Технологический прорыв красноярских ученых

В рамках импортозамещения, красноярские ученые, совместно с лабораторией экспериментальной гидроэкологии института биофизики Сибирского отделения Российской Академии наук, последние два года занимаются новой и интересной темой – технологией изготовления корма для лососевых рыб. А ещё планируют внедрить дикий вид рыбы в аквакультуру, чего не было уже лет 30.

Обо всём этом рассказывает для журнала «Нивы России» Александр Коломейцев, проректор по науке ФГБОУ ВО Красноярского ГАУ. 

– Александр Владимирович, начнем с главного – почему выбрали именно технологию кормопроизводства для лососевых?

– Наш университет занимается многими темами и проектами, к примеру, один из интересных и в то же время сложных – это селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур. Ученые Красноярского ГАУ ведут селекцию картофеля и сои.

И отдельная, новая тема, которую разрабатываем и занимаемся третий год – технология кормопроизводства для лососевых рыб. Выработали новый подход в рамках кооперативных связей совместно с лабораторией экспериментальной гидроэкологии института биофизики Сибирского отделения Российской Академии наук, который находится в Красноярском научном центре, сформировали мощный научный задел.

Создана, как сейчас принято модно называть, зонтичная лаборатория, провели интеркалибровку хромосографов, на которых проводим анализ и кормов, и химического состава рыб. Ежегодно организуются экспедиции для добычи икры особо ценных пород лососевых Арктического региона.

Наш университет решает задачу, которая позволила рыбоводным предприятиям Красноярского края пройти пик неприятных моментов, связанных с нарушением логистических цепочек поставок иностранных кормов. Лососи, в отличие от карповых, сомов, привередливы к кормам, их составу и питательности, им требуется очень качественный белок в корме, очень качественные жирные кислоты, а также пигментные вещества, за счет усвоения которых мясо лососей и приобретает различные оттенки красного цвета. Получая полноценные питательные вещества, лосось хорошо развивается, и пищевая ценность мяса лосося и его жира становится высокой. 


– Расскажите подробнее о технологии.

– Изюминкой нашей работы является формирование новых подходов к исключению чрезмерной эксплуатации биоресурсов земли. Сегодня лососеводство устроено достаточно просто: вылавливают из Мирового океана анчоус, которым кормятся киты и другие обитатели океанских просторов. Затем из выловленного анчоуса изготавливают рыбную муку, которую и скармливают лососям. Эта технология сегодня является одной из самых распространенных в мире. Получается так, что мы из одного «кармана» достаем ресурсы, которые нужны в другом месте, и скармливаем его в норвежских фьёрдах лососям и потом напряженно ищем способы, как же спасти поголовье китов. Отмечу, что скученное содержание лосося в морских садках также вызывает повреждения экологических ниш, поскольку все отправления лососей и остатки кормов, тоже Океану не полезны.

Наша совместная научная группа выдвинула и подтвердила такую гипотезу: во-первых, можно использовать разные источники белка. Главное – правильно их сбалансировать. В Красноярском крае и республике Хакасия достаточно много соленых озер, в которых водятся в больших количествах рачки-бокоплавы, никто их не вылавливает за ненадобностью. А почему бы не скармливать в качестве источника белка лососю порошок, изготовленный из этих рачков?

Во-вторых, в природе много разных биологических отходов, в мире известны технологии, когда выращивают личинки различных мух. Белок этих личинок обладает достаточно высокой ценностью, и мы его тоже использовали в своей работе.

Кроме того, сегодня достаточно много рецептур кормов, в том числе коммерческих, в составе которых содержатся различные соевые продукты – шрот, белки. Мы предлагаем их заменить на наши сибирские источники растительного белка. По ряду показателей они превосходят соевый белок.

Например, белок, получаемый из рыжикового. Не путать с грибами рыжиками. Рыжик – масличная культура, у которой белок – один из самых полноценных. Он наиболее близок к идеальному белку.

Из комбинации рапсового, рыжикового и соевого жмыхов, высушенного гаммаруса и личинок мух наши ученые и попробовали изготовление кормового продукта для лососей. Получилось неплохо по балансу питательных веществ. Дополнительно, обогащали экспериментальные корма растительными маслами, полученными из рыжика и рапса – получили заменители кормового рыбьего жира.

Таким образом, получилось обогатить корм незаменимыми полиненасыщенными жирными кислотами.

А они напрямую попадают в тело рыбы через пищеварительный тракт, в итоге, мы получаем полноценное рыбное мясо, обладающее исключительной полезностью для организма человека.

Мало того, сейчас работаем над следующей гипотезой, чтобы не нагружать экологические ниши – озёрные, а выращивать рачка гаммаруса в технологических условиях установок закрытого водоснабжения.


– Александр Владимирович, вроде всё достаточно просто, но почему никто до такого не додумался раньше?

– Да, всё достаточно просто. Но у нас в Красноярском крае сложились уникальные условия, позволяющие отдельные наработки сложить в стройную комбинацию, и мы обладаем всеми необходимыми ресурсами: и источниками животного белка, и источниками наиболее полноценного растительного белка, и пигментных веществ. Не секрет, что научные коллективы, разные корпорации друг за другом подсматривают, ничего не стоит купить корм для рыб и проанализировать его состав. Поэтому, у всех производителей примерно состав кормов одинаковый. И красноярские ученые пошли по этому пути, приспособив имеющиеся ресурсы к биологическим потребностям лососевых рыб.


– Какова практическая направленность разработки?

– Самая прямая. Наши технологии и корма прошли испытания на базе самого крупного в Красноярском крае рыбоводного предприятия ООО «МАЛТАТ». Интересно то, что мы при практических испытаниях кормов получили несколько курьезных ситуаций. Например, корм не хотел правильно тонуть. Основное внимание при разработках мы уделяли составу корма и его балансировании, а оказалось – что ограничивающим фактором оказалась необходимость доводки физических свойств корма. Дело в том, что это связано с биологией самой рыбы, лосось, в отличие от донных рыб, того же осётра, со дна ничего не поднимает, только с поверхности или обращает внимание на медленно тонущий корм. 


 

И мы долго бились над подбором правильных свойств кормовой гранулы, чтобы она смачивалась с нужной скоростью, и тонула. Наша гранула вначале совсем не тонула, потом тонула слишком быстро, оказалось всё дело в режиме экструдирования, от которого зависит количество и размер пор в кормовой грануле.

Все рыбные корма экструдируются – проходят через специальный аппарат, в котором кормовая смесь обрабатывается за доли секунды большим давлением и высокой температурой. Происходит вспучивание кормовой гранулы, образуются воздухоносные поры, и от размера этой поры зависит скорость потопления гранулы.


– Испытывали на практике?

– Конечно. Но проблема, с которой сталкиваются все научные организации – это внедрение. Сегодня рыбоводным предприятиям нужен такой корм. И мы бы вошли с ним в промышленные испытания, но не хватает таких мощностей для производства промышленной партии этого корма. 100 килограммов мы способны изготовить, а уже тонну – вызывает трудности, потому что в университете установки все маломощные, нет промышленных аппаратов и машин для изготовления корма.


– И какой выход?

– Подготовлена технологическая документация, взаимодействуем с одним из многопрофильных сельхозтоваропроизводителей – крестьянским хозяйством «Родник», с которым вышли на комплексный научно-технический проект. В рамках федеральной научно-технической программы «Развитие сельского хозяйства» до 2030 года имеется подпрограмма по развитию кормов и кормовых добавок. Наш проект, заявленный в Минсельхоз РФ, прошел предварительный отбор. Ждём окончательного результата.

В случае положительного решения, планируется, что все сырьевые компоненты будут изготавливаться сельхозпредприятием, нужно будет поставить комплект оборудования уже с промышленными мощностями для изготовления опытно-промышленных партий и крупнотоннажных промышленных партий. Проект планируем выполнить в два этапа.

В таком подходе, конечно, нет ничего сверхнового. Чтобы произвести что-то серьезное и соответствующее требованиям рынка, нужен промышленный подход. А значит, требуется серьезный заказчик. В течение ближайших двух лет и опытную партию, и промышленную наших кормов сможем выпустить.


– А дальше?

– Рассчитываем на снабжение кормами, в первую очередь, предприятий Красноярского края и Республики Хакасия. Таких предприятий сегодня девять. С учетом развития провели с ними переговоры, нужен объём примерно 7-10 тыс. тонн ежегодно в ближайшую пятилетку. Хотим выйти на такой уровень мощности, об экспорте, в том числе в другие регионы России, речь пока не идёт.

Сегодня стоит задача – провести испытания в своём регионе и подтвердить экономическую эффективность корма и в целом – подхода.

Расскажу о втором прорыве, на который нас натолкнули наши коллеги из лаборатории Михаила Ивановича Гладышева. И если с кормопроизводством мы разобрались самостоятельно, то ещё одна технология и еще один вид рыбы – это, конечно, результат совместной деятельности с лабораторией экспериментальной гидроэкологии.


 

Красноярский край уникален тем, что здесь имеются и арктические территории, и полупустыни. В арктической зоне нашего края в озере Пясино водится эндемичный лосось – арктический голец Salvelinus alpinus (латин.). Несколько лет наши коллеги занимаются этой рыбой, а последние два года – вместе с нами и ООО «МАЛТАТ». Для добычи икры этого гольца ежегодно организуется специальная экспедиция. Часть добытой икры доставляется в Норильск на рыбоводный завод, другая привозится в Красноярский край, инкубируется в условиях ООО «МАЛТАТ», ещё одна часть направляется в рыбоводный институт в Санкт-Петербурге.

Арктический голец уникален тем, что он холодноводный, поэтому, и растёт гораздо быстрее остальных лососей, которые уже введены в аквакульутуру.

Наши ученые второй год ведут эксперимент. В целом, понадобится не меньше пяти лет, чтобы икринка прошла весь цикл до товарной рыбы, и была создана эффективная технология выращивания гольца.

Таким образом, в аквакультуру будет внедрён новый дикий вид рыбы. Такое событие, произойдёт впервые за последние 30 лет.


– Путь длинный?

– К сожалению, наше общество привыкло к быстрому результату, который часто невозможен в сельском хозяйстве. Здесь не всегда можно получить окончательный итог за короткий период времени. Так, внедрение форели в аквакультуру прошло путь длиной в десятилетие. 

В среднем в науке за 15 лет происходит обновление и получение принципиально новых результатов.

Мы используем технологии, которые связаны с жизнью, живыми объектами, биологические особенности которых формировались несколько миллионов лет в ходе эволюции, и должны под них подстраиваться.

Малёк растет определённое количество месяцев, и быстрее расти не может. Природу не обманешь, для всякого роста нужно время.

Другое дело – ученые могут проводить селекцию, отбор с помощью генетических технологий. В 2023 году первый раз попробовали начать генетическую паспортизацию гольца, и гены, обусловливающие хозяйственно-полезные признаки. Для того, чтобы не ждать, когда малёк вырастет, а уже на стадии икринки можно было посмотреть потенциал выращиваемой рыбы.

Кроме этого, потребуется прохождение процедур сертификации, а также процедур защиты интеллектуальной собственности.


– Вернёмся к вопросу по кормам, почему ученые взялись за разработку технологии?

– Это очевидно: 99% кормов для лососей до недавнего времени были зарубежными. Как оказалось бизнес до конца не понимает уровень безопасности, даже собственной. В первую очередь бизнес думает об объёме прибыли и убытках. А что на практике выходит? Как в нашем случае, против всех договорённостей не привезли корм для рыбы, и бизнес увидел, что может быть и неисполнение обязательств. Подавать в суд на французское предприятие? А корма нет, поставок нет, логистические цепочки по новому не отстроены, цена на корма взлетела, и все это случилось быстро. Нависла угроза потери поголовья разводимой рыбы.


 

И здесь вспомнили о науке. Так мы получили заказ. От нас требуют быстрых побед, а ведь наука много лет находилась на пятых-шестых ролях. И быстрый результат дать невозможно. Предпринимателям, и я их понимаю, дешевле купить готовый эффективный корм, нежели заказывать технологию, и нести научные риски: получится – не получится.

Мы не можем гарантировать результат, а можем говорить об ожидаемом результате. Любая научная работа – долгий процесс, рискованный и дорогостоящий. Без системного подхода и постоянного подпитывания критических научных направлений можно попасть в неприятную ситуацию, когда целая подотрасль, в течение одной недели, может перестать существовать, особенно в сельском хозяйстве.

Надеемся на симбиоз науки и практики. И понимаем, что прозрачного и понятного заказа от бизнеса для науки не будет, слишком велики риски. Проекты, где заказчиком выступает бизнес, который выделяет средства, а за финансирование НИОКРа выступает государство, такие проекты, как правило, жизнеспособны. Такую модель и следует развивать, с моей точки зрения, определив критические технологии в АПК.

Сегодня государством принимаются правильные решения о системной поддержке науки, чтобы приходила молодёжь, и все поколения работали вместе. Двигаться есть куда.


– Технология эта дорогостоящая?

– Главная её дороговизна заключается в том, чтобы эти пресловутые экструдеры производят только два или три предприятия в России. А только в Красноярском крае бассейны рек и озер такого размера, что рыбоводством можно полмира кормить. И когда эти два обстоятельства кладёшь на весы, понимаешь, что наши шаги развития должны быть не столько быстрыми и широкими, сколько сбалансированными. Вот и уперлись в то, что технология есть, а на чём изготавливать эти корма? Экструдеры нужно покупать или производить. Лучшие экструдеры американские, а мы только стремимся к этому. Российские машиностроители пытаются превзойти конструкции, отработанные в других странах. Ощущение системности и взаимозависимости отраслей не должно нас покидать. Это главное. 


 

Например – кормопроизводство – сложнейший клубок, где нужно сначала произвести сырьё – уметь правильно выращивать растение, определить и выработать источники белка, затем смешать и сформировать кормосмесь, затем кормовую гранулу, упаковать готовый продукт, реализовать его. В любом из перечисленных направлений работы есть определённые нюансы, необходимость научных исследований, перевод их результатов в конструкторскую документацию для машиностроительного завода, который бы изготовил машину или аппарат. 

И этот аппарат в свою очередь нужно испытывать и доводить до серийных кондиций.

Всё взаимосвязано и взаимозависимо. И получается, что от того же машиностроителя зависит поездка ученого на озеро Пясино для добычи икры. Пока мы не пройдём по всей цепочке, устойчивого успеха будет добиться сложно. Есть понимание, имеются планы, а дальше жизнь покажет.


– Спасибо за содержательное и интересное интервью.