RU2688315C1 - Method of producing protein-lipid biomass by growing hermetia illucens larvae on cellulose-containing wastes - Google Patents

Method of producing protein-lipid biomass by growing hermetia illucens larvae on cellulose-containing wastes Download PDF

Info

Publication number
RU2688315C1
RU2688315C1 RU2018127886A RU2018127886A RU2688315C1 RU 2688315 C1 RU2688315 C1 RU 2688315C1 RU 2018127886 A RU2018127886 A RU 2018127886A RU 2018127886 A RU2018127886 A RU 2018127886A RU 2688315 C1 RU2688315 C1 RU 2688315C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
substrate
larvae
biomass
hermetia illucens
culture
Prior art date
Application number
RU2018127886A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наум Александрович Бабаев
Иван Викторович Соколов
Дмитрий Юрьевич Ильин
Александр Иванович Бастраков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Биогенезис"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Биогенезис" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Биогенезис"
Priority to RU2018127886A priority Critical patent/RU2688315C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2688315C1 publication Critical patent/RU2688315C1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K10/00Animal feeding-stuffs
    • A23K10/20Animal feeding-stuffs from material of animal origin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K50/00Feeding-stuffs specially adapted for particular animals
    • A23K50/10Feeding-stuffs specially adapted for particular animals for ruminants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K50/00Feeding-stuffs specially adapted for particular animals
    • A23K50/70Feeding-stuffs specially adapted for particular animals for birds

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to biotechnology and can be used for cultivation of Hermetia illucens flies. Method of protein-lipid fodder biomass production envisages cellulose-containing wastes with moisture content of 50–70 %, addition of beet molasses in amount of 3–5 % of total weight of moist substrate with subsequent population of substrate with Hermetia illucens larvae of three-day age, their cultivation and inoculation of wastes with culture of thermophilic fungi Thielavia terrestris or Myceliophthora thermophile. Culture of thermophilic fungi is introduced into the substrate in the form of a liquid suspension with a CFU value of not less than 107/ml in amount of 3–8 % of wet substrate weight during growth of larval biomass after substrate heating to 36–48 °C. After 10–14 days from the beginning of growth, larvae are separated, dried to moisture content of 5 % and milled.
EFFECT: invention increases yield of biomass of larval Hermetia illucens.
1 cl, 2 ex

Description

Изобретение относится к сфере биотехнологии, может быть использовано в области культивирования личинок мухи Hermetia illucens, и заключается в способе приготовления субстрата на основе целлюлозосодержащих отходов (материал отработанной птичьей подстилки), предполагающем внесение инокулята мицелия термофильных мицелиальных грибов с высокой целлюлозолитической активностью.The invention relates to the field of biotechnology, can be used in the field of cultivation of the larvae of the fly Hermetia illucens, and consists of a method for preparing a substrate based on cellulose-containing waste (used poultry litter material), which involves the introduction of a mycelium of thermophilic mycelial fungi with high cellulose-lytic activity.

Известен способ приготовления субстрата для выращивания личинок комнатных мух, например, смеси, в состав которой входит рыба. В смесь вводят закваску в виде водной вытяжки из конского навоза. В подготовленную смесь вводят яйца мух так, чтобы корма хватило для полного роста и развития личинок (Труды Новосибирского сельскохозяйственного института, Новосибирск, 1986, т. 98, с. 93 [1]). Недостатком указанной среды является малый выход личинок, невозможность экстраполяции полученных результатов на технологии, где предполагается использование другого вида - Hermetia illucens, а также иного перерабатываемого сырья.A known method of preparing a substrate for growing larvae of houseflies, for example, a mixture, which includes fish. A starter mixture is introduced into the mixture in the form of a water extract from horse manure. Eggs of flies are introduced into the prepared mixture so that there is enough food for the full growth and development of larvae (Proceedings of the Novosibirsk Agricultural Institute, Novosibirsk, 1986, v. 98, p. 93 [1]). The disadvantage of this environment is a small yield of larvae, the impossibility of extrapolating the results obtained on the technology, where it is supposed to use another species - Hermetia illucens, as well as other processed raw materials.

Известен способ переработки органических отходов, включающий ряд технологических приемов: сначала яйцекладки синатропных мух наносят на питательный субстрат, состоящий из молока и дрожжей, личинки культивируют в оптимальных гидротермических условиях, после чего их переносят на органические отходы и культивируют до состояния предкуколки (RU 2049389 [2]). Недостаток способа - использование видов синантропных мух, а, следовательно, невоспроизводимость результатов в случае замены биообъектов на другой вид - Hermetia illucens, отсутствие эффекта микробиологической активации утилизируемого субстрата.There is a method of processing organic waste, which includes a number of technological methods: first, egg-laying of synatropic flies is applied to a nutrient substrate consisting of milk and yeast, the larvae are cultivated under optimal hydrothermal conditions, after which they are transferred to organic waste and cultured to the state of seed chips (RU 2049389 [2 ]). The disadvantage of this method is the use of species of synanthropic flies, and, consequently, the irreproducibility of results in the case of replacing bioobjects with another species - Hermetia illucens, the absence of the effect of microbiological activation of the utilized substrate.

Известна также среда для выращивания личинок синантропных мух (SU 954079 [3]). Среда состоит из следующих компонентов, мас. %: навоз 70-95, содержимое рубца 5-30. Однако, непостоянство микрофлоры рубца, а также использование другого вида мухи может не обеспечивать необходимого эффекта для Hermetia illucens.Also known medium for growing larvae of synanthropic flies (SU 954079 [3]). The medium consists of the following components, wt. %: manure 70-95, the contents of the scar 5-30. However, the inconstancy of the microflora of the scar, as well as the use of another type of fly, may not provide the necessary effect for Hermetia illucens.

Известны способы повышения эффективности утилизации отходов в системе микроорганизмы - дождевые черви, по сравнению с действием этих организмов по отдельности (Терещенко Н.Н. Эколого-микробиологические аспекты вермикультивирования / Н.Н. Терещенко. - Новосибирск: Наука, 2003. - 113 с. [4]; Stom D.I. Transformation of Oilin Soilbya Microbial Preparationand Earthworms / D.I. Stom, D.S. Potapov, A.E. Balayan, O.N. Matveeva // Eurasian Soil Science. - 2003. - Vol.36, No.3. - Р. 329-331/ [5]).There are ways to increase the efficiency of waste disposal in the system of microorganisms - earthworms, compared with the action of these organisms separately (Tereshchenko NN Ecological and microbiological aspects of vermicultivation / NN Tereshchenko. - Novosibirsk: Nauka, 2003. - 113 p. [4]; Stom DI Transformation of Oilin Soilbya Microbial Preparationand Earthworms / DI Stom, DS Potapov, AE Balayan, ON Matveeva // Eurasian Soil Science. - 2003. - Vol.36, No.3. - P. 329-331 / [five]).

Однако данные приемы предназначены для сферы вермикомпостирования и не испытаны в целях их включения в технологии переработки отходов личинками насекомых.However, these techniques are intended for the field of vermicomposting and have not been tested for the purpose of their inclusion in the technology of waste processing by insect larvae.

Известен способ утилизации целлюлозосодержащих отходов, с помощью вермикультуры с дождевыми червями Eisenia fetida и культуры грибов Trichoderma viride, который предусматривает предварительную пероральную инокуляцию дождевых червей Eisenia fetida инсулиновым шприцем со спиленным острием иглы суспензией мицелия и спор целлюлозоразрушающего штамма недельной культуры грибов Trichoderma viride с содержанием в ней колониеобразующих единиц в количестве 103 КОЕ/мл в количестве 0,05 мл или суточное выдерживание червей в субстрате, пропитанном такой суспензией (RU 2488997 C1, опуб. 10.08.2013 [6]). Осуществление изобретения позволяет интенсифицировать утилизацию целлюлозосодержащих отходов путем получения популяции дождевых червей, обладающих повышенной целлюлазной активностью. К недостаткам способа следует отнести сложность проведения процедур и непригодность использования для личинок насекомых.Known is a method of recycling cellulosic waste using vermiculture with earthworm Eisenia fetida and culture fungi Trichoderma viride, which envisages preliminary oral inoculation earthworm Eisenia fetida insulin syringe with felled needle point suspension of mycelia and spores cellulolytic strains week culture fungi Trichoderma viride with the contents therein colony forming units in an amount of 10 3 / ml in an amount of 0.05 ml or daily exposing the worms in the substrate impregnated with a slurry (RU 2488997 C1, op b. 8/10/2013 [6]). The implementation of the invention allows to intensify the utilization of cellulosic waste by obtaining a population of earthworms with increased cellulase activity. The disadvantages of the method include the complexity of the procedures and the unsuitability of use for insect larvae.

Наиболее близким к предложенному является способ получения биологически активной кормовой добавки для сельскохозяйственных животных и птиц, предусматривающий смешивание 1 массовой части биомассы личинок Hermetia illucens, выращенных на пшеничном зерне и предварительно промытых водопроводной водой, с содержанием протеина в биомассе не менее 36 мас. %, с 1 массовой частью сырого пробиотического продукта, полученного твердофазной ферментацией штамма Bacillus subtilis ВКПМ В-8130 на стерильном носителе. Последний представляет собой свекловичный жом, пропитанный питательной средой. Полученную смесь гомогенизируют и проводят комбинированный процесс твердофазной ферментации-высушивания при температуре не выше 55°С (RU 2576200 С1, 12.12.2014 [4]). Осуществление изобретения обеспечивает повышение продуктивности и сохранности поголовья животных и птиц, зоотехнических показателей животных за счет увеличения переваримости кормов, стимуляции обменных и иммунных процессов. Недостатком указанного способа является использование дорогостоящего субстрата (пшеничное зерно) и стерильного носителя, предполагающего процедуру стерилизации, связанную с использованием дополнительного оборудования в виде парового стерилизатора, и затратами электроэнергии на осуществление циклов стерилизации. В предлагаемом изобретении указанный технологический этап отсутствует.The closest to the proposed method is a biologically active feed additive for farm animals and birds, which involves mixing 1 part by weight of the biomass of Hermetia illucens larvae grown on wheat grain and previously washed with tap water, with a protein content of at least 36 wt. %, with 1 mass part of the crude probiotic product obtained by solid-phase fermentation of the strain Bacillus subtilis VKPM B-8130 on a sterile carrier. The latter is a beet pulp, soaked in a nutrient medium. The resulting mixture is homogenized and carry out a combined process of solid-phase fermentation-drying at a temperature not higher than 55 ° C (RU 2576200 C1, 12.12.2014 [4]). The implementation of the invention provides increased productivity and safety of livestock of animals and birds, zootechnical indicators of animals by increasing the digestibility of feed, stimulation of metabolic and immune processes. The disadvantage of this method is the use of expensive substrate (wheat grain) and sterile media, involving the sterilization procedure associated with the use of additional equipment in the form of a steam sterilizer, and the cost of electricity for the implementation of sterilization cycles. In the present invention, the specified technological stage is missing.

Задачей изобретения является создание нового способа получения белково-липидной кормовой биомассы высокого качества, повышающего продуктивность сельскохозяйственных животных и птиц.The objective of the invention is the creation of a new method of obtaining protein-lipid feed biomass of high quality, increasing the productivity of farm animals and birds.

Поставленная задача решается способом получения белково-липидной кормовой биомассы, заключающимся в том, что выращивают биомассу личинок Hermetia illucens на ферментируемом субстрате органического происхождения, при этом в качестве основы субстрата органического происхождения используют измельченные целлюлозосодержащие отходы влажностью 50-70%, в которые добавляют свекловичную мелассу в количестве 3-5% от общей массы субстрата, а ферментацию отходов осуществляют культурой термофильных грибов Thielavia terrestris или Myceliophthora thermophila, при этом культуру грибов вносят в субстрат в виде жидкой суспензии со значением КОЕ не ниже 107/мл в количестве 3-8% от массы влажного субстрата в процессе выращивания биомассы личинок после разогрева субстрата до температуры 36-48°С. По истечении 10-14 суток с начала выращивания личинки отделяют, высушивают и измельчают.The task is solved by a method of obtaining protein-lipid forage biomass, consisting in the fact that the biomass of Hermetia illucens larvae is grown on a fermentable substrate of organic origin, and 50% -70% chopped cellulose wastes are used as the basis of organic origin in the amount of 3-5% of the total mass of the substrate, and the fermentation of waste is carried out by the culture of thermophilic fungi Thielavia terrestris or Myceliophthora thermophila, while the culture of the Ibs are introduced into the substrate in the form of a liquid suspension with a CFU value not lower than 10 7 / ml in an amount of 3-8% of the weight of the wet substrate during the process of growing the biomass of the larvae after heating the substrate to a temperature of 36-48 ° C. After 10-14 days from the start of rearing, the larvae are separated, dried and ground.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении эффективности биоконверсии целлюлозосодержащих нестерилизуемых отходов в биомассу личинок Hermetia illucens, богатых белком и липидами, вследствие применения культуры термофильных мицелиальных грибов Thielavia terrestris или Myceliophthora thermophila с выраженной целлюлозолитической активностью. Депонирование культуры осуществляется в коллекции Пензенского государственного аграрного университета. Предложенный способ не требует затрат на стерилизацию основы субстрата.The technical result achieved by the invention is to improve the bioconversion of cellulosic non-sterilized waste into the biomass of Hermetia illucens larvae, rich in protein and lipids, due to the use of a culture of thermophilic mycelial fungi Thielavia terrestris or Myceliophthora thermophila with pronounced cellulolyticus activity. The deposition of culture is carried out in the collection of the Penza State Agrarian University. The proposed method does not require the cost of sterilization of the substrate.

Предложенный способ осуществляется следующим образом. Органические отходы с высоким содержанием целлюлозы (например, отработанная птичья пометная подстилка) механически измельчают до размеров частиц 1-5 мм и увлажняют до 50-70%. Затем к полученному материалу добавляют свекловичную мелассу в количестве 3-5% от общей итоговой массы влажного субстрата. Полученный субстрат распределяют по стандартным пластиковым контейнерам слоем 150 мм. Следующим технологическим шагом является заселение субстрата личинками двукрылого насекомого Hermetia illucens трехсуточного возраста из расчета 4 особи на 1 см2. Смешиваемая с отходами свекловичная меласса богата легкоассимилируемыми метаболитами и служит стартовым трофическим фактором, предназначенным для питания личинок насекомого на начальном этапе биоконверсии, что способствует проявлению их активной жизнедеятельности. Отмеченный факт, в свою очередь, ведет к разогреву субстрата до температуры 36-48°С через 24-48 часов с момента начала процесса. После достижения субстратом указанных температурных значений его инокулируют жидкой посевной суспензией культур грибов Thielavia terrestris или Myceliophthora thermophila. Высокая температура субстрата обеспечивает необходимую интенсивность роста и целлюлозолитическую активность указанных грибных культур. В свою очередь, накапливаемая мицелиальная биомасса гриба, а также низкомолекулярные продукты ферментативной деградации целлюлозных компонентов субстрата являются пищевыми источниками для личинок насекомого на заключительных этапах биоконверсии, когда основная доля легкодоступных компонентов (главным образом сахаров мелассы) является исчерпанной.The proposed method is as follows. Organic waste with a high content of cellulose (for example, spent poultry manure litter) is mechanically crushed to a particle size of 1-5 mm and moistened to 50-70%. Then to the resulting material add beet molasses in the amount of 3-5% of the total final mass of the wet substrate. The resulting substrate is distributed in standard plastic containers with a layer of 150 mm. The next technological step is the colonization of the substrate by the larvae of the Diptera Hermetia illucens of the three-day age at the rate of 4 individuals per 1 cm 2 . Mixed with waste beet molasses is rich in easily-assimilated metabolites and serves as a starting trophic factor designed to feed the insect larvae at the initial stage of bioconversion, which contributes to the manifestation of their active life activity. This fact, in turn, leads to the heating of the substrate to a temperature of 36-48 ° C in 24-48 hours from the moment of the process start. After the substrate has reached the specified temperature values, it is inoculated with a liquid seed suspension of cultures of the fungi Thielavia terrestris or Myceliophthora thermophila. The high temperature of the substrate provides the necessary growth intensity and cellulolytic activity of these fungal cultures. In turn, the accumulated mycelial biomass of the fungus, as well as low molecular weight products of the enzymatic degradation of the cellulosic components of the substrate are food sources for insect larvae in the final stages of bioconversion, when the main share of readily available components (mainly molasses sugars) is exhausted.

Для получения жидкого инокулюма, культуру грибов выращивают на жидкой питательной среде следующего состава (г/л):To obtain a liquid inoculum, the culture of mushrooms is grown on a liquid nutrient medium of the following composition (g / l):

Целлюлоза (порошок) - 10Cellulose (powder) - 10

Глюкоза - 15Glucose - 15

Кукурузный экстракт - 10Corn extract - 10

Дрожжевой экстракт - 5Yeast Extract - 5

Глицерин - 3Glycerin - 3

Аммония сульфат - 2Ammonium sulfate - 2

Натрия нитрат - 3Sodium nitrate - 3

Магния сульфат - 0,25Magnesium sulfate - 0.25

Железа сульфат(II) - 0,01Iron sulfate (II) - 0.01

Калий фосфорнокислый однозамещенный - 2,5Potassium phosphate monosubstituted - 2,5

Мел химически осажденный - 2,5Chemically precipitated chalk - 2.5

Вода - до 1 литраWater - up to 1 liter

рН питательной среды - 6,8pH of the medium - 6.8

Питательную среду разливают по 100 мл в колбы Эрленмейера объемом 500 мл, укупоривают ватно-марлевыми пробками и стерилизуют в автоклаве при температуре 115°С в течение 30 минут. Затем среду засевают пробирочной культурой мицелиального гриба вместе с фрагментом скошенной агаризованной среды. Глубинное культивирование осуществляют на лабораторной круговой качалке со скоростью вращения 220 об/мин, при температуре 40-44°С в течение 72-120 часов.The nutrient medium is poured into 100 ml Erlenmeyer flasks with a volume of 500 ml, sealed with cotton-gauze plugs and sterilized in an autoclave at a temperature of 115 ° C for 30 minutes. Then the medium is seeded with a test-tube culture of a mycelial fungus along with a fragment of the mown agar medium. Deep cultivation is carried out on a laboratory circular rocking chair with a rotation speed of 220 rpm, at a temperature of 40-44 ° C for 72-120 hours.

Количество вносимого инокулята составляет 3-8% от массы влажного субстрата, при этом значение КОЕ составляет не ниже 107/мл. По истечении 10-14 суток переработки личинки отделяют от субстрата с помощью вибросита, высушивают в вакуумной сушилке до 5% влажности и измельчают.The amount of inoculum applied is 3-8% by weight of the wet substrate, while the CFU value is not lower than 10 7 / ml. After 10-14 days of processing, the larvae are separated from the substrate using a vibrating screen, dried in a vacuum dryer to 5% moisture and crushed.

Технический результат, достигаемый использованием культур грибов, определяется более эффективной биоконверсией целлюлозосодержащих нестерилизуемых отходов личинками Hermetia illucens в биомассу богатую белками и липидами.The technical result achieved by the use of fungal cultures is determined by a more efficient bioconversion of cellulose-containing non-sterilized wastes by Hermetia illucens larvae into biomass rich in proteins and lipids.

Пример 1.Example 1

Для проведения производственного эксперимента в условиях ООО «Биогенезис» было сформировано два варианта опытный и контрольный, каждый из которых включал по пять ящиков с субстратом, изготовленным на основе целлюлозосодержащих отходов (измельченная пометная подстилка сельскохозяйственной птицы, смешанная со свекловичной мелассой). Плотность расселения личинок составляла 4 особи на 1 см2, т.е. 8976 особей на контейнер, а масса субстрата влажностью 60% составляла 15 кг. В контейнеры опытной группы через 48 часов от момента заселения личинками вносили жидкий инокулюм культуры Thielavia terrestris. В контейнеры контрольного варианта инокулят целлюлозолитического гриба не вносился. В целом, процесс биоконверсии осуществлялся на протяжении 12 сутокFor carrying out the production experiment in the conditions of Biogenesis LLC, two experimental and control options were formed, each of which included five boxes of substrate made from cellulosic waste (crushed litter bedding of poultry mixed with beetroot molasses). The density of settlement of the larvae was 4 individuals per 1 cm 2 , i.e. 8976 individuals per container, and the mass of the substrate with a humidity of 60% was 15 kg. After 48 hours from the moment of colonization by the larvae, liquid inoculum of the Thielavia terrestris culture was introduced into the containers of the experimental group. In the containers of the control variant inoculum cellulose fungus was not made. In general, the process of bioconversion was carried out for 12 days

По итогам культивирования проводили оценку накопления сырой биомассы личинок Hermetia illucens, степень конверсии субстратного материала. Внесение жидкого инокулюма культуры термофильного гриба Thielavia terrestris способствует активации процесса биопереработки отходов, содержащих значительную долю целлюлозы. Суммарная биомасса сырых личинок в опытных вариантах составляет 1020 г на 15 кг субстрата 60% влажности. В контрольных вариантах аналогичный показатель находится на уровне 865 г на 15 кг субстрата 60% влажности. Таким образом, превышение показателя выхода биомассы личинок в опытном варианте составляет 17,9% по отношению к контролю. Оценка эффективности процесса биоконверсии перерабатываемого субстрата, осуществляемая путем сравнения остаточных количеств не переработанного материала, показала превышение в опытном вариантепо сравнению с контрольным на 31%.According to the results of cultivation, the accumulation of raw biomass of Hermetia illucens larvae, the degree of conversion of substrate material was evaluated. The introduction of the liquid inoculum of the thermophilic mushroom culture of Thielavia terrestris contributes to the activation of the process of bioprocessing waste containing a large proportion of cellulose. The total biomass of raw larvae in experimental variants is 1020 g per 15 kg of substrate 60% humidity. In the control variants, the same indicator is at the level of 865 g per 15 kg of substrate 60% humidity. Thus, the excess of the larvae biomass yield in the experimental variant is 17.9% relative to the control. Evaluation of the efficiency of the process of bioconversion of the processed substrate, carried out by comparing the residual amounts of non-recycled material, showed an excess in the experimental variant compared to the control one by 31%.

Пример 2.Example 2

Для проведения производственного эксперимента в условиях ООО «Биогенезис» было сформировано два варианта опытный и контрольный, каждый из которых включал по пять ящиков с субстратом, изготовленным на основе целлюлозосодержащих отходов (измельченная пометная подстилка сельскохозяйственной птицы, смешанная со свекловичной мелассой). Параметры процесса (плотность расселения личинок в контейнере, влажность, сроки внесения инокулята термофильного гриба, продолжительность выращивания личинок) поддерживались на уровне тех же численных значений, что и вышеприведенном примере. Принципиальное различие заключалось в использовании культуры Myceliophthora thermophila. В контейнеры контрольного варианта инокулят целлюлозолитического гриба не вносился.For carrying out the production experiment in the conditions of Biogenesis LLC, two experimental and control options were formed, each of which included five boxes of substrate made from cellulosic waste (crushed litter bedding of poultry mixed with beetroot molasses). The process parameters (density of settlement of larvae in the container, humidity, the timing of the introduction of the thermophilic fungus inoculum, the duration of the cultivation of the larvae) were maintained at the same numerical values as the above example. The principal difference was in the use of the culture of Myceliophthora thermophila. In the containers of the control variant inoculum cellulose fungus was not made.

По итогам культивирования проводили оценку накопления сырой биомассы личинок Hermetia illucens, степень конверсии субстратного материала. Внесение жидкого инокулюма культуры термофильного гриба Myceliophthora thermophila увеличивает эффективность биопереработки отходов, содержащих значительную долю которых составляет целлюлоза. Суммарная биомасса сырых личинок в опытных вариантах составляет 1230 г В контрольных аналогичный показатель находится на уровне 865 г на 15 кг субстрата 60% влажности. Таким образом, превышение показателя выхода биомассы личинок в опытном варианте составляет 42,2% по отношению к контролю. Оценка эффективности процесса биоконверсии перерабатываемого субстрата, осуществляемая путем сравнения остаточных количеств не переработанного материала, показала превышение в опытном варианте по сравнению с контрольным на 54%.According to the results of cultivation, the accumulation of raw biomass of Hermetia illucens larvae, the degree of conversion of substrate material was evaluated. The introduction of liquid inoculum of the culture of the thermophilic myceliophthora thermophila fungus increases the efficiency of bio-processing of waste containing a significant proportion of which is cellulose. The total biomass of raw larvae in the experimental variants is 1230 g. In the control, the similar indicator is at the level of 865 g per 15 kg of substrate 60% humidity. Thus, the excess of the larvae biomass yield in the experimental variant is 42.2% relative to the control. Evaluation of the efficiency of the process of bioconversion of the processed substrate, carried out by comparing the residual amounts of non-recycled material, showed an excess in the experimental version compared to the control one by 54%.

Включение в субстрат свекловичной мелассы, содержащей легкодоступные углеводы, обеспечивает высокую интенсивность обменных и ростовых процессов личинок на начальном этапе роста личинок и переработки субстрата. На этом фоне также отмечается увеличение двигательной активности личинок и разогрев субстрата до достаточно высокой температуры, являющейся оптимальной для проявления максимального ростового потенциала, а также целлюлозолитической активности используемых культур термофильных мицелиальных грибов. Таким образом, наращиваемая биомасса грибов, а также образующиеся продукты ферментативного гидролиза целлюлозных компонентов, являются трофическими факторами на поздних этапах развития личинок Hermetia illucens на отходах с высоким содержанием целлюлозных материалов. Привнесение в органический материал одновременно свекловичной мелассы и жидкого инокулята термофильного гриба позволяет получить субстрат, обеспечивающий более высокие показатели накопления биомассы личинок Hermetia illucens по сравнению с контролем в 1,2-1,4 раза.The inclusion of beet molasses containing easily accessible carbohydrates into the substrate ensures a high intensity of the exchange and growth processes of the larvae at the initial stage of growth of the larvae and the processing of the substrate. Against this background, an increase in the motor activity of the larvae and the heating of the substrate to a sufficiently high temperature, which is optimal for the manifestation of the maximum growth potential, as well as the cellulolytic activity of the cultures of thermophilic mycelial fungi, are also noted. Thus, the increased biomass of fungi, as well as the resulting products of enzymatic hydrolysis of cellulosic components, are trophic factors in the late stages of the development of the larvae of Hermetia illucens on wastes with a high content of cellulosic materials. Bringing in the organic material at the same time beet molasses and liquid inoculum of a thermophilic fungus allows to obtain a substrate that provides higher rates of biomass accumulation of Hermetia illucens larvae compared with the control 1.2-1.4 times.

Claims (1)

Способ получения белково-липидной кормовой биомассы, заключающийся в том, что биомассу личинок Hermetia illucens выращивают на ферментируемом субстрате органического происхождения, отличающийся тем, что в качестве основы субстрата используют измельченные целлюлозосодержащие отходы влажностью 50-70%, в которые добавляют свекловичную мелассу в количестве 3-5% от общей итоговой массы влажного субстрата, а ферментацию отходов осуществляют культурой термофильных грибов Thielavia terrestris или Myceliophthora thermophile, при этом указанную культуру грибов вносят в субстрат в виде жидкой суспензии со значением КОЕ не ниже 107/мл в количестве 3-8% от массы влажного субстрата в процессе выращивания биомассы личинок после разогрева субстрата до температуры 36-48°С, а по истечении 10-14 суток с начала выращивания личинки отделяют, высушивают и измельчают.The method of obtaining protein-lipid fodder biomass, consisting in the fact that the biomass of Hermetia illucens larvae is grown on a fermentable substrate of organic origin, characterized in that as the basis of the substrate they use crushed cellulose waste with a moisture content of 50-70%, in which they add beet pulp in the amount of 3 -5% of the total final weight of the wet substrate, and the fermentation of waste is carried out by the culture of thermophilic fungi Thielavia terrestris or Myceliophthora thermophile, while the specified culture of fungi contribute to the substrate atm in the liquid slurry with a value not less than 10 cfu 7 / ml in an amount of 3-8% by weight of the wet substrate during the growth of the larvae biomass after heating the substrate to a temperature of 36-48 ° C, and after 10-14 days from the beginning of cultivation the larvae are separated, dried and crushed.
RU2018127886A 2018-07-30 2018-07-30 Method of producing protein-lipid biomass by growing hermetia illucens larvae on cellulose-containing wastes RU2688315C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018127886A RU2688315C1 (en) 2018-07-30 2018-07-30 Method of producing protein-lipid biomass by growing hermetia illucens larvae on cellulose-containing wastes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018127886A RU2688315C1 (en) 2018-07-30 2018-07-30 Method of producing protein-lipid biomass by growing hermetia illucens larvae on cellulose-containing wastes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2688315C1 true RU2688315C1 (en) 2019-05-21

Family

ID=66636855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018127886A RU2688315C1 (en) 2018-07-30 2018-07-30 Method of producing protein-lipid biomass by growing hermetia illucens larvae on cellulose-containing wastes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2688315C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2743366C1 (en) * 2020-07-14 2021-02-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I" Protein-lipid fodder additive for farm animals
RU2763407C1 (en) * 2021-04-01 2021-12-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method for sausage goods production
RU2780463C1 (en) * 2021-08-05 2022-09-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный аграрный университет" Method for processing cellulose-containing waste
WO2022207388A1 (en) * 2021-04-01 2022-10-06 Ragn-Sells Treatment And Detox Ab Method of preparing a pulp and paper biosludge to a form that can be digested by larvae
WO2023161275A1 (en) * 2022-02-22 2023-08-31 Tebrito Ab Processing sludge from paper pulp manufacturing plants using beetle larvae

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2576200C1 (en) * 2014-12-12 2016-02-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН Method for producing biological activity feed additives for farm animals and birds with probiotics and insect proteins

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2576200C1 (en) * 2014-12-12 2016-02-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН Method for producing biological activity feed additives for farm animals and birds with probiotics and insect proteins

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БАСТРАКОВ А.И., УШАКОВА Н.А., ПАВЛОВ Д.С. Получение биомассы личинок мухи черная львинка Hermetia Illucens, использование ее как кормовой добавки и в составе комплексного пробиотического препарата для животных. Проектная культура и качество жизни, 2015, N 1, с. 537-545. *
БАСТРАКОВ А.И., УШАКОВА Н.А., ПАВЛОВ Д.С. Получение биомассы личинок мухи черная львинка Hermetia Illucens, использование ее как кормовой добавки и в составе комплексного пробиотического препарата для животных. Проектная культура и качество жизни, 2015, N 1, с. 537-545. КАРАГОДИН А.П., УШАКОВА Н.А. и др. Формирование биомассы личинок мухи Hermetia illucens, культивируемых на растительных субстратах с высоким содержанием клетчатки. Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство, 2017, N12, с. 9-17. АНТОНОВ А.М., ИВАНОВ Г.А., ПАСТУХОВА Н.О. Адаптация и перспективы разведения мухи черная львинка (Hermetia illucens) в циркумполярном регионе. Научный электронный журнал Принципы экологии, 2017, Т. 5, N 3 (24), с.4-19. КОРНЕВА А.В., ЕРЕМИНА О.И., ФАУСТ Е.А., ДРЕВКО Я.Б. Оптимизация состава и технологии подготовки субстрата для выращивания личинок Hermetia illucens. Материалы Международной научно-практической конференции Инновации в пищевой технологии, биотехнологии и химии, 2017, *
КАРАГОДИН А.П., УШАКОВА Н.А. и др. Формирование *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2743366C1 (en) * 2020-07-14 2021-02-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I" Protein-lipid fodder additive for farm animals
RU2763407C1 (en) * 2021-04-01 2021-12-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method for sausage goods production
WO2022207388A1 (en) * 2021-04-01 2022-10-06 Ragn-Sells Treatment And Detox Ab Method of preparing a pulp and paper biosludge to a form that can be digested by larvae
RU2780463C1 (en) * 2021-08-05 2022-09-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный аграрный университет" Method for processing cellulose-containing waste
RU2791686C1 (en) * 2021-12-24 2023-03-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ) Method for biological treatment of agricultural waste
WO2023161275A1 (en) * 2022-02-22 2023-08-31 Tebrito Ab Processing sludge from paper pulp manufacturing plants using beetle larvae

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2688315C1 (en) Method of producing protein-lipid biomass by growing hermetia illucens larvae on cellulose-containing wastes
Cai et al. Bioconversion-composting of golden needle mushroom (Flammulina velutipes) root waste by black soldier fly (Hermetia illucens, Diptera: Stratiomyidae) larvae, to obtain added-value biomass and fertilizer
CN103752588B (en) A kind of comprehensive cyclic utilization method of energy grass
Purkayastha et al. Sustainable waste management using black soldier fly larva: a review
CN101869184B (en) Microbial feed additive and preparation method thereof
CN103468613B (en) Bacillus megatherium, method for preparing microbial inoculum through solid fermentation of bacillus megatherium and application of microbial inoculum
CN106396807A (en) Culture medium for improving bioconversion rate of edible fungi, preparation method of culture medium and cultivation method of edible fungi
CN106854627B (en) Compound microbial inoculum for promoting growth of hermetia illucens larvae and application
CN102286413B (en) Preparation method of liquid fermentation medium for bacillus thuringiensis
CN107853250A (en) A kind of cultural method of earthworm
CN112450156B (en) Method for efficiently converting organic solid waste by using high-density hermetia illucens
CN102669060A (en) Processing method of waste materials after livestock and poultry animal culture by fermentation bed
CN1223081A (en) Biological active fodder additives
CN110041151B (en) Harmless treatment process for silkworm breeding waste
CN105779300A (en) Solid culture medium and cultivation method of cordyceps militaris fruiting bodies
CN1548405A (en) Method for producing efficient active biological organic fertilizer with excrement and organic garbage
CN101524112A (en) Circulation process of environment-friendly treatment system of feces and the like waste in breeding farm
CN105016800A (en) Method for using fungus bran to produce organic fertilizer
CN105146053A (en) Method for production of high protein feed from edible fungus chaff
RU2673749C1 (en) Method of obtaining feed protein-lipid concentrate from plant and animal wastes
CN105124170A (en) Method for producing forage by using edible fungus chaff
CN104193430A (en) Straw rotting agent and preparation method thereof
CN103719633B (en) A kind of maize straw prepares the method for Yellow meal worm larva feed
CN106718042A (en) A kind of method of utilization bamboo rat excrement Xinbao mushroom culturing
CN103918612A (en) Method for utilizing larvae-treated gibberellin fermentation residues to produce insect protein and organic fertilizers