Результат интеллектуальной деятельности: Способ выращивания жука чернотелки Alphitobius diaperinus на растительном сырье

Изобретение относится к биотехнологии и касается получения биомассы жука Alphitobius diaperinus на растительном сырье. 

Известен лабораторный способ выращивания колонии A. diaperinus при поддержании температуры 28° С и относительной влажности 60–70% при использовании кормового субстрата следующего состава: измельченная кукуруза и пшеничные отруби в соотношении 95: 5. Кормление жуков осуществляют в достаточном количестве. Hamm RL, Kaufman PE, Reasor CA, Rutz DA, Scott JG. Resistance to cyfluthrin and tetrachlorvinphos in the lesser mealworm, Alphitobius diaperinus, collected from the eastern United States. Pest Manag Sci. 2006, 62, р. 673–677.

Наиболее близким аналогом выбран способ разведения жуков чернотелок Tenebrio molitor и Zophobas morio (Coleoptera, Tenebrionidae). Для массового разведения жука в кормовых целях используют контейнеры размером - 50х30х30 см, заполненные не менее, чем на 12 см своей высоты субстратом. Через 7-8 дней субстрат с жуками просеивают через сито диаметром ячейки 3-3,5 мм, а контейнер заполняют новым субстратом. Просеянный субстрат помещают в отдельный контейнер. Через 2-3 недели личинок отсеивают на сите, и пересаживают на свежий субстрат. Еще через 6-8 недель личинки при оптимальных условиях содержания могут достигнуть максимального размера, после чего они отбираются на корм. Оптимальная сухая кормовая смесь для жуков и личинок (которая для них является также и субстратом) должна содержать 25 % пшеничной муки, 25% - овсяных хлопьев, 30% - пшеничных отрубей, 10% -соевой (или кукурузной) муки, 10% - мелко размолотой яичной скорлупы (или содержащих карбонат кальция добавок), 3% сухих пивных дрожжей. Развитие личинок на указанной смеси занимает около 6-8 недель, при этом максимальный вес личинок составлял в среднем 54-66 мг. В качестве кормовых добавок для данной культуры можно использовать сухой хлеб, дробленые крупы, сухой корм для собак или кошек, комбикорм для птиц и домашних животных. Обязательным компонентом рациона являются влажные корма, которые даются в виде разнообразных резанных овощей (корнеплоды, картофель, капуста, салат) и фруктов (яблоки, кожура бананов, различные сухофрукты). В качестве белковых добавок желательно регулярно включать в рацион творог, мясо или рыбу. Сочный корм обеспечивает поддержание физиологической потребности животных в воде. Без него жуки могут прожить не более 6-7 дней, а у личинок существенно замедляется развитие Т.В. Компанцева. Особенности разведения чернотелок Tenebrio molitor и Zophobas morio (Coleoptera, Tenebrionidae) в качестве биокорма. Беспозвоночные животные в коллекциях зоопарков. Материалы Первого Международного семинара, г. Москва 22-26 октября 2001, под редакцией В.В. Спицина, Московский зоопарк, М., 2002, с.90-98.

К недостаткам способа можно отнести одновременное присутствие всех стадий жизненного цикла насекомого в любое время в субстрате, где проходит его развитие: яйца, личинки, куколки, имаго. Это затрудняет отделение (выделение) жуков для дальнейшего практического использования.

Техническая задача заключается в разработке способа постадийного выращивания жука чернотелки Alphitobius diaperinus на растительном сырье в стандартных условиях.

Техническим результатом является упрощение способа постадийного выращивания жука чернотелки Alphitobius diaperinus, обеспечивающего высокий выход биомассы целевого продукта.

Технический результат достигается тем, что в способе выращивания жука чернотелки Alphitobius diaperinus на растительном сырье, согласно изобретению, в контейнер помещают кормовую смесь № 1, содержащую, мас.%: отруби пшеничные – 85, кукурузная мука – 5, дробленый горох – 5, сухое молоко – 5, на которую сажают заданное количество маточных жуков чернотелки Alphitobius diaperinus, для подкормки дополнительно вносят увлажненную кормовую смесь № 2, содержащую, мас.%: соевая клетчатка – 49, кукурузная мука – 10, дробленый горох – 10, манная крупа – 10, сухое молоко – 10, подсолнечный жом – 10, сорбиновая кислота– 0,5, метилпарабен натрия – 0,5 и кормовую смесь № 3, содержащую, мас. ч: кукурузная мука – 10, дробленый горох– 10, сухое молоко – 10, по истечении 5 суток жуков отсеивают и пересаживают на свежую кормовую смесь на следующие 5 суток, а отсеянную от маточных жуков кормовую смесь с личинками пересыпают в новый контейнер, на ее поверхность помещают влажную кормовую смесь №2 и проводят выращивание личинок в течение 3 недель, затем биомассу личинок отделяют и совместно с крупной фракцией кормовой смеси переносят в контейнер для окукливания, наполовину заполненный влажным субстратом-наполнителем, в качестве которого применяют кокосовый торф или просеянный нейтрализованный верховой торф, личинок дополнительно подкармливают влажной кормовой смесью №2 и проводят процесс окукливания в течение 10 суток, затем в течение еще 10 суток появляются первые жуки, которых собирают в ловушки.

Техническая сущность заявленного изобретения заключается в осуществлении постадийного культивирования насекомого с выделением стадии содержания маточных жуков и получения личинок, стадии выращивания личинок и стадии окукливания. Взрослых жуков держат в пластиковом контейнере с кормовым субстратом, в который самки откладывают яйца. Через определенный временной промежуток жуков пересаживают на новый кормовой субстрат, а личинок первых возрастов доращивают до личиночной стадии последних возрастов. Затем биомассу личинок старших возрастов сепарируют от кормового субстрата и переносят в субстрат для окукливания. В этом субстрате после окукливания из куколок выходят жуки, которых собирают с помощью ловушек-концентраторов.

В качестве основного субстрата для роста и развития личинок и питания маточных жуков используют зерновую кормовую смесь на основе пшеничных отрубей. Помимо отрубей в состав данной зерновой смеси входят: кукурузная мука, дробленый горох (мелкий помол), сухое молоко. Кормовая смесь №1 содержит, мас.%: отруби пшеничные – 85, кукурузная мука – 5, дробленый горох – 5, сухое молоко – 5.

Для подкормки личинок и жуков также используют кормовую смесь №2 – увлажненный корм в виде геля, который наносят на пластиковые подложки. В состав корма входят: кукурузная мука, соевая клетчатка, дробленый горох, манная крупа, сухое молоко, подсолнечный жом, а также консерванты: сорбиновая кислота и метилпарабен натрия. Кормовая смесь №2 содержит, мас.%: соевая клетчатка – 49, кукурузная мука – 10, дробленый горох – 10, манная крупа – 10, сухое молоко – 10, подсолнечный жом – 10, сорбиновая кислота– 0,5, метилпарабен натрия – 0,5. Данный кормовой субстрат смешивают с водой в соотношении: 1 мас. часть кормовой смеси к 2 мас. частям воды до влажности 70%, и наносят на пластиковые подложки. На 1 экспериментальный контейнер расходуется около 30 г влажного субстрата, который меняют по мере съедания на свежий. Перед повторным использованием пластиковые подложки промывают проточной водой и обрабатывают дезинфицирующим раствором Аламинола (1-5%).

Для подкормки маточных жуков также используют сухую кормовую смесь на основе кукурузной муки, гороха и сухого молока (кормовая смесь № 3). Кормовая смесь № 3 содержит, мас. ч: кукурузная мука – 10, дробленый горох– 10, сухое молоко – 10.

Способ выращивания жука-чернотелки A.diaperinus состоит из нескольких стадий, требующих разных растительных кормовых смесей.

Стадия 1. Содержание маточных жуков на питательной среде и получение от них личинок.

В кормовую смесь № 1, содержащую, мас.%: отруби пшеничные – 85, кукурузная мука – 5, дробленый горох – 5, сухое молоко – 5, сажают маточных жуков чернотелки Alphitobius diaperinus. Для подкормки дополнительно вносят увлажненную кормовую смесь № 2, содержащую, мас.%: соевая клетчатка – 49, кукурузная мука – 10, дробленый горох – 10, манная крупа – 10, сухое молоко – 10, подсолнечный жом – 10, сорбиновая кислота– 0,5, метилпарабен натрия – 0,5 и кормовую смесь № 3, содержащую, мас. ч : кукурузная мука – 10, дробленый горох– 10, сухое молоко – 1. Каждые 5 суток жуков переносят на свежий кормовой субстрат №1 путем просеивания через сито с ячейкой 2 мм. Отсеянную от маточных жуков кормовую смесь №1 с личинками пересыпают в новый контейнер, в котором происходит подращивание имеющихся в нем личинок.

Стадия 2. Выращивание личинок жука.

Личинок содержат в контейнере с кормовой смесью №1, на поверхность которого помещают увлажненную кормовую смесь №2 в качестве дополнительного источника влаги, необходимой для растущих в течение 3 недель личинок. Спустя 3 недели личинок сепарируют через сито с ячейкой 1,2 мм от остатков кормового субстрата и экскрементов.

Стадия 3. Окукливание личинок и получение биомассы жука.

Отделенную биомассу личинок совместно с крупной фракцией кормового субстрата переносят в контейнер для окукливания, наполовину заполненный влажным субстратом-наполнителем, в качестве которого применяют кокосовый торф или просеянный нейтрализованный верховой торф. При этом личинок с остатками кормового субстрата помещают сверху субстрата-наполнителя и дополнительно подкармливают влажной кормовой смесью №2. По мере линьки личинок на последний возраст они начинают мигрировать в толщу субстрата-наполнителя для окукливания. Затем из куколок в субстрат выходят жуки, которых собирают в ловушки.

Способ осуществляют следующим образом.

В контейнер размером 300×300×400 мм помещают 0,5 кг кормовой смеси № 1, сажают заданное количество жуков (40-50 г жуков). Жуков дополнительно подкармливают кормовой смесью № 2 и № 3. Раз в 2-3 суток проводят дополнительное увлажнение отстоянной водой комнатной температуры из ручного пульверизатора в течение 3-4 сек. Взрослые особи обычно начинают откладывать яйца, начиная с четвертого дня после спаривания. Жуки находятся на кормовой смеси № 1 в течение 5 суток, по истечению которых их сепарируют через сито с ячейкой 2 мм. Отсеянных жуков пересаживают на свежую кормовую смесь на следующие 5 суток. Отсеянную от маточных жуков кормовую смесь №1 с личинками пересыпают в новый контейнер, который снабжают этикеткой с указанием даты и количества маточных жуков. На поверхность кормовой смеси №1 помещают влажную кормовую смесь №2. Личинок содержат в данном субстрате в течение 3 недель и дополнительно подкармливают влажным кормом. Спустя 3 недели личинок сепарируют через сито с ячейкой 1,2 мм от остатков кормового субстрата и экскрементов и пересаживают в субстрат для окукливания, в качестве которого применяют кокосовый торф или просеянный нейтрализованный верховой торф. Личинок дополнительно подкармливают влажной кормовой смесью №2. Процесс окукливания продолжается около 10 суток, и спустя еще 10 суток из куколок появляются первые жуки. Жуки собираются в контейнер с кормовой смесью № 1, в котором они развиваются до половозрелого состояния. Затем одну часть жуков пересаживают в другой контейнер для спаривания и яйцекладки, а другую часть – используют по целевому назначению.

С 1 кг корма получено 0,056 кг сырой биомассы жуков или выход с 1 м² составил – 0,224 кг за 54 дня при температуре 26 ^оС.

Заявленный способ позволяет осуществлять постадийное культивирование насекомого в отдельных контейнерах с выделением стадии содержания маточных жуков и получения личинок, стадии выращивания личинок, стадии окукливания, что облегчает выделение биомассы взрослых жуков для дальнейшего практического использования.