пути окисления углеводов. При его недостатке у рыб нарушается координация, снижается потребление корма.

Витамин В2 (рибофлавин) осуществляет реакции дегидрирования, входит в состав флавиновых ферментов, участвует в углеводном обмене, способствует образованию гликогена в печени.

Витамин В3 (пантотеновая кислота) является кофактором ферментов клеточного обмена.

Витамин В4 (холин) участвует в жировом обмене, входит в состав лецитина, поставляет метильные группы в реакциях метилирования.

Витамин В5 (никотиновая кислота) активизирует действие инсулина, влияет на уровень холестерина в крови и нормализует водно-солевой обмен.

 Витамин В6 (пиридоксин) участвует в белковом и жировом обменах при переаминировании, декарбоксилировании и метилировании аминокислот улучшая использование незаменимых жирных кислот.

Витамин Н (биотин) является коферментом реакции карбоксилирования в липидном, белковом и углеводном обмене.

Витамин В8 (инозитол) входит в состав фосфолипидов, регулирует липидный обмен, предотвращая жировую дегенерацию печени.

Витамин Вс (фолевая кислота) В12 (цианкобаламин) стимулируют синтез гемоглобина, катализируют белковый и липидный обмен.

Витамин С участвует в окислительно-восстановительных процессах, обладает антиоксидантным свойством, способствует синтезу кортикостероидных гормонов

Таблица . Потребность рыб в витаминах на 1 кг корма.