Ижевск, Россия
Удмуртская республика, Россия
ВАК 4.1.2 Селекция, семеноводство и биотехнология растений
ВАК 4.1.3 Агрохимия, агропочвоведение
ВАК 4.1.4 Садоводство, овощеводство, виноградарство и лекарственные культуры
ВАК 4.1.5 Мелиорация, водное хозяйство и агрофизика
ВАК 4.2.1 Патология животных, морфология, физиология, фармакология и токсикология
ВАК 4.2.2 Санитария, гигиена, экология, ветеринарно-санитарная экспертиза и биобезопасность
ВАК 4.2.3 Инфекционные болезни и иммунология животных
ВАК 4.2.4 Частная зоотехния, кормление, технологии приготовления кормов и производства продукции животноводства
ВАК 4.2.5 Разведение, селекция, генетика и биотехнология животных
ВАК 4.3.3 Пищевые системы
ВАК 4.3.5 Биотехнология продуктов питания и биологически активных веществ
УДК 61 Медицина. Охрана здоровья. Пожарное дело
УДК 59 Зоология
УДК 59.084 Наблюдения и эксперименты на живых животных
УДК 616-003.93 Регенерация. Восстановление
УДК 616-003.725 Биологически-активные вещества
УДК 638.157 Вредные насекомые
Цель исследований – изучить морфофизиологические параметры личинок большой восковой моли (Galleria mellonella L.) при выращивании на корме с добавлением левзеи сафлоровидной для перспективы использования личинок в качестве подкормки для продуктивных сельскохозяйственных животных. Личинок G. mellonella кормили пчелиной сушью с добавлением левзеи сафлоровидной (Rhaponticum carthamoides) в соотношении 90 : 10; 80 : 20; 50 : 50 в качестве источника витаминов и экдистероидов. Лекарственное растение измельчали в многоступенчатой центробежно-ударной мельнице до различного размера – менее 140 мкм; 40–250; 250–315; 315–500 мкм. Для оценки действия левзеи на жизнедеятельсноть личинок были взяты следующие критерии: масса, длина, ширина головной капсулы (возраст), выживаемость. Проведен биохимический анализ личинок (содержание азота оценивалось по титриметрическому методу определения азота по Къельдалю, сырой жир – по Сокслету, сырая зола определялась путем прокаливания и взвешиванием полученного остатка. Средняя биомасса личинок в группе с добавкой левзеи на период завершения эксперимента была достоверно выше контрольных значений. Высокие морфометрические показатели отмечались в группе с гранулометрическим размером частиц левзеи менее 140 мкм и соотношением корма и лекарственной травы 50 : 50. Средняя масса личинок данной группы составила 0,17 г (P ≤ 0,05), длина – 2,24 см, головная капсула – 1,93 мм (P ≤ 0,05), выживаемость – 83,33 %. Биохимический анализ личинок опытной группы показал, что содержание сырого протеина и сырого жира личинок выше контрольных значений на 42,4 и 25,2 % соответственно. Данный факт можно объяснить получением из лекарственной травы большего количества минеральных компонентов и экдистероидов для интенсивного роста насекомого.
многоступенчатая центробежно-ударная мельница, личинка большой восковой моли, Galleria mellonella, лекарственные травы, биохимический состав личинок моли
Введение. Современные тенденции в сфере биотехнологии, сельского хозяйства указывают на то, что наблюдается повышенный интерес мировой науки к насекомым, особое внимание отводят большой восковой моли [1].
Большая восковая моль (Galleria mellonella L., Piralidae) – вредитель в пчеловодстве. Насекомое имеет четыре стадии развития: яйцо, личинка, куколка и имаго. Разрушающий эффект от G. mellonella приносит личинка. В естественных условиях насекомое обитает в улье, разрушая соты с расплодом, поедая содержимое сот (мед, перга) [2]. Доказано множество эффектов от приема экстракта из личинок со времен И.И. Мечникова. Его применяют от бронхо-легочных заболеваний, в гинекологии, педиатрии и др., что подтвержается научными исследованиями и патентами ФГБУН Института биофизики клетки РАН [3, 4]. Кроме того, G. Mellonella в виде настойки и в нативной форме используют в сельском хозяйстве для повышения продуктивности животных [5]. Доказано, что продукты жизнедеятельности личинок имеют схожие терапевтические и профилактические эффекты с самой личинкой [6].
Личинка G. mellonella является универсальным модельным тест-объектом в ряде научных направлений – иммунология, микробиология, токсикология и др. [7]. Разработаны условия содержания G. mellonella в лаборатории с подробным описанием оптимальных абиотических условий, условий кормления и разведения. Исследования по влиянию добавок лекарственных трав в естественную питательную среду личинок G. mellonella показывают, что они значительно повышают биологические показатели личинок [8]. Лекарственные растения обладают разнообразными эффектами [9]. Их применяют в фармакологии, пищевой промышленности [10], а также в сельском хозяйстве в качестве корма для животных и насекомых [11, 12].
Для постановки эксперимента в качестве лекарственной травы были взяты листовые части левзеи сафлоровидной (Rhaponticum carthamoides Willd.), которая обладает эффектом адаптогенности и биостимулятора [13]. Известно, что у данного растения высокое содержание экдистероидов, обладающих способностью изменять гомеостаз организма, воздействуя на рост и дифференциацию клеток. Доказано, что экдистероиды содержатся в экстрактах из всех органов растения, концентрация их выше в образцах розеточных листьев, собранных в более ранние фазы развития [14]. Для повышения усвояемости личинками и доступности для них лекарственных трав применяют различные технологии их измельчения.
Использование мельниц в разных сферах деятельности человека не ограничивается лишь строительством, металлургией, горной промышленностью [15], их с успехом используют в пищевой промышленности, фармакологии для измельчения лекарственных растений. При измельчении лекарственных растений необходимо обеспечить сохранение их полезных свойств, исключение перегрева образцов, сохранение чистоты конечного продукта (исключить загрязнение продуктами износа рабочих частей мельницы), минимальный расход энергозатрат на единицу готовой продукции.
Среди существующих способов измельчения: резание, раздавливание, распиливание, свободный удар, стесненный удар – наиболее подходящим способом для обеспечения вышеуказанных требований является разрушение свободным ударом за несколько этапов с обеспечением вывода готового продукта из зоны измельчения после каждой стадии измельчения. При таком разрушении образцы будут подвержены минимальным нагрузкам, не будут переизмельчены менее требуемых размеров. Данный способ разрушения определяет высокую чистоту конечного продукта без примесей частиц износа измельчающей установки.
Цель исследований – изучить морфофизиологические параметры личинок большой восковой моли (Galleria mellonella L.) при выращивании на корме с добавлением левзеи сафлоровидной для перспективы использования личинок в качестве подкормки для продуктивных сельскохозяйственных животных.
Задачи: оценить влияние размера частиц измельченной левзеи на морфофизиологические показатели личинок (масса, длина, головная капсула, выживаемость); выявить оптимальное процентное соотношение лекарственного растения в корме по морфологическим показателям личинок; провести сравнительный биохимический анализ личинок G. mellonella на сырой протеин, жир, содержание золы.
Объекты и методы. Объект исследований – личинка G. mellonella. Исследования проводились в период 2020–2021 гг. на базе Удмуртского НИИСХ – структурного подразделения УдмФИЦ УрО РАН. Первоначально маточная культура G. mellonella была взята с пасеки КФХ «Медонос» (Шарканский район Удмуртской Республики). Насекомое содержалось в лабораторных условиях в садках при заданных абиотических условиях – температура (32 ± 10) °С, относительная влажность 60–70 %, абсолютная темнота.
При выполнении работ было использовано оборудование Центра коллективного пользования «Центр физических и физико-химических методов анализа, исследования свойств и характеристик поверхности, наноструктур, материалов и изделий» УдмФИЦ УрО РАН.
Для проведения экспериментальных исследований использовалась многоступенчатая центробежно-ударная мельница производительностью 1 т/ч [16–18], имеющая 3 ступени измельчения с выводом готового продукта после каждой ступени за счет установленных скатных конусов-сит с ячейкой 125 мкм. Для привода мельницы был использован асинхронный электродвигатель АИР 80В2 мощностью 2,2 кВт с номинальной скоростью вращения 2 920 об/мин. Двигатель и ротор мельницы установлены вал в вал, и для расширения диапазона оборотов ротора использован частотный преобразователь Altivar 312 4 кВт. Как показали многочисленные экспериментальные исследования, указанный выше электродвигатель может длительное время работать со скоростью вдвое выше номинальной без каких-либо повреждений. Изменения размера конечного продукта достигали за счет регулирования скорости вращения ротора мельницы. Для эксперимента были выбраны разгонные диски наружным диаметром 250 мм. Коэффициент трения частиц левзеи по стали приблизительно равен 0,4. Ниже представлена зависимость скорости вылета частиц от скорости вращения ротора (ω- угловая скорость, рад/с) мельницы при коэффициенте трения 0,4 (формулы (1),( 2)) [16]. В соответствии с графиком оптимальный угол наклона лопаток (rn/R) при f = 0,4 равен нулю – радиальные лопатки, поэтому для эксперимента были использованы разгонные диски с радиальными лопатками:
. (1)
Продифференцировав уравнение (1), получим
(2)
Надземные части (стебель и листья) левзеи измельчали в многоступенчатой центробежно-ударной мельнице до нужного размера частиц и добавляли к выбракованным сотам (пасечные вытопки) остатки перги, продуктов жизнедеятельности пчел в разном соотношении (табл. 1).
Таблица 1
Схема исследований
Research scheme
|
Группа (n = 30) |
Диаметр частиц, мкм |
Процентное соотношение, % |
|
Контрольная |
– |
– |
|
1-я опытная |
Меньше 140 |
10, 20, 50 |
|
2-я опытная |
140–250 |
|
|
3-я опытная |
250–315 |
|
|
4-я опытная |
315–500 |
Для отделения нужной фракции измельченного продукта (левзеи) был использован лабораторный рассев с набором сит: 140; 250; 315; 500 мкм. С целью улучшения консистенции конечной питательной среды подготовленные ингредиенты растирали в ступке в течение 5 мин с добавлением 5–8 мл воды в зависимости от количества лекарственной травы.
Для определения влияния левзеи сафлоровидной в составе питательной среды на процессы жизнедеятельности личинок применяли следующие методы измерения основных морфологических показателей по методикам [19, 20]. Среднюю массу личинок (г) определяли путем взвешивания каждой личинки на электронных весах VIBRA AJ с точностью до 0,001 г (Япония). Длину личинок (мм) оценивали методом измерения длины тела, головную капсулу (мм) – с применением бинокуляра, по ширине головной капсулы. Оценку возраста личинок производили в соответствии со стандартными критериями путем измерения ширины головной капсулы, используя бинокулярный микроскоп МБС-10 с калибровочным окуляром-микрометром при ×40. Замеры головной капсулы проводили по максимально широкой точке по методике H.G. Dyar (1890) (табл. 2).
Таблица 2
Параметры ширины головной капсулы (по H.G. Dyar, 1890)
Head capsule width parameters (according to H.G. Dyar, 1890)
|
Стадия развития (возраст личинки) |
Деления шкалы |
Размер головной капсулы, мм |
|
I |
3–4,5 |
0,15–0,25 |
|
II |
5–7 |
0,3–0,35 |
|
III |
8–12 |
0,4–0,6 |
|
IV |
13–18 |
0,65–0,85 |
|
V |
18–30 |
0,9–1,5 |
|
VI |
27–37 |
1,35–1,85 |
|
VII |
38–46 |
1,9–2,3 |
Личинки были взяты с одной маточной культуры, с одной кладки яиц G. mellonella, поэтому в дальнейшем первоначальная масса и возраст личинок приняты за равные во всех изучаемых группах. Выживаемость оценивалась по количеству выживших личинок на момент завершения эксперимента. Продолжительность проведения опыта с личинками составляла 15 дней, после чего личинки замораживали в морозильной камере холодильника при температуре не меньше –15 °С с последующим их измерением по вышеуказанным методикам. Опыт ставился в трехкратной повторности.
Биохимический анализ образцов личинок проводился в лаборатории Агрохимцентра «Удмуртский» (г. Ижевск) по ГОСТ 31640-2012 «Корма. Методы определения содержания сухого вещества»; ГОСТ 13496.4-2019 «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания азота и сырого протеина» (фотометрический анализ); ГОСТ 13496.15-2016 «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения массовой доли сырого жира» (анализ по обезжиренному остатку); ГОСТ 32933-2014 «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы содержания сырой золы»; ГОСТ 26573.2-2014 «Статистические методы. Приемочный контроль качества».
Сухое вещество оценивалось методом высушивания, содержание азота – по титриметрическому методу определения азота по Къельдалю, сырой жир – по Сокслету, сырая зола определялась путем прокаливания и взвешивания полученного остатка. Для оценки каждого показателя бралась средняя навеска личинок из всех опытных групп в трехкратной повторности в равном объеме и определялась средняя для опытной группы с добавлением лекарственной травы в корм.
Полученные данные подвергались статистической обработке методами вариационной статистики с определением значений средней со среднеквадратичным отклонением (X ± m), коэффициент вариации (Cv, %) с проверкой достоверности результатов с помощью критерия Стьюдента и уровня значимости (Р). Корреляционный анализ проводился по критерию Пирсона.
Результаты и их обсуждение. Одним из основных количественных показателей получения качественного биосырья является масса личинок. Эксперимент показал, что средние значения массы личинок, выращенных на естественном корме без добавления левзеи, равны 0,11 г (0,11 ± 0,01). Отмечено, что экспоненциальная линия тренда средних значений масс личинок большой восковой моли, выращенных с добавлением левзеи разного гранулометрического состава, варьируется от минимального помола до максимального при разных соотношениях корм : левзея (табл. 3).
Выявлено, что максимальные значения масс личинок, выращенных с добавлением левзеи помолом менее 140 мкм в соотношении 80 : 20 и 50 : 50, – 0,12 и 0,17 г соотвественно. Вероятно, тонкий помол менее 140 мкм личинки легче захватывают и поедают вместе с кормом. Отмечена закономерность, что при повышении процентного соотношения левзеи в корме увеличивается масса личинок. Из данных таблицы 3 видно, что при помоле левзеи 315–500 мкм достоверно масса личинок при разных соотношениях ниже контроля на 36,4; 45,5 и 18,1 % соотвественно.
Таблица 3
Средняя масса личинок, выращенных на корме
с добавлением левзеи различного гранулометрического состава, г
The average weight of larvae grown on feed with the addition
of Leucea of various granulometric composition, g
|
Группа |
Статистические значения |
Процентное соотношение корм : лекарственная трава |
Средние значения |
||
|
90 : 10 |
80 : 20 |
50 : 50 |
|||
|
Контрольная |
X±m |
0,11 ± 0,01 (n = 50) |
0,11 |
||
|
Cv, % |
34,78 |
||||
|
lim |
0,048–0,158 |
|
|||
|
Менее 140 мкм |
X±m |
0,08 ± 0,01** (n = 47) |
0,12 ± 0,01* (n = 50) |
0,17 ± 0,01*** (n = 43) |
0,12 |
|
Cv, % |
32,34 |
33,84 |
32,15 |
||
|
lim |
0,03–0,17 |
0,05–0,18 |
0,07–0,24 |
||
|
140–250 мкм |
X±m |
0,07±0,01*** (n = 46) |
0,05±0,01*** (n = 36) |
0,11±0,01 (n = 42) |
0,08 |
|
Cv, % |
29,81 |
31,28 |
44,44 |
||
|
lim |
0,01–0,13 |
0,02–0,08 |
0,05–0,21 |
||
|
250–315 мкм |
X±m |
0,09±0,01* (n = 38) |
0,09±0,01* (n = 40) |
0,10±0,01 (n = 39) |
0,10 |
|
Cv, % |
24.89 |
40.09 |
17.19 |
||
|
lim |
|
0,04-0,17 |
0.05-0.13 |
||
|
315–500 мкм |
X±m |
0,07±0,01*** (n = 44) |
0,06±0,01*** (n = 40) |
0,09±0,01* (n = 43) |
0,07 |
|
Cv, % |
34,16 |
39,86 |
35,58 |
||
|
lim |
0,03–0,11 |
0,02–0,10 |
0,04–0,16 |
||
|
Средние значения |
|
0,077 |
0,080 |
0,117 |
|
Здесь и далее: *Р ≤ 0,05, **P ≤ 0,01, ***Р ≤ 0,001 при разнице с контрольной группой.
Длина личинок – показатель, отражающий процессы жизнедеятельности, является второстепенной величиной. Результаты исследований показали, что длина личинок в контрольной группе составила 19,4 мм. В экспериментальных группах значения длины ниже контрольных (табл. 4).
Таблица 4
Средняя длина личинок большой восковой моли, выращенных на корме
с добавлением левзеи различного гранулометрического состава, см
The average length of larvae of the large wax moth, grown on feed with the addition
of leucea of various granulometric composition, cm
|
Группа |
Статистические значения |
Процентное соотношение корм : лекарственная трава |
Средние значения |
||
|
90 : 10 |
80 : 20 |
50 : 50 |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Контрольная |
X±m |
1,94±0,06 (n = 50) |
1,94 |
||
|
Cv, % |
20,42 |
||||
|
lim |
1,2–2,7 |
||||
Окончание табл. 4
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
Менее 140 мкм |
X±m |
1,70±0,06** (n = 47) |
1,93±0,03 (n = 50) |
2,24±0,04*** (n = 43) |
1,96 |
|
|
Cv, % |
22,95 |
11,58 |
12,71 |
|||
|
lim |
0,09-2,3 |
1,5-2,3 |
1,8-2,6 |
|||
|
140–250 мкм |
X±m |
1,57±0,05* (n = 46) |
1,75±0,05* (n = 36) |
1,88±0,04 (n = 42) |
1,73 |
|
|
Cv, % |
22,71 |
19,62 |
12,64 |
|||
|
lim |
0,7-2,3 |
1,3-2,4 |
1,6-2,4 |
|||
|
250–315 мкм |
X±m |
1,68±0,09* (n = 38) |
1,75±0,05* (n = 40) |
1,9±0,04*** (n = 39) |
1,57 |
|
|
Cv, % |
28,68 |
19,62 |
20,96 |
|||
|
lim |
0,80-2,40 |
1,3-2,4 |
1,0-1,7 |
|||
|
315–500 мкм |
X±m |
1,35±0,07*** (n = 44) |
1,45±0,06*** (n = 40) |
1,87±0,05 (n = 43) |
1,56 |
|
|
Cv, % |
29,12 |
29,56 |
19,12 |
|||
|
lim |
0,5–2,0 |
0,7–2,3 |
1,3–3,6 |
|||
|
Средние значения |
|
1,575 |
1,720 |
1,820 |
|
|
Проанализировав данные таблицы 4, можно увидеть, что существует тенденция варьирования значений длины по экспоненте в зависимости от размера частиц левзеи. Выявлено, что соотношение 50 : 50 во всех опытных группах наиболее оптимально и близко к контролю, на 4,1 % ниже контроля. Соотношение 90 : 10 и 80 : 20 ниже контроля на 18,5 и 14,4 % соответственно. Максимальная длина личинок при помоле менее 140 мкм в соотношении корм : трава 50 : 50 – 2,24 см (при P ≤ 0,001), минимальная при помоле 315–500 мкм в соотношении 90 : 10 – 1,35 см (при P ≤ 0,001).
Результаты по длине личинок также подтверждают результаты, полученные по массам – оптимальное соотношение корма и травы 50 : 50 при размере частиц левзеи менее 140 мкм. Выявлена тенденция снижения длины по мере увеличения помола.
Головная капсула (возраст) – показатель стадии развития личинки. Головная капсула состоит из хитина, которая по мере роста личинок также растет до определенного возраста. После чего личинка линяет и меняет хитиновую капсулу на новую. В контроле головная капсула составила 1,72 мм, что соответствует VI стадии развития (табл. 5). Из полученных результатов видно, что аналогично результатам по длине и массе ширина головной капсулы незначительно уменьшается при увеличении помола лекарственной травы. Максимальная ширина головной капсулы у личинок, выращенных с добавлением левзеи в соотношении 50 : 50. Минимальные значения при гранулометрическом составе 250–315 и 315–500 мкм. В остальных группах значения близки к контролю.
При оценке возраста личинок G. mellonella выявилось, что вне зависимости от гранулометрического состава и процентного соотношении левзеи возраст личинок относится к VI стадии развития, за исключением личинок в опытной группе помола левзеи менее 140 мкм, 50 : 50, которые относятся к VII стадии. Таким образом, можно заключить, что на возраст добавка из левзеи повлияла незначительно на возраст личинки.
Показатель выживаемости личинок в опытной группе варьируется от 63,33 до 83,33 % (табл. 6).
Таблица 5
Средняя ширина головной капсулы личинок G.mellonella, выращенных на корме
с добавлением левзеи различного гранулометрического состава, мм
The average width of the head capsule of G.mellonella larvae grown on feed with the addition
of leucea of various granulometric composition, mm
|
Группа |
Статистические значения |
Процентное соотношение корм : лекарственная трава |
Среднее значение |
||
|
90 : 10 |
80 : 20 |
50 : 50 |
|||
|
Контрольная |
X±m |
1,77±0,03 (VI) (n = 50) |
1,77 (VI) |
||
|
Cv, % |
13,63 |
||||
|
lim |
1,3-2,1 |
||||
|
Менее 140 мкм |
X±m |
1,60±0,04** (VI) (n = 47) |
1,79±0,04 (VI) (n = 43) |
1,93±0,04* (VII) (n = 50) |
1,77 (VI) |
|
Cv, % |
16,28 |
14,28 |
17,73 |
||
|
lim |
1,1–2,0 |
1,2–2,1 |
1,4–3,0 |
||
|
140–250 мккм |
X±m |
1,66±0,04** (VI) (n = 46) |
1,58±0,05* (VI) (n = 36) |
1,84±0,02 (VI) (n = 42) |
1,69 (VI) |
|
Cv, % |
21,83 |
21,96 |
10,11 |
||
|
lim |
1,0–2,2 |
0,9–2,1 |
1,5–2,1 |
||
|
250–315 мкм |
X±m |
1,55±0,06** (VI) (n = 38) |
1,67±0,02* (VI) (n = 40) |
1,72±0,03*** (VI) (n = 39) |
1,53 (VI) |
|
Cv, % |
21,74 |
10,52 |
13,48 |
||
|
lim |
0,8–2,0 |
1,3–1,9 |
1,1–1,6 |
||
|
315–500 мкм |
X±m |
1,27±0,06*** (V) (n = 44) |
1,43±0,05*** (VI) (n = 40) |
1,95±0,01*** (VI) (n = 43) |
1,55 (VI) |
|
Cv, % |
31,76 |
24,64 |
5,61 |
||
|
lim |
0,09–1,8 |
0,08–2,0 |
1,8–2,1 |
||
|
Среднее значение |
|
1,52 (VI) |
1,65 (VI) |
1,74 (VI) |
|
Таблица 6
Оценка выживаемости личинок, выращенных на корме
с добавлением левзеи различного гранулометрического состава, %
Assessment of the survival rate of larvae grown on feed with the addition of Leucea of various granulometric composition, %
|
Группа |
Процентное соотношение корм : лекарственная трава |
Среднее значение |
||
|
90 : 10 |
80 : 20 |
50 : 50 |
||
|
Контрольная группа |
83,33 |
|||
|
Менее 140 |
78,33 |
78,33 |
83,33 |
80,00 |
|
140–250 |
76,67 |
60,00 |
70,00 |
68,89 |
|
250–315 |
63,33 |
66,67 |
65 |
65,00 |
|
315–500 |
73,33 |
66,67 |
71,67 |
70,56 |
|
Среднее значение |
79,91 |
67,92 |
72,50 |
|
Выживаемость личинок в группе гранулометрического состава менее 140 мкм в среднем на 4 % ниже контроля. Самое низкое значение выживаемости в группе 250–315 мкм в соотношении корм : лекарственное растение 90 : 10 – 63,33 %. Значение, близкое к контролю, в группе корм : левзея 50 : 50 и состав менее 140 мкм – 83,33 %.
Корреляционный анализ (табл. 7) демонстрирует сильную зависимость изучаемых показателей в разных группах гранулометрического состава.
Отмечается слабая зависимость показателей в группе 250–315 мкм при соотношении 50 : 50 % массы с головной капсулой и длиной. В остальных группах связь сильная и указывает на прямую зависимость между показателями. Сильная прямая корреляционная зависимость по всем показателям отмечается в опытных группах процентным соотношением левзеи 10 и 20 %.
Проведенный биохимический анализ личинок, выращенных на левзее, показал сухого вещества на 42,4 % больше, чем в контрольных личинках (табл. 8). На данный показатель влияет состав пищи.
Таблица 7
Корреляционный анализ морфофизиологических показателей личинок в зависимости
от гранулометрического состава и процентного соотношения корма и лекарственной травы
Correlation analysis of morphophysiological parameters of larvae depending on the granulometric composition and percentage ratio of feed and medicinal herb
|
Процентное соотношение лекарственной травы в корме |
Меньше 140 мкм |
140–250 мкм |
250–315 мкм |
315–500 мкм |
||||||||
|
Масса и длина, г/см |
Масса и головная Капсула, г/мм |
Длина и головная Капсула, см/мм |
Масса и длина, г/см |
Масса и головная Капсула, г/мм |
Длина и головная Капсула, см/мм |
Масса и длина, г/см |
Масса и головная Капсула, г/мм |
Длина и головная Капсула, см/мм |
Масса и длина, г/см |
Масса и головная Капсула, г/мм |
Длина и головная Капсула, см/мм |
|
|
Левзея 10 % |
0,82 |
0,42 |
0,66 |
0,93 |
0,84 |
0,84 |
0,92 |
0,93 |
0,94 |
0,94 |
0,82 |
0,87 |
|
Левзея 20 % |
0,89 |
0,59 |
0,72 |
0,96 |
0,63 |
0,70 |
0,98 |
0,43 |
0,5 |
0,83 |
0,86 |
0,8 |
|
Левзея 50 % |
0,97 |
0,72 |
0,73 |
0,95 |
0,74 |
0,59 |
0,17 |
–0,4 |
0,63 |
–0,45 |
0,92 |
0,92 |
Таблица 8
Сравнительный биохимический анализ личинок, выращенных
на корме с добавлением R. Carthamoides, %
Comparative biochemical analysis of larvae grown on feed with
the addition of R. Carthamoides, %
|
Показатель |
Контрольная группа (естественный корм) (M. Bednařova, M. Borkovcova, V. Fišer, 2012 [21]) |
Естественный корм + R. carthamoides |
|
x±m |
||
|
Массовая доля сухого вещества |
34,53 |
49,20±2,0 |
|
Процент к контролю |
100 |
142,4 |
|
Массовая доля сырого протеина (в сухом веществе) |
43,47 |
54,44±1,58 |
|
Процент к контролю |
100 |
125,2 |
|
Массовая доля сырого жира |
22,30 |
20,70±2,91 |
|
Процент к контролю |
100 |
92,8 |
|
Массовая доля сырой золы |
4,2 |
4,6±0,2 |
|
Процент к контролю |
100 |
109 |
Содержание сырого протеина и сырого жира личинок опытной группы выше контрольных значений на 42,4 и 25,2 % соответственно. Данный факт можно объяснить получением из лекарственной травы большего количества минеральных компонентов.
По массе выявлено, что 10 % добавления травы положительно влияет на прирост биомассы личинок. Так, в опытных группах менее 140 и 315–500 мкм прирост массы составил в среднем 45 %. По показателю длины значения ближе или выше контрольных при добавлении 50 % добавки травы. На головную капсулу оказало также влияние 50 %-я добавка левзеи.
Расчет экономической эффективности применения подкормки личинками указывает, что прирост биомассы личинок большой восковой моли в опытной группе составляет 45 %, что демонстрирует окупаемость затрат на приобретение лекарственной травы. При рыночной стоимости левзеи 1 кг в 5 000 руб. рентабельность составит 145 %.
Заключение. Кормление левзеей, измельченной в многоступенчатой центробежно-ударной мельнице положительно повлияло на процессы жизнедеятельности личинок G. Mellonella. Выявлено, что оптимальным по всем изучаемым показателям при гранулометрическом составе левзеи является размер частиц менее 140 мкм без существенного изменения ее биологических параметров. Масса личинок в данной группе 0,17 г, длина личинки – 2,24 см, размер головной капсулы – 1,93 мм, выживаемость – 83,33 %.
Оптимальное процентное соотношение корм : лекарственное растение 50 : 50, при котором морфометрические значения приближаются к контрольным.
Биохимический анализ демонстрирует, что содержание протеина в личинках Galleria mellonella опытной группы существенно выше (на 42,4 %), чем в контроле, как и сырого жира.
Таким образом, поскольку опыт исследователей в данном направлении указывает на положительную тенденцию применения лекарственных трав в качестве добавки для повышения массы личинок, то для воспроизводства высокопродуктивных сельскохозяйственных животных, в т. ч. птицы, и получения экологически чистой продукции применение насекомых в качестве биологически активной подкормки, выращенных с добавлением лекарственных трав, имеет место быть в средних и мелких хозяйствах.
1. Соколов В.В., Осокина А.С., Касаткин В.В. Технология механизации сортировки личинок Galleria mellonella L. // Вестник государственного аграрного университета. 2020. Т. 15, № 2 (58). С. 120–124. DOI:https://doi.org/10.12737/2073-0462-2020-120-124. EDN: https://elibrary.ru/INUKMG.
2. Коновалова Т.В. Современные средства и методы обеспечения ветеринарного благополучия по инфекционной и протозойной патологии животных, рыб и пчел. В сб.: Методические рекомендации по лабораторному содержанию и разведению большой восковой огневки Galleria mellonella L. М.: Агентство творческих технологий, 2011. С. 156–178.
3. Спиридонов Н.А., Рачков А.К., Мухин С.А., и др. Способ получения биологически активного продукта из личинок большой восковой моли. Патент РФ № 2038086 С1. 27.06.1998. Доступно по: https://patents.google.com/patent/RU2038086C1/ru. Ссылка активна на 27.04.2024.
4. Поправко С.А. Применение продуктов пчеловодства в апитерапии. В сб.: Брандорф А.З., Калинин Р.П., Бородачев А.В., и др., ред.; Федеральный научный центр пчеловодства. Международная научно-практическая конференция «Современные проблемы пчеловодства и апиетерапии». Рыбное, 2021. С. 432–437. EDN: https://elibrary.ru/ELTGNU.
5. Кондрашова М.Н., Литвинова Е.Г., Акуленко М.А., Тутукина М.Н., Овсепян А.А. Фармакологическая композиция из личинок Galleria mellonella и способ ее получения. Патент РФ № 2741801 C2. 28.01.2021. Бюл. № 4. Доступно по: https://patents.google.com/patent/RU2741801C2/ru. Ссылка активна на 27.04.2024.
6. Соломка В.А. Большая восковая моль («Золотая бабочка»). Технологии. Свойства. Киев: Медицина Украины, 2012. 40 с.
7. Wojda I., Staniec B., Suіek M., et al. The greater wax moth Galleria mellonella: biology and use in immune studies // Pathogens and Disease. 2020. № 78 (9). ftaa057. DOI:https://doi.org/10.1093/femspd/ftaa057. EDN: https://elibrary.ru/STPZHI.
8. Осокина А.С. Ресурсный потенциал применения личинок большой восковой моли (Galleria mellonella L.) при выращивании в лабораторных условиях: автореф. дис. … канд. биол. наук. М., 2016. 23 с. EDN: https://elibrary.ru/ZQBRKF.
9. Кузьменко И.Н., Колясникова Н.Л. Лекарственные и ядовитые растения: учебное пособие. Пермь: ПрокростЪ, 2019. С. 103–104. EDN: https://elibrary.ru/SANYYN.
10. Щепеткова А.Г., Лойко И.М., Скудная Т.М., и др. Использование экстракта личинок восковой моли для стимуляции обменных процессов и повышения защитных свойств организма телят // Сельское хозяйство – перспективы и проблемы. 2017. Т. 36. Ветеринария. С. 238–242. EDN: https://elibrary.ru/YOZAUJ.
11. Беляев А.Г., Зуева А.Г. Изучения возможности использования продуктов лекарственных растений – кипрея узколистного и мяты перечной в технологии производства пряничных изделий // Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК – продукты здорового питания. 2015. № 3. С. 8–16. DOI:https://doi.org/10.24411/2311-6447-2020-10056.
12. Дускаев Г.К., Левахин Г.И., Докина Н.Н. Лекарственные растения и их применение в животноводстве // Животноводство и кормопроизводство. 2020. Т. 103, № 3. С. 204–214. DOI: 10.33284/ 2658-3135-103-3-204. DOI:https://doi.org/10.33284/2658-3135-103-3-204. EDN: https://elibrary.ru/OHVJYU.
13. Бухарметова Э.В. Левзея сафлоровидная. В сб.: Юго-Западный государственный университет, Межрегиональная просветительская общественная организация «Объединение православных ученых», Орловский госуниверситет имени И.С. Тургенева, Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева, Московский политехнический университет. 2-я Международная научная конференция перспективных разработок молодых ученых «Школа молодых новаторов». Т. 2. Курск, 2021. С. 211–213. EDN: https://elibrary.ru/BQYOAR.
14. Тимофеев Н.П., Чухчин Д.Г. Накопление и состав экстрактивных веществ из надземных и подземных органов левзеи сафлоровидной. В сб.: VIII Международный симпозиум «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования». М.: ВНИИССОК, 2009. Т. 3. С. 260–266.
15. Миронов К.Е., Мансуров А.П., Низовцев С.Л. Определение количественных показателей работы измельчителя зерна // Вестник НГИЭИ. 2020. № 4 (107). С. 24–33. EDN: https://elibrary.ru/ZEJOWY.
16. Жиров Д.К., Королева М.Р. Математическое исследование движения сыпучих материалов в ударно-отражательном измельчителе // Химическая физика и мезоскопия. 2016. Т. 18, № 3. С. 361–369. EDN: https://elibrary.ru/WWMCPL.
17. Жиров Д.К. Многоступенчатая центробежно-ударная мельница. Патент РФ № 153992. 10.08.2015. Бюл. № 22. Доступно по: https://patents.google.com/patent/RU153992U1/ru. Ссылка аткивна на 23.04.2024.
18. Жиров Д.К. Исследование влияния энергозатрат при механоактивации в центробежной мельнице на характеристики порошков оксида меди // Химическая физика и мезоскопия. 2020. Т. 22, № 3. С. 317–22. DOI:https://doi.org/10.15350/17270529.2020.3.31. EDN: https://elibrary.ru/DDQXCX.
19. Калашникова М.В., Сидорова К.А., Пашаян С.А., и др. Изучение химического состава организма пчел в условиях пригородных пасек // Фундаментальные исследования. 2013. № 10. С. 1983–1986. EDN: https://elibrary.ru/RKPTZD.
20. Еськов Е.К., Еськова М.Д. Неравномерность свинца и кадмия в теле пчелы // Пчеловодство. 2012. № 10. С. 7. EDN: https://elibrary.ru/PKNFZB.
21. Bednařova M., Borkovcova M., Fišer V. Zakladninutrični profil larev zaviječe voskoveho (Galleria mellonella) // Mendelnet. 2012. Vol. 1. P. 722–727.
