14.607.21.0163. Разработка технических средств, биотехнологий выращивания нетрадиционных видов рыб и беспозвоночных для прогресса аквакультуры Южного и Северо-Западного федеральных округов России. 2016-2018гг.

Научный руководитель

Номер Соглашения о предоставлении субсидии/государственного контракта: 14.607.21.0163

Руководитель проекта: Матишов Геннадий Григорьевич

Тема: Разработка технических средств, биотехнологий выращивания нетрадиционных видов рыб и беспозвоночных для прогресса аквакультуры Южного и Северо-Западного федеральных округов России

Исполнитель: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Южный научный центр Российской академии наук

Ключевые слова: водные биоресурсы, аквакультура, нетрадиционные виды гидробионтов, биотехнологические методы, модернизация технических средств, комплексная переработка гидробионтов, пиленгас, судак, арктический голец, камчатский краб, морской еж, крио банк, методы сохранения репродуктивных клеток, корма для производителей рыб.

Цели и задачи исследования

Целью выполненных прикладных научных исследований (ПНИ), определенной условиями конкурса и техническим заданием, являлось создание технологий, методов и технических средств для индустриальной аквакультуры южных и арктических морей Российской Федерации с целью повышения эффективности рыбного хозяйства, восстановления и сохранения биологических ресурсов, рационального природопользования.

Проект был направлен на решение задач:

1.Создание технологий, методов и технических средств для индустриальной аквакультуры южных и арктических морей Российской Федерации с целью повышения эффективности рыбногохозяйства, восстановления и сохранения биологических ресурсов, рационального природопользования.

2 Разработка новых технических средств выращивания нетрадиционных гидробионтов в разных климатических условиях для перехода к технологиям импортозамещения, модернизации рыбохозяйственной и смежных отраслей экономики страны.

3 Разработка предложений по использованию новых технологических решений выращивания нетрадиционных объектов аквакультуры в Южном и Северо-Западном федеральных округах.

Актуальность и новизна исследования

Высокая окупаемость, опережающие темпы роста инвестиций в аквакультуру в мире, стремление обеспечить продовольственную безопасность, снизить нагрузку на биологические ресурсы, определяют актуальность развития этого направления.

Выращивание различных видов рыб является важным социально-экономическим фактором, определяющим современное развитие рыбохозяйственной отрасли России.

Введение в аквакультуру нетрадиционных объектов позволит вывести на рынок новую продукцию (рыба, беспозвоночные), дать фермерским и промышленных хозяйствам новые технологии и технические средства, привлечь бизнес структуры к развитию рыбохозяйственного комплекса и его составляющей аквакультуры в южном и северо-западном Федеральных округах.

Такие объекты как кефаль (пиленгас), судак важны для южных регионов и их выращивание позволит расширить ассортимент продукции, арктический голец, камчатский краб и морские ежи как объекты актуальны для северных регионов, а разработка и совершенствование методов их выращивания позволит вывести на рынок дополнительную продукцию. Создание криобанка репродуктивных клеток нетрадиционных объектов создаст резервный фонд генетического материала.

Перспективным направлением является разработка комплексных инновационных технологий переработки гидробионтов с получением новых пищевых продуктов, кормов.

Актуальным становиться разработка специализированных кормов для производителей, повышающих их репродуктивную функцию и оказывающих влияние на качество пищевой продукции (икры).

Описание исследования

В ходе выполнения ПНИ разработаны технологии, методы и технические средства для индустриальной аквакультуры южных и арктических морей Российской Федерации с целью повышения эффективности рыбного хозяйства, восстановления и сохранения биологических ресурсов, рационального природопользования:

1 Был выполнен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИЭР, в том числе, обзор научных информационных источников: статьи в ведущих зарубежных и (или) российских научных журналах, монографии и (или) патенты не менее 15 научно-информационных источников за период 2011 - 2016 гг., включающий анализ международных организаций по состоянию мирового рыболовства и аквакультуры.

2 Выполнены патентные исследования в соответствии с ГОСТ 15.011-96.

3 Проведены теоретические исследования, анализ современного рыбного хозяйства южного и северо-западного Федеральных округов; оценены потребности населения в продукции водного происхождения; изучено соотношение естественных и выращенных ресурсов в общем объёме потребляемой рыбопродукции; обзор общего состояния рыбохозяйственного комплекса южного и северо-западного округов РФ.

4 Были исследованы, обоснованы и выбраны методы направления исследований и способов решения поставленных задач:

- современные методы интенсивного выращивания нетрадиционных объектов аквакультуры;

- методы переработки качества продукции из морских ежей и отходов переработки камчатского краба Баренцева моря;

- методы для создания современного крио-банка репродуктора;

- обоснование методов создания специализированных кормов для рыб.

5 Проведены теоретические исследования к разработке биотехнологий выращивания рыб (кефаль-пиленгас, судак, арктический голец) и беспозвоночных (камчатский краб, морской еж), переработки гидробионтов, для различных климатических зон (южного и северо-западного федеральных округов) Российской Федерации.

6 Должны быть проведены теоретические исследования по определению оптимальных параметров водной среды, подбор режимов культивирования объектов (пиленгас, судак, арктический голец) и методов профилактики заболеваний.

Результаты исследования

В ходе реализации 1-го этапа получены результаты: проведен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, по биотехнологиям выращивания нетрадиционных видов рыб (кефали пиленгас, судака, арктического гольца), ценных морских видов беспозвоночных животных – камчатского краба и морского ежа, а также методов разработки кормов и технологий комплексной переработки гидробионтов. Дана краткая характеристика объектов исследования и перспективы разработки методов их культивирования с учетом биологических особенностей организма гидробионтов (рисунок 1,2).

Выбраны направления исследований, которые позволили определить методы выращивания кефали пиленгас и ее адаптации к искусственным условиям водной среды (температура, соленость, водообмен); определить перспективы использования новых технических средств для выращивания судака; наметить разработку новых рецептур кормов для производителей рыб по биологическим потребностям на разных этапах онтогенеза, обосновать использование доступного сырья; наметить подходы и выбрать методы к

комплексной переработки морских ежей и отходов промысла камчатского краба; обосновать блоки экспериментального образца криобанка для сохранения репродуктивных клеток нетрадиционных объектов аквакультуры.

Проведен анализ исследований современного рыбного хозяйства южного и Северо-Западного федеральных округов. Дана оценка потребности населения в продукции водного происхождения, изучено соотношение естественных и выращиваемых ресурсов в общем объеме потребляемой продукции. Анализ состояния аквакультуры за рубежом и в нашей стране выявил большое отставание России, которая в общем мировом масштабе занимает только 0,2%. Однако в последние годы наметилось развитие этого сектора экономики и увеличения производства произошло на 10%. Представлены результаты экспедиций по сбору репродуктивных клеток рыб (белорыбица) для замораживания и долгосрочного хранения в крио банке., на длительное сохранение заложено 150 мл репродуктивных клеток белорыбицы.

Новизна. На первом этапе выполнения проекта выявлена новизна. Предварительные исследования и аналитический обзор научно-технической и методической литературы позволили разработать технологическую платформу к новым биотехнологическим методам выращивания нетрадиционных объектов аквакультуры (кефаль, камчатский краб, морской еж) и новым техническим средствам, которые будут максимально приближены к разработкам мирового уровня, позволят увеличить объем рынка продукции аквакультуры в России на 10%.

Практическая значимость исследования

Результаты исследования могут быть использованы в областях: биологии, гидробиологии, ихтиологии, экологии, биотехнологии, аквабиотехнологии, аквабиокультуры, в области сельского хозяйства и рыбоводства. Также использованы в реальном секторе экономики РФ, в Агропромышленном комплексе и его составляющей рыбохозяйственном комплексе страны.

Предполагается внедрение новых технологий на фермерские хозяйства и промышленные предприятия, занимающиеся выращиванием осетровых рыб и других гидробионтов в рамках национального проекта «Развитие АПК».

Разработки позволят снизить энергоемкость производства, сократить до минимума потребление чистой воды, создать систему автоматизированного управления технологическим процессом, эффективно управлять режимами водной среды, сократить сроки выращивания гидробионтов, при снижении себестоимости продукции.

Разработки могут обеспечить население Южного и Северо-Западного федеральных округов РФ, не только новой продукцией, но свободными рабочими местами до 10% от занятости населения в рыбохозяйственной отрасли.

Экспериментальный образец устройства для повышения эффективности нереста и выращивания жизнестойкого потомства судака с высокими техническими показателями регулирования параметров водной среды по показателям назначения, должен увеличивать выход жизнеспособных личинок на 10-15% в сравнении с мировыми аналогами; увеличивать выход жизнестойкой молоди на 20%.

Методы интенсивного выращивания кефали - пиленгас и ее адаптации к искусственным условия среды должны обеспечивать высокий выход продукции с единицы полезной площади от 80% и высокую выживаемость объекта на всех этапах производственного цикла, а также сократить затраты на производство в сравнении с существующими технологиями на 10-20%.

Методика культивирования камчатского краба и морского ежа с контролем скорости роста и длительности межлиночных периодов в условиях Заполярья должна обеспечить интенсивное культивирование объектов с увеличением скорости роста на 5% и уровень выживания, приближенный к естественным (не менее 80%).

Продукт переработки морских ежей и отходов переработки краба с высоким содержанием БАВ должен обеспечивать полноценность корма, увеличить его усвояемость и снизить себестоимость продукции.

Рецептура и экспериментальная партия комбинированных кормов для рыб должна снизить себестоимость выращивания нетрадиционных объектов аквакультуры.

Криобанк-репродуктор должен обеспечивать высокое качество замораживания репродуктивных клеток, приближенное к международным аналогам и обеспечить выход после дефростации 80-95% в зависимости от вида рыб.