Биологические основы кормления

Водная среда создает особые условия для развития органической жизни, что отражается на биохимическом составе гидробионтов. Поскольку конечным трофическим звеном в водоемах являются рыбы, они могут получать все биохимические элементы предыдущих звеньев.

Основной пищей как морских, так и пресноводных рыб являются животные организмы, населяющие толщу воды, придонные и донные участки водоема, – ракообразные, личинки насекомых, черви, моллюски, мелкая рыба, молодь рыб и др.

Не составляют исключения и основные объекты индустриального рыбоводства в нашей стране – форель, осетры, карпы, сиги, лососи. Растительноядные рыбы, по сравнению с травоядными наземными позвоночными, занимают среди рыб значительно меньшее место и обитают преимущественно в южных широтах, но и там их доля сравнительно невелика. Так, в Черном море они составляют около 4, в Каспийском – 1, в Аральском – менее 8%. Лишь в субтропических и тропических зонах процент растительноядных повышается до 20-30. Виды рыб, для которых основной пищей является детрит, малочисленны.

Отметим, что в составе пищи, потребляемой растительноядными рыбами, нередко в небольшом количестве (несколько процентов) находят зоопланктонные организмы, попадающие, как считается, случайно, вместе с основной пищей. Учитывая, что кормовой коэффициент у растительноядных рыб обычно очень высок – 20 – 70, эти несколько процентов животной высокобелковой пищи выливаются в ощутимое количество белка.

В раннем онтогенезе практически все виды, в том числе и растительноядные, используют в качестве корма мелкие формы зоопланктона.

Таким образом, потребление животных высокобелковых кормов характерно для молоди рыб и подавляющего большинства рыб старших возрастов.

Вместе с тем в содержимом кишечника, особенно карповых рыб, нередко отмечаются водоросли, остатки высшей растительности, что относится к вынужденной пище и объясняется неблагоприятными условиями – снижением кормовой базы, обострением пищевой конкуренции, выпадением теплолюбивых форм зоопланктона в связи со сменой сезона и др. так, Г.П. Мельничук (1975) наблюдал в отдельные малопродуктивные годы повышение (до 65% и более) содержания водорослей, детрита и макрофитов в пищеварительном тракте молоди плотвы, леща, густеры, сазана из днепропетровских водохранилищ, причем это существенным образом отражалось на темпе роста рыб. Основной же пищей молоди изученных видов были ракообразные, личинки хирономид и другие животные организмы. Именно они обеспечивали высокую скорость роста и развития.

Свойственная рыбам полифагия позволяет адаптироваться к непостоянству кормовой базы, при этом рыбы средних и северных широт отличаются большей полифагией, чем таковые южных широт. Эта способность рыб к смене корма интересна для нас с точки зрения возможности пищеварительного тракта адаптироваться к разному по структуре и составу искусственному корму. Но вместе с тем, если остановка роста рыб в природе оправданна, так как позволяет сохранить популяцию в условиях низкой кормности, то в рыбоводстве торможение прироста биомассы рыбы (т.е. продукции) в единицу времени всегда связано с экономическими потерями.

Общий химический состав естественной пищи рыб. Натуральная пища рыб содержит большое количество белка, и это основная биохимическая особенность питания рыб в природе. Если многие наземные позвоночные, в том числе и сельскохозяйственные животные, обеспечивают свою потребность в белке путем потребления больших объемов низкобелковой труднопереваримой растительной пищи, то рыбы в большинстве случаев питаются легкоусвояемым высокобелковым кормом.

Белок. Количество белка в сухом веществе беспозвоночных и рыб в зависимости от их вида, условий кормности, абиотических факторов колеблется в пределах 56 – 70%. Исключение составляют лишь моллюски и гаммариды, у которых значительная часть сухого вещества представлена элементами раковины, панциря, жестких покровных тканей. У них белок составляет 40 – 50% сухого вещества. В то же время у наземных растений (трава, зерно, семена, корнеплоды и т. д.) – преимущественной пищи сельскохозяйственных животных и птиц – уровень протеина обычно не превышает 5 – 14%. Преобладающими здесь являются углеводы, достигающие 70 – 80% сухого вещества. Исключение составляют бобовые, у которых содержание белка колеблется в пределах 18 – 35, а углеводов – 40-60%.

Высоким содержанием белка (в среднем около 40 -60% сухого вещества) характеризуются и одноклеточные и колониальные микроводоросли, служащие пищей водным беспозвоночным, на используемые и в питании некоторыми растительноядными видами рыб, например, белым толстолобиком.

Среди одноклеточных водорослей меньший уровень протеина в сухом веществе отмечается у диатомовых из-за наличия панциря. Зольность их достигает 40% и более. Но в органическом веществе этих микроводорослей содержание белка превышает 60% сухого вещества.

Белок водорослей по аминокислотному составу уступает белку водных беспозвоночных и позвоночных животных.

Сравнительно высоким уровнем белка отличаются и некоторые водные растения, например, ряска (19%), но доступность его понижена из-за большого количества труднопереваримой клетчатки, свойственной макрофитам.

Определенное количество белка животного, растительного, бактериального происхождения содержит детрит, состоящий из отмерших водных организмов. Его химический состав существенно меняется в зависимости от происхождения и степени разложения. Так, растительный детрит чрез некоторое время после начала разложения имел даже более высокую пищевую ценность, чем сам фитопланктон или рдест, что связано с развитием бактерий. Детрит из ложа пруда практически полностью был минерализован.

Несмотря на известную пищевую ценность водных микро- и макрофитов, детрита, служащих для некоторых видов рыб основной пищей, большинство видов питается преимущественно животными организмами, белок которых отличается полноценным аминокислотным составом и высокой доступностью.

Жиры, углеводы, зола. Значительные колебания уровня жира (от 6 до 32%) и углеводов (от 2 до 27%) у водных организмов, по данным разных авторов, объясняются, по всей вероятности, различными методами извлечения липидов (Уголев, Кузьмина, 1993). При использовании классического метода Сокслета для извлечения жира применяется один растворитель – серный эфир, который легко экстрагирует в основном запасные энергетические вещества (триацилглицерины, эфиры холестерина). В методе Фольча экстракцию производят двумя растворителями: хлороформом, близким по действию к серному эфиру, и метанолом, позволяющим извлечь липиды, упакованные в биомембранах, – фосфолипиды, холестерин. При втором методе цифры, характеризующие содержание жира у гидробионтов, получаются выше – 26 – 32% против 6 – 22%.

Необходимо отметить, что в последнее время за рубежом наметилась тенденция вводить в состав разрабатываемых для рыб искусственных кормов очень высокое количество жира – 20 – 30% и более к массе сухого корма, что существенно повышает усвояемость питательных веществ. Видимо, такое увеличение оправдано, если учесть высокое содержание липидов в естественной пище.

Поскольку содержание углеводов часто определяется расчетным путем (по разности), их процент при увеличении процента липидов снижается. При содержании липидов 26 – 32% уровень углеводов у беспозвоночных обычно не превышает 2 – 4%. Низкое количество углеводов является важнейшей особенностью биохимического состава естественных кормов рыб.

В растительной пище наземных позвоночных углеводы составляют основную массу сухого вещества – 70 – 80% (трава, зерно, плоды), даже у бобовых – до 60%. При этом значительная часть углеводов (7 – 30%) представлена клетчаткой – опорной тканью растений.

Большие колебания зольных веществ у гидробионтов (от 3 до 44%) связаны с наличием у ряда беспозвоночных раковины, панциря, жестких покровных тканей.

Источники энергии. Белки, жиры, углеводы пищи обеспечивают организм животного не только пластическим материалом для роста и обмена тканей, но и энергией.

В естественной пище рыб (зоопланктон, зообентос) около 60% всей энергии представлено энергией белка. В отличие от этого наземная растительная пища богата энергией углеводов, которая составляет более 70% всей обменной энергии растительной массы.

Подытоживая общую количественную характеристику биохимического состава природного рациона большинства рыб, отметим, что он богат белком, который составляет более половины сухого вещества пищи и является преобладающим источником энергии (около 60%). Углеводы находятся в минимальных количествах (Остроумова, 2001).