Сотрудники Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева смогли воплотить в жизнь мечту всех технологов и экологов – безотходное производство. Поскольку около 40% питательных веществ корма не переваривается и выводится с пометом, возникла идея использовать его для кормления животных и птицы. Они нашли способ полезного применения практически не утилизируемых отходов птицеводства и пивной промышленности. На смеси этих должным образом переработанных отходов можно выращивать кормовые дрожжи. В пивоваренной промышленности является крупнотоннажным отход – пивная дробина, которая образуется в процессе фильтрации пивного сусла. Чаще пивную дробину используют в непереработанном виде как корм для скота, но в таком виде сельскохозяйственные животные ее плохо усваивают. Одним из возможных вариантов решения проблемы утилизации обоих отходов стало их совместное использование для получения кормового белка из промышленных микроорганизмов. При этом помет после предварительной обработки служит для продуцентов белка источником минерального питания, а пивная дробина – источником углеводов. Как продуценты микробного белка исследователи выбрали два вида микроорганизмов: мицелиальных грибов Endomycopsis fibuligera и дрожжи Candida tropicalis. Куриный помет разбавляют и гидролизуют в кислых условиях; пивную дробину гидролизуют серной кислотой. После такой обработки никакие посторонние микроорганизмы, бывшие в отходах, не выживают.
В Англии птичий помет ферментируют, обрабатывают муравьиной кислотой и с добавками мелассы скармливают бычкам. У фирмы «ДеЛаваль» есть более 30 вариантов биологического обеззараживания навоза. По одной из технологий навоз направляется транспортером в центрифугу, где до 95% взвешенных частиц отделяют от влаги. Твердую фракцию с 36% сухого вещества выдерживают 3 месяца в специальном хранилище, затем гранулируют и дают скоту вместе с силосом. Применяют навоз для приготовления специальных силосов – вестлажа и навосажа. В США, например, делают следующие смеси: 57% коровьего навоза и 43% сена; 42% дробленой кукурузы, 12% кукурузного силоса и 40% свиного навоза. При откорме бычков используют около 0,5 млн. т мочевины, которую частично заменяют птичьим пометом как в чистом виде, так и с опилками. Овцы и козы охотно поедают вестлаж с 40% навоза крупного рогатого скота, 12% сенной резки и 12% дробленой кукурузы. В Молдавии свиной навоз влажностью 80-85% подвергали кислотному гидролизу. Твердая фракция (лигнин) шла на удобрение, а жидкая – для получения кормовых дрожжей. Технология их культивирования несложная, но культуральная жидкость содержит большое количество хлоридов и сульфатов, которых трудно избавиться. В Канаде для подготовки к скармливанию навоз предварительно смешивают с соломой, потом засевают спорами грибов. В результате получают высокобелковый корм, пригодный в пищу не только жвачным, но и моногастричным животным. В последнее время, чтобы уменьшить выделение азота и фосфора, применяют ферменты, повышающие перевариваемость и усвоение питательных веществ. В Европе, чтобы сократить выделение аммиака, азота и фосфора и улучшить перевариваемость кормов, используют кристаллические аминокислоты. При тщательном расчете рационов по доступным и синтетическим аминокислотам можно на откорме свиней убавить долю сырого протеина в комбикорме с 17,6 до 14,5%. Рост качества кормов и замена антибиотиков, например маннозолигосахарозой, также повышает перевариваемость кормов и усвояемость аминокислот.
Биомасса личинок комнатной мухи – полноценный белковый корм для свиней, телят, птицы, пушных зверей, рыб. В нем содержится 48-52% протеина, 7-14% жира, 7-10% клетчатки, 7% БЭВ, 11-17% золы, а также биологически активные вещества (витамины, экдизон и т.д.). Высокая эффективность использования нативных личинок объясняется хорошим усвоением питательных веществ, поскольку у полостных, мембранных и внутриклеточных механизмах переваримости добавляется так называемый индуцированный аутолиз (совместное переваривания пищи ферментами «хозяина» и «жертвы» в желудочно-кишечном тракте первого). Из личинок, куколок и самих мух можно получать высококачественный хитин и его производные, в частности хитозан, который применяется в медицинской, фармацевтической, пищевой и парфюмерной промышленности. В животноводстве он на 10-15% повышает резистентность поросят к инфекционным заболеваниям, на 20-40 г в сутки увеличивает привесы поросенка на откорме. Барабанная сушилка с температурой воздушного потока 120-140оС максимально сохраняет питательную ценность биомассы личинок мух и дает продукт, соответствующий утвержденному ветеринарно-санитарным требованиям к кормам животного происхождения. В ходе исследований в Центре биоинженерии РАН, Г. Уланова, к. б. н., А. Аксенов, Б. Кузнецов разработали оптимальный метод получения белкового препарата из массы личинок комнатной мухи (см. схему). [Р. Уланова, Б. Кузнецов, А. Аксенов. Технология производства нового белкового препарата // Комбикорма. – 2005г. – №2.] Биоматериал измельчали в блендере, удаляли липиды путем обработки смесью хлороформа и этилового спирта в соотношении 1:1. Белок экстрагировали из обезжиренной массы раствором щелочи при постоянном перемешивании, компоненты, которые не растворились, удаляли центрифугированием. Белок осаждали подкислением белкового экстракта и отделяли на центрифуге. Полученную белковую пасту высушивали. Этот способ апробирован в лабораторных условиях. Из массы опарышей получили опытный образец белкового препарата, изучили его основные характеристики. Конечный препарат является порошком кремового цвета, без запаха, с содержанием 77,2% белка, 50,5% незаменимых аминокислот, 7,0-8,0% влаги.
Автор статьи и фото в статье: Ляпустина Е.В.