Выращивание уток, индеек, цесарок, перепелов и куропаток с использованием биомассы насекомых (обзор литературы)

Ключевые слова: биомасса личинок насекомых, ингредиенты кормов, малое птицеводство, выращивание. Введение. Птицеводство как отрасль животноводства является процессом выращивания одомашненных птиц с целью получения мяса и яиц для еды. Побочной продукцией птицеводства являются пух и перо, а отходы производства используются для изготовления мясо-костной муки и т.п. Одновременно птичий помет используется в качестве ценного органического удобрения [1].

В недавнем прошлом (2016 г.) поголовье всей домашней птицы в мире, по оценкам специалистов, насчитывало более 23 млрд. голов [2]. Мировое производство яиц составляло в 2016 г. ~73 млн. т, а мировое производство мяса птицы - порядка 100 млн. т [2]. Птица вносит существенный вклад в питание и продовольственную безопасность, обеспечивая людей энергией, белками и необходимыми микроэлементами, характеризуется короткими производственными циклами и способностью превращать широкий спектр агропродовольственных побочных продуктов и отходов в мясо и яйца. В этом контексте сектор сталкивается с определенными проблемами. Одной из них является постоянно возрастающая потребность в кормах для обеспечения ими растущего поголовья.

Подсчитано, что 58% мирового потребления сухого вещества в птицеводстве приходится на зерновые - порядка 348 млн. т, или 14% мирового производства зерна. По оценкам, к 2050 г. численность населения мира достигнет 9,6 млрд. человек. Ожидается, что мясо птицы будет иметь самый высокий прирост производства – 121%, а спрос на яйца может увеличиться на 65% [3]. Данное обстоятельство будет способствовать увеличению потребления кормов и, соответствен- 30 Птицеводство - №6-2021 КОРМЛЕНИЕ NUTRITION но, отторжению земель на выращивание кормовых культур для птицеводства. Птицеводство является сектором, которому требуется больше всего земли для производства зерновых. В 2010 г. на названные нужды использовано около 93 млн. га, что составляет 44% от общей площади зерновых культур, необходимых для мирового животноводства.

Площадь, необходимая для производства масличных жмыхов, входящих в рацион кормов для птицы, составила 16 млн. га [4]. Для решения вышеназванных проблем в настоящее время в мировом сообществе интенсивно развивается новое направление в кормлении птицы – использование биомассы насекомых и их личинок в качестве ингредиентов кормов [5-9]. Однако, как показал анализ опубликованных работ, последние объединяют сведения, главным образом, по курам-несушкам и цыплятам-бройлерам. Однако в птицеводстве выращиваются и другие виды птицы, такие как гуси, утки, перепела, цесарки, куропатки, фазаны и др. В этой связи цель настоящего обзора состояла в объединении информации об использовании биомассы насекомых и муки из личинок насекомых в качестве ингредиентов кормов для выращивания разных видов птицы, исключая кур.

Традиционными для птицеводства являются утки домашние (Anas platyrhynchos L.) - разводимая человеком водоплавающая птица, один из многочисленных и распространенных видов домашней птицы. Разводят их ради мяса, а также яиц и жирной печени (фуа-гра); при этом получают до 250 яиц в год на одну утку родительского стада [10,11]. Рацион для выращивания домашней утки весьма разнообразен и включает множество ингредиентов, в том числе рыбную, соевую и травяную муку [12]. Для определения возможности кормления уток насекомыми 17 видов последних были заморожены при -200С, после чего образцы высушивали при 600С в течение 48 ч, измельчались до 1 мм в размере и хранились при -200С для использования в качестве ингредиента кормов для уток.

В результате проведенных исследований рекомендована возможность включения в рацион для кормления уток следующих насекомых: личинки желтого мучного червя (Tenebrio molitor), гигантского мучного червя (Zophobas morio), малой восковой моли (Achroia grisella), домашних мух (Musca domestica), куколки тутового шелкопряда (Bombyx mori) и нимфы американского таракана (Periplaneta americana) [13]. Тем не менее, анализ литературных источников показал, что большинство публикаций посвящено кормлению домашних уток высушенной биомассой личинок мухи черная львинка (ЧЛ, Hermetia illucens L.) [14-19]. Интерес к данному виду насекомых обусловлен тем, что личинки этой мухи развиваются на органических субстратах, в том числе на навозе сельскохозяйственных животных [20,21] и птичьем помете [22], различных органических отходах [23,24], перерабатывая более 50% последних в органическое удобрение. Отличительной чертой личинок ЧЛ является их состав. Личинки состоят из сырого белка, жирных кислот, хитина и др.; указывается, что сухое вещество личинок на 32-40% состоят из белков и на 13-42% - из жирных кислот, в зависимости от субстрата, на котором они развивались [25].

В составе белков личинок ЧЛ содержатся такие аминокислоты как аргинин, гистидин, лейцин и изолейцин, лизин, фенилаланин, тирозин, валин и др. [26], а также такие жирные кислоты как лауриловая, миристиновая, пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая, линолеиновая и др. [27]. Указывается, что личинки ЧЛ содержат в своем составе витамин Е и некоторые минеральные соединения [28]. Данное обстоятельство делает высушенную биомассу личинок ЧЛ весьма питательной, способной заменить, в частности, рыбную муку в кормлении животных (свиньи, коровы, кролики и др.), птицы [14] и рыб в аквакультуре [29]. Домашних уток откармливали несколькими рационами, в том числе и с низким и высоким содержанием белка, включая по 40 г живых личинок ЧЛ.

Результаты показали, что добавление в рацион уток личинок насекомого способствовало образованию более мягкой текстуры, довольно приятного вкуса и рыбного аромата вареных яиц [18]. Выявлено, что добавка 1% муки из личинок ЧЛ способствует значительному улучшению коэффициента конверсии корма и экономических показателей стада [19]. Другим представителем семейства утиные, который одомашнен человеком, является мускусная утка (Cairina moschata L.). Домашние особи питаются растительной и животной пищей (разными насекомыми, травой и т.д). Мускусных уток используют для принудительного откорма на деликатесную жирную печень (фуа-гра) [30]. Частично обезжиренная мука из личинок ЧЛ в количестве 3; 6 и 9% включалась в изонитрогенные 31 Птицеводство - №6-2021 КОРМЛЕНИЕ NUTRITION и изоэнергетические рационы для 3 этапов кормления мускусных уток: стартовый (3–17 дней жизни), ростовой (18–38 дней) и финишный (39–50 дней). Выявлено линейное снижение видимой переваримости сырого протеина рационов в начальный период кормления. Также определено, что рационы не влияли на морфометрические показатели птиц.

Сделан вывод, что включение в рацион мускусных уток до 9% муки из частично обезжиренных личинок ЧЛ не влияло на показатели роста птицы, а также на видимую усвояемость корма. Кроме того, выявлено, что включение высушенной биомассы личинок насекомого в состав кормов не влияет на физиологические характеристики кишечника [31]. Также выявлено, что при этом улучшались функции печени и почек. Выявлено, что содержание в плазме крови триглицеридов, холестерина, креатинина, щелочной фосфатазы, магния, малонового диальдегида и нитротирозина показали линейное снижение при увеличении количества муки из личинок насекомого в составе кормов. Концентрация железа в сыворотке крови, напротив, показала линейное увеличение.

Сделан вывод, что личинки ЧЛ представляют собой перспективный кормовой ингредиент для мускусных уток [32]. Традиционной для многих стран, особенно для США, является выращивание в домашних условиях индеек – птиц из рода фазановых, отряда курообразных (Galliformes), включающий два вида, индейку (Meleagris gallopavo) и глазчатую индейку (Meleagris ocellata) [33]. Масса взрослого индюка может составлять до 15-30 кг, самка же обычно на 30% мельче. В дикой природе питается растительной и животной пищей: орехами, желудями, зернами и различными плодами, а также насекомыми [33]. В опыте растущих индеек контрольной группы кормили стандартными коммерческими комбикормами, а опытным группам скармливали также живых личинок ЧЛ в течение 35 дней жизни. Р

ассчитано, что ежедневное потребление личинок насекомого составило 10% от ожидаемого суточного потребления корма. Среднесуточное потребление корма и прирост живой массы в опытной группе были значительно выше по сравнению с контрольной. Средняя живая масса в опытной группе в конце опыта составила 2190 г, в контрольной - 2015 г [34]. Также исследовались эффекты частичной (50%) или полной замены соевого масла жиром из личинок ЧЛ при откорме 7-дневных индюшат-самок. Выявлено, что частичная или полная замена соевого масла личиночным жиром не повлияла на показатели роста, усвояемость питательных веществ, морфологию желудочно-кишечного тракта и качество мышц груди и бедра индеек [35]. Отечественными исследователями рассмотрены перспективы использования муки из личинок обыкновенной зеленой падальницы (Lucilia сaesar) в составе кормов для кормления индеек кросса BIG-6. В эксперименте показана возможность эффективного введения в состав рациона для индюшат на откорме 5,0 и 7,5% муки из личинок мух.

Выявлено, что использование белково-липидного концентрата (БЛК) в рационах индюшат позволяет увеличить предубойную массу самок в возрасте 17 недель на 1130 г, самцов – на 1320 г; убойный выход потрошеных тушек самок – на 3,77%, самцов – на 4,04%; выход грудных мышц самок – на 1,93%, самцов – на 2,06% по сравнению с контролем. Установлено улучшение химического состава образцов мяса опытных групп под воздействием изучаемой добавки: увеличилось содержание белка на 0,3%, а содержание жира снизилось на 5,04% [36]. Среднесуточный прирост живой массы самок опытных групп за период откорма превышал контроль на 9,8 г, самцов – на 12,2 г, а затраты корма на 1 кг прироста снизились у самок на 0,17 кг, у самцов – на 0,18 кг.

Уровень содержания белка в средней пробе мяса повысился на 1,57%, а уровень холестерина снизился на 10,95% [37]. Исследовалось влияние обезвоженных личинок домашней мухи (Musca domestica) в составе кормов для индеек. Найдено, что значения валовой и кажущейся обменной энергии и содержание сырого протеина для личинок насекомого составили 23,1 и 17,9 МДж/кг и 593 г/кг, соответственно; в коммерческом корме, содержащем соевый шрот, эти показателя составляли 17,0 и 13,2 МДж/кг и 318 г/кг. Выявлено, что в личинках Musca domestica содержание всех аминокислот, за исключением цистина, было выше, чем в коммерческом корме, причем лизина и метионина – вдвое. Делается вывод, что высушенные личинки домашней мухи как протеиновая добавка выгодно отличаются от соевого шрота [38]. Растущих индеек также откармливали личинками жуковподстилок (Alphitobius diaperinus). Проведенные эксперименты показали, что индюшата, питавшиеся только личинками насекомого, имели меньшую живую массу по сравнению с особями, которых кормили стандартным комбикормом. В частности, на 5 день кормления прирост живой массы в 32 Птицеводство - №6-2021 КОРМЛЕНИЕ NUTRITION опытной группе был на 30 г меньше, чем в контроле.

К тому же, выявлено, что кормление индеек личинками жука приводит к передаче кишечных вирусов птице при питании инфицированными личинками [39]. Несколько исследований показывают, что использование муки из насекомых является полезным для выращивания перепелов (Coturnix coturnix L.) [33] - птиц подсемейства куропатковых отряда курообразных. Длина тела взрослого перепела составляет 16-22 см, вес 91-131 г. В дикой природе птицы ведут наземный образ жизни, питаясь семенами и насекомыми. Разводится в неволе, главным образом из-за вкусного мяса и диетических яиц [33]. Сообщалось, что использование в рационе японских перепелов ингредиентов натурального происхождения, в том числе и личинок насекомых, улучшает качественные характеристики тушек и качество мяса [40].

Имеются сведения об использовании в рационе перепелов высушенной биомассы личинок мучного червя или хрущака (Tenebrio molitor) – насекомого из отряда жесткокрылых. Мучные черви – личиночная форма насекомого [41]. Предлагается, в частности, выращивание личинок на питательной смеси, состоящей на 75% из пшеничной мучки и 25% - отжимок от производства оливкового масла [42]. Установлено, что свежие личинки Tenebrio molitor содержали 56% воды, 18% общего белка, 22% общего жира и 1,55% золы. Определено содержание металлов в составе личинок хрущака (мг/кг): Mg – 875, Zn – 42, Fe – 38, Cu – 7,8, Mn – 4,4 [43]. Указывается, что порошок из высушенных личинок Tenebrio molitor содержал все незаменимые аминокислоты в достаточных количествах, чтобы удовлетворить потребности птицы, за исключением дефицита метионина.

Содержание растворимых белков в сухом веществе составляло 80-84%. Аминокислотный профиль муки из личинок Tenebrio molitor аналогичен таковому у рыбной муки и лучше, чем у соевой муки. Указывается, что сумма аминокислот в муке насекомых ниже, содержание белков выше, и они лучше усваиваются, чем обычно используемые рыбная и соевая мука [44]. Выявлено, что в личинках Tenebrio molitor в составе белков больше всего содержится следующих аминокислот, г/кг белка: фенилаланин + тирозин - 52,2, изолейцин – 35,56, лейцин – 34,05, лизин – 29,06, валин – 24,4, треонин – 18,07, гистидин – 15,27 и др. В составе жиров более всего содержится кислот (г/ кг жира): олеиновой – 431,7, линолеиновой – 302,3, пальмитиновой – 167,2, миристиновой – 30,5, стеариновой – 24,9 и др. [45]. Биомасса личинок Tenebrio molitor включалась взамен соевого шрота и рыбной муки в рацион перепелов в количестве 7,5-30 г/ кг корма.

Выявлено повышение живой массы в опытных группах по сравнению с контрольной. Определено, что увеличение включения муки из личинок Tenebrio molitor до 30 г/кг корма в рационах перепелов улучшает качество мяса, массу тушек птиц и гистологию тонкого кишечника [46]. Сделан вывод, что мука из личинок мучного хрущака может использоваться в качестве замены рыбной муки в рационе перепелов-несушек в количестве до 30 г/кг [47]. В других экспериментах 50% соевого белка в рационе молодняка японских перепелов заменялось шротом из биомассы личинок персиковой плодовой мухи (Bactrocera zonata) и африканской хлопковой листовой моли (Spodoptera littoralis). Было замечено, что мука из насекомых имела более высокое содержание белков и жиров, более низкое содержание углеводов и большее количество насыщенных жирных кислот, чем соевый шрот. В результате проведенных экспериментов найдено, что перепела, которых кормили рационом, содержащим муку из насекомых, имели улучшенный рост, характеристики тушек и биохимические показатели мяса [48]. Наибольшее количество публикаций посвящено исследованию влияния замены рыбной муки или соевой муки на муку из личинок и куколок ЧЛ. В частности, рыбная мука в рационе японских перепелов на 50% и 100% заменялась высушенной мукой из личинок ЧЛ.

Результаты экспериментов показали, что рацион с добавлением 13,15% муки из личинок ЧЛ продемонстрировал значительное влияние на увеличение яйценоскости и массы яиц. Обнаружено, что иммунный ответ перепелов, получавших рацион с 100%- ной заменой рыбной муки на муку из личинок ЧЛ, значительно увеличился, о чем свидетельствует повышение средней фагоцитарной активности и активности макрофагов, а также более высокий титр антител против вируса птичьего гриппа [49]. Проверялось влияние частичной замены соевого шрота и масла на обезжиренную муку из личинок ЧЛ в рационах японских перепелов-бройлеров на состав мяса, содержание аминокислот, холестерина и минералов, профиль жирных кислот, окислительный статус и органолептические характеристики мяса. Содержа- 33 Птицеводство - №6-2021 КОРМЛЕНИЕ NUTRITION ние высушенной муки из личинок ЧЛ в рационе составляло 10 или 15%. Выявлено, что добавка муки из личинок ЧЛ не повлияла на состав мяса, содержание холестерина и окислительный статус мяса, а также на его сенсорные характеристики и наличие посторонних привкусов.

Определено, однако, что с увеличением содержания муки из личинок насекомого суммарные концентрации насыщенных и мононенасыщенных жирных кислот в мясе перепелов увеличиваются в ущерб фракции полиненасыщенных жирных кислот, что снижает полезность грудного мяса [50]. В тоже время выявлено, что рацион с содержанием 15% муки из личинок ЧЛ увеличивал содержание в мясе аспарагиновой и глутаминовой кислот, аланина, серина, тирозина и треонина, тем самым еще больше увеличивая биологическую ценность мясного белка. На рационе с наибольшим содержанием муки из личинок ЧЛ мясо перепелов показало самые высокие значения по концентрации кальция и самые низкие - фосфора [52]. Кроме того, выявлено, что яйца перепелов опытных групп имели самый высокий индекс формы, массу и процентное содержание скорлупы, а также более интенсивный цвет желтка [51]. Обезжиренная мука из личинок ЧЛ увеличивала содержание насыщенных жирных кислот в яйцах по сравнению с контролем в ущерб полиненасыщенной фракции [51]. Выявлено, что 10%-ное включение в рацион перепелов личинок ЧЛ, выращенных на субстрате, богатом n-3 жирными кислотами, не оказало отрицательного воздействия на кажущуюся переваримость питательных веществ, смертность и выход тушек [52].

Также указывается, что включение до 15% высушенной муки из личинок в рационы японских перепелов взамен соевого шрота и соевого масла не влияет на усвояемость питательных веществ [53]. Тем не менее, общим недостатком, отмеченным в большинстве исследований, было неоптимальное соотношение липидов в мясе птицы, получавшей муку из личинок ЧЛ: выявлено высокое количество насыщенных жирных кислот в ущерб полиненасыщенным [54]. Проводились эксперименты по замене соевой муки в рационе японских перепелов на муку из личинок ЧЛ в количестве 25- 100%. Выявлено, что шрот из личинок насекомого может заменить соевую муку в количестве до 54 г/кг корма без ущерба для живой массы и качества мяса птиц [55]. В странах Европы и Северной Америки для охотничьих и спортивных целей в охотхозяйствах выращиваются куропатки – серая (Perdix perdix), красная (Alectoris rufa), берберийская (Alectoris barbara). Они являются оседлыми птицами, живут в открытой местности. Питаются разнообразными семенами, иногда насекомыми [56-58]. Птенцов серой куропатки откармливали тремя рационами: первый включал личинок синей мясной мухи (Calliphora vicina), куколок муравьев и различных насекомых, второй включал малое количество насекомых, и третий содержал в своем составе биомассу свежих рыб – ряпушки и корюшки.

Выявлено, что птенцы серой куропатки, которых кормили насекомыми, имели большую массу в сравнении с особями из других групп [59]. В рационе для кормления птенцов берберийской куропатки 25 и 50% соевого-кукурузного шрота заменялись мукой из личинок Tenebrio molitor или ЧЛ. Выявлено, что птенцы куропаток, которых откармливали высушенной биомассой личинок насекомых, имели большую массу по сравнению с особями из контрольной группы. Определено, что присутствие муки из насекомых в рационе увеличивало индекс желтизны приготовленного мяса и способствовало изменению профиля жирных кислот. Так, в мясе птиц из экспериментальных групп определено более высокое содержание олеиновой кислоты и более низкое содержание пальмитиновой. Также обнаружено, что замена соевого белка в рационе на 50% мукой из личинок ЧЛ приводит к увеличению содержания в мясе лауриновой и пальмитолеиновой кислот. Кроме того, выявлено, что включение муки из личинок насекомых в рацион не повлияло на содержание холестерина в мясе [60]. Отмечено, что кормление птиц рационом, содержащим муку из личинок Tenebrio molitor, приводит к более высокому коэффициенту конверсии корма, по сравнению с рационом, в котором присутствует мука из личинок ЧЛ. Отмечено, что особи из контрольной группы имели большее значение массы всего пищеварительного тракта, желудка и слепой кишки, а также длину кишечника и слепой кишки по сравнению с птицами из опытных групп.

Птицы из контрольной группы имели более высокое содержание альбумина в крови и соотношение альбумина к глобулину [61]. Так же в мировой литературе имеются сведения о использовании муки из личинок ЧЛ в рационах для откорма цесарок (Numida meleagris). Мясо этой птицы по вкусу напоминает дичь, содержит меньше воды и жира, 34 Птицеводство - №6-2021 КОРМЛЕНИЕ NUTRITION чем куриное, по питательности и другим биологическим показателям считается лучшим из всех видов домашней птицы [33]. Проводились эксперименты по выращиванию птенцов цесарок в течение 8 недель с заменой рыбной муки (от 20 до 100%) мукой из личинок ЧЛ. Результаты экспериментов показали, что прирост живой массы значительно увеличился во всех группах, в рационе которых была мука из личинок насекомого, по сравнению с контрольной группой. Так, например, средняя живая масса особей, которых кормили рационом, содержащим 100% рыбной муки, составила 308 г; при замене рыбной муки на 100% мукой из личинок ЧЛ средняя живая масса составила 395 г [62]. Аналогичные зависимости получены при дальнейшем выращивании цесарок в период до 18 недель [63]. Указывается, что коэффициенты конверсии корма оказались одинаковыми для контрольной группы и группы, в которой рыбная мука полностью заменялась биомассой насекомого. Исследование показало, что муку из личинок насекомого можно безопасно использовать в качестве источника белка, поскольку она не вызывает каких-либо физиопатологических аномалий у птицы. Показатели роста цесарок в опытных группах свидетельствуют, что мукой из личинок ЧЛ можно заменить до 60% рыбной муки в рационах цесарок.

Делается вывод, что муку из личинок ЧЛ экономически более выгодно использовать для выращивания цесарок по сравнению с использованием рыбной муки [62]. Заключение. Таким образом, обобщены сведения о возможности использования муки из личинок различных видов насекомых в качестве ингредиента кормов для выращивания птиц в условиях птицеводства малой производительности. Наиболее перспективным видится использование в качестве ингредиента в рационе для выращивания уток, индеек, цесарок, перепелов и куропаток муки из личинок Hermetia illucens, ввиду того, что последние имеют наибольший выход биомассы в единицу времени по сравнению с другими насекомыми. К тому же, немаловажным фактором является и то обстоятельство, что личинки черной львинки могут выращиваться на различных отходах органического происхождения, переводя последние в ценное удобрение в результате своей жизнедеятельности. Ограниченный объем информации делает дальнейшие исследования в этой области перспективными, как с научной точки зрения, так и в ракурсе практического применения.