На сегодняшний день на нашей планете проживает порядка 8,07 млрд человек, а к концу 2023 численность населения, согласно прогнозу, достигнет 8,15 млрд. С увеличением количества людей на Земле, которое стремительно растет на более чем 90 миллионов человек в год, увеличивается спрос на пищевые продукты, включая продукцию мясной промышленности, птицеводства и аквакультуры. Для обеспечения кормового рациона животных, необходимых для производства пищевой продукции, требуются белковые ингредиенты. Важно учитывать как количество, так и качество протеина, поскольку это оказывает значимое влияние на продуктивность.
Дефицит качественного и доступного кормового протеина
Дефицит качественного и доступного кормового протеина является одной из наиболее актуальных проблем современного животноводства. Для нормализации кормов по уровню белка чаще всего используются продукты переработки сои и рыбная мука.
Соевый белок имеет растительное происхождение и не является полноценной заменой белкам животного происхождения из-за отличий в аминокислотном составе. При этом климатические условия в России не позволяют выращивать сою в достаточном объеме, что приводит к зависимости от импортных поставок. В связи с событиями 2022 года импорт сои существенно сократился, что привело к общему дефициту и росту цен на этот продукт.
Производство рыбной муки снижается уже много лет подряд. Это связано с истощением ресурсов мирового океана. В то же время спрос на этот продукт продолжает расти. Это приводит к значительному росту цен. Но главной проблемой рыбной муки является нестабильное качество, связанное как с тем, что состав улова все время разный, так и с широко распространенной фальсификацией. Слишком уж просто смешать рыбную муку с перьевой мукой, соевым шротом, мясокостной мукой, отрубями или мочевиной.
Соевый белок имеет растительное происхождение и не является полноценной заменой белкам животного происхождения из-за отличий в аминокислотном составе. При этом климатические условия в России не позволяют выращивать сою в достаточном объеме, что приводит к зависимости от импортных поставок. В связи с событиями 2022 года импорт сои существенно сократился, что привело к общему дефициту и росту цен на этот продукт.
Производство рыбной муки снижается уже много лет подряд. Это связано с истощением ресурсов мирового океана. В то же время спрос на этот продукт продолжает расти. Это приводит к значительному росту цен. Но главной проблемой рыбной муки является нестабильное качество, связанное как с тем, что состав улова все время разный, так и с широко распространенной фальсификацией. Слишком уж просто смешать рыбную муку с перьевой мукой, соевым шротом, мясокостной мукой, отрубями или мочевиной.
Альтернативные источники белка
Растущие цены, нестабильное качество и риск приобретения фальсифицированного продукта вынуждают производителей искать альтернативные источники белка для полной или частичной замены традиционных протеинов в рецептурах кормов. Одними из наиболее изученных и перспективных на сегодняшний день альтернативными источниками кормового протеина являются грибы (дрожжи), бактерии, микроводоросли и насекомые.
Аминокислотный профиль энтомопротеина схож мясным протеином. В качестве субстрата для выращивания насекомых используются отходы зерно-, масло-, спиртоперерабатывающих производств, фруктов и овощей, что соответствует принципу цикличной системы производства. Последние изменения в законодательстве значительно способствуют развитию этого направления. В июле 2017 года Европейская комиссия одобрила применение добавок на основе биомассы насекомых в кормах для аквакультуры, а с сентября 2021 года протеин из насекомых был разрешен для применения в кормлении домашней птицы и свиней. Однако, использование в 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 2 вида мух (Hermetia illucens, Musca domestica). В России деятельность в направлении исследований и производства энтомопротеина ведет ряд компаний: «Экобелок», «Энтопротек», «Ямстер» и др.
Существует ряд работ, свидетельствующих о возможности получения протеина путем культивирования одноклеточных микроорганизмов (бактерий, дрожжей, водорослей) на относительно недорогом субстрате (крахмал, меласса и другие побочные продукты переработки зерна, масло-жировой, спиртовой промышленности, а также углеводороды).
Культивирование одноклеточных водорослей (хлореллы) рассматривается как альтернатива белка в комбикормах для аквакультуры. Содержание сырого протеина в микроводорослях составляет 40−60%. Размножение хлореллы в оптимальных условиях происходит очень интенсивно, что позволяет за короткое время получать прирост биомассы в 200 раз больший, чем у высших растений. Наращивание биомассы хлореллы происходит за счет фотосинтеза, субстратом для размножения служат углекислый газ и вода, что делает производство довольно экологичным. Хлореллу выращивают как в открытых водоемах, так и в фотобиореакторах и ферментерах. Актуальным в области производства комбикормов для рыб, птиц и других видов является культивирование зеленых одноклеточных водорослей с целью получения натурального астаксантина с повышенной биодоступностью. Кормовые добавки на основе хлореллы в России производят компании: «АкваСар», «Амфор», «Лес» и др.
Аминокислотный профиль энтомопротеина схож мясным протеином. В качестве субстрата для выращивания насекомых используются отходы зерно-, масло-, спиртоперерабатывающих производств, фруктов и овощей, что соответствует принципу цикличной системы производства. Последние изменения в законодательстве значительно способствуют развитию этого направления. В июле 2017 года Европейская комиссия одобрила применение добавок на основе биомассы насекомых в кормах для аквакультуры, а с сентября 2021 года протеин из насекомых был разрешен для применения в кормлении домашней птицы и свиней. Однако, использование в 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 2 вида мух (Hermetia illucens, Musca domestica). В России деятельность в направлении исследований и производства энтомопротеина ведет ряд компаний: «Экобелок», «Энтопротек», «Ямстер» и др.
Существует ряд работ, свидетельствующих о возможности получения протеина путем культивирования одноклеточных микроорганизмов (бактерий, дрожжей, водорослей) на относительно недорогом субстрате (крахмал, меласса и другие побочные продукты переработки зерна, масло-жировой, спиртовой промышленности, а также углеводороды).
Культивирование одноклеточных водорослей (хлореллы) рассматривается как альтернатива белка в комбикормах для аквакультуры. Содержание сырого протеина в микроводорослях составляет 40−60%. Размножение хлореллы в оптимальных условиях происходит очень интенсивно, что позволяет за короткое время получать прирост биомассы в 200 раз больший, чем у высших растений. Наращивание биомассы хлореллы происходит за счет фотосинтеза, субстратом для размножения служат углекислый газ и вода, что делает производство довольно экологичным. Хлореллу выращивают как в открытых водоемах, так и в фотобиореакторах и ферментерах. Актуальным в области производства комбикормов для рыб, птиц и других видов является культивирование зеленых одноклеточных водорослей с целью получения натурального астаксантина с повышенной биодоступностью. Кормовые добавки на основе хлореллы в России производят компании: «АкваСар», «Амфор», «Лес» и др.
Промышленное культивирование одноклеточных грибов
Промышленное культивирование одноклеточных грибов позволяет получать продукт с высоким содержанием белка (микопротеин), который может использоваться для производства комбикормов. При создании особых условий культивирования можно добиться заданного аминокислотного профиля, а также содержания витаминов и микроэлементов в продукции.
Основными производителями кормовых дрожжей в нашей стране являются компании: «Биотрейд», «Песчанский завод сухих кормовых дрожжей», «Волжский гидролизно-дрожжевой завод», «Мамадышский спиртзавод», «ПК Петровский», «Биофуд». На предприятиях пивоваренной и хлебопекарной промышленности изготавливают кормовой белок из продуктов дрожжевого происхождения.
Основными производителями кормовых дрожжей в нашей стране являются компании: «Биотрейд», «Песчанский завод сухих кормовых дрожжей», «Волжский гидролизно-дрожжевой завод», «Мамадышский спиртзавод», «ПК Петровский», «Биофуд». На предприятиях пивоваренной и хлебопекарной промышленности изготавливают кормовой белок из продуктов дрожжевого происхождения.
Гаприн — протеин на основе природного газа
Наиболее интересным и перспективным направлением в области альтернативных белков является получение гаприна — протеина на основе природного газа. Такой продукт состоит из протеина на более, чем 75%, имеет стабильное качество, безопасен для окружающей среды. Но главное преимущество этой технологии в том, что масштабирование не ограничено доступность сырья. Таким образом, производство можно масштабировать на десятки и сотни тысяч тонн в год. Развитие технологии берет начало в СССР с 1980-х годов, в 1990-х годов производство было приостановлено, а в настоящее время происходит возрождение технологии.
Компанией ООО «ГИПРОБИОСИНТЕЗ» путем селекции, без применения методов молекулярно-генетической модификации был создан штамм-продуцент — Methylococcus capsulatus ГБС-15™, который по своим характеристикам превосходит все известные мировые аналоги, разработана уникальная конструкция ферментера и система автоматического управления технологическим процессом.
Все эти достижения поспособствовали настоящему прорыву в развитии технологии. Компанией разработана линейка продуктов на основе гаприна. Для производства комбикормов и премиксов предложен продукт DREAMFEED®, представляющий из себя биомассу инактивированных клеток непатогенных метанотрофных метанокисляющих бактерий на базе штамма Methylococcus capsulatus ГБС-15. Данный продукт является полноценным заменителем рыбной муки премиального класса, с лучшими качественными характеристиками.
Основными рынками для внедрения DREAMFEED® является сегмент кормов для аквакультуры, кормов для животноводства и птицеводства, а также кормов для домашних животных. Это в первую очередь связано с тем, что продукт имеет максимально схожий с рыбной мукой аминокислотный состав и является ее полноценным аналогом.
Проведенный ряд испытаний по замене рыбной муки на микробиологический протеин DREAMFEED® в кормах для молодняка свиней, цыплят-бройлеров, осетровых рыб, форели показал экономическую целесообразность ее частичной замены (до 40% по протеину), зоотехническую эффективность и положительное влияние на основные показатели продуктивности.
Компанией ООО «ГИПРОБИОСИНТЕЗ» путем селекции, без применения методов молекулярно-генетической модификации был создан штамм-продуцент — Methylococcus capsulatus ГБС-15™, который по своим характеристикам превосходит все известные мировые аналоги, разработана уникальная конструкция ферментера и система автоматического управления технологическим процессом.
Все эти достижения поспособствовали настоящему прорыву в развитии технологии. Компанией разработана линейка продуктов на основе гаприна. Для производства комбикормов и премиксов предложен продукт DREAMFEED®, представляющий из себя биомассу инактивированных клеток непатогенных метанотрофных метанокисляющих бактерий на базе штамма Methylococcus capsulatus ГБС-15. Данный продукт является полноценным заменителем рыбной муки премиального класса, с лучшими качественными характеристиками.
Основными рынками для внедрения DREAMFEED® является сегмент кормов для аквакультуры, кормов для животноводства и птицеводства, а также кормов для домашних животных. Это в первую очередь связано с тем, что продукт имеет максимально схожий с рыбной мукой аминокислотный состав и является ее полноценным аналогом.
Проведенный ряд испытаний по замене рыбной муки на микробиологический протеин DREAMFEED® в кормах для молодняка свиней, цыплят-бройлеров, осетровых рыб, форели показал экономическую целесообразность ее частичной замены (до 40% по протеину), зоотехническую эффективность и положительное влияние на основные показатели продуктивности.
