Применение мухи черная львинка в сельском хозяйстве Презентацию подготовила Силюкова Василиса студентка 1 курса по специальности зоотехния ОГБПОУ НовТТ Введение Биотехнологии в сельском хозяйстве – необходимый или неоправданный риск? Ни для кого не секрет, сельское хозяйство, одна из важнейших отраслей экономики любого государства. Именно от возможности обеспечить население продуктами питания, зачастую, зависит суверенитет и стабильность развития страны в целом. Разработанные биологические решения с соблюдением жестких требований, позволяют значительно влиять на отрасль начиная от кормления Наш проект является полностью прикладным, он призван решать конкретные производственные задачи, направленные на улучшение экологии и плодородия почвы, получение белковой добавки и компонентов для фармакологии. Кому будет полезен наш проект Наш проект нацелен на предпринимателей в сфере сельского хозяйства, пищевой промышленности, общественного питания. Большой проблемой этих организаций является утилизация отходов. Это является одной из основных проблем нашего проекта. В результате переработки отходов мы будем получать качественный биогумус, который впоследствии можно использовать в растениеводстве как натуральное удобрение.При переработке отходов личинками мух, и червями семена сорных растений теряют всхожесть. Оздоравливают почву, так как содержат полезные микроорганизмы, которые активизируют деятельность почвенного микробиоценоза, обеззараживают грунт, вытесняя патогенную микрофлору, отпугивают многих вредителей и защищают растения от поражений. Улучшают структуру почвы: делают грунт воздухо- и влагопроницаемым, рыхлым. Повышают плодородие почвы, насыщают макро- и микроэлементами. Повышают всхожесть семян, стимулируют плодоношение. Также наша продукция будет полезна животноводам, так как личинки черной львинки являются ценным источником белка и незаменимых аминокислот. Кроме предпринимателей в сфере сельского хозяйства наш проект будет полезен и фармакологам, ведь жир и хитин черной львинки можно использовать в множестве фармакологических препаратах. Цели проекта Наш проекты преследует сразу несколько целей. • • • В процессе реализации проекта мы надеемся внести свой вклад в улучшение экологической ситуации в Новоспасском районе, где располагается множество животноводческих ферм, включая крупный животноводческий комплекс на 3500 дойных голов ООО “Агро-Нептун”. Все они сталкиваются с проблемой переработки побочных продуктов животноводства – навоза. Также нашей целью является создание высококачественной белковой добавки для сельскохозяйственных животных из личинок мухи Черная львинка. Кроме этого мы будем добиваться налаживание получения жира черной львинки, используемого в фармакологии. Задачи проекта • • • Наладить переработку 560 кг. органических отходов в день Наладить производство сушеной личинки черной львинки Наладить сбыт получаемой продукции Участники проекта Участниками проекта являются студенты первого курса по специальностям “Зоотехния” и “Агрономия” Нововспасского технологического техникума. Что такое Черная львинка? Черная львинка (Hermetia illucens)-эта крупная муха из семейства львинок (Stratiomyidae),получившая большую популярность в последнее десятилетие в качестве кормового объекта для рептилий, птиц и других животных. Насекомое относится к числу немногих видов беспозвоночных, способных круглогодично развиваться в чистой культуре в замкнутом пространстве искусственных условий, что позволяет использовать вид в биотехнологических целях. Технологический процесс выращивания В своем развитии Черная львинка проходит 5 стадий: • яйцо • предкукулка • • • личинка куколка имаго Для производства нашей продукции нас будет интересовать стадия личинки. Имаго нам будет необходимо лишь для поддержания численности популяции. Имаго содержаться в инсектарии, там же они откладывают яйца.После спаривания самка откладывает яйца их размер около 0,8-1мм, а цвет - бело-желтый. За один раз муха откладывает 500-800 яиц. В течении жизни муха может совершить несколько таких кладок.Для взрослых особей (имаго) построили инкубатор объемом 14,5 м3 со стенками из полупрозрачного пластика. Наклонной поверхностью из фанеры под углом 40 градусов Цельсия, которая предназначена для вылупления из яиц личинок, соединили инкубатор с реакторным пространством. Реакторное пространство из фанеры в форме прямоугольной призмы 1 м3 предназначено для жизнедеятельности личинок. Готовые к окукливанию личинки выбирают сухое место и выползают в желоб, устроенный под наклоном. После вылупления личинок они переносятся на перерабатывающий субстрат. Когда личинки достаточно выросли, часть из нихизымается, остальная сохраняется для фомирования маточного поголовья. В субстрате черная львинка проходит стадию личинки и предкуколки, затем окукливается. Процесс окукливания длиться 1,5 недели, в результате чего появляются имаго. При разведении этой мухи необходимо учитывать следующие условия: • Температура • Освещенность • Влажность Родиной черной львинки являются тропики Южной Америки, поэтому ей необходим достаточно теплый и влажный климат, от этого будет зависит их плодовитость и выживаемость потомства. Оптимальная влажность для имаго – 50-70%, температура – 29-31 градус Цельсия. В период размножения важно обеспечить хорошее освещение, от которого зависит активность мух. Способы выращивания Разведение в пчелиных сотах Изобретение направлено на увеличение кладок яиц и процента выхода личинок путем использования благоприятных природных свойств сот.Пчелиные соты изначально предназначены для выращивания потомства, хранения запасов меда и перги. Для откладывания яиц использованные пчелиные соты идеальны: • Натуральный природный материал с привлекательным для мух запахом; • Правильное соотношение диаметра и глубины ячеек; • Остатки меда, которые будут начальным кормом личинкам. При проведении эксперимента, когда в инсектарии положили для кладки яиц картон и восковые соты, увидели, что в сотах на 90% кладок больше.Предположили, что восковые соты привлекают мух природным запахом сложных эфиров. Разведение в гофрированном картоне В природе мухи откладывают яйца в труднодоступные места: щели, выбоины, ячейки и т.п. Было обнаружено, что при такой склонности, самки легко откладывают яйца в небольшие отверстия по краям гофрированного картона. Оптимально - три ячейки на сантиметр картона. Переработка органических отходов Личинки черной львинки перерабатывают почти все виды органических отходов, за исключением целлюлозы. Сырьем для переработки может служить коровий и свиной навоз, птичий помет, отходы с предприятий пищевой промышленности, заведений общественного питания. В результате переработки получается качественный биогумус, которой может применяться в сельском хозяйстве как удобрение. На передовом животноводческом предприятии ООО “Агро-Нептун” на 3500 голов КРС в день производится около 70 тонн навоза. Сейчас, согласно Федеральному классификационному каталогу отходов, утвержденному Приказом Роспотребнадзора от 22.05.2017 №242 свежий навоз КРС относится к V классу опасности и запрещен для использования в качестве удобрения. Мы же будем перерабатывать навоз в биогумус, уменьшая его количество и позволяя использовать его дальше в растениеводстве как качественное и натральное удобрение. Технологический процесс переработки органических отходов На склад поступают органические отходы. От отходов отделяется упаковка любого типа, затем происходит их измельчение и гомогенизация до состояния однородной субстанции. В данную субстанцию добавляются подращённые в инкубаторе личинки. Емкость с отходами и личинками размещается в цеху переработки, где также поддерживаются все необходимые для благоприятного существования личинок условия. В течение нескольких недель личинки перерабатывают тот субстрат, в котором находятся. В конце этого периода с помощью просеивания происходит отделение личинок от компоста из переработанных отходов, который является ценным органическим удобрением. Личинки, в свою очередь, отправляются на сушку и измельчение. Полученный порошок и есть тот ценнейший белковый кормовой продукт. Содержание питательных веществ в биогумусе личинок мух, биогумусе червей, свином навозе Показатель Биогумус личинок Биогумус личинок Биогумус дождевых Свино мух (Зоогумус), мух (Зоогумус), червей й выращиваемых на выращиваемых на (Вермикомпост навоз падеже бройлеров птичьем помете копролит) Содержание сухого 50% вещества, не менее Содержание органических веществ, 95,0% не менее Содержание гуминовых веществ, 9,30-14,0% не менее Содержание зольных 5,0% веществ, не более Массовая доля влаги, 42,0% не более 50-90% 21,0% 2430% 90% 60,0% 86,40% 14,5%-17,0% 14,0-25,0% 3,0 4,10% 7,1-12,9 40,0% 6,010,10% 30-35% 55,0 % 7689% Белок черной львинки Личинки черной львинки являются отличным источником белка и незаменимых аминокислот. Это позволяет использовать их как кормовую добавку для сельскохозяйственных животных и домашних питомцев. Личинок можно давать сушеных или в виде муки. Личинки черной львинки содержат в себе 17 аминокислот, 7 из которых незаменимые. Личинки могут полностью удовлетворить потребность животных в белке и аминокислотах. Это отличная альтернатива рыбной муки, дефицит которой сейчас наблюдается на российском рынке. Аминокислота Лизин Содержание в личинке черной львинки, % 4 Метионин 1,61 Гистидин 2,1 Цистин 0,43 Аргинин 3,01 Серин 2,3 Глицин 3,01 Валин 2,03 Лейцин 4,21 Фенилаланин 4,22 Аспарагиновая кислота 4,37 Треонин 2,23 Пролин 1,5 Аланин 2,83 Изолейцин 3,35 Тирозин 5,05 Глутаминовая кислота 9,3 Жир черной львинки Учеными из МФТИ удалось получить экстракт из жира черной львинки с активно действующими веществами. Их исследования показали, что экстракт убивает 18 штаммов бактерий, резистентных к другим антибиотикам. Об этом рассказала медиогруппе “Звезда” заместитель заведющей лабороторией инновационных лекарственных средст Еленой Марусич. Экстрагирующее средство, которое использовали ученые - смесь воды, метанола и соляной кислоты. Метанол помогает жирным кислотам растворяться в воде, а кислая среда стабилизирует полученную смесь. Этим способом получается вытянуть немногим более 4% жирных кислот, но он в 50 раз эффективнее, чем другии методики. Жир черной львинки Каприновая кислота 1,1% Миристиновая кислота 7,8% Лауриновая кислота 46,7% Миристолеиновая кислота 0,2% Пентадекановая кислота 0,1% Пальмитиновая кислота 10,6% Стеариновая кислота 1,8% Линолиевая кислота 11,2% Пальмитолеиновая кислота Олеиновая кислота Линоленовая кислота 16% 1,6% 2,2% Хитин и хитозан Хитин и хитозан - это биополимеры, которые можно выделить из личинок, предкуколок и мертвых имаго черной львинки. Они обладают рядом интересных свойств, таких как высокая биологическая активность и совместимость с тканями человека, животных и раснений. Хитин и хитозан не загрязняют окружающую среду, посколько полностью разрушаются ферментами микроорганизмов, могут широко применятся в проведении природноохранных мероприятиях. Хитин по совей структуре схож с целлюлозой, он обладает волокно- и пленкообразующие свойства. Способен усиливать регенеративные процессы при заживлении ран биодеградируемости. Выделение хитина из личинок черной львинки Хитин может быть выделен из нативного сырья с использованием различных методов: с использованием химических реагентов, ферментов, микробной ферментации, с помощью СВЧ и ультразвукового излучения и т.д. Наиболее расправтраненный способ выделения хитина из личинок черной львинки заключается в последовательной экстрации липидов, деминирилизации обезжиренной муки, депротеинизации, тщательной промывки образца дистилированной водой и сушки хитиновой фракции. Продление жизни имаго Во взрослой стадии мухи не питаются, но нужно обеспечить их водой, которая может продлить жизнь особям. В воду можно добавить меда или сахара. Реализация проекта Наш проект находиться на стадии реализации. На данный момент мы изучили информацию, обустроили помещение, в нем была проведена проводка, побелены стены, запенены щели, пол был засыпан песком. Мы поставили столы, шкафы, закупили оборудование. Реализация проекта в Новоспасском Мы посчитали, что со всех магазинов, кафе и ресторанов в поселке Новоспасское мы можем в день собрать около 560 кг отходов в день. Личинки в объеме 1 м3 способны переработать 56 кг отходов в сутки. Следовательно, чтобы переработать это количество отходов, нам нужно 10 м3 личинок. На выходе мы получим около 280 кг биогумуса, которой впоследствии может использоваться в растениеводстве. При университете Виндзора, Канада, был проведен эксперимент по разведению черной львинки в теплице здания биологии. При соблюдении требований к освещению, температуре и влажности эксперимент подтвердил возможность разведения черных львинок в климате, отличном от субтропического. В России эту идею поддержало инновационное предприятие ООО "НордТехСад" в Архангельской области. Компания Энтопротэк, в основе которой лежит принцип цикличной экономики, занимается переработкой органических, в том числе пищевых отходов. Благодаря уникальным свойствам насекомых, в частности мухи черной львинки (Black Soldier Fly (Hermetia illucens)), они превращают пищевые отходы в разнообразные полезные продукты В настоящее время на территории России открыты научные .площадки по изучению черной львинки и ряд предприятий по разведению, содержанию и переработке сырья. Вывод Черная львинка имеет множество областей применения. Разработка технологии еще выращивания может внести существенный вклад в улучшение экологической ситуации и укреплению продовольственной безопасности нашей страны, что соответствует современным запросам общества.
