tinroИзвестия ТИНРОIzvestiya TINRO1606-99192658-5510ТИНРО10.26428/1606-9919-2017-190-196-203tinro-327Research ArticleАКВАКУЛЬТУРАAQUACULTUREИсследование влияния ферментации сахарины японской на химический состав комбикормов для молоди трепангаStudy on influence of Saccharina japonica fermentation on chemical composition of mixed fodder for sea cucumber juvenilesРоговАлександр МаксимовичRogovAlexander M.aleksandr.rogov@tinro-center.ruТихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центрRussian Federation2017300920171903196203Copyright © Рогов А.М., 20172017Рогов А.М.Rogov A.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiya.tinro-center.ru/jour/article/view/327

Исследовали гидролиз сахарины японской комплексными ферментными препаратами: целлолюкс F, оллзайм BG, оллзайм PT, оллзайм Вегпро при температуре 55оС и рН 6 и вискофло MG при 60оС. Под действием ферментных препаратов в сахарине снижается содержание высокомолекулярных полисахаридов и увеличивается количество легкогидролизуемых углеводов. Использование водорослей после ферментации в составе комбикормов повышает их биологическую ценность за счет изменения соотношения легкогидролизуемых и высокомолекулярных полисахаридов. Ферментированная сахарина в составе комбикормов увеличивает прирост молоди трепанга по сравнению с комбикормом с натуральной сахариной.

Enzymatic processing of laminaria Saccharina japonica by industrial enzymes of proteolytic, mixed and amylolytic (cellulosolytic) action (CelloLux-F, Viscoflu MG, Allzyme РТ, Allzyme Vegpro, and Allzyme BG) is investigated. Alginase activity of enzyme preparations was measured by spectrophotometry with an anthrone reagent. Chemical composition of algae and fodder was determined by standard research methods. Total content of nitrogenous substances in the raw materials was determined by Kjeldahl method on the Kjeltec auto 10 SO Analyzer (Tecator, Japan). Alginic acid content was determined by titration method. Total lipid content was determined by Blight-Dayer method. The content of easily hydrolysable polysaccharides was determined by titration according to Bertrand. In the experiment, CelloLux-F had the highest alginase activity and Allzyme РТ had the lowest activity. Activity of other enzymes lowered in the order: Viscoflu MG > Allzyme BG > Allzyme Vegpro. The alginase activity of enzyme preparations determines their concentrations necessary for hydrolysis. Following to recommendations of the enzyme preparations manufacturers and cited information on their usage, the raw alga materials was processed during 6 hours under pH 6, gm 1 : 10-1 : 12 and temperature 55оC and 60оC. Under the processing, the main changes occur in quantitative composition of carbohydrates, namely the alginic acid content is reduced in 17.2-25.3 %, the fiber content is reduced in 38.5-74.0 % and the amount of easily hydrolyzable carbohydrates is increased in 2.7-3.7 times. Degree of the polysaccharides hydrolysis after processing with different enzyme preparations has lowered in the order: Allzyme BG (36.9 %) > CelloLux-F (35.5 %) > Allzyme Vegpro (34.6 %) > Viscoflu MG. The fermented algae were introduced into the mixed fodder formula. Using the processed alga instead of natural one allows to increase the content of easily hydrolyzable polysaccharides and to decrease the content of high-molecular polysaccharides as alginic acid and cellulose. Food efficiency of the mixed fodder was examined by biological testing with using pigmented sea cucumber juveniles with weigh 40-90 mg as the test-objects; the testing was conducted on the basis of aquaculture research complex Zapovednoe in the Kievka Bay (northwestern Japan Sea). The mixed fodder with natural laminaria from the Kiyevka Bay was used as a control in examination. Value of the mixed fodder was estimated by gain in body weight of test-objects. The tests showed the 3-5 times higher gains of the sea cucumber juveniles fed by the mixed fodder with fermented laminaria in compare with the control mixed fodder based on unprocessed algae.

сахарина японскаяферментацияхимический составкорммолодь трепангаSaccharina japonicafermentationchemical compositionmixed foddersea cucumber juvenileReferencesАлексеева З.Ю., Еникеев А.Х., Галынкин В.А. и др. Полиферментативный гидролиз полисахаридов водорослей Laminaria saccharina // Изв. СПбГТИ (ТУ). - 2009. - № 6(32). - С. 50-53.Алексеева З.Ю., Еникеев А.Х., Галынкин В.А. и др. Полиферментативный гидролиз полисахаридов водорослей Laminaria saccharina // Изв. СПбГТИ (ТУ). - 2009. - № 6(32). - С. 50-53.Аминина Н.М., Вишневская Т.И., Гурулева О.Н., Ковековдова Л.Т. Состав и возможности использования бурых водорослей дальневосточных морей // Вестн. ДВО РАН. - 2007. - № 6. - С. 123-130.Аминина Н.М., Вишневская Т.И., Гурулева О.Н., Ковековдова Л.Т. Состав и возможности использования бурых водорослей дальневосточных морей // Вестн. ДВО РАН. - 2007. - № 6. - С. 123-130.Бакунина И.Ю., Шевченко Л.С., Недашковская О.И. и др. Поиск фукоидан-гидролаз среди морских микроорганизмов // Микробиология. - 2000. - Т. 69, № 3. - С. 370-376.Бакунина И.Ю., Шевченко Л.С., Недашковская О.И. и др. Поиск фукоидан-гидролаз среди морских микроорганизмов // Микробиология. - 2000. - Т. 69, № 3. - С. 370-376.Боголицын К.Г., Каплицин П.А., Ульяновский Н.В., Пронина О.А. Комплексное исследование химического состава бурых водорослей Белого моря // Химия растительного сырья. - 2012. - № 4. - С. 153-160.Боголицын К.Г., Каплицин П.А., Ульяновский Н.В., Пронина О.А. Комплексное исследование химического состава бурых водорослей Белого моря // Химия растительного сырья. - 2012. - № 4. - С. 153-160.Бурштейн А.И. Методы исследования пищевых продуктов : моногр. - Киев : Госмед-издат УССР, 1963. - 644 с.Бурштейн А.И. Методы исследования пищевых продуктов : моногр. - Киев : Госмед-издат УССР, 1963. - 644 с.Ермакова С.П., Бурцева Ю.В., Сова В.В. и др. Белки бурых водорослей - ингибиторы эндо-1-3-b-D-глюканаз морских беспозвоночных // Биохимия. - 2001. - Т. 66, № 2. - С. 234-241.Ермакова С.П., Бурцева Ю.В., Сова В.В. и др. Белки бурых водорослей - ингибиторы эндо-1-3-b-D-глюканаз морских беспозвоночных // Биохимия. - 2001. - Т. 66, № 2. - С. 234-241.Кадникова И.А., Аминина Н.М., Мокрецова Н.Д., Рогов А.М. Применение разных видов водорослей в составе кормов для молоди трепанга // Вестн. АГТУ. Сер. Рыб. хоз-во. - 2015. - № 4. - С. 62-68.Кадникова И.А., Аминина Н.М., Мокрецова Н.Д., Рогов А.М. Применение разных видов водорослей в составе кормов для молоди трепанга // Вестн. АГТУ. Сер. Рыб. хоз-во. - 2015. - № 4. - С. 62-68.Методы определения содержания альгиновой кислоты и соотношения в ней уроновых кислот : метод. рекомендации / Н.М. Аминина, А.В. Подкорытова. - Владивосток : ТИНРО, 1991. - 16 с.Методы определения содержания альгиновой кислоты и соотношения в ней уроновых кислот : метод. рекомендации / Н.М. Аминина, А.В. Подкорытова. - Владивосток : ТИНРО, 1991. - 16 с.Новикова Ю.С., Анохина Е.П., Корнеева О.С. Выбор источника фукоидана и оптимизация его ферментативного гидролиза // Вестн. ВГУИТ. - 2015. - № 2. - С. 224-228.Новикова Ю.С., Анохина Е.П., Корнеева О.С. Выбор источника фукоидана и оптимизация его ферментативного гидролиза // Вестн. ВГУИТ. - 2015. - № 2. - С. 224-228.Перцева А.Д. Сравнительная характеристика активности ферментов тканей трепанга и кукумарии // Науч. тр. Дальрыбвтуза. - 2015. - Т. 34. - С. 135-138.Перцева А.Д. Сравнительная характеристика активности ферментов тканей трепанга и кукумарии // Науч. тр. Дальрыбвтуза. - 2015. - Т. 34. - С. 135-138.Рассказов В.А. Ферменты морских организмов и перспективы их использования в медицине и биотехнологии // Вестн. ДВО РАН. - 2014. - № 1. - С. 61-68.Рассказов В.А. Ферменты морских организмов и перспективы их использования в медицине и биотехнологии // Вестн. ДВО РАН. - 2014. - № 1. - С. 61-68.Рухлядева А.П., Полыгалина Г.В. Методы определения активности гидролитических ферментов : моногр. - М. : Лег. и пищ. пром-сть, 1981. - 288 с.Рухлядева А.П., Полыгалина Г.В. Методы определения активности гидролитических ферментов : моногр. - М. : Лег. и пищ. пром-сть, 1981. - 288 с.Сильченко А.С. Фукоиданазы и альгинат-лиазы морской бактерии Formosa algae КММ 3553Т и морского моллюска Lambis sp. : автореф. дис.. канд. хим. наук. - Владивосток, 2014. - 24 с.Сильченко А.С. Фукоиданазы и альгинат-лиазы морской бактерии Formosa algae КММ 3553Т и морского моллюска Lambis sp. : автореф. дис.. канд. хим. наук. - Владивосток, 2014. - 24 с.Титлянов Э.А., Титлянова Т.В. Морские растения стран Азиатско-Тихоокеанского региона, их использование и культивирование : моногр. - Владивосток : Дальнаука, 2012. - 377 с.Титлянов Э.А., Титлянова Т.В. Морские растения стран Азиатско-Тихоокеанского региона, их использование и культивирование : моногр. - Владивосток : Дальнаука, 2012. - 377 с.Усов А.И., Смирнова Г.П., Клочкова Н.Г. Полисахариды водорослей. Полисахаридный состав некоторых бурых водорослей Камчатки // Биоорган. химия. - 2001. - Т. 27, № 6. - С. 444-448.Усов А.И., Смирнова Г.П., Клочкова Н.Г. Полисахариды водорослей. Полисахаридный состав некоторых бурых водорослей Камчатки // Биоорган. химия. - 2001. - Т. 27, № 6. - С. 444-448.Blight E.G., Dayer W.J. A rapid method of total lipid extraction and purification // Can. J. Biochem. Phisiol. - 1959. - Vol. 37(8). - P. 911-917. DOI: 10.1139/o59-099.Blight E.G., Dayer W.J. A rapid method of total lipid extraction and purification // Can. J. Biochem. Phisiol. - 1959. - Vol. 37(8). - P. 911-917. DOI: 10.1139/o59-099.Felix S., Pradeepa P. Lactic acid fermentation of seaweed (Ulva reticulata) for preparing marine single cell detritus (MSCD) // Tamilnadu J. Veterinary and Animal Sciences. - 2012. - Vol. 8(2). - P. 76-81.Felix S., Pradeepa P. Lactic acid fermentation of seaweed (Ulva reticulata) for preparing marine single cell detritus (MSCD) // Tamilnadu J. Veterinary and Animal Sciences. - 2012. - Vol. 8(2). - P. 76-81.Gupta S., Abu-Ghannam N., Rajauria G. Effect of heating and probiotic fermentation on the phytochemical content and antioxidant potential of edible Irish brown seaweeds // Botanica Marina. - 2012. - Vol. 55(5). - P. 527-537. DOI: 10.1515/bot-2011-0052.Gupta S., Abu-Ghannam N., Rajauria G. Effect of heating and probiotic fermentation on the phytochemical content and antioxidant potential of edible Irish brown seaweeds // Botanica Marina. - 2012. - Vol. 55(5). - P. 527-537. DOI: 10.1515/bot-2011-0052.Gupta S., Abu-Ghannam N., Scannell A.G.M. Growth and kinetics of Lactobacillus plantarum in the fermentation of edible Irish brown seaweeds // Food Bioprod. Process. - 2010. - Vol. 89, Iss. 4. - P. 346-355. DOI: 10.1016/j.fbp.2010.10.001.Gupta S., Abu-Ghannam N., Scannell A.G.M. Growth and kinetics of Lactobacillus plantarum in the fermentation of edible Irish brown seaweeds // Food Bioprod. Process. - 2010. - Vol. 89, Iss. 4. - P. 346-355. DOI: 10.1016/j.fbp.2010.10.001.Hwang H.J., Lee S.Y., Kim S.M., Lee S.B. Fermentation of seaweed sugars by Lactobacillus species and the potential of seaweed as a biomass feedstock // Biotechnology and Bioprocess Engineering. - 2011. - Vol. 16, Iss. 6. - P. 1231-1239. DOI: 10.1007/s12257-011-0278-1.Hwang H.J., Lee S.Y., Kim S.M., Lee S.B. Fermentation of seaweed sugars by Lactobacillus species and the potential of seaweed as a biomass feedstock // Biotechnology and Bioprocess Engineering. - 2011. - Vol. 16, Iss. 6. - P. 1231-1239. DOI: 10.1007/s12257-011-0278-1.McHugh D.J. A guide to the seaweed industry : FAO Fish. Techn. Pap. - Roma, 2003. - № 441. - 105 p.McHugh D.J. A guide to the seaweed industry : FAO Fish. Techn. Pap. - Roma, 2003. - № 441. - 105 p.Michel C., Lahaye M., Bonnet C. et al. In vitro fermentation by human faecal bacteria of total and purified dietary fibres from brown seaweeds // British Journal of Nutrion. - 1996. - Vol. 75(2). - P. 263-280. DOI: 10.1079/BJN19960129.Michel C., Lahaye M., Bonnet C. et al. In vitro fermentation by human faecal bacteria of total and purified dietary fibres from brown seaweeds // British Journal of Nutrion. - 1996. - Vol. 75(2). - P. 263-280. DOI: 10.1079/BJN19960129.Tan I.S., Lee K.T. Enzymatic hydrolysis and fermentation of seaweed solid wastes for bioethanol production: An optimization study // Energy. - 2014. - Vol. 78. - P. 53-62.Tan I.S., Lee K.T. Enzymatic hydrolysis and fermentation of seaweed solid wastes for bioethanol production: An optimization study // Energy. - 2014. - Vol. 78. - P. 53-62.Uchida M., Miyoshi T. Algal Fermentation - The Seed for a New Fermentation Industry of Foods and Related Products // Japan Agricultural Research Quarterly. - 2013. - Vol. 47, № 1. - P. 53-63.Uchida M., Miyoshi T. Algal Fermentation - The Seed for a New Fermentation Industry of Foods and Related Products // Japan Agricultural Research Quarterly. - 2013. - Vol. 47, № 1. - P. 53-63.Wang X., Wang L., Che J. et al. Improving the quality of Laminaria japonica - based diet for Apostichopus japonicus through degradation of its algin content with Bacillus amyloliquefaciens WB1 // Applied Microbiology and Biotechnology. - 2015. - Vol. 99, № 14. - Р. 5843-5853.Wang X., Wang L., Che J. et al. Improving the quality of Laminaria japonica - based diet for Apostichopus japonicus through degradation of its algin content with Bacillus amyloliquefaciens WB1 // Applied Microbiology and Biotechnology. - 2015. - Vol. 99, № 14. - Р. 5843-5853.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.