Использование кормовых добавок с сорбционными свойствами в рыбоводстве: обзор научной литературы

Введение. Аквакультура в настоящее время признана наиболее интенсивно развивающейся отраслью сельского хозяйства. Снизить негативное влияние интенсификационных мероприятий на гидробионтов, повысить их иммунный статус позволяют разнообразные кормовые добавки. Особый интерес представляют добавки природного происхождения c сорбционными свойствами, экологически безопасные и не вызывающие привыкания. В качестве кормовых добавок с сорбционными свойствами для рыб используются гуминовые кислоты, цеолиты, алюмосиликаты, древесный уголь и др. Необходимо не только найти вещество с сорбционными свойствами, которое возможно использовать в качестве кормовой добавки, но и определить дозировку, взаимодействие с компонентами кормов и другими препаратами, безопасность. Как в зарубежной, так и в отечественной литературе имеющиеся публикации посвящены исследованиям, проведенным на отдельных видах гидробионтов, при включении определенных кормовых добавок с сорбционными свойствами в рацион в течение ограниченного периода времени. Обзоры исследований, в которых было бы проанализировано использование таких кормовых добавок в аквакультуре, в научной литературе не представлены. Цель данного обзора — обобщение литературных данных по результатам использования кормовых добавок с сорбционными свойствами в рыбоводстве.

Материалы и методы. Для достижения поставленной цели проведен поиск статей, опубликованных с 2006 по 2023 гг., в базах данных eLIBRARY.RU, PubMed по данной теме с использованием ключевых слов: кормовые добавки в рыбоводстве, кормление рыб, кормовые добавки с сорбционные свойствами, древесный уголь, цеолиты, гуминовые кислоты, хитозан, кремнезем, опока в кормах для гидробионтов. В поиск включались только источники на русском и английском языках. Материал, прошедший скрининг, был проанализирован, систематизирован и представлен в виде таблицы, диаграммы и блок-схемы PRISMA.

Результаты исследования. В результате поиска в данный обзор вошли 55 статей. Информация систематизирована по тематическим блокам, связанным с веществами, используемыми в качестве кормовой добавки и обладающими сорбционными свойствами. Выявлено, что чаще всего в качестве сорбентов как для пресноводных, так и для морских рыб применяются: активная кормовая добавка из древесного угля, цеолиты, гуминовые кислоты, гуматы. Основные направления использования кормовых добавок с сорбционными свойствами — улучшение физиологических показателей организма рыб и повышение рентабельности производства. Реже, согласно литературным данным, природные сорбенты добавляют непосредственно в воду.

Обсуждение и заключение. Полученные в результате обзора обобщенные данные позволяют рассматривать кормовые добавки с сорбционными свойствами как перспективные с позиции потенциального внедрения в рыбоводную практику. Однако в многочисленных исследованиях, проведенных отечественными и зарубежными авторами, не установлены дозировки при включении в рацион большинства объектов рыбоводства сорбентов, мало изучен механизм их действия на рыб, нет информации по продолжительности и частоте использования кормовых добавок с сорбционными свойствами в производственных условиях, отсутствуют достоверные данные по нетоксичности, синергизму или антагонизму при совместном использовании различных кормовых добавок. Это обуславливает необходимость проведения более масштабных работ в этом направлении.

1. Федотов А.А., Алтухов Н.М., Жуков И.В. Эффективность цеолитов при выращивании рыбы в искусственных водоемах. Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2012;(1(32)):77–79.

2. Fiorella KJ, Okronipa H, Baker K, Heilpern S. Contemporary Aquaculture: Implications for Human Nutrition. Current Opinion in Biotechnology. 2021;70:83–90. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2020.11.014

3. Удинцев С.Н., Жилякова Т.П. Применение препаратов на основе гуминовых соединений в аквакультуре. Рыбное хозяйство. 2016;(2):82–86.

4. Naylor RL, Hardy RW, Buschmann AH, Bush SR, Cao L, Klinger DH, et al. A 20-Year Retrospective Review of Global Aquaculture. Nature. 2021;591:551–563. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03308-6

5. Valladão GM, Gallani SU, Pilarski F. Phytotherapy as an Alternative for Treating Fish Disease. Journal of Veterinary Pharmacology and Therapeutics. 2015:38(5):417–428. https://doi.org/10.1111/jvp.12202

6. Canham R, Gonzales-Prieto AM, Elliott JE. Mercury Exposure and Toxicological Consequences in Fish and Fish‐ Eating Wildlife from Anthropogenic Activity in Latin America. Integrated Environmental Assessment and Management. 2021;17(1):13–26. https://doi.org/10.1002/ieam.4313

7. Connolly M, Martinez-Morcillo S, Kalman J., Navas J-M, Bleeker E, Fernández-Cruz M-L. Considerations for Bioaccumulation Studies in Fish with Nanomaterials. Chemosphere. 2023;312(Pt.1):137299. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.137299

8. Архицкая Е.В., Якушкин И.В. Практическое значение и эффективность применения энтеросорбентов в животноводстве. Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. 2016;(S2):16.

9. Калайда А.А. Влияние энтеросорбентов на окисление витамина С. В: Материалы XIV Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения». В 3-х томах. Под общей редакцией Э.Ю. Абдуллазянова. Казань: Казанский государственный энергетический университет; 2019. С. 356–366.

10. Максим Е.А., Юрина Н.А., Данилова А.А. Способ повышения роста и развития молоди рыбы. В: Материалы II Национальной научно-практической конференции «Состояние и пути развития аквакультуры в Российской Федерации в свете импортозамещения и обеспечения продовольственной безопасности страны». СанктПетербург: ООО "ЦеСАин"; 2017. С. 126–133.

11. Чернышов Е.В., Тлецерук И.Р., Юрина Н.А. Повышение роста молоди рыб при помощи кормовых добавок. Новости науки в АПК. 2018;(2–1(11)):494–496. https://doi.org/10.25930/v48r-2r57

12. Остренко К.С., Юрина Н.А., Чернышов Е.В., Овчарова А.Н. Использование сорбционной кормовой добавки в кормлении молоди рыб. Проблемы биологии продуктивных животных. 2020;3:98–105. https://doi.org/10.25687/1996-6733.prodanimbiol.2020.3.98-105

13. Чернышов Е.В., Тлецерук И.Р., Юрина Н.А., Максим Е.А. Влияние скармливания сорбента в составе комбикорма на химический состав тела молоди осетровых рыб и содержание в нем тяжелых металлов. Сборник научных трудов Краснодарского научного центра по зоотехнии и ветеринарии. 2017;6(1):257–262.

14. Firdus F, Samadi S, Muhammadar AA, Sarong MA., Muchlisin ZA, Sari1 W, et al. Supplementation of Rice Husk Activated Charcoal in Feed and its Effects on Growth and Histology of the Stomach and Intestines from Giant Trevally, Caranx Ignobilis. F1000Research. 2021;9:1274. https://doi.org/10.12688/f1000research.27036.2

15. Firdus F, Samadi S, Muhammadar AA, Sarong MA, Muchlisin ZA, Sari W, et al. Gut and Intestinal Biometrics of the Giant Trevally, Caranx Ignobilis, Fed an Experimental Diet with Difference Sources of Activated Charcoal. F1000Research. 2020;9:444. https://doi.org/10.12688/f1000research.23788.2

16. Abd El-hameed SAA, Negm SS, Ismael NEM, Naiel MAE, Mohamed Mohamed Soliman MM, Shukry M, et al. Effects of Activated Charcoal on Growth, Immunity, Oxidative Stress Markers, and Physiological Responses of Nile Tilapia Exposed to Sub-Lethal Imidacloprid Toxicity. Animals. 2021;11(5):1357. https://doi.org/10.3390/ani11051357

17. Elhetawy AIG, Abdel-Rahim MM, Sallam AE, Shahin SA, Lotfy AMA, El Basuini MF. Dietary Wood and Activated Charcoal Improved Ammonium Removal, Heavy Metals Detoxification, Growth Performance, Blood Biochemistry, Carcass Traits, and Histopathology of European Seabass. Aquaculture Nutrition. 2023;2023(1):8860652. https://doi.org/10.1155/2023/8860652

18. Wu CC, Connell M, Zarb A, Akemann C, Morgan S, McElmurry SP, et al. Point-of-Use Carbon-Block Drinking Water Filters Change Gut Microbiome of Larval Zebrafish. Environmental Microbiology Reports. 2022;14(4):655-663. https://doi.org/10.1111/1758-2229.13077

19. Ju K, Kil M, Ri S, Kim T, Kim J, Shi W, et al. Impacts of Dietary Supplementation of Bamboo Vinegar and Charcoal Powder on Growth Performance, Intestinal Morphology, and Gut Microflora of Large-Scale Loach Paramisgurnus Dabryanus. Journal of Oceanology and Limnology. 2023;41:1187–1196. https://doi.org/10.1007/s00343-022-1412-y

20. Jiang F, Lin Y, Miao L, Hao J. Addition of Bamboo Charcoal to Selenium (Se)-Rich Feed Improves Growth and Antioxidant Capacity of Blunt Snout Bream (Megalobrama Amblycephala). Animals. 2021;11(9):2585. https://doi.org/10.3390/ani11092585

21. Collado-González M, Esteban MA. Chitosan-Nanoparticles Effects on Mucosal Immunity: A Systematic Review. Fish & Shellfish Immunology. 2022;130:1–8. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2022.08.030

22. Ingle PU, Shende SS, Shingote PR, Mishra SS, Sarda V, Wasule DL, et al. Chitosan Nanoparticles (Chnps): A Versatile Growth Promoter in Modern Agricultural Production. Heliyon. 2022;8(11):e11893. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e11893

23. Dawood MAO, Gewaily MS, Soliman AA, Shukry M, Amer AA, Youniset EM, et al. Marine-Derived Chitosan Nanoparticles Improved the Intestinal Histo-Morphometrical Features in Association with the Health and Immune Response of Grey Mullet (Liza Ramada). Marine Drugs. 2020;18(12):611. https://doi.org/10.3390/md18120611

24. Aly SM, Eissa AE, Abdel-Razek N, El-Ramlawy AO. The Antibacterial Activity and Immunomodulatory Effect of Naturally Synthesized Chitosan and Silver Nanoparticles against Pseudomonas Fluorescence Infection in Nile Tilapia (Oreochromis Niloticus): An in Vivo Study. Fish & Shellfish Immunology. 2023;135:108628. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2023.108628

25. Ismael NEM, Abd El-Hameed SAA, Salama AM, Naiel MAE, Abdel-Latif HMR. The Effects of Dietary Clinoptilolite and Chitosan Nanoparticles on Growth, Body Composition, Haemato-Biochemical Parameters, Immune Responses, and Antioxidative Status of Nile Tilapia Exposed to Imidacloprid. Environmental Science and Pollution Research. 2021;28(23):29535–29550. https://doi.org/10.1007/s11356-021-12693-4

26. Лапин А.А., Чугунов Ю.В., Говоркова Л.К., Потапов В.В., Зеленков В.Н., Штыров И.Н. Применение нанодисперсного кремнезема в качестве энтеросорбента при выращивании рыбы. В: Сборник научных трудов. Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты. Под общей редакцией Зеленкова В.Н. Москва: Российская академия естественных наук; 2016. С. 9–29.

27. Васюкевич Т.А., Нитиевская Л.С. Использование дезактивирующих свойств некоторых сорбентов в производстве кормов для аквакультуры. Радиационная биология. Радиоэкология. 2014;54(6):613–620. https://doi.org/10.7868/S0869803114050166

28. Матвеева А.Ю. Влияние минеральной добавки «Баймакские цеолиты» на физиологическое состояние сеголетков карпа (Cyprinus carpio). В: Инновационные технологии в науке и образовании: актуальные вопросы и достижения. Монография. Пенза: Наука и Просвещение; 2016. С. 101–113.

29. Поляков А.Д., Бузмаков Г.Т., Рассолов С.Н. Использование цеолитового туфа в качестве добавки в рацион сеголетков карпа. Современные наукоемкие технологии. 2009;(2):35–36.

30. Баканева Ю.М., Баканев Н.М., Федоровых Ю.В. Минеральное питание осетровых рыб. Вестник Государственной полярной академии. 2014;(1(18)):17–18.

31. Баканева Ю.М., Бычкова А.П., Баканев Н.М., Федоровых Ю.В. Природные цеолиты в продукционных комбикормах для осетровых рыб. Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Рыбное хозяйство. 2013;(1):162–166.

32. Ponomarev SV, Levina OA, Fedorovykh YuV, Akhmedzhanova AB. Evaluating Effectiveness of Biologically Active Additives with Antioxidant Effect in Combination with Vitamin E in Fish Food Composition. Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Fishing Industry. 2022;(3):39–47. https://doi.org/10.24143/2073-5529-2022-3-39-47

33. Ширина Ю.М., Конькова А.В., Файзулина Д.Р., Богатов И.А. Минеральная добавка «Цеолит» на основе природной опоки в кормах для рыб и ракообразных. В: Материалы Международной научно-практической конференции «Проблемы комплексной безопасности Каспийского макрорегиона». Под общей редакцией А.П. Романовой, Д.А. Черничкина. Астрахань: Астраханский государственный университет имени В.Н. Татищева; 2023. С. 338–343.

34. Котельников А.В., Котельникова С.В., Ширина Ю.М., Пономарев С.В. Морфологическая характеристика печени и кишечника карпа при использовании опоки в качестве добавки к корму. Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Рыбное хозяйство. 2019;(3):117–124. https://doi.org/10.24143/2073-5529-2019-3-117-124

35. Adamiano A, Fellet G, Vuerich M, Scarpin D, Carella F, Piccirillo C, et al. Calcium Phosphate Particles Coated with Humic Substances: A Potential Plant Biostimulant from Circular Economy. Molecules. 2021;26(9):2810. https://doi.org/10.3390/molecules26092810

36. Jansen van Rensburg C, van Rensburg CEJ, van Ryssen JBJ, Casey NH, Rottinghaus GE. In Vitro and in Vivo Assessment of Humic Acid as an Aflatoxin Binder in Broiler Chickens. Poultry Science. 2006;85(9):1576–1583. https://doi.org/10.1093/ps/85.9.1576

37. Sallam SMA, Ibrahim MAM, Allam AM, El-Waziry AM, Attia MFA, Elazab MA, et. al. Feeding Damascus Goats Humic or Fulvic Acid Alone or in Combination: In Vitro and In Vivo Investigations on Impacts on Feed Intake, Ruminal Fermentation Parameters, and Apparent Nutrients Digestibility. Tropical Animal Health and Production. 2023;55:265. https://doi.org/10.1007/s11250-023-03672-7

38. Васильев А.А., Коробов А.А., Зименс Ю.Н. Опыт использования гуминовых кислот в составе комбикорма при выращивании клариевого сома. Аграрный научный журнал. 2022;(4):57–60. https://doi.org/10.28983/asj.y2022i4pp57-60

39. Васильев А.А., Тарасов П.С., Туренко О.Ю. Эффективность использования гуминовых кислот в кормлении осетровых в условиях УЗВ. Рыбное хозяйство. 2019;(5):89–92.

40. Коробов А.А., Зименс Ю.Н., Васильев А.А., Тишенков П.И., Скачкова О.А. Продуктивность клариевого сома при скармливании гуминовых веществ. Зоотехния. 2022;(7):26–30. https://doi.org/10.25708/ZT.2022.63.87.008

41. Ale A, Galdopórpora JM, Desimone MF, de la Torre FR, Cazenave J. Nanosilver and Silver Nitrate Toxicity in Ex Vivo-Exposed Gills of Fish and Mitigation by Humic Acids. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. 2021;107:421–426. https://doi.org/10.1007/s00128-021-03257-w

42. Vasiliev AA. Global Experience of Using Humic Acid in Cattle Breeding. Osnovy i perspektivy organicheskikh biotekhnologiy (Fundamentals and Perspectives of Organic Biotechnologies. 2019;(1):3–4.

43. Manieson V.E., Kachepa U.E., Vasiliev A.A. Use of Humic Acid in Cattle Production. The Agrarian Scientific Journal. 2018;(5):35–36.

44. Ермаков М.Д. Эффективность использования гуминовых кислот при кормлении ленского осетра комбинированными кормами в условиях УЗВ. В: Материалы конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов по итогам научно-исследовательской, учебно-методической и воспитательной работы за 2020 год. Под общей редакцией Н.В. Неповинных, О.М. Поповой. Саратов: ООО «Центр социальных агроинноваций СГАУ»; 2021. С. 90–93.

45. Туренко О.Ю., Васильев А.А., Гусева Ю.А., Гроза Е.В. Экономическая эффективность использования «Reasil®Humic Health» при выращивании осетровых. Аграрный научный журнал. 2021;(5):75–78. https://doi.org/10.28983/asj.y2021i5pp75-78

46. Васильев А.А. Коробов А.П., Москаленко С.П., Сивохина Л.А., Кузнецов М.Ю. Значение, теория и практика использования гуминовых кислот в животноводстве. Аграрный научный журнал. 2018;(1):3–6.

47. Guseva YuA, Vasiliev АА, Moskalenko SP, Zabelina MV, Lushnikov VP, Kalyuzhny II. The Effect of Pancreatic Hydrolysate of Soy Protein on Growth, Development and Amino Acid Composition of Muscle Tissues in Lena Sturgeons. Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. 2017;9(12):2516–2519. URL: https://www.jpsr.pharmainfo.in/Documents/Volumes/vol9Issue12/jpsr09121743.pdf (accessed: 10.08.2024)

48. Prokešová M, Bušová M, Zare M, Tran HQ, Kučerová E, Ivanova AP, et al. Effect of Humic Substances as Feed Additive on the Growth Performance, Antioxidant Status, and Health Condition of African Catfish (Clarias Gariepinus, Burchell 1822). Animals. 2021;11(8):2266. https://doi.org/10.3390/ani11082266

49. Жилякова Т.П., Удинцев С.Н. Применение кормовой добавки Гумитон при выращивании карпа в аквакультуре. Достижения науки и техники АПК. 2017;31(12):50–52.

50. Yamin G, Falk R, Avtalion RR, Shoshana N, Ofek T, Smirnov R, et al. The Protective Effect of Humic-Rich Substances on Atypical Aeromonas Salmonicida Subsp. Salmonicida Infection in Common Carp (Cyprinus Carpio L.). Journal of Fish Diseases. 2017;40(12):1783–1790. https://doi.org/10.1111/jfd.12645

51. Васильев А.А., Корсаков К.В., Москаленко С.П., Кузнецов М.Ю., Сивохина Л.А., Китаев И.А. и др. Кормовые добавки на основе гуминовых кислот из леонардита против микотоксинов. Кормопроизводство. 2018;(5):33–37. https://doi.org/10.25685/KRM.2018.2018.13028

52. Коровушкин А.А., Нефедова С.А., Якунин Ю.В., Барышев Р.В. Эффективность использования немодифицированных микропористых гуминовых кислот из леонардита в рационе карпов. Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. 2019;3(43):59–64.

53. Макеенко А.А. Безотходное использование продуктов химической деструкции торфа при производстве гуминовых препаратов. Труды Инсторфа. 2019;(19(72)):49–52.

54. Лиштван И.И., Наумова Г.В., Пантелей С.Н., Жмакова Н.А., Овчинникова Т.Ф., Макарова Н.Л. и др. Эффективность использования отходов, образующихся при производстве гуминовых препаратов, в прудовом рыбоводстве. Экологический Вестник Северного Кавказа. 2020;16(4):4–10.