Главная страница
Навигация по странице:

  • Руководитель: Кандидат в.н., _____________ А.Н.Сибен (подпись) Исполнитель

  • Аналитический обзор

  • Целью работы

  • Черная львинка

  • Стадии развития мухи Черная львинка (Hermetia illucens)

  • Кратко и понятно о процессе переработки отходов личинками

  • Таблица 1 – Cостав личинок Hermetia illucens, выращенных на помете свиней

  • А при чем тут черви

  • Список используемой литературы

  • Абрамушкина С-ВТ 22 а сан. оценка. Реферат по санитарной оценке кормов по теме перспективы использования личинок мухи черная львинка


    Скачать 0.51 Mb.
    НазваниеРеферат по санитарной оценке кормов по теме перспективы использования личинок мухи черная львинка
    Дата03.06.2019
    Размер0.51 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаАбрамушкина С-ВТ 22 а сан. оценка.docx
    ТипРеферат
    #80115

    Министерство сельского хозяйства РФ

    ФГБОУ ВО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья»

    Институт биотехнологии и ветеринарной медицины

    Кафедра инфекционных и инвазионных болезней

    РЕФЕРАТ ПО САНИТАРНОЙ ОЦЕНКЕ КОРМОВ

    по теме:

    «ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛИЧИНОК МУХИ «ЧЕРНАЯ ЛЬВИНКА» В БИОТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОГО БЕЛКА»

    Руководитель:

    Кандидат в.н., _____________ А.Н.Сибен

    (подпись)

    Исполнитель:

    С-ВТ 22 «а» специальность «Ветеринария» ____________А.В.Абрамушкина

    (подпись)

    Тюмень, 2019

    Содержание:

    Введение…………………………………………………………………………..3

    Аналитический обзор……………………………………………………………4

    Заключение……………………………………………………………….…….14

    Список литературы……………………………………………………………..15

    Введение

    В последние годы развитие биотехнологии приобретает большие масштабы, как перспективные направления науки, которые изучают возможности применения живых организмов для решения технологических задач. В качестве моего объекта исследования выступает американский вид мухи – Черная львинка. Этот вид обитает в странах с теплым климатом, но в последнее время актуален вопрос разведения мухи и в регионах с холодными климатическими условиями. В отличие от Америки и Западной Европы в России данный вопрос плохо изучен. Анализ литературных источников даст определить оптимальные условия для роста, развития и размножения вида в искусственно созданных лабораторных условиях. Широкую популярность насекомое получило за счет высокоэффективной биоконверсии различных твердых органических отходов, а также высокой питательности личинок с возможностью использования в кормлении сельскохозяйственных животных и аквакультуры. Но это еще не весь спектр сфер использования мухи. Личинка мухи выделятся способностью к потреблению практически любых биоотходов. В результате в организме накапливается комплекс веществ, процентное содержание которых зависит от диеты питания. В личинке содержится около 40 % аминокислот, которые оказывают положительное воздействие на рост и развитие сельскохозяйственных животных и птиц и подтверждают возможность использования сухих личинок в виде кормовой добавки. Черная львинка – муха, вызывающая большой научный и практический интерес. Искусственное создание необходимых условий для жизни вида при изучении и адаптации насекомого в условиях с холодным климатом, а также разработка технологий по развитию и размножению насекомого в лабораторных и промышленных условиях обеспечат разведение мухи в Уральском регионе и позволят развить ряд направлений биотехнологии в Тюменской области.

    Аналитический обзор

    В России имеется достаточно много технологий эффективной переработки отходов животноводства, но сельхозпроизводители в этом не особо заинтересованы. Они и до кризиса не проявляли сильного желания перестраивать свое производство, а после тем более. Хозяйств занимающихся переработкой отходов в России на данный момент единицы. Однако, стоит отметить, что в сравнении с прошлыми годами, сейчас, количество таких предприятий растет и составляет не более 10% от всех сельхозпроизводителей. Аграрии начинают осознавать, что повышение экономической рентабельности животноводства напрямую зависит от эффективности системы переработки и выноса навоза на поля.

    Культивирование личинок с целью переработки птичьего помета и свиного навоза в России пока находится в стадии разработки. При том используют естественные пищевые цепи, что позволяет получить из тонны навоза 100 кг личинок и гумус, который можно вносить в землю в качеств отличного удобрения. Из оболочки личинки также можно выделить хитин. Ведь он является самым востребованным из природных полимеров. Этот способ переработки широко распространен в Китае.

    Целью работы я поставила проведение анализа существующих исследований и узнать об адаптации и перспективах разведения мухи Черная львинка, а также разработке технологии переработки птичьего помета и свиного навоза с помощью личинок мухи Черная львинка в условиях Уральского региона на территории Тюменской области.

    Также, конечно, меня интересует и вопрос скармливания личинок сельскохозяйственным животным и рыбам в качестве белковой добавки.

    Муха Черная львинка – это достаточно крупная американская муха из семейства львинок, с ареалом распространения Северная и Южная Америка[1,21]. Относится к немногочисленным видам беспозвоночных, способных круглый год развиваться в замкнутом пространстве искусственных условий. Потому вид идеально подходит для использования в биотехнологических целях [2].

    Согласно результатам исследований стадии развития Черной львинки таковы [3,17]:

    1. Первая стадия личинки длится примерно 15 дней. Цвет: бело-желтый, Размер: 5,0 мм ± 0,5 мм.

    2. Вторая стадия имеет продолжительность всего в 1 день и размер личинки возрастает до 12 мм.

    3. Третья стадия – предкуколки, проходит в 8 дней. Размер: до 19 мм. Цвет: меняется до темно-коричневого. Становятся более жесткими. Стадия завершается через 10 дней, после чего взрослая муха выходит из куколки с единственной целью спаривания и откладки яиц [16].

    Личинки сами по себе тусклые, белого цвета с золотисто-желтыми волосками [17]. Имеют небольшую выступающую желтовато-коричневую голову с ротовым аппаратом. На боковой стороне головы расположены светло-желтые глазные протуберанцы, а усики расположены очень низко и антеролатерально. Голова, в отличие от тела, весьма узкая и маленькая и может втягиваться в грудной отдел. Грудь имеет 3 сегмента. Спинные сегменты густо поросшие воосками, которые особенно заметны в передних сегментах 2 и 3. Брюшной отдел включает восемь сегментов, которые образованны пластинками формы прямоугольника. Они покрыты множествои мелких щетинок. Сегменты 1-7 имеют дыхальца с обеих сторон. Восьмой брюшной сегмент – последний, имеет округлую форму [17].

    https://slenga.ru/img/%d0%a1%d1%82%d0%b8%d0%b3%d0%b0%d1%82%d1%8c.jpg

    Стадии развития мухи Черная львинка (Hermetia illucens)

    Стадия

    Размер (мм)

    Цвет

    Изображение

    Яйцо

    0.8-1

    Белый/желтый

    https://pestctrl.biz/wp-content/uploads/2018/05/yajca-lichinki-muhi.jpg


    Личинка

    5-12

    Белый/желтый/светло-коричневый

    https://bg.pestctrl.biz/wp-content/uploads/2018/04/lichinki-muh.jpg


    Предкуколка

    19

    Темно-коричневый

    http://cherepahi.ru/images/1-soderzhanie/4-korma/lvinka.jpg


    Куколка

    19

    Темно-коричневый

    https://www.entomofago.eu/wp-content/uploads/2017/01/hermetia-illucens_larvae.jpg


    Взрослая муха

    15-20

    Черный, частично с белыми голенями и ступнями

    https://dezbox.ru/wp-content/uploads/2018/06/muha-4.jpg.pagespeed.ce.m6gnepqba0.jpg


    У взрослых особей слабовыраженный лижущий ротовой аппарат, который предназначен лишь дл0я питья. Именно поэтому насекомое безопасно - не кусается и не жалит [4].

    Субтропические широты являются естественной зоной обитания Черной львинки [5]. Это, в первую очередь, страны с теплым климатом, где есть возможность разводить вид на открытом воздухе. Однако, такое полезное насекомое не могло не обратить на себя внимание жителей и регионов с холодным климатом [12]. И если создать оптимальные искусственные условия - вид будет нормально функционировать, развиваться и размножаться [6].

    Эти условия создаются следующими факторами: освещение, влажность, температурный режим, кормовой субстрат. Можно подумать, что с такими требованиями выращивание не обойдется без мороки, но все же насекомое нельзя назвать, скажем так, особо придирчивым. Личинки всеядны и способны развиваться в широких диапазонах температур (20–50 °С) и влажности (40–90%) [6]. Влажность воздуха не должна превышать 70%, температура воздуха – 26–30 °С. Так же необходима питьевая вода и освещение. Опираясь на исследования, минимальная освещенность, необходимая для спаривания мух – не менее 500 люкс. Для кладки яиц оптимальное значение температуры должно поддерживаться на уровне 27 °С с относительной влажностью окружающей среды 60%. При таких условиях наблюдается выводимость яиц 80% и более [7,8,18].

    При соблюдении всех условий окружающей или, что интересует нас больше, искусственно созданной среды муха способна разводиться в любых географических зонах Земли [9].

    Интересно отметить, что первые исследования по разведению личинок в холодном климате проводили в США. Как уже упоминалось не раз, в России не то чтоб исследования, сама актуальность этого вопроса пока никак не стоит. В тоже время страны Западной Европы на несколько десятков лет опередили Америку в данных исследованиях, так что кто здесь занимает первую позицию нам понятно [22].

    И, вернемся непосредственно к самим личинкам, а точнее к процессу поглощения ими отходов и выработке гумуса. Проблемные отходы различного рода отлично перевариваются [13]. Сюда входит и навоз свиней, птицы, осадки сточных вод, отходы от обработки рыбы и мяса, фрукты, овощи и так далее.

    Метод утилизации отходов с прямым участием личинок не похож ни на другой.

    Во-первых, для этого нет необходимости в измельчении органических остатков. Личинки и сами неплохо справляются с этой задачей измельчая их на практически одинаковые, маленькие кусочки в ходе поедания и переваривания.

    Во-вторых, мы получаем сокращение объема отходов на 70-80%!

    В-третьих, личинки извлекают для себя все необходимые питательные элементы и дают на выходе они высокоценное и экологически чистое, полное удобрение для растений [14].

    Максимальная скорость биоконверсии - не менее 0.9 кг/день/м2 , удельная производительность - не менее 25 мг субстрата/личинка/сутки при плотности посадки 5 особей на см2.

    Оба процесса (биоконверсия отходов и использование личинок в качестве корма) обуславливаются наличием двойной пользы и полностью дополняют друг друга – личинки утилизируют навоз и органические отходы и при этом становятся отличным белковым кормом для животных.

    Исследователи с запада рекомендуют обрабатывать личинок высушиванием и проверять на наличие или отсутствие кишечных патогенов. Повышение температуры при биоконверсии (до 45 °С) и сушка (t = 105–120 °С) обеспечивают сокращение числа бактерий [16]. При развитии личинок значительное число патогенов подавляется, что объясняет наличие антимикробных протеинов у насекомых. Накапливание тяжелых металлов (кадмий) потенциально определенно ограничивает использование личинок в производстве корма для животных при кормлении их некоторыми отходами [15].

    Всеядность и питательность – результат способности личинок черной львинки поедать любые твердые органические отходы, а после накапливать в своем организме комплекс макро- и микроэлементов.

    Кратко и понятно о процессе переработки отходов личинками:

    - Мухам выделяется отдельное помещение, где они занимаются своими естественными делами.

    - Раз в сутки из помещения выносят личинки и укладывают в навоз или отходы. Далее закрывают на 3-4 суток. Длительность процесса зависит от температуры перерабатываемой массы.

    - Затем личинок собирают и скармливают рыбе или птице, или высушивают на барабанных сушилках и используют в качестве комбикорма.

    - Полученное из отходов удобрение отправляют на продажу или пользуются сами.

    В последнее время во всем мире наблюдается большой интерес к насекомым как источнику высокоусвояемого кормового протеина, жира с уникальными свойствами, антиоксидантов, иммуномодуляторов, сырья для получения новых лекарственных средств, а также экологически чистых органических удобрений [22]. Важным фактором является возможность некоторых видов насекомых содержаться и размножаться в искусственно созданных условиях. Это позволяет использовать их для переработки различных органических отходов, на которых развиваются насекомые, а также оценивать качественные и количественные показатели продуктов переработки биомассы насекомых для последующего применения в кормах, ветеринарии, а также фармакологии. Полученный кормовой белок представляет собой муку из взрослых особей или их личинок. Его можно использовать как компонент корма в рационе свиней, крупного рогатого скота, домашней птицы и рыбы [19].

    Таблица 1 – Cостав личинок Hermetia illucens, выращенных на помете свиней [10].

    Изучаемые показатели

    Содержание веществ, %

    Белки

    42,1

    Жиры

    34,8

    Волокно (хитин)

    7,0

    Влажность

    7,9

    БЭВ

    1,4

    Зола

    14,6

    Кальций

    5,0

    Фосфор

    1,5

    На содержание протеина в личинке не оказывает влияние состав кормового субстрата, а вот количество жира и золы колеблется в зависимости от типа корма – для жира 20–45%, для золы 3–20% [11].

    В составе жирных кислот почти половину занимает лауриновая кислота, а также Ca, P и Fe. В личинках содержатся полезные органические соединения, которые обладают коммерческой и промышленной ценностью. В числе таких элементов: 42.1 % – сырой протеин; 34.8 % – липиды; 7.0 % – сырая клетчатка; 7.9 % – влага; 1.4 % – свободный экстракт N; 14.6 % – зола; 5.0 % – Ca; 1.5 % – P. Содержание Омега-3 и Омега-6 жирных кислот низкое, но, в зависимости от типа питания, содержание данных компонентов в личинках способно увеличиваться [20].

    Дефицит рыбной муки по причине, к примеру, снижения общих рыбных запасов, негативно сказывается на достаточности объема белка в рационе животных. И как альтернативный его источник выступают личинки Черной львинки.  К слову, стоимость килограмма рыбной муки в наши дни составляем около 90 рублей, а то же килограмм белковой муки из личинок мух стоит 1,5-2 рубля. То есть, экономия материальных ресурсов заметна.

    В результате добавления в корма муки из высушенных личинок иммунная система становится более устойчивой, стимулируется выделение гормона роста, что приводит к набору организмом массы, а также указанные выше аминокислоты обеспечивают поддержание нормального обмена азота в организме животных, что в итоге нормализирует обмен веществ.

    Что касается опять же ситуации в России, то не так давно в Пензенской области был построен цех по промышленному производству, ежесуточно проходит до 15 тонн пищевых отходов. В производстве также используются мухи и их личинки. Еще не завершена лишь одна процедура — государственная регистрация кормовой добавки. Свидетельство о регистрации позволит компании выйти на рынок оптовых продаж производителей комбикормов.

    А при чем тут черви? Казалось бы, какое отношение к теме они имеют? В процессе поиска информации я решила зайти чуть дальше и узнать о том, какие еще существуют биоутилизаторы отходов. Как выяснилось, дождевые черви тоже отмечены такой способностью. Но вот какие особенности не делают его популярным:

    - они не перерабатывают навоз и помет в свежем виде, так как эта среда для них является агрессивной. А ведь в ином случае навоз будет длительное время простаиваться и отравлять окружающую среду до момента пока не будет готов к заселению червей или, что будет уже более актуально, использованию в качестве удобрения.

    - переработка занимает 3-4 месяца.

    - в результате временных затрат, повышается себестоимость конечных продуктов.

    - для поддержания их жизнедеятельности в зимнее время необходимы большие затраты дорогостоящей энергии.

    С учетом всего вышеперечисленного можно понять, почему мухи пользуются большим спросом и переработке и органики.

    Заключение

    И так, я ознакомилась с информацией о Черной львинке, ее развитии в процессе жизнедеятельности, полезности для людей, актуальности на данный момент и могу подвести такой итог. Данное насекомое вызывает большой научный и практический интерес. Личинки мухи пригодны не только как корм для домашних животных, но и как корм для рыбных ферм и сельскохозяйственных представителей. Личинки могут эффективно перерабатывать органические отходы, в том числе экскременты свиней и птиц, накапливая в своем организме комплекс веществ, процентное содержание которых зависит от диеты питания. Насекомое не требовательно к внешним факторам, и при минимальных вложениях и небольших усилиях можно добиться значительных успехов в разведении данного вида в условиях Уральского региона. Исследования по усовершенствованию технологий разведения мухи в условиях умеренного континентального климата и проведению испытаний на животных при добавлении личинок в качестве кормовой добавки обеспечат развитие сельскохозяйственной и пищевой промышленности региона. Согласно вышеизложенному, черная львинка является перспективным объектом исследований, поскольку широко зарекомендовала себя в качестве кормовой добавки сельскохозяйственным животным и аквакультуре, а к тому же является актуальным направлением экологически безопасной утилизации органических отходов. Надеюсь, что в скором времени, данный вид утилизации приобретет популярность и мы, шагнув навстречу к экологической развитости, сделаем наш мир лучше!

    Список используемой литературы

    1. Rozkošný R. A Biosystematic Study of the European Stratiomyidae (Diptera): Clitellariinae, Hermediinae, Pachygasterinae and Bibliography (Vol. 2). London: Springer Science & Business Media, 1983. P. 431.

    2. Ушакова Н. А., Некрасов Р. В. Перспективы использования насекомых в кормлении сельскохозяйственных животных. Биотехнология: состояние и перспективы развития // Материалы VIII Московского Междунар. конгресса / ЗАО «Экспо-биохим-технологии», РХТУ им. Д. И. Менделеева (Москва, 17–20 марта 2015 г.). М., 2015. C. 147–149.

    3. . Assessment of diptera: Stratiomyidae, genus Hermetia illucens (l., 1758) using electron microscopy / O. Fernanda, D. Klaus, L. Richard, R. O. Joseph // Journal of entomology and zoology studies. 2015. Vol. 3(5). P. 147–152.

    4. Paola G., Anabel M.-S., Santos R. The effects of larval diet on adult life-history traits of the black soldier fly, Hermetia illucens (Diptera: Stratiomyidae) // Eur. J. Entomol. 2013. Vol. 110(3). P. 461–468. URL: http://www.eje.cz/pdfs/110/3/461.

    5. McCallan E. Hermetia illucens (L.) (Diptera: Stratiomyidae), a cosmopolitan American species long established in Australia and New Zealand // Entomol. Mo. Mag. 1974. Vol. 109. P. 232–234.

    6. Чернышев В. Б. Экология насекомых. М. : Изд-во МГУ, 1996. C. 304.

    7. Holmes L. Role of Abiotic Factors on the Development and Life History of the Black Soldier Fly, Hermetia illucens (L.) (Diptera: Stratiomyidae) // Masters thesis University of Windsor. ON, Canada, 2010. P. 168.

    8. Rearing methods for the black soldier fly (Diptera: Stratiomyidae) in a colony / D. C. Sheppard [et all.] // Journal of Medical Entomology. 2002. Vol. 39(4). P. 695−698.

    9. Высокоэффективная биоконверсия органических субстратов личинками Черной львинки (Hermetia illucens) / А. И. Бастраков, А. А. Загоринский, А. А. Козлова, Н. А. Ушакова // Биотехнология и качество жизни : Междунар. науч.-практ. конференция (Москва, 18–20 марта 2014 г.). М., 2014. С. 418–419.

    10. Newton G. L., Booram C. V., Baker R. W., Hale O. M. Dried Hermetia illucens larvae meal as a supplement for swine // Journal of Animal Science. 1977. Vol. 44 (3). Р. 395–400.

    11. Insects in animal feed: Acceptance and its determinants among farmers, agriculture sector stake-holders and citizens / T. Spranghers [et all.] // Anim. Feed Sci. Tech. 2015. Vol. 204. P. 72–87.

    12. Papadoyianis E. D. Insects offer a promising solution to the protein bottleneck // Feed Technology Update. 2007. Vol. 2 (6). P. 158.

    13. Alvarez L. The Role of Black Soldier Fly, Hermetia illucens (L.) (Diptera: Stratiomyidae) in Sustainable Waste Management in Northern Climates // Electronic Theses and Dissertations. 2012. P. 402

    14. Серебрянский Д. Н. Достоинства и проблемы бизнеса по разведению личинок мух Чёрная львинка (Hermetia illucens) . URL: http://www.nasadki.net/index/dostoinstva_i_problemy_biznesa_po_ razvedeniju_lichinok_mukh_chernaja_lvinka_hermetiaillucens/0-594

    15. Diener S., Zurbrügg C., Tockner K. Bioaccumulation of heavy metals in the black soldier fly, Hermetia illucens and effects on its life cycle // Journal of Insects as Food and Feed. 2015. Vol. 1(4). P. 261–270.

    16. Циммер К. Микрокосм: E. coli и новая наука о жизни : Пер. с англ. М.: Альпина нон-фикшн, 2013. C. 394.

    17. Diclaro II J. W., Kaufman P. E. Black soldier fly Hermetia illucens Linnaeus (Insecta: Diptera: Stratiomyidae). EENY-461, Entomology and Nematology Department, Florida Cooperative Extension Service, Institute of Food and Agricultural Sciences, University of Florida, 2010. P. 1–3.

    18. Holmes L. Role of Abiotic Factors on the Development and Life History of the Black Soldier Fly, Hermetia illucens (L.) (Diptera: Stratiomyidae) // Masters thesis University of Windsor. ON, Canada, 2010. P. 168.

    19. Fernanda O., Klaus D., Richard L., Joseph R. O. Assessment of diptera: Stratiomyidae, genus Hermetia illucens (l., 1758) using electron microscopy // Journal of entomology and zoology studies. 2015. Vol. 3(5). P. 147–152

    20. Бастраков А. И., Загоринский А. А., Козлова А. А., Ушакова Н. А. Высокоэффективная биоконверсия органических субстратов личинками Черной львинки (Hermetia illucens) // Биотехнология и качество жизни: Международная научно-практическая конференция. Москва, 18–20 марта 2014 г. М., 2014. С. 418–419.

    21. Кормовая муха –   [Электронный ресурс]. URL: http://www.vechnayamolodost.ru/articles/pages/kormovajamuha6f/

    22. Elwert C., Knips J., Katz P. A novel protein source: maggot meal of the black soldier fly (Hermetia illucens) in broiler feed // Gierus M., Kluth H., Bulang M. and Kluge H. (Eds.) 11. Tagung Schweine- und Geflügelernährung, November 23–25, 2010, Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften, Universität Halle- Wittenberg, Lutherstadt Wittenberg, Germany, 2010. P. 140–142.

    23. Erickson M. C., Islam M., Sheppard C., Liao J., Doyle M. P. Reduction of Escherichia coli O157:H7 and Salmonella enterica serovar enteritidis in chicken manure by larvae of the black soldier fly // J. Food Prot. 2004. Vol. 67(4). P. 685–690.


    написать администратору сайта