Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения биомассы личинок Musca domestica для получения кормовой муки

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к кормовым добавкам, полученным из альтернативных источников сырья, и может быть использовано для утилизации органических отходов с помощью личинок мух. Мука из биомассы личинок Musca domestica может быть использована в качестве кормовой добавки в комбикормах для свиней, домашних птиц, рыб и пушных зверей.

Большинство способов получения белка связаны с получением стабильных свойств субстрата, понижением энергозатрат и увеличением выхода биомассы личинок мух.

Известен способ создания твердой среды со стабильными контролируемыми свойствами для развития личинок Musca domestica (Патент РФ №2141198, МПК А01К 67/00, опубл. 20.11.1999), котором используется агар-агар, что увеличивает временные затраты на культивирование.

Также известен способ получения белка (Патент РФ №2281656, МПК A23J 1/00, опубл. 20.08.2006, бюл. №23), в котором экстракцию белка из биомассы личинок проводят под действием 0,01-0,5% раствора щелочи, при соотношении 1:3-1:11, температуре 20-100°С и постоянном перемешивании в течение 10-60 мин, с дальнейшим отделением экстракта от нерастворимых частиц суспензии и подкислением его кислотой, с последующим отделением осевшего белка. Недостатками данного способа являются большая энергоемкость и трудоемкость.

В известном способе получения личинок синантропных мух (Патент РФ №2088079, МПК A01K 67/033, опубл. 27.08.1997) авторами предложен способ культивирования личинок в перфорированной проницаемой для личинок емкости при толщине слоя навоза в ней, равной глубине проникновения личинок в субстрат. Однако этот способ не предусматривает обогащения биомассы личинок микроэлементами.

Наиболее близким к заявленному способу получения улучшенной белковой кормовой добавки является способ, описанный в диссертации «Биологическое обоснование массового культивирования отдельных видов синантропных мух {Musca domestica L. и Protophormia Terraenovae R.-D.) с целью получения кормового белка» к.б.н Коноваловой Т.В. под руководством д.б.н Колтыпина Ю.А. и д.б.н. Суховой М.Н., по специальности ВАК 03.00.19 паразитология, 03.00.09 энтомология, УДК 576.895.772+636.087.69, 1984 г, в которой был использован метод культивирования личинок комнатной мухи на молочно-марлевой среде с добавлением водных растворов хлористого кобальта, хлористого марганца, селенита натрия и сернокислой меди различных концентраций.

Однако, при насыщении субстрата хлористым марганцем, не оказалось достоверного влияния на массу личинок, а при использовании хлористого кобальта наблюдалось угнетение развития личинок. Внесение селенита в субстрат увеличило длительность развития личинок до 13 суток, также не было показано значительного изменения массы личинок. При использовании сернокислой меди была выявлена концентрация, не угнетающая развитие личинок, но содержание микроэлемента в биомассе оказалось минимальным.

Технической задачей является разработка более рентабельного способа получения кормовой муки из биомассы личинок Musca domestica, обогащенной микроэлементами.

Технический результат заключается в увеличении выхода готового продукта, упрощения способа культивирования личинок и получения биомассы личинок с улучшенным составом.

Техническая задача решается, а технический результат достигается тем, что в предлагаемом нами способе используются, селен и кобальт в биодоступной форме и оптимальном количестве.

По предлагаемому способу получения кормовой муки домашних мух культивирование личинок комнатных мух осуществляют в емкости, проницаемой для жидкости, воздуха и личинок мух, при толщине слоя навоза в емкости, равной глубине проникновения личинок в субстрат. Причем внесение яиц и выращивание личинок осуществляют при горизонтальном расположении емкостей. До помещения субстрата в емкость, его перемешивают с препаратами, содержащими микроэлементы, а именно селен и кобальт. После внесения личинок и распределения их по поверхности субстрата, они мигрируют вглубь субстрата. По окончанию периода развития личинок осуществляют их сбор в специальные поддоны.

В ходе исследований установлено, что личинки распределяются по поверхности субстрата и внедряются в него отдельными группами. В каждой группе имеется такое количество личинок, при котором каждая личинка при необходимости имеет свободный доступ к не переработанному субстрату, что обеспечивает равномерное и максимально возможное увеличение массы тела всех личинок в группе. Как правило, группы личинок между собой не контактируют и перерабатывают субстрат самостоятельно. По мере переработки субстрата личинками и увеличения их размеров и массы тела, переходят в поддоны для сбора. Опыты проведены в пяти повторностях, число особей в каждом опыте равнялось 400-500. Сравнение содержания селена и кобальта в личинках заявленного способа и прототипа представлено в таблице.

Предлагаемым изобретением решается задача увеличения выхода биомассы личинок путем повышения массы тела каждой личинки за счет создания оптимальных условий для их роста и развития. Увеличение выхода биомассы личинок решается за счет внесения оптимального количества яиц в субстрат, обогащенный микроэлементами.

Заявляемый способ позволяет по сравнению с прототипом обеспечить в равной степени и в достаточном количестве всех отродившихся личинок питательными веществами субстрата и этим увеличить выход биомассы личинок на 75% и повысить выживаемость личинок до 98% (Kovtunova, А., Drevko, Y., Faust, Е., Bannikova A., Larionova О. Dynamics of Amino Acid Profile of Musca domestica Larva During Cultivation on Substrate Enriched with Microelements-Proceedings of the National Academy of Sciences, India Section B: Biological Sciences-2017-DOI 10.1007/s40011-017-0866-8 p. 1-8).

Пример 1.

При культивировании биомассы личинок Musca domestica для получения кормовой муки, характеризующийся тем, что личинки Musca domestica вносят в емкость с субстратом из расчета 0,4-0,6 г личинок на 1 кг субстрата и культивируют, содержащим кобальт и/или селен из расчета на 1 кг субстрата 10-20 мл раствора микроэлементов, по истечению двух суток из поддона собирают мигрированных личинок.

Пример 2.

При культивировании личинок Musca domestica, например 0,4-0,6 г на 1 кг субстрата, добавляем в субстрат 10-20 мл раствора 1,5-дифенил-3-селенапентадион-1,5 со спиртом с концентрацией селена 10-20 мг/кг субстрата. По истечению 2 суток личинки мигрируют из субстрата в специальные поддоны, где их собирают.

Пример 3.

При культивировании личинок Musca domestica, например 0,4-0,6 г на 1 кг субстрата, добавляем в субстрат 10-20 мл раствора 1,5-дифенил-3-селенапентадион-1,5 со спиртом с концентрацией селена 1-5 мг/кг и аспарагината кобальта с водой с концентрацией кобальта 1-5 мг/кг субстрата. По истечению 2 суток личинки мигрируют из субстрата в специальные поддоны, где их собирают.

Пример 4.

При культивировании личинок Musca domestica, например 0,4-0,6 г на 1 кг субстрата, добавляем в субстрат 10-20 мл раствора 1,5-дифенил-3-селенапентадион-1,5 со спиртом с концентрацией селена 15-20 мг/кг и аспарагината кобальта с водой с концентрацией кобальта 15-20 мг/кг субстрата. По истечению 2 суток личинки мигрируют из субстрата в специальные поддоны, где их собирают.