Альтернативные источники кормового протеина

На#nbsp;сегодняшний день на#nbsp;нашей планете проживает порядка 8,07 млрд человек, а#nbsp;к#nbsp;концу 2023 численность населения, согласно прогнозу, достигнет 8,15 млрд. С#nbsp;увеличением количества людей на#nbsp;Земле, которое стремительно растет на#nbsp;более чем 90 миллионов человек в#nbsp;год, увеличивается спрос на#nbsp;пищевые продукты, включая продукцию мясной промышленности, птицеводства и#nbsp;аквакультуры. Для#nbsp;обеспечения кормового рациона животных, необходимых для#nbsp;производства пищевой продукции, требуются белковые ингредиенты. Важно учитывать как количество, так и#nbsp;качество протеина, поскольку это оказывает значимое влияние на#nbsp;продуктивность.

Дефицит качественного и#nbsp;доступного кормового протеина является одной из#nbsp;наиболее актуальных проблем современного животноводства. Для#nbsp;нормализации кормов по#nbsp;уровню белка чаще всего используются продукты переработки сои и#nbsp;рыбная мука.

Соевый белок имеет растительное происхождение и#nbsp;не#nbsp;является полноценной заменой белкам животного происхождения из-за отличий в#nbsp;аминокислотном составе. При этом климатические условия в#nbsp;России не#nbsp;позволяют выращивать сою в#nbsp;достаточном объеме, что приводит к#nbsp;зависимости от#nbsp;импортных поставок. В#nbsp;связи с#nbsp;событиями 2022 года импорт сои существенно сократился, что привело к#nbsp;общему дефициту и#nbsp;росту цен на#nbsp;этот продукт.

Производство рыбной муки снижается уже много лет подряд. Это связано с#nbsp;истощением ресурсов мирового океана. В#nbsp;то#nbsp;же время спрос на#nbsp;этот продукт продолжает расти. Это приводит к#nbsp;значительному росту цен. Но#nbsp;главной проблемой рыбной муки является нестабильное качество, связанное как с#nbsp;тем, что состав улова все время разный, так и#nbsp;с#nbsp;широко распространенной фальсификацией. Слишком уж#nbsp;просто смешать рыбную муку с#nbsp;перьевой мукой, соевым шротом, мясокостной мукой, отрубями или мочевиной.

Растущие цены, нестабильное качество и#nbsp;риск приобретения фальсифицированного продукта вынуждают производителей искать альтернативные источники белка для#nbsp;полной или частичной замены традиционных протеинов в#nbsp;рецептурах кормов. Одними из#nbsp;наиболее изученных и#nbsp;перспективных на#nbsp;сегодняшний день альтернативными источниками кормового протеина являются грибы (дрожжи), бактерии, микроводоросли и#nbsp;насекомые.

Аминокислотный профиль энтомопротеина схож мясным протеином. В#nbsp;качестве субстрата для#nbsp;выращивания насекомых используются отходы зерно-, масло-, спиртоперерабатывающих производств, фруктов и#nbsp;овощей, что соответствует принципу цикличной системы производства. Последние изменения в#nbsp;законодательстве значительно способствуют развитию этого направления. В#nbsp;июле 2017 года Европейская комиссия одобрила применение добавок на#nbsp;основе биомассы насекомых в#nbsp;кормах для#nbsp;аквакультуры, а#nbsp;с#nbsp;сентября 2021 года протеин из#nbsp;насекомых был разрешен для#nbsp;применения в#nbsp;кормлении домашней птицы и#nbsp;свиней. Однако, использование в#nbsp;кормовых целях ограничено только 7 видами насекомых, включая 3 вида сверчков (Acheta domesticus, Gryllodes sigillatus, Gryllus assimilis), 2 вида мучных червей (Tenebrio molitor, Alphitobiusdiaperinus) и#nbsp;2 вида мух (Hermetia illucens, Musca domestica). В#nbsp;России деятельность в#nbsp;направлении исследований и#nbsp;производства энтомопротеина ведет ряд компаний: «Экобелок», «Энтопротек», «Ямстер» и#nbsp;др.

Существует ряд работ, свидетельствующих о#nbsp;возможности получения протеина путем культивирования одноклеточных микроорганизмов (бактерий, дрожжей, водорослей) на#nbsp;относительно недорогом субстрате (крахмал, меласса и#nbsp;другие побочные продукты переработки зерна, масло-жировой, спиртовой промышленности, а#nbsp;также углеводороды).

Культивирование одноклеточных водорослей (хлореллы) рассматривается как альтернатива белка в#nbsp;комбикормах для#nbsp;аквакультуры. Содержание сырого протеина в#nbsp;микроводорослях составляет 40−60%. Размножение хлореллы в#nbsp;оптимальных условиях происходит очень интенсивно, что позволяет за#nbsp;короткое время получать прирост биомассы в#nbsp;200 раз больший, чем у#nbsp;высших растений. Наращивание биомассы хлореллы происходит за#nbsp;счет фотосинтеза, субстратом для#nbsp;размножения служат углекислый газ и#nbsp;вода, что делает производство довольно экологичным. Хлореллу выращивают как в#nbsp;открытых водоемах, так и#nbsp;в#nbsp;фотобиореакторах и#nbsp;ферментерах. Актуальным в#nbsp;области производства комбикормов для#nbsp;рыб, птиц и#nbsp;других видов является культивирование зеленых одноклеточных водорослей с#nbsp;целью получения натурального астаксантина с#nbsp;повышенной биодоступностью. Кормовые добавки на#nbsp;основе хлореллы в#nbsp;России производят компании: «АкваСар», «Амфор», «Лес» и#nbsp;др.

Промышленное культивирование одноклеточных грибов позволяет получать продукт с#nbsp;высоким содержанием белка (микопротеин), который может использоваться для#nbsp;производства комбикормов. При создании особых условий культивирования можно добиться заданного аминокислотного профиля, а#nbsp;также содержания витаминов и#nbsp;микроэлементов в#nbsp;продукции.

Основными производителями кормовых дрожжей в#nbsp;нашей стране являются компании: «Биотрейд», «Песчанский завод сухих кормовых дрожжей», «Волжский гидролизно-дрожжевой завод», «Мамадышский спиртзавод», «ПК#nbsp;Петровский», «Биофуд». На#nbsp;предприятиях пивоваренной и#nbsp;хлебопекарной промышленности изготавливают кормовой белок из#nbsp;продуктов дрожжевого происхождения.

Наиболее интересным и#nbsp;перспективным направлением в#nbsp;области альтернативных белков является получение гаприна#nbsp;— протеина на#nbsp;основе природного газа. Такой продукт состоит из#nbsp;протеина на#nbsp;более, чем 75%, имеет стабильное качество, безопасен для#nbsp;окружающей среды. Но#nbsp;главное преимущество этой технологии в#nbsp;том, что масштабирование не#nbsp;ограничено доступность сырья. Таким образом, производство можно масштабировать на#nbsp;десятки и#nbsp;сотни тысяч тонн в#nbsp;год. Развитие технологии берет начало в#nbsp;СССР с#nbsp;1980-х годов, в#nbsp;1990-х годов производство было приостановлено, а#nbsp;в#nbsp;настоящее время происходит возрождение технологии.

Компанией ООО#nbsp;«ГИПРОБИОСИНТЕЗ» путем селекции, без применения методов молекулярно-генетической модификации был создан штамм-продуцент#nbsp;— Methylococcus capsulatus ГБС-15™, который по#nbsp;своим характеристикам превосходит все известные мировые аналоги, разработана уникальная конструкция ферментера и#nbsp;система автоматического управления технологическим процессом.

Все эти достижения поспособствовали настоящему прорыву в#nbsp;развитии технологии. Компанией разработана линейка продуктов на#nbsp;основе гаприна. Для#nbsp;производства комбикормов и#nbsp;премиксов предложен продукт DREAMFEED®, представляющий из#nbsp;себя биомассу инактивированных клеток непатогенных метанотрофных метанокисляющих бактерий на#nbsp;базе штамма Methylococcus capsulatus ГБС-15. Данный продукт является полноценным заменителем рыбной муки премиального класса, с#nbsp;лучшими качественными характеристиками.

Основными рынками для#nbsp;внедрения DREAMFEED® является сегмент кормов для#nbsp;аквакультуры, кормов для#nbsp;животноводства и#nbsp;птицеводства, а#nbsp;также кормов для#nbsp;домашних животных. Это в#nbsp;первую очередь связано с#nbsp;тем, что продукт имеет максимально схожий с#nbsp;рыбной мукой аминокислотный состав и#nbsp;является ее#nbsp;полноценным аналогом.

Проведенный ряд испытаний по#nbsp;замене рыбной муки на#nbsp;микробиологический протеин DREAMFEED® в#nbsp;кормах для#nbsp;молодняка свиней, цыплят-бройлеров, осетровых рыб, форели показал экономическую целесообразность ее#nbsp;частичной замены (до#nbsp;40% по#nbsp;протеину), зоотехническую эффективность и#nbsp;положительное влияние на#nbsp;основные показатели продуктивности.