В товарном рыбоводстве последствия дефицита магния напрямую отражаются на рентабельности хозяйства. Виталий Цаюн и Фальк Фридрих Корнелиус Байндорфф, эксперты RAS Consulting, разъясняют, почему полнорационный корм должен оставаться надежным источником магния на всех стадиях выращивания форели.
Содержание
От первой части ко второй
В первой части статьи были рассмотрены физиологические роли магния у молоди, симптоматика острого дефицита на стартовых этапах и дифференциальная диагностика. Во второй части рассматриваются скрытые экономические потери при товарном выращивании и приводятся практические требования к рецептуре.
Товарные корма: скрытые потери и качество продукции
При товарном выращивании дефицит магния способен приводить к существенным производственным и экономическим потерям, затрагивая темпы роста, устойчивость к стрессу и качество конечной продукции.
Различие между стартовым и продукционным дефицитом
Если на старте дефицит магния проявляется остро и приводит к массовой гибели, то при выращивании товарной рыбы (от 5 г до убойных кондиций) последствия становятся менее очевидными, но экономически значимыми. Они выражаются в снижении продуктивности, росте заболеваемости и ухудшении товарного качества.
Условия, при которых магний в товарных кормах становится критическим
- Мягкая вода и УЗВ. При содержании магния в воде менее 5–10 мг/л жаберное усвоение не обеспечивает суточной потребности. В этих условиях весь магний должен поступать с кормом (Bijvelds et al., 1998).
- Высокие плотности посадки. Хронический стресс при высокой плотности посадки вызывает как осмотические потери (натрия, хлора), так и метаболическое истощение запасов магния. Достаточное поступление этих элементов, наряду с основными электролитами, критически важно: магний помогает стабилизировать нервную систему и снижает гиперреактивность рыбы на стрессоры среды.
- Высокое содержание кальция в корме. Антагонизм Ca2+/Mg2+ актуален и в товарных кормах: если магний не введён в рецептуру с учётом кальциевой нагрузки рыбной муки, его усвояемость может оказаться ниже физиологической нормы (NRC, 2011).
Последствия хронического дефицита в товарном выращивании
Таблица: RAS Consulting
Развитие катаракты на фоне нормального роста и сохранных плавников позволяет дифференцировать магниевый дефицит также и от цинкового, для которого характерны эрозия плавников и отставание в росте (Ketola, 1979; Ogino & Yang, 1978).
Полнорационный корм и водные условия хозяйств
Кормовые компании работают с хозяйствами, состав воды у которых варьируется в чрезвычайно широких пределах: от мягких родниковых и талых вод (содержание магния <5 мг/ л) до жестких известковых вод (магния >50 мг/л), а также с УЗВ с различной степенью доминерализации. Поскольку кормовые компании обслуживают сотни хозяйств с принципиально разным составом воды, корм должен быть самодостаточным источником магния. Он обязан обеспечивать потребность рыбы в широком диапазоне водных условий, включая наиболее неблагоприятные.
Следует подчеркнуть, что нормы NRC и физиологические потребности форели не делают различий между стартовыми и продукционными кормами в части минерального питания: потребность в магнии сохраняется на всех этапах онтогенеза (NRC, 2011). Непоследовательный подход, при котором стартовые корма снабжаются полным минеральным профилем, а продукционные — нет, не имеет биологического обоснования.
Себестоимость добавления биодоступного магния (сульфат, хелаты) составляет незначительную долю от стоимости рецептуры. Экономия на этом компоненте оборачивается риском рекламаций, оттока клиентов и репутационных потерь.
В условиях УЗВ и мягкой воды корм остаётся единственным значимым источником магния для товарной рыбы. Последствия его дефицита на товарном этапе носят преимущественно экономический характер: снижение FCR, развитие катаракты и миоза, скелетные деформации, иммуносупрессия. Ответственность за минеральный профиль корма не может быть переложена на водные условия конкретного хозяйства, а затраты на введение биодоступного магния пренебрежимо малы по сравнению с рисками хронической недостаточности.
Общие принципы, рекомендуемые уровни и формы магния
Поэтому при оценке магниевого обеспечения необходимо различать валовое и усвояемое содержание магния, учитывать ограничения различных кормовых ингредиентов и выбирать источники, способные гарантировать фактическое покрытие физиологической потребности рыбы на всех этапах выращивания.
Что означает «достаточное содержание усвояемого магния»
Согласно NRC (2011), минимальная потребность радужной форели в магнии составляет около 0,50 г/кг усвояемого магния в корме. Это значение получено в контролируемых условиях и служит базовой точкой отсчёта. В условиях мягкой воды (Mg < 5 мг/л) или УЗВ, при высоких плотностях посадки и при использовании интенсивно растущих селекционных линий, рекомендуется обеспечение на уровне верхней части диапазона таблицы ниже (Ogino, Takashima & Chiou, 1978).
Важно: приведённые ниже цифры относятся к усвояемому магнию, а не к валовому содержанию. При использовании форм с низкой биодоступностью (оксиды, фитаты) валовое содержание в корме должно быть пропорционально выше.
Рекомендуемые диапазоны усвояемого магния в корме по стадиям выращивания и в зависимости от жёсткости воды. Базовый уровень: NRC (2011). График: RAS Consulting
Рекомендуемые уровни усвояемого магния по стадиям
Таблица: RAS Consulting
Почему валового содержания недостаточно: биодоступность и погрешность
Лабораторный анализ корма методом ICP-OES или атомно-абсорбционной спектрометрии регистрирует все атомы магния в образце независимо от их химической формы. Однако усвояемость — доля, которую организм рыбы способен извлечь в кишечнике и перенести в кровь, — для стандартных кормовых ингредиентов существенно ниже валового содержания. Именно расхождение между этими двумя величинами создаёт скрытый дефицит.
Фитаты в растительных компонентах. Соевый и подсолнечный шрот, пшеница, кукурузный глютен содержат фитиновую кислоту (мио-инозитол гексафосфат). В слабощелочной среде кишечника рыб фитат образует прочные хелатные комплексы с двухвалентными катионами — Mg2+, Ca2+, Zn2+, Fe2+. Эти комплексы нерастворимы, не абсорбируются энтероцитами и выводятся с фекалиями.
«На магний, естественно содержащийся в растительных и животных кормовых средствах, не следует полагаться для удовлетворения потребности рыб, получающих практические рационы, по причине присутствия фитата и других антагонистов», — NRC (2011), Nutrient Requirements of Fish and Shrimp
Низкая доступность из костной ткани рыбной муки. В рыбной муке магний встроен в кристаллическую решётку гидроксиапатита кальция, и связь Mg–Ca–P в этой структуре чрезвычайно прочна. В отличие от млекопитающих, желудочный сок лососевых имеет относительно мягкую кислотность и не обеспечивает полного растворения костного минерала. Экспериментально показано, что кажущаяся усвояемость магния из рыбной костной муки составляет около 54%, тогда как из неорганических солей — около 76% (Shearer & Åsgård, 1990).
«Потребность радужной форели в магнии составляет 0,05–0,06% рациона. Однако вследствие низкой доступности из костной муки (35–40%) и почти полной недоступности из связанных фитатом источников в растительных белках, практические рационы следует обогащать добавочным магнием для гарантии адекватного обеспечения», — Hardy (2002), в Webster & Lim, Nutrient Requirements and Feeding of Finfish for Aquaculture, CABI
Антагонизм с кальцием. В типичном форелевом корме уровень кальция нередко завышен из-за костной муки или мела. Кальций — прямой антагонист магния на уровне жаберного транспорта и почечной реабсорбции; избыток Ca2+ усиливает выведение Mg2+. Даже тот магний, который формально усвоился, может не задерживаться в организме при несбалансированном электролитном составе корма.
Практический коэффициент пересчёта. Данные о биодоступности магния в практических рационах указывают, что коэффициент пересчёта валового магния в усвояемый составляет порядка 0,4–0,5 (NRC, 2011; Hardy, 2002; Ogino, Takashima & Chiou, 1978). Иными словами, если валовый анализ показывает 0,32%, фактически рыба получает около 0,13–0,16%, что уже находится на границе физиологической нормы и становится недостаточным при дополнительных стрессах.
Погрешность анализа и вариабельность сырья. Межлабораторная погрешность при определении минерального состава кормов составляет ±5–10% от измеряемой величины. Состав рыбной муки зависит от вида рыбы, сезона, технологии сушки и доли костной ткани; содержание фитатов в соевом шроте — от сорта, региона и степени термической обработки. Производитель не проводит полный минеральный анализ каждой партии сырья — это экономически нецелесообразно. Следовательно, расчётный уровень магния в готовом корме всегда является усреднённым приближением, а не гарантированной величиной.
Влияние технологического процесса. При экструдировании и гранулировании образуются тройные фитат-минерал-белковые комплексы, меняется растворимость костного минерала, возможна дегидратация сульфатных форм. Суммарный эффект термообработки на доступность магния трудно прогнозируем; учесть все эти факторы в расчётной модели невозможно. Единственный способ гарантировать стабильное поступление магния — создать страховочный запас за счёт высокодоступной добавки в премикс.
«Анализ коммерческих кормов для лососевых часто показывает общий уровень магния 0,2–0,3%, что кажется адекватным. Однако концентрация магния в целом теле рыб, получавших эти рационы без добавки, стабильно на 15–20% ниже, чем у рыб, получавших 0,05% добавочного MgSO4, что подтверждает плохую биодоступность из кормовых средств», — Shearer (1989), Aquaculture, 77(2–3):201–210
Формы магния: биодоступность и применение
Относительная биодоступность различных форм магния для радужной форели. Источники: Lin, Ku & Shiau (2013); NRC (2011). График: RAS Consulting
Таблица: RAS Consulting
«Оксид магния плохо доступен для рыб, особенно для пресноводных видов с ограниченной секрецией желудочной кислоты. Его использование в качестве магниевой добавки в кормах для рыб не рекомендуется», — NRC (2011)
Практические требования к рецептуре
Независимо от того, что показывает валовый анализ сырья, добавка магния в высокодоступной форме в состав премикса является обязательным элементом рецептуры для комбикорма для форели. Ниже приведены конкретные технологические требования.
Дозировка магниевой добавки. Требуемое количество чистого магния составляет 400–800 г на тонну корма. В пересчёте на конкретные формы это:
- MgSO4·7H2O (содержание Mg ≈ 10%): 4–8 кг/т;
- Хелат магния (содержание Mg ≈ 8–10%): 4–8 кг/т;
- MgO: не применять.
Фермент фитаза. Если доля растительных белков в рецептуре превышает 10–15%, обязательным является ввод микробной фитазы в дозировке 500–1000 FTU/кг корма. Фитаза гидролизует фитатные комплексы, высвобождая связанный магний и фосфор и повышая общую биодоступность минеральной фракции корма.
Соотношение Ca:P и уровень кальция. Соотношение кальция к фосфору должно находиться в диапазоне 0,7:1 – 1:1. Уровень кальция в корме для молоди форели не должен превышать 1,0% (10 г/кг). Избыток кальция (>1,2%) является фактором риска нефрокальциноза, даже при нормальном валовом магнии.
Страховочный запас. При проектировании рецептуры необходимо закладывать запас прочности по магнию, учитывающий погрешность анализа (±5–10%), вариабельность сырья, технологические потери при экструзии и повышенную потребность при стрессе. Это соответствует самому определению полнорационного комбикорма и является основным отличием грамотной рецептуры от расчёта «впритык».
Контроль качества. Дополнительно к вышеперечисленному производители корма должны:
- включить магний в перечень контролируемых показателей качества на всех этапах производства;
- в спецификации корма указывать не только валовое содержание магния, но и использованную форму добавки (хелат, сульфат);
- пересмотреть рецептуры, в которых магний обеспечивается только за счёт отрубей или сырья с высоким содержанием фитатов;
- аргумент «мы не знаем вашу воду» не должен использоваться в технической поддержке при обсуждении минерального питания: корм обязан быть полноценным в широком диапазоне водных условий;
- провести внутренний аудит рекламаций на предмет системных случаев катаракты, миоза, деформаций скелета и необъяснимой смертности при сортировках — возможная связь с латентным дефицитом магния.
Заключение
Магний для форели — не «микроэлемент второго порядка» и не опция для особых условий содержания. Это фундаментальный минерал, задействованный в функционировании нервной системы, сердечной деятельности, осморегуляции и метаболизме на всех стадиях онтогенеза.
На старте дефицит магния провоцирует острую массовую гибель с характерной неврологической симптоматикой. В период товарного выращивания нехватка элемента оборачивается хроническими экономическими издержками: падением кормовой конверсии, развитием катаракты и миоза, скелетными деформациями и повышенной реактивностью на стресс.
С учётом того, что кормовые компании работают с сотнями хозяйств, вода которых отличается на порядок по содержанию магния, ответственность за обеспечение этим минералом не может быть делегирована источнику водоснабжения клиента. Включение магния в гарантированно усвояемой форме в рецептуру — базовый критерий качества полнорационного продукта на протяжении всего цикла выращивания: от личинки до товарной особи. Современным стандартом являются хелатные формы магния (глицинаты, протеинаты), обеспечивающие максимальную защиту от антагонистов и стабильную биодоступность; использование оксида магния в кормах для рыб не рекомендуется.
Виталий Цаюн и Фальк Фридрих Корнелиус Байндорфф, эксперты RAS Consulting, специально для sfera.fm
