Научная статья
УДК 639.2 : 639.3.043
DOI: doi.org/10.48612/dalrybvtuz/2024-68-07
EDN: MTEIHQ

Оценка протеинового потенциала перспективных сырьевых источников для кормовых целей

Ольга Яковлевна Мезенова
Калининградский государственный технический университет, Калининград, Россия,
доктор технических. наук, профессор, заведующая кафедрой пищевой биотехнологии, Заслуженный работник рыбного хозяйства РФ, Заслуженный работник Высшей школы России, академик Международной Академии Холода, http://orcid.org/0000-0002-4716-2571
e-mail:This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Светлана Викторовна Агафонова
Калининградский государственный технический университет, Калининград, Россия,
кандидат технических наук, доцент кафедры пищевой биотехнологии, член-корреспондент Международной Академии Холода, http://orcid.org/0000-0002-5992-414X
e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Наталья Юрьевна Романенко
Калининградский государственный технический университет, Калининград, Россия,
кандидат технических наук, доцент кафедры пищевой биотехнологии, член-корреспондент Международной Академии Холода, http://orcid.org/0000-0002-7433-7189
e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Наталья Сергеевна Калинина
Калининградский государственный технический университет, Калининград, Россия,
заведующая лабораториями кафедры пищевой биотехнологии, http://orcid.org/0000-0003-0942-5411
e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Владимир Владимирович Волков
Калининградский государственный технический университет, Калининград, Россия,
директор Центра белка кафедры пищевой биотехнологии, http://orcid.org/0000-0001-5560-7131
e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Аннотация. Проблема качественного кормового белка сдерживает интенсивное развитие животноводства, птицеводства, аквакультуры. Современное кормопроизводство использует в качестве источника протеина рыбную, мясокостную, перьевую кормовую муку, растительные белки. Перспективным источником протеина становятся гидролизаты недовостребованного вторичного рыбного и хитинсодержащего сырья. Целью исследования являлась оценка протеинового потенциала продуктов глубокого гидролиза данного сырья для использования в кормах для рыбоводства. Объектами исследования являлись отходы от разделки рыбы (чешуя, головы копченой кильки), головогрудь камчатских крабов, северной и белоногой креветок. Данное сырье из-за высокой минерализации, коптильных компонентов и содержания хитина практически не перерабатывается на кормовые продукты традиционными методами. В работе сырье подвергали ферментативному и высокотемпературному гидролизу в водной среде под давлением. После фракционирования гидролизатов и их сушки получали две протеинсодержащие добавки, представляющие собой водорастворимые и водонерастворимые порошкообразные дисперсии. Изучены общий химический состав, фракционно-молекулярное распределение и аминокислотный состав белков в полученных добавках. Содержание белка в водорастворимой добавке составляло от 63,8 % до 97,7 % в зависимости от вида сырья и способа гидролиза, при этом молекулярная масса 92-95 % пептидных молекул в добавках колебалась в пределах 5-10 кДа. В сравнительных биологических экспериментах по введению водорастворимых добавок в состав комбикормов молоди сига и радужной форели в количестве 5% взамен рыбной муки получен достоверный прирост морфометрических показателей опытных рыб относительно контрольных. Полученные результаты свидетельствуют о высоком протеиновом потенциале изученных сырьевых источников и рациональности его использования в кормовых технологиях.

Ключевые слова:  протеины, вторичное рыбное сырье, хитинсодержащие отходы, гидролиз, пептидно-протеиновая добавка, комбикорма, аквакультура

Благодарности.  Исследования выполнены в рамках государственного задания Федерального агентства по рыболовству по теме: «Получение биологически активных веществ из побочных и недовостребованных водных биологических ресурсов для рыбоводных и технических целей» (Рег. № 122030900082-3). Благодарим директора консультационно-исследовательской лаборатории UBF (Германия), доктора Томаса Мерзеля за помощь с аналитическими исследованиями и к.б.н. Е. В. Шахову за помощь в биологических испытаниях.

Скачать статью.

© Мезенова О. Я., Агафонова С. В., Романенко Н. Ю., Калинина Н. С., Волков В. В., 2024
Для цитирования:  Мезенова О. Я., Агафонова С. В., Романенко Н. Ю., Калинина Н. С., Волков В. В. Оценка протеинового потенциала перспективных сырьевых источников для кормовых целей // Научные труды Дальрыбвтуза. 2024. Т. 68, № 2. С. 61–72.
Статья поступила в редакцию 03.05.2024; одобрена после рецензирования 22.05.2024; принята к публикации 10.06.2024

Origrnal article

Assessment of the protein potential of promising raw material sources for feed purposes

Olga Ya. Mezenova
Kaliningrad State Technical University, Kaliningrad, Russia, 
Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Department of Food Bio-Technology, Honored Worker of the Fisheries of the Russian Federation, Honored Worker of the Higher School of Russia, Academician of the International Academy of Refrigeration, http://orcid.org/0000-0002-4716-2571
e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Svetlana V. Agafonova
Kaliningrad State Technical University, Kaliningrad, Russia, 
PhD in Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Food Biotechnology, Corresponding Member of the International Academy of Refrigeration, http://orcid.org/0000-0002-5992-414X
e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Natalia Yu. Romanenko
Kaliningrad State Technical University, Kaliningrad, Russia, 
PhD in Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Food Biotechnology, corresponding member of the International Academy of Refrigeration, http://orcid.org/0000-0002-7433-7189
e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Natalia S. Kalinina
Kaliningrad State Technical University, Kaliningrad, Russia, 
Head of Laboratories of the Department of Food Biotechnology, http://orcid.org/0000-0003-0942-5411
e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Vladimir V. Volkov
Kaliningrad State Technical University, Kaliningrad, Russia, 
Director of the Protein Center of the Department of Food Biotechnology, http://orcid.org/0000-0001-5560-7131
e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Abstract. The problem of high-quality feed protein is holding back the intensive development of livestock farming, poultry farming, and aquaculture. Modern feed production uses fish, meat and bone, feather feed meal, and vegetable proteins as a source of protein. Hydrolysates of under-demanded secondary fish and chitin-containing raw materials are becoming a promising source of protein. The purpose of the study was to evaluate the protein potential of the products of deep hydrolysis of this raw material for use in feed for fish farming. The objects of the study were waste from fish cutting (scales, heads of smoked sprat), cephalothorax of Kamchatka crabs, northern and whiteleg shrimp. Due to their high mineralization, smoking components and chitin content, these raw materials are practically not processed into feed products using traditional methods. In the work, the raw materials were subjected to enzymatic and high-temperature hydrolysis in an aqueous environment under pressure. After fractionation of the hydrolysates and their drying, two protein-containing additives were obtained, which were water-soluble and water-insoluble powder dispersions. The general chemical composition, fractional-molecular distribution and amino acid composition of proteins in the resulting supplements were studied. The protein content in the water-soluble additive ranged from 63.8% to 97.7% depending on the type of raw material and method of hydrolysis, while the molecular weight of 92-95% of the peptide molecules in the additive ranged from 5-10 kDa. In comparative biological experiments on the introduction of water-soluble additives into the feed composition of juvenile whitefish and rainbow trout in an amount of 5% instead of fish meal, a significant increase in the morphobiological parameters of experimental fish relative to control ones was obtained. The results obtained indicate the high protein potential of the studied raw material sources and the rationality of its use in feed technologies.

Keywords: proteins, secondary fish raw materials, chitin-containing waste, hydrolysis, peptide-protein additive, feed, aquaculture

Acknowledgments. The study were carried out within the framework of the State Assignment of Roskomry-bolovstvo on the topic: “Obtaining biologically active substances from by-products and under-demanded aquatic biological resources for fish farming and technical purposes” (Reg. No. 122030900082-3). We thank the Director of the UBF Consulting and Research Laboratory (Germany), Dr. Thomas Mоerzel for his assistance with analytical studies, as well as Ph.D. Shakhov E.V. for assistance in biological testing.

© Mezenova O. Ya., Agafonova  S. V., Romanenko N. Yu., Kalinina N. S., Volkov V. V., 2024
The article was submitted 03.05.2024; approved after reviewing 22.05.2024; accepted for publication  10.06.2024