В междисциплинарную команду ученых вошли сотрудники Южного научного центра РАН и Донского государственного технического университета: академик РАН, профессор, д-р геогр. наук Геннадий Матишов, профессор, д-р тех. наук Дмитрий Рудой, профессор, д-р биол. наук Ирина Ткачева, д-р биол. наук Евгения Празднова, канд. филос. наук Анна Нейдорф, а также младший научный сотрудник Максим Куликов и инженер Надежда Недина.
Исследование сфокусировано на комплексном изучении технологии биофлок как высокоэффективного и устойчивого подхода в аквакультуре. Основная цель работы специалистов – сопоставить влияние BFT-системы и традиционной установки замкнутого водоснабжения (УЗВ) на ключевые параметры среды выращивания, изучить товарные качества и физиологическое состояние гидробионтов (организмов, приспособленных к обитанию в водной среде), а также оценить микробное белковое сырье, которое образуется в процессе работы системы.
В ходе эксперимента была создана стабильная BFT-среда с использованием пробиотических штаммов Bacillus velezensis, которая продемонстрировала высокую эффективность в поддержании оптимальных гидрохимических показателей. Параметры кислорода, нитритов, нитратов и общего аммонийного азота (TAN) в системе биофлока оставались в пределах нормы, сравнимой с УЗВ, что подтвердило способность системы биофлока к эффективной биологической очистке воды.
Особый интерес представляют результаты метагеномного анализа микробиома флоковых хлопьев, проведенного на пике их формирования (10-я неделя). Доминирующими компонентами сообщества оказались представители родов Runella (33%), Exiguobacterium (26%) и бактерии класса Clostridia (20%, в основном семейство Christensenellaceae). Эти роды обладают выраженной устойчивостью к экстремальным условиям и потенциальной пробиотической активностью, что открывает перспективы для управления составом микробиома с целью повышения эффективности системы.
Ключевой результат – значительное преимущество в темпах роста африканского клариевого сома (Clarias gariepinus), которого выращивают в системе аквакультуры – BFT-системе. При вдвое меньшем количестве вносимого комбикорма (2% от биомассы против 3% в УЗВ) рыба в экспериментальной группе достигла средней товарной массы 960 г за 6 месяцев, что существенно превысило показатели контрольной группы (840 г). Наиболее выраженный прирост наблюдался на начальных этапах выращивания.
Морфофизиологические и гематологические исследования подтвердили оптимальное состояние здоровья гидробионтов в BFT-системе. Патологоанатомическое вскрытие не выявило никаких отклонений от нормы, а состояние внутренних органов и жабр характеризовалось как удовлетворительное.
Важным практическим аспектом работы стала оценка питательной ценности самих флоков. Биохимический анализ показал, что микробный ил обладает богатым аминокислотным составом с высоким содержанием таких незаменимых аминокислот, как валин и лейцин. Сравнение с популярным кормовым объектом – червем Tubifex tubifex – продемонстрировало, что белок биофлока по содержанию ряда ключевых аминокислот является более ценным, что открывает широкие перспективы для его использования в качестве кормовой добавки в аквакультуре.
Таким образом, исследование показало значительный потенциал технологии биофлок не только как эффективного метода поддержания качества воды, но и как источника, наиболее подходящего экономичного белкового сырья для кормов. Согласно FAO**, технология биофлок позволяет говорить о BFT как о важном элементе «Blue Transformation», способствующем ее устойчивому и рентабельному развитию в рамках стратегии продовольственной безопасности.
Работа донских ученых выполнена в рамках Соглашения от 24.04.2025 года № 075-15-2025-528 на проведение крупных научных проектов по приоритетным направлениям научно-технологического развития проекта «Южный вектор национальной безопасности в условиях геополитических и климатических вызовов». Результаты исследований представлены в статье «Prospects of the BFT development for utilization of heterotrophic microbiome as a feed raw material source and maintenance of optimal parameters of the cultivation environment»* (Перспективы развития технологии биофлок для использования гетеротрофного микробиома как источника кормового сырья и поддержания оптимальных параметров среды), опубликованной в журнале Brazilian Journal of Biology**
Идея использования технологии биофлок (Biofloc Technology, BFT) появилась в 70-е гг. XX века. Суть ее в том, что в производственную экосистему включаются микробные сообщества. Чтобы расти, метаболиты ассимилируются, тем самым предотвращая загрязнение среды отходами жизнедеятельности. Они могут служить дополнительным источником белковой пищи, снизить опасность инвазий патогенных видов и имеют ряд экологических преимуществ. Это особенно востребовано в рыбном хозяйстве, промышленном рыболовстве и аквакультуре.
Олеся Фарберович, управление информационной политики
isdstu@mail.ru
