AP09258412 Разработка отечественного пробиотического препарата, повышающего резистентность и продуктивность ценных видов рыб в аквакультуре
Дата публикации: 09.09.2021 13:43
Проект AP09258412 «Разработка отечественного пробиотического препарата, повышающего резистентность и продуктивность ценных видов рыб в аквакультуре», выполняется в рамках договора на реализацию научных, научно-технических проектов по грантовому финансированию от 07.04.2021г. №148/36-21-23 заключенного между ТОО «НПЦ микробиологии и вирусологии» и ГУ «Комитет науки МОН РК».
Прикладное исследование. Область применения: рыбное хозяйство, аквакультура, промышленная биотехнология.
Актуальность. Важными задачами, стоящими перед Министерством экологии, геологии и природных ресурсов Республики Казахстан, является преумножение рыбных ресурсов путем реализации мероприятий по созданию условий для естественного воспроизводства, осуществление искусственного воспроизводства заводским методом и увеличение экспорта рыбной продукции. Увеличение уровня органического загрязнения, числа условно-патогенных микроорганизмов в водной среде рыбоводных хозяйств и глобальное загрязнение кормового сырья и кормов микотоксигенными грибами являются серьезными проблемами индустриального выращивания ценных видов рыб. При этом происходит ослабление общего состояния рыб, возникновение различных заболеваний, осложненных лекарственной сопротивляемостью, накоплением антибиотиков, химиопрепаратов, токсинов в тканях и иммуносупрессией. Одним из биологических методов поддержания и восстановления нормального физиологического состояния рыб, повышения их резистентности и продуктивности является применение пробиотических препаратов. Во многих странах мира, в том числе и в Казахстане, ведутся постоянные исследования по поиску новых штаммов-пробиотиков и изучению их антагонистических свойств, разработке на их основе новых пробиотических препаратов для сельскохозяйственных животных, птиц и рыб. Недостатками отечественных разработок является низкая фунгицидная активность пробиотических препаратов. К тому же, не смотря на спрос, ни одна из отечественных разработок не была выведена на рынок Казахстана в формате налаженного промышленного производства отечественных пробиотиков для рыб, не говоря уже об экспорте. Рынок пробиотиков Казахстана представлен импортными пробиотическими препаратами, зачастую сомнительного качества и не адаптированными к нашему сырью.
Научная новизна предлагаемых исследований связана с поискомновых отечественных штаммов молочнокислых и пропионовокислых бактерий с высокойферментативной, антагонистической и фунгицидной активностью; всесторонним исследованием молекулярно-биохимической природы их антагонизма, с последующей разработкой на их основе высокоактивного стабильного пробиотического препарата для кормления рыб в условиях аквакультуры, способного бороться с патогенной и микотоксигенной микрофлорой кормов и водоемов, повышающего резистентность и продуктивность рыб. Особую научную и практическую ценность представляют синтезируемые молочнокислыми и пропионовоислыми бактериями соединения, обладающие фунгицидным действием.
Цель проекта - повышение резистентности и продуктивности ценных видов рыб в аквакультуре, за счет разработки нового отечественного пробиотического препарата для лечебно-профилактических кормов на основе высокоактивных культур молочнокислых и пропионовокислых бактерий с повышенными антибактериальными, фунгицидными, протеолитическими свойствами.
Ожидаемые результаты:
- за 2021 год: Будут выделены новые штаммы молочнокислых и пропионовокислых бактерий из сырьевых компонентов рыбных кормов; будет проведен скрининг новых и коллекционных штаммов молочнокислых и пропионовокислых бактерий с высокой активностью; будут составлены ассоциации молочнокислых и пропионовокислых бактерий и отобран антагонистически активный консорциум. Будет опубликована статья (обзор) в журнале, рекомендованном ККСОН РК.
- за 2022 год: Будет проведена идентификация отобранных культур, определен класс опасности и подана заявка на изобретение. Будет исследован спектр летучих соединений и определена первичная химическая природа антагонистически активных метаболитов отобранных микроорганизмов /консорциума. Будет подобрана питательная среда отработаны режимы культивирования консорциума, способы стабилизации жидкого препарата и режимы сушки препарата. Будет подана заявка на изобретение РК; будет принято участие в научной конференции
- за 2023 год: Будет разработана технология получения препарата в лабораторных условиях; будут исследованы физико-химические, биохимические и микробиологические свойства полученного препарата и определены сроки хранения препарата. Будет проведена опытно-промышленная апробация технологии получения препарата и выработана опытная партия; будут исследованы физико-химические, биохимические и микробиологические свойства полученного препарата и определены сроки его хранения. Будет определена эффективность использования, разработанного пробиотического препарата, при кормлении полнорационными комбикормами и/или в составе продукционных комбикормов для ценных видов рыб в условиях аквакультуры. Будут разработаны НТД и наставления по применению пробиотического препарата. Будет подана заявка на изобретение РК; будет принято участие в научной конференции.
По результатам исследований, за весь период реализации проекта будет опубликовано не менее 2 статей и (или) обзоров в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в SCIE базы Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 35; либо не менее 1 статьи или обзора в рецензируемом научном издании, индексируемом в SCIE базы Web of Science и (или) имеющем процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 35, и 1 патента, включенного в базу данных Derwent Innovations Index; либо не менее 1 статьи или обзора в рецензируемом научном издании, индексируемом в SCIE базы Web of Science и (или) имеющем процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 35, и акта внедрения подготовленной в результате реализации проекта научно-технической продукции или лицензионного соглашения на нее; а также не менее 1 статьи или обзора в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКСОН; либо не менее 1 статьи или обзора в рецензируемом научном издании, входящем в 1 или 2 квартиль в базе Web of Science и (или) имеющем процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 65.
Разработанный отечественный пробиотическй препарат для кормления ценных видов рыб в условиях аквакультуры на основе безопасных высокоактивных культур микроорганизмов обеспечит получение здоровой, биологически ценной, качественной и безопасной рыбной продукции, что непосредственно окажет влияние на здоровье и трудоспособность людей. Результаты проекта являются актуальными, экономически рентабельными, соответствуют современным требованиям производства и приоритетным задачам национального социально-экономического развития – импортозамещение, продовольственная безопасность, возобновление рыбных ресурсов, экологичность.
Достигнутые результаты (за первое полугодие 2021 года):
- Из сырьевых компонентов растительного и животного происхождения различных регионов Казахстана, входящих в рецептуры кормов для рыб выделены новые 15 изолятов молочнокислых бактерий и 2 изолята пропионовокислых бактерий, предварительно отнесенных к 5 родам: р. Lactococcus, р. Lactobacillus, р. Pediococcus, р. Leuconoctoc и р. Propionibacterium.
- В результате скрининга физиолого-биохимических свойств 17-ти новых выделенных штаммов бактерий, а также 2 штаммов молочнокислых бактерий и 1 штамма пропионовокислых бактерий из коллекции лаборатории пищевой микробиологии НПЦ микробиологии и вирусологии отобраны 6 штаммов с повышенными ферментативными, антибактериальными и фунгицидными свойствами, обладающих высокой резистентностью к неблагоприятным факторам среды и перспективных для создания пробиотического препарата.
- Начаты исследования по созданию нового консорциума молочнокислых и пропионовокислых бактерий на основе отобранных штаммов с повышенными протеолитическими, антибактериальными и фунгицидными свойствами для применения его в кормовом пробиотическом препарате для рыб.
Публикации:
- Опубликованы 2 доклада в сборниках материалов международных конференций:
1. Чижаева А.В., Амангельдi А.А., Алыбаева А.Ж., Саданов А.К. Перспективы использования молочнокислых бактерий для создания пробиотического препарата для ценных видов рыб в аквакультуре// Актуальные направления научных исследований: технологии, качество и безопасность: сборник материалов II Национальной (Всероссийской) конференции ученых / под общ. ред. А. Ю. Просекова; ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет». – Кемерово, 2021. – С 287-289.
В статье приведены результаты исследования кислотообразующей и антагонистической активности новых штаммов молочнокислых бактерий, выделенных из сырьевых компонентов растительного и животного происхождения, входящих в рецептуры кормов для рыб. Обоснована перспективность их использования для создания пробиотического препарата для ценных видов рыб в аквакультуре.
2. А.В. Чижаева, Е.А. Олейникова, А.А. Амангельдi, А.Ж. Алыбаева, В.И. Сидорова. Производство пробиотиков для аквакультуры в Казахстане// Материалы II Международной научно – практической конференции «Современные проблемы биотехнологии: от лабораторных исследований к производству» посвященной 80-летию крупного ученого-микробиолога, академика Казахстанской Национальной Академии Естественных Наук, доктору биологических наук, профессору Жубановой Ажар Ахметовны, 4-5 Июня, 2021 г. – Алматы: Қазақ университеті. – С. 38-41.
В статье обосновано применение пробиотических препаратов, как одного из эффективных биологических методов поддержания и восстановления нормального физиологического состояния рыб в аквакультуре, повышения их продуктивности. Приведен обзор отечественных научных разработок и рынка пробиотических препаратов для рыб в Казахстане, с их недостатками и перспективами для применения в аквакультуре.
- Подготовлена к печати 1 статья в отечественном издании, рекомендованном КОКСОН – Вестник КазНУ, Серия биологическая.
Члены исследовательской группы:
Руководитель проекта - Чижаева А.В., кандидат биологических наук, специальность 03.00.07 микробиология, профессор РАЕ; технический эксперт Технического Комитета КазИнСт; ведущий научный сотрудник ТОО «Научно-производственный центр микробиологии и вирусологии», стаж научной работы 26 лет, автор более 120 научных работ, включая 13 патентов, h-индекс-1.
Author Identifier:
https://orcid.org/0000-0001-6081-0273; Scopus ID 57219126169, ResearcherID Web of Science (Chizhayeva Anna); Scopus ID 57219963267, ResearcherID Web of Science (Chizhaeva Anna).
Основные исполнители:
Алыбаева А.Ж., PhD биотехнология, СНС «НПЦ микробиологии и вирусологии», стаж научной работы 8 лет, автор более 20 научных работ, h-индекс-1. Author Identifier: https://orcid.org/0000-0002-0166-1666
Амангелді А.А., магистр технических наук, биотехнолог, НС «НПЦ микробиологии и вирусологии», стаж научной работы 8 лет, более 20 научных трудов, 3 патента, h-индекс-1. Author Identifier: https://orcid.org/0000-0003-2208-9184
Информация для потенциальных пользователей:
ТОО "Научно-производственный центр микробиологии и вирусологии"
Республика Казахстан, 050010, г. Алматы, ул. Богенбай батыра, 105
+7(727) 291-84-97, внутр. 113; Моб.: +77772440224
Е-mail: anna_chizhaeva@mail.ru
Прикладное исследование. Область применения: рыбное хозяйство, аквакультура, промышленная биотехнология.
Актуальность. Важными задачами, стоящими перед Министерством экологии, геологии и природных ресурсов Республики Казахстан, является преумножение рыбных ресурсов путем реализации мероприятий по созданию условий для естественного воспроизводства, осуществление искусственного воспроизводства заводским методом и увеличение экспорта рыбной продукции. Увеличение уровня органического загрязнения, числа условно-патогенных микроорганизмов в водной среде рыбоводных хозяйств и глобальное загрязнение кормового сырья и кормов микотоксигенными грибами являются серьезными проблемами индустриального выращивания ценных видов рыб. При этом происходит ослабление общего состояния рыб, возникновение различных заболеваний, осложненных лекарственной сопротивляемостью, накоплением антибиотиков, химиопрепаратов, токсинов в тканях и иммуносупрессией. Одним из биологических методов поддержания и восстановления нормального физиологического состояния рыб, повышения их резистентности и продуктивности является применение пробиотических препаратов. Во многих странах мира, в том числе и в Казахстане, ведутся постоянные исследования по поиску новых штаммов-пробиотиков и изучению их антагонистических свойств, разработке на их основе новых пробиотических препаратов для сельскохозяйственных животных, птиц и рыб. Недостатками отечественных разработок является низкая фунгицидная активность пробиотических препаратов. К тому же, не смотря на спрос, ни одна из отечественных разработок не была выведена на рынок Казахстана в формате налаженного промышленного производства отечественных пробиотиков для рыб, не говоря уже об экспорте. Рынок пробиотиков Казахстана представлен импортными пробиотическими препаратами, зачастую сомнительного качества и не адаптированными к нашему сырью.
Научная новизна предлагаемых исследований связана с поискомновых отечественных штаммов молочнокислых и пропионовокислых бактерий с высокойферментативной, антагонистической и фунгицидной активностью; всесторонним исследованием молекулярно-биохимической природы их антагонизма, с последующей разработкой на их основе высокоактивного стабильного пробиотического препарата для кормления рыб в условиях аквакультуры, способного бороться с патогенной и микотоксигенной микрофлорой кормов и водоемов, повышающего резистентность и продуктивность рыб. Особую научную и практическую ценность представляют синтезируемые молочнокислыми и пропионовоислыми бактериями соединения, обладающие фунгицидным действием.
Цель проекта - повышение резистентности и продуктивности ценных видов рыб в аквакультуре, за счет разработки нового отечественного пробиотического препарата для лечебно-профилактических кормов на основе высокоактивных культур молочнокислых и пропионовокислых бактерий с повышенными антибактериальными, фунгицидными, протеолитическими свойствами.
Ожидаемые результаты:
- за 2021 год: Будут выделены новые штаммы молочнокислых и пропионовокислых бактерий из сырьевых компонентов рыбных кормов; будет проведен скрининг новых и коллекционных штаммов молочнокислых и пропионовокислых бактерий с высокой активностью; будут составлены ассоциации молочнокислых и пропионовокислых бактерий и отобран антагонистически активный консорциум. Будет опубликована статья (обзор) в журнале, рекомендованном ККСОН РК.
- за 2022 год: Будет проведена идентификация отобранных культур, определен класс опасности и подана заявка на изобретение. Будет исследован спектр летучих соединений и определена первичная химическая природа антагонистически активных метаболитов отобранных микроорганизмов /консорциума. Будет подобрана питательная среда отработаны режимы культивирования консорциума, способы стабилизации жидкого препарата и режимы сушки препарата. Будет подана заявка на изобретение РК; будет принято участие в научной конференции
- за 2023 год: Будет разработана технология получения препарата в лабораторных условиях; будут исследованы физико-химические, биохимические и микробиологические свойства полученного препарата и определены сроки хранения препарата. Будет проведена опытно-промышленная апробация технологии получения препарата и выработана опытная партия; будут исследованы физико-химические, биохимические и микробиологические свойства полученного препарата и определены сроки его хранения. Будет определена эффективность использования, разработанного пробиотического препарата, при кормлении полнорационными комбикормами и/или в составе продукционных комбикормов для ценных видов рыб в условиях аквакультуры. Будут разработаны НТД и наставления по применению пробиотического препарата. Будет подана заявка на изобретение РК; будет принято участие в научной конференции.
По результатам исследований, за весь период реализации проекта будет опубликовано не менее 2 статей и (или) обзоров в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в SCIE базы Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 35; либо не менее 1 статьи или обзора в рецензируемом научном издании, индексируемом в SCIE базы Web of Science и (или) имеющем процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 35, и 1 патента, включенного в базу данных Derwent Innovations Index; либо не менее 1 статьи или обзора в рецензируемом научном издании, индексируемом в SCIE базы Web of Science и (или) имеющем процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 35, и акта внедрения подготовленной в результате реализации проекта научно-технической продукции или лицензионного соглашения на нее; а также не менее 1 статьи или обзора в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКСОН; либо не менее 1 статьи или обзора в рецензируемом научном издании, входящем в 1 или 2 квартиль в базе Web of Science и (или) имеющем процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 65.
Разработанный отечественный пробиотическй препарат для кормления ценных видов рыб в условиях аквакультуры на основе безопасных высокоактивных культур микроорганизмов обеспечит получение здоровой, биологически ценной, качественной и безопасной рыбной продукции, что непосредственно окажет влияние на здоровье и трудоспособность людей. Результаты проекта являются актуальными, экономически рентабельными, соответствуют современным требованиям производства и приоритетным задачам национального социально-экономического развития – импортозамещение, продовольственная безопасность, возобновление рыбных ресурсов, экологичность.
Достигнутые результаты (за первое полугодие 2021 года):
- Из сырьевых компонентов растительного и животного происхождения различных регионов Казахстана, входящих в рецептуры кормов для рыб выделены новые 15 изолятов молочнокислых бактерий и 2 изолята пропионовокислых бактерий, предварительно отнесенных к 5 родам: р. Lactococcus, р. Lactobacillus, р. Pediococcus, р. Leuconoctoc и р. Propionibacterium.
- В результате скрининга физиолого-биохимических свойств 17-ти новых выделенных штаммов бактерий, а также 2 штаммов молочнокислых бактерий и 1 штамма пропионовокислых бактерий из коллекции лаборатории пищевой микробиологии НПЦ микробиологии и вирусологии отобраны 6 штаммов с повышенными ферментативными, антибактериальными и фунгицидными свойствами, обладающих высокой резистентностью к неблагоприятным факторам среды и перспективных для создания пробиотического препарата.
- Начаты исследования по созданию нового консорциума молочнокислых и пропионовокислых бактерий на основе отобранных штаммов с повышенными протеолитическими, антибактериальными и фунгицидными свойствами для применения его в кормовом пробиотическом препарате для рыб.
Публикации:
- Опубликованы 2 доклада в сборниках материалов международных конференций:
1. Чижаева А.В., Амангельдi А.А., Алыбаева А.Ж., Саданов А.К. Перспективы использования молочнокислых бактерий для создания пробиотического препарата для ценных видов рыб в аквакультуре// Актуальные направления научных исследований: технологии, качество и безопасность: сборник материалов II Национальной (Всероссийской) конференции ученых / под общ. ред. А. Ю. Просекова; ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет». – Кемерово, 2021. – С 287-289.
В статье приведены результаты исследования кислотообразующей и антагонистической активности новых штаммов молочнокислых бактерий, выделенных из сырьевых компонентов растительного и животного происхождения, входящих в рецептуры кормов для рыб. Обоснована перспективность их использования для создания пробиотического препарата для ценных видов рыб в аквакультуре.
2. А.В. Чижаева, Е.А. Олейникова, А.А. Амангельдi, А.Ж. Алыбаева, В.И. Сидорова. Производство пробиотиков для аквакультуры в Казахстане// Материалы II Международной научно – практической конференции «Современные проблемы биотехнологии: от лабораторных исследований к производству» посвященной 80-летию крупного ученого-микробиолога, академика Казахстанской Национальной Академии Естественных Наук, доктору биологических наук, профессору Жубановой Ажар Ахметовны, 4-5 Июня, 2021 г. – Алматы: Қазақ университеті. – С. 38-41.
В статье обосновано применение пробиотических препаратов, как одного из эффективных биологических методов поддержания и восстановления нормального физиологического состояния рыб в аквакультуре, повышения их продуктивности. Приведен обзор отечественных научных разработок и рынка пробиотических препаратов для рыб в Казахстане, с их недостатками и перспективами для применения в аквакультуре.
- Подготовлена к печати 1 статья в отечественном издании, рекомендованном КОКСОН – Вестник КазНУ, Серия биологическая.
Члены исследовательской группы:
Руководитель проекта - Чижаева А.В., кандидат биологических наук, специальность 03.00.07 микробиология, профессор РАЕ; технический эксперт Технического Комитета КазИнСт; ведущий научный сотрудник ТОО «Научно-производственный центр микробиологии и вирусологии», стаж научной работы 26 лет, автор более 120 научных работ, включая 13 патентов, h-индекс-1.
Author Identifier:
https://orcid.org/0000-0001-6081-0273; Scopus ID 57219126169, ResearcherID Web of Science (Chizhayeva Anna); Scopus ID 57219963267, ResearcherID Web of Science (Chizhaeva Anna).
Основные исполнители:
Алыбаева А.Ж., PhD биотехнология, СНС «НПЦ микробиологии и вирусологии», стаж научной работы 8 лет, автор более 20 научных работ, h-индекс-1. Author Identifier: https://orcid.org/0000-0002-0166-1666
Амангелді А.А., магистр технических наук, биотехнолог, НС «НПЦ микробиологии и вирусологии», стаж научной работы 8 лет, более 20 научных трудов, 3 патента, h-индекс-1. Author Identifier: https://orcid.org/0000-0003-2208-9184
Информация для потенциальных пользователей:
ТОО "Научно-производственный центр микробиологии и вирусологии"
Республика Казахстан, 050010, г. Алматы, ул. Богенбай батыра, 105
+7(727) 291-84-97, внутр. 113; Моб.: +77772440224
Е-mail: anna_chizhaeva@mail.ru
