УДК 639.2.05
ГУСЕВА Ю.А.
УРСУ Р.В.
Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова
УРСУ Р.В.
Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова
Ключевые слова: сазан, естественная кормовая база, индустриальное выращивание, аминокислотный скор, биологическая ценность.
В статье приведен аминокислотный анализ мышечной ткани сазана Волгоградского водохранилища и карпа, выращенного в садках.
Полученные данные свидетельствуют, что биологическая ценность белка карпа, выращенного в индустриальных условиях, была выше на 14,77 % по сравнению с сазаном, который вырос в естественных условиях.
Введение.
Рыба является важным и необходимым для здоровья человека продуктом питания, имеющим сбалансированный состав аминокислот. По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, на долю рыбы приходится 17% общемирового потребления животного белка населением планеты.
Продолжающийся рост населения и повышение благосостояния людей в некоторых крупных азиатских странах приводят к формированию устойчивого спроса на рыбу. Решение проблемы снабжения человека полноценной рыбной пищей связано с увеличением продукции аквакультуры [1, 3].
Отечественное товарное рыбоводство в основном представлено выращиванием карповых (по итогам 2016 г. карп занимал 35,6% от общего производства аквакультуры) и сиговых видов рыб, что связано с активным развитием прудового рыбоводства в прошлом. Так, по итогам 2019 г. карп и толстолобик занимали 35,6 и 22,4% соответственно от общего производства аквакультуры в России [8].
Обеспечение рыб рациональным питанием, имеющим сбалансированный состав аминокислот, — одна из главных проблем мировой аквакультуры.
Количество свободных аминокислот в тканях связано с уровнем поступившего с пищей белка, с потребностями организма в тех или иных аминокислотах, изменениями в механизме транспортных систем по доставке аминокислот [4].
В связи с вышеизложенным актуально проведение исследований по изучению белкового баланса мышечной ткани рыб, выросших в естественных условиях Волгоградского водохранилища и выращенных в индустриальных условиях.
Цель исследований — изучить аминокислотный состав мышечной ткани гидробионтов естественной ихтиофауны Волгоградского водохранилища и искусственно выращенных для оценки особенностей метаболизма и развития рыб. Современные исследования аминокислотного состава рыб проводили для изучения их пищевой ценности.
Методика исследований.
Нами были проведены исследования аминокислотного состава мышечной ткани сазана, представителя естественной ихтиофауны Волгоградского водохранилища и карпа, выращенного в садках при использовании искусственных комбикормов.
Сбор и обработку материалов осуществляли по общепринятой методике по три особи одинакового возраста и средней навеске [2].
Сбор материала сазана, представителя естественной ихтиофауны Волгоградского водохранилища, осуществляли на участках Волгоградского водохранилища в акваториях Саратовской области, расположенных на расстоянии около 37 км по береговой линии друг от друга, с июля по сентябрь 2019 г. были отловлены особи средней навеской около 1 кг.
Научные исследования по выращиванию карпа парской породы с использованием в рационе гранулированных комбикормов в садках проводили на базе садкового хозяйства ООО «Центр индустриального рыбоводства» (Энгельсский район, Саратовская область).
Рыбу выращивали в плавучей системе садков для научных исследований по содержанию и выращиванию рыбы, разработанной А. А. Васильевым, А. А. Карасевым и И. В. Поддубной (2013). Садки были изготовлены из безузловой латексированной дели размером 2,5×2,5×3,2 м.
Для исследований было отобрано 600 особей карпа парской породы, возраст (1+), с навеской 21,0 г, продолжительность исследований составила 18 недель.
Распознавание аминокислот осуществляли высокоэффективным методом жидкостной хроматографии с применением предколоночной модификации 6-аминоквинолин гидроксисукцинамидил карбаматом — AccQ по методу Waters AccQ-Tag с использованием набора реактивов WAT 52 880. Этот метод обеспечивает специфическую количественную модификацию первичных аминогрупп, аминокислот и аминосахаров. Он обладает высокой чувствительностью и высокой эффективностью разделения.
Результаты исследований обрабатывали статистически общепринятыми методиками биометрии [6] с помощью программного пакета анализа Microsoft Excel (2010, 2016). Полученные различия оценивали на достоверность по t-критерию Стъюдента.
Результаты исследований.
Известно, что в полной мере усвоение белка определяют незаменимые аминокислоты. Они не могут образовываться путем синтеза самостоятельно в организме и поступают в организм в составе белков пищи [7]. Исключение из пищевого рациона хотя бы одной из таких аминокислот, при сохранении содержания остальных, влечет за собой задержку роста и снижение массы тела растущего организма.
Заменимые аминокислоты могут производиться из других аминокислот и питательных веществ. Следует подчеркнуть, что хотя заменимые аминокислоты могут образовываться в организме, однако за счет эндогенного биосинтеза обеспечивается лишь минимальная потребность организма. Установлено, что при небольшом потреблении белка в том случае, когда потребность в незаменимых аминокислотах удовлетворяется полностью, лимитирующими становятся заменимые аминокислоты. Для обеспечения стабильного азотистого равновесия в организме необходимо примерно в 2 раза больше качественного белка, чем для того чтобы закрыть потребность в незаменимых аминокислотах. Таким образом, хотя заменимые аминокислоты не являются лимитирующим фактором в белковом питании, но их присутствие в питании также является обязательным.
Результаты аминокислотного анализа белка мышечной ткани представлены в табл. 1.
Проанализировав данные, полученные по аминокислотному составу мышечной ткани сазана, представителя естественной ихтиофауны Волгоградского водохранилища, можно сделать вывод о несбалансированности белка. В составе не обнаружена незаменимая аминокислоты триптофан. В белке мышечной ткани из незаменимых аминокислот превалируют лизин, треонин, лейцин + изолейцин, из заменимых аланин, глутаминовая кислота и аспарагиновая кислота.
Рыба является важным и необходимым для здоровья человека продуктом питания, имеющим сбалансированный состав аминокислот. По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, на долю рыбы приходится 17% общемирового потребления животного белка населением планеты.
Продолжающийся рост населения и повышение благосостояния людей в некоторых крупных азиатских странах приводят к формированию устойчивого спроса на рыбу. Решение проблемы снабжения человека полноценной рыбной пищей связано с увеличением продукции аквакультуры [1, 3].
Отечественное товарное рыбоводство в основном представлено выращиванием карповых (по итогам 2016 г. карп занимал 35,6% от общего производства аквакультуры) и сиговых видов рыб, что связано с активным развитием прудового рыбоводства в прошлом. Так, по итогам 2019 г. карп и толстолобик занимали 35,6 и 22,4% соответственно от общего производства аквакультуры в России [8].
Обеспечение рыб рациональным питанием, имеющим сбалансированный состав аминокислот, — одна из главных проблем мировой аквакультуры.
Количество свободных аминокислот в тканях связано с уровнем поступившего с пищей белка, с потребностями организма в тех или иных аминокислотах, изменениями в механизме транспортных систем по доставке аминокислот [4].
В связи с вышеизложенным актуально проведение исследований по изучению белкового баланса мышечной ткани рыб, выросших в естественных условиях Волгоградского водохранилища и выращенных в индустриальных условиях.
Цель исследований — изучить аминокислотный состав мышечной ткани гидробионтов естественной ихтиофауны Волгоградского водохранилища и искусственно выращенных для оценки особенностей метаболизма и развития рыб. Современные исследования аминокислотного состава рыб проводили для изучения их пищевой ценности.
Методика исследований.
Нами были проведены исследования аминокислотного состава мышечной ткани сазана, представителя естественной ихтиофауны Волгоградского водохранилища и карпа, выращенного в садках при использовании искусственных комбикормов.
Сбор и обработку материалов осуществляли по общепринятой методике по три особи одинакового возраста и средней навеске [2].
Сбор материала сазана, представителя естественной ихтиофауны Волгоградского водохранилища, осуществляли на участках Волгоградского водохранилища в акваториях Саратовской области, расположенных на расстоянии около 37 км по береговой линии друг от друга, с июля по сентябрь 2019 г. были отловлены особи средней навеской около 1 кг.
Научные исследования по выращиванию карпа парской породы с использованием в рационе гранулированных комбикормов в садках проводили на базе садкового хозяйства ООО «Центр индустриального рыбоводства» (Энгельсский район, Саратовская область).
Рыбу выращивали в плавучей системе садков для научных исследований по содержанию и выращиванию рыбы, разработанной А. А. Васильевым, А. А. Карасевым и И. В. Поддубной (2013). Садки были изготовлены из безузловой латексированной дели размером 2,5×2,5×3,2 м.
Для исследований было отобрано 600 особей карпа парской породы, возраст (1+), с навеской 21,0 г, продолжительность исследований составила 18 недель.
Распознавание аминокислот осуществляли высокоэффективным методом жидкостной хроматографии с применением предколоночной модификации 6-аминоквинолин гидроксисукцинамидил карбаматом — AccQ по методу Waters AccQ-Tag с использованием набора реактивов WAT 52 880. Этот метод обеспечивает специфическую количественную модификацию первичных аминогрупп, аминокислот и аминосахаров. Он обладает высокой чувствительностью и высокой эффективностью разделения.
Результаты исследований обрабатывали статистически общепринятыми методиками биометрии [6] с помощью программного пакета анализа Microsoft Excel (2010, 2016). Полученные различия оценивали на достоверность по t-критерию Стъюдента.
Результаты исследований.
Известно, что в полной мере усвоение белка определяют незаменимые аминокислоты. Они не могут образовываться путем синтеза самостоятельно в организме и поступают в организм в составе белков пищи [7]. Исключение из пищевого рациона хотя бы одной из таких аминокислот, при сохранении содержания остальных, влечет за собой задержку роста и снижение массы тела растущего организма.
Заменимые аминокислоты могут производиться из других аминокислот и питательных веществ. Следует подчеркнуть, что хотя заменимые аминокислоты могут образовываться в организме, однако за счет эндогенного биосинтеза обеспечивается лишь минимальная потребность организма. Установлено, что при небольшом потреблении белка в том случае, когда потребность в незаменимых аминокислотах удовлетворяется полностью, лимитирующими становятся заменимые аминокислоты. Для обеспечения стабильного азотистого равновесия в организме необходимо примерно в 2 раза больше качественного белка, чем для того чтобы закрыть потребность в незаменимых аминокислотах. Таким образом, хотя заменимые аминокислоты не являются лимитирующим фактором в белковом питании, но их присутствие в питании также является обязательным.
Результаты аминокислотного анализа белка мышечной ткани представлены в табл. 1.
Проанализировав данные, полученные по аминокислотному составу мышечной ткани сазана, представителя естественной ихтиофауны Волгоградского водохранилища, можно сделать вывод о несбалансированности белка. В составе не обнаружена незаменимая аминокислоты триптофан. В белке мышечной ткани из незаменимых аминокислот превалируют лизин, треонин, лейцин + изолейцин, из заменимых аланин, глутаминовая кислота и аспарагиновая кислота.
Таблица 1
Проанализировав данные, полученные по аминокислотному составу мышечной ткани карпа, выращенного в садках при использовании искусственных комбикормах, можно сделать вывод о сбалансированности белка. Установлено, что в белках мышечной ткани карпа превалирует содержание таких незаменимых аминокислот, как лизин, лейцин и изолейцин. Из заменимых аминокислот в белках мышечной ткани карпа превалирует содержание аланина и глутаминовой кислоты.
Общее содержание аминокислот значительно выше в мышечной ткани карпа, выращенного в индустриальных условиях. Белки мышечной ткани карпа по аминокислотному составу не уступают белкам мяса теплокровных животных.
Для большей наглядности полноценности белка нами был просчитан аминокислотный скор, который определяется как отношение содержания незаменимой аминокислоты в продукте к содержанию незаменимой аминокислоты в «идеальном белке», состав идеального белка брали с учетом новейших данных физиологических потребностей людей разных возрастных групп утвержденных в 2011 году ФАО [5] (табл. 2).
Общее содержание аминокислот значительно выше в мышечной ткани карпа, выращенного в индустриальных условиях. Белки мышечной ткани карпа по аминокислотному составу не уступают белкам мяса теплокровных животных.
Для большей наглядности полноценности белка нами был просчитан аминокислотный скор, который определяется как отношение содержания незаменимой аминокислоты в продукте к содержанию незаменимой аминокислоты в «идеальном белке», состав идеального белка брали с учетом новейших данных физиологических потребностей людей разных возрастных групп утвержденных в 2011 году ФАО [5] (табл. 2).
Таблица 2
Полученные данные свидетельствуют о низком содержании аминокислот в мышечной ткани сазана, выращенного в естественных условиях, их насыщенность не достигала 50 %. Мышечная ткань карпа, выращенного в индустриальных условиях, была недостаточно насыщена фенилаланином и гистидином.
Нами была проведена оценка биологической ценности белка по основным показателям: коэффициенты утилитарности аминокислотного состава, коэффициент сопоставимой избыточности, коэффициент различия аминокислотного состава, биологическая ценность рыбы (табл. 3).
Нами была проведена оценка биологической ценности белка по основным показателям: коэффициенты утилитарности аминокислотного состава, коэффициент сопоставимой избыточности, коэффициент различия аминокислотного состава, биологическая ценность рыбы (табл. 3).
Таблица 3
Большей питательной ценностью будет обладать мышечная ткань карпа при индустриальном выращивания, где коэффициент утилитарности составил 0,58. Из 100 г съеденного человеком белка только 2,03 г не будет усвоено организмом, при этом мышечная ткань сазана Волгоградского водохранилища 3,94 г. Об этом свидетельствует коэффициент сопоставимой избыточности.
Белок мышечной ткани карпа при индустриальном выращивании имеет меньшие различия в составе эссенциальных аминокислот. Биологическая ценность белка этой группы была выше на 14,77 % по сравнению с сазанами, которые выросли в естественных условиях.
Заключение.
Проанализировав данные, полученные по аминокислотному составу мышечной ткани рыб, выращенных в индустриальных условиях, можно сделать вывод о сбалансированности их белка.
Белок мышечной ткани карпа при индустриальном выращивании имеет меньшие различия в составе эссенциальных аминокислот. Биологическая ценность белка этой группы была выше на 14,77 % по сравнению с сазанами, которые выросли в естественных условиях.
Заключение.
Проанализировав данные, полученные по аминокислотному составу мышечной ткани рыб, выращенных в индустриальных условиях, можно сделать вывод о сбалансированности их белка.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Колмаков В. И., Колмакова А. А. / Аминокислоты в перспективных кормах для аквакультуры рыб: обзор экспериментальных данных // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Биология. — 2020. — Т. 13. — № 4. — С. 424−442.
2. Кузнецов В. А. / Количественный учёт молоди рыб в водохранилищах и озерах (методические подходы и возможности) // Типовые методики исследования продуктивности видов рыб в пределах их ареалов. — Вильнюс, 1985. — Ч. 5. — С. 26−35.
3. Макарова Г. П., Лыкасова И. А., Мухамедьярова З. П., Мижевикина А. С. // Аминокислотный состав мяса двухлеток карпа после применения кремнийсодержащего препарата // АПК России. — 2019. — Т. 26. — № 4. — С. 669−674.
4. Семыкина А. С., Васильев А. А., Григорьев В. С. / Анализ биохимических показателей крови ленского осетра при использовании в кормлении препарата "Виусид-вет" // Аграрный научный журнал. — 2018. — № 8. — С. 43−46.
5. Cостояние мирового рыболовства и аквакультуры. Достижение целей устойчивого развития. Рим. ФАO. 2018. 209 с. URL: www.fao.org/3/I9540RU/i9540ru.pdf/
6. Тарчоков Т. Т., Максимова В. И., Юлдашбаев Ю. А. / Генетика и биотехнология: учеб.-практ. пособие. // М.: КУРС: ИНФРА-М, 2016. — 112 с.
7. Guseva Y.A., Vasiliev А.A., Bannikova A.V., Kitaev I.A., Kokorev V.A., Baimishev Kh.B., Zaitsev V.V. / The relationship between introducing pancreatic hydrolysate of soy protein into the diet and the amino acid content in the muscle tissue of rainbow trout // Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. Vol. 10 (12). 2018. P. 3330−3332.
8. Farkas T., Csengeri I., Majoros F. et al. Metabolism of fatty acids in fish. II. Biosynthesis of fatty acids in relation to diet in the carp (Cyprinus carpio L.) // Aquaculture 14 (1), 1978. 57−65 р.
1. Колмаков В. И., Колмакова А. А. / Аминокислоты в перспективных кормах для аквакультуры рыб: обзор экспериментальных данных // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Биология. — 2020. — Т. 13. — № 4. — С. 424−442.
2. Кузнецов В. А. / Количественный учёт молоди рыб в водохранилищах и озерах (методические подходы и возможности) // Типовые методики исследования продуктивности видов рыб в пределах их ареалов. — Вильнюс, 1985. — Ч. 5. — С. 26−35.
3. Макарова Г. П., Лыкасова И. А., Мухамедьярова З. П., Мижевикина А. С. // Аминокислотный состав мяса двухлеток карпа после применения кремнийсодержащего препарата // АПК России. — 2019. — Т. 26. — № 4. — С. 669−674.
4. Семыкина А. С., Васильев А. А., Григорьев В. С. / Анализ биохимических показателей крови ленского осетра при использовании в кормлении препарата "Виусид-вет" // Аграрный научный журнал. — 2018. — № 8. — С. 43−46.
5. Cостояние мирового рыболовства и аквакультуры. Достижение целей устойчивого развития. Рим. ФАO. 2018. 209 с. URL: www.fao.org/3/I9540RU/i9540ru.pdf/
6. Тарчоков Т. Т., Максимова В. И., Юлдашбаев Ю. А. / Генетика и биотехнология: учеб.-практ. пособие. // М.: КУРС: ИНФРА-М, 2016. — 112 с.
7. Guseva Y.A., Vasiliev А.A., Bannikova A.V., Kitaev I.A., Kokorev V.A., Baimishev Kh.B., Zaitsev V.V. / The relationship between introducing pancreatic hydrolysate of soy protein into the diet and the amino acid content in the muscle tissue of rainbow trout // Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. Vol. 10 (12). 2018. P. 3330−3332.
8. Farkas T., Csengeri I., Majoros F. et al. Metabolism of fatty acids in fish. II. Biosynthesis of fatty acids in relation to diet in the carp (Cyprinus carpio L.) // Aquaculture 14 (1), 1978. 57−65 р.
AMINO ACID COMPOSITION OF CARP MUSCLE TISSUE GROWN IN NATURAL AND INDUSTRIAL CONDITIONS
Guseva Yu.A., Ursu R.V.
Saratov State Agrarian University named after N.I. Vavilov
Keywords: carp, natural food supply, industrial cultivation, amino acid score, biological value.
The article presents an amino acid analysis of the muscle tissue of carp of the Volgograd reservoir and carp grown in cages. The data obtained indicate that the biological value of the protein of carp grown in industrial conditions is 14.77% higher than that of carp grown in natural conditions.
Saratov State Agrarian University named after N.I. Vavilov
Keywords: carp, natural food supply, industrial cultivation, amino acid score, biological value.
The article presents an amino acid analysis of the muscle tissue of carp of the Volgograd reservoir and carp grown in cages. The data obtained indicate that the biological value of the protein of carp grown in industrial conditions is 14.77% higher than that of carp grown in natural conditions.