pdf35

Ribogospod. nauka Ukr., 2023; 1(63): 108-140
DOI: https://doi.org/10.15407/fsu2023.01.108
УДК [639.3.043.13:636.087.74]:639.371.52

Особливості та перспективи використання рослинного білка в годівлі коропа (Cyprinus carpio Linnaeus, 1758) (огляд)

Г. В. Романов, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. , Інститут рибного господарства НААН, м. Київ
О. В. Дерень, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. , Інститут рибного господарства НААН, м. Київ

Мета.Аналіз стану та перспектив використання рослинних білків різного способу виготовлення в годівлі коропа з огляду на їхні функціонально-технологічні характеристики, а також відповідно до впливу на рибогосподарські показники та функціональний стан організму риб.

Результати.Охарактеризовано світові ресурси тваринного і рослинного білка, здійснено порівняльний аналіз поживності, перетравності та функціональних характеристих даних кормових компонентів.

Розглянуто потреби у протеїні коропа — головного об’єкта аквакультури України. Зазначено, що рослинні білки широко використовуються в годівлі коропа, проте існує низка лімітувальних чинників повного заміщення тваринних білків рослинними. Зокрема, основними такими чинниками є вміст антипоживних речовин, низький рівень перетравності та незбалансований амінокислотний склад кормових компонентів рослинного походження.

Проаналізовано сучасні підходи введення рослинних білків до складу кормів, що дозволяє підвищити ефективність їхнього використання у тваринництві загалом, та у рибництві зокрема. Охарактеризовано доцільність використання у кормовиробництві рослинних білків, оброблених технічним способом; одноклітинних білків, отриманих шляхом ферментації; концентратів, виготовлених способом екстракції; гідролізатів, одержаних шляхом ферментативного гідролізу, а також високоочищених ізолятів білка. Розглянуто вплив їхнього використання в годівлі риб на фізіологічні та біохімічні показники організму. Зазначено, що склад і засвоюваність рослинних білків можуть відрізнятися в залежності від джерела і методу оброблення. Проведено порівняння економічної доцільності згодовування рослинних і тваринних білків для різних видів риб. Окреслено доцільність та перспективи використання рослинного білка в умовах аквакультури України та при вирощуванні коропа.

Практична значимість. Сучасні підходи використання рослинного білка в годівлі риб підвищують його біологічну цінність та доступність поживних речовин, що дозволяє отримати додаткові прирости маси риб, зниження витрат на виробництво та певне покращення якісних характеристик вирощеної продукції.

Ключові слова:рослинний білковий корм, тваринний білковий корм, аквакультура, короп, годівля, біологічна цінність, перетравність, продуктивність.

ЛІТЕРАТУРА

  1. Fish nutrition. 4th edn. Chapter 1 : Fish nutrition – history and perspectives / Ronald W. Hardy et al. Academic Press, 2022. P. 1—16. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819587-1.00006-9.
  2. Біологічні основи годівлі риб / Тарасюк С. І. та ін. Дніпро : Адверта, 2015. 180 с.
  3. Вдовенко Н. М. Рибне господарство України в умовах глобалізації економіки. Київ : ЦП Компринт, 2016. 476 с.
  4. New technologies in aquaculture. Improving production efficiency, quality and environmental management. Chapter 15. Advances in aquaculture nutrition: catfish, tilapia and carp nutrition / Davis D. et al. Woodhead Publishing, 2009. P. 440—458. DOI: https://doi.org/10.1533/9781845696474.3.440.
  5. FAO. The future of food and agriculture – Trends and challenges. Rome, 2017. 180 p. URL : https://www.fao.org/3/i6583e/i6583e.pdf.
  6. Ємцев В. І., Слободянюк Н. М., Ємцева Г. Ф. Рибне господарство України: сучасний стан та перспективи відновлення // Наукові інновації та передові технології. 2022. № 9 (11). С. 314—326. DOI: https://doi.org/10.52058/2786-5274-2022-9(11)-314-326.
  7. Feed and feeding practices in aquaculture (Second edition). Chapter 8. Replacing fish meal and fish oil in industrial fish feeds / Oliva-Teles A. et al. Woodhead Publishing. 2022. P. 231—268. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-821598-2.00011-4.
  8. Tacon Albert G. J., Metian Marc Global overview on the use of fish meal and fish oil in industrially compounded aquafeeds: Trends and future prospects // Aquaculture. 2008. Vol. 285 (1–4). P. 146—158. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2008.08.015.
  9. Future foods. Global trends, opportunities, and sustainability challenges. Chapter 15. Future food proteins – Trends and perspectives / Zita Avelar et al. Academic Press, 2022. P. 267—285. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-323-91001-9.00007-4.
  10. Корнійчук О. В., Воронецька І. С., Рибаченко О. М. Виробництво та використання кормового білка в Україні // Економіка АПК. 2014. № 8. С. 26—31.
  11. Подобед Л. І. Рослинні кормові добавки: минуле, сьогодення, майбутнє // Пропозиція. 2006. № 12. С. 92—94.
  12. Zlaugotne Beate, Pubule Jelena, Blumberga Dagnija Advantages and disadvantages of using more sustainable ingredients in fish feed // Heliyon. 2022. Vol. 8 (9). DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e10527.
  13. Обертюх Ю. В. Роль структурних і неструктурних компонентів рослинних кормів у годівлі жуйних тварин // Корми і кормовиробництво. 2005. Вип. 55. С. 187—194. URL: http://www.fri.vin.ua/download_materials/catalogues/55.pdf#page=187.
  14. Glencross Brett D. A feed is still only as good as its ingredients: An update on the nutritional research strategies for the optimal evaluation of ingredients for aquaculture feeds // Aquaculture Nutrition. 2020. Vol. 26 (1). P. 1871—1883. DOI: https://doi.org/10.1111/anu.13138.
  15. Kaushik S. J. Nutrient requirements, supply and utilization in the context of carp culture // Aquaculture. 1995. Vol. 129 (1–4). P. 225—241. DOI: https://doi.org/10.1016/0044-8486(94)00274-R.
  16. Обертюх Ю. В. Антипоживні речовини сої, їх інактивація та технології переробки соєвих бобів на промисловій основі й в умовах господарства // Корми і кормовиробництво. 2012. Вип. 71. С. 62—71.
  17. George Francis, Makkar Harinder P.S., Klaus Becker Antinutritional factors present in plant-derived alternate fish feed ingredients and their effects in fish // Aquaculture. 2001. Vol. 199 (3–4). P. 197—227. DOI: https://doi.org/10.1016/S0044-8486(01)00526-9.
  18. Fish nutrition (Fourth edition). Chapter 12. Antinutrients and adventitious toxins / Krogdahl Åshild, Kortner Trond M., Hardy Ronald W. Academic Press, 2022. P. 775—821. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819587-1.00001-X.
  19. Drew M. D., Borgeson T. L., Thiessen D. L. A review of processing of feed ingredients to enhance diet digestibility in finfish // Animal Feed Science and Technology. 2007. Vol. 138 (2). P. 118—136. DOI: https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2007.06.019.
  20. Understanding fish nutrition, feeds and feeding / Craig S. et al. // Virginia Cooperative Extension. 2017. P. 420—256. URL: https://fisheries.tamu.edu/files/2019/01/FST-269.pdf.
  21. Kiron V. Fish immune system and its nutritional modulation for preventive health care // Anim. Feed Sci. Technol. 2012. Vol. 173 (1–2). P. 111—133. DOI: https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2011.12.015.
  22. Hidalgo M. C., Urea E., Sanz A. Comparative study of digestive enzymes in fish with different nutritional habits. Proteolytic and amylase activities // Aquaculture. 1999. Vol. 170 (3–4). P. 267—283. DOI: https://doi.org/10.1016/S0044-8486(98)00413-X.
  23. Differences in digestive enzymes between cyprinid and non-cyprinid fish / Hofer R. et al. // Mem. Ist. Ital. Idrobiol. 1982. Vol. 40. P. 201—208.
  24. Інноваційні аспекти технологій вирощування, зберігання і переробки зернобобових культур / Мазур В. А. та ін. Вінниця : Нілан-ЛТД, 2021. 180 с.
  25. Савчук Ю. Ю., Усатюк С. І. Способи отримання білкових продуктів з рослинної сировини // Подільський вісник: сільське господарство, техніка, економіка. 2017. Вип. 26 (2). С. 64—71. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/ZnpPdatu_2017_26%282%29__9.
  26. Макаринська А. В., Оганесян А. А. Переваги використання білкових рослинних концентратів при виробництві комбікормової продукції // Зернові продукти і комбікорми. 2018. Т. 18, № 3. С. 34—39. DOI: https://doi.org/10.52058/2786-5274-2022-9(11)-314-326.
  27. Vegetable proteins in microencapsulation: A review of recent interventions and their effectiveness / Nesterenko Alla et al. // Industrial Crops and Products. 2013. Vol. 42. P. 469—479. DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2012.06.035.
  28. Expanding the utilization of sustainable plant products in aquafeeds: a review / Delbert M. Gaitlin III et al. // Aquaculture Research. 2007. Vol. 38 (6). P. 551—579. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2109.2007.01704.x.
  29. Dabrowski Konrad, Kozak Balazs The use of fish meal and soyabean meal as a protein source in the diet of grass carp fry // Aquaculture. 1979. Vol. 18 (2). P. 107—114. DOI: https://doi.org/10.1016/0044-8486(79)90023-1.
  30. Effect of partially or totally replacing fish meal protein by soybean meal protein on growth, food utilization and proteolytic enzyme activities in rainbow trout (Salmo gairdneri). New in vivo test for exocrine pancreatic secretion / Dabrowski K. et al. // Aquaculture. 1989. Vol. 77 (1). P. 29—49. DOI: https://doi.org/10.1016/0044-8486(89)90019-7.
  31. Substituting fish meal with soybean meal in diets for Japanese seabass (Lateolabrax japonicus): Effects on growth, digestive enzymes activity, gut histology, and expression of gut inflammatory and transporter genes / Zhang Chunxiao et al. // Aquaculture. 2018. Vol. 483. P. 173—182. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2017.10.029.
  32. Lin Shimei, Luo Li. Effects of different levels of soybean meal inclusion in replacement for fish meal on growth, digestive enzymes and transaminase activities in practical diets for juvenile tilapia, Oreochromis niloticus×O. aureus // Animal Feed Science and Technology. 2011. Vol. 168 (1–2). P. 80—87. DOI: https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2011.03.012.
  33. Yousif Ramzy, Khan A. Mukhtar, Zehra Seemab. Effect of replacing fishmeal with soybean meal on growth, feed conversion and carcass composition of fingerling Oreochromis niloticus (Nile Tilapia) // SUST Journal of Agricultural and Veterinary Sciences. 2021. Vol. 22 (1). P. 44—59. URL : https://www.researchgate.net/publication/350358198_Effect_of_Replacing_Fishmeal_with_Ground_nut_Cake_on_Growth_Feed_Conversion_and_Carcass_Composition_of_Fingerling_Oreochromis_niloticus_Nile_Tilapia.
  34. El-Sayed Hassan El-Ebiary. Use of soybean meal and/or corn gluten meal as partial substitutes for fishmeal in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) fingering diets // Egyptian journal of aquatic research. 2005. Vol. 31 (2). P. 432—442. URL : https://niof-eg.com/wp-content/uploads/2022/07/USE-OF-SOYBEAN-MEAL-AND-OR-CORN-GLUTEN-MEAL-AS.pdf.
  35. Wee Kok Leong, Shu Shao-Wu. The nutritive value of boiled full-fat soybean in pelleted feed for Nile tilapia // Aquaculture. 1989. Vol. 81 (3–4). P. 303—314. DOI: https://doi.org/10.1016/0044-8486(89)90155-5.
  36. Wilson Robert P., Poe William E. Effects of feeding soybean meal with varying trypsin inhibitor activities on growth of fingerling channel catfish // Aquaculture. 1985. Vol. 46 (1). P. 19—25. DOI: https://doi.org/10.1016/0044-8486(85)90171-1.
  37. Effects of extrusion and inclusion level of soybean meal on diet digestibility, performance and nutrient utilization of gilthead sea bream (Sparus aurata) / Venou B. et al. // Aquaculture. 2006. Vol. 261 (1). P. 343—356. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2006.07.030.
  38. Cheng Zongjia J., Hardy Ronald W. Effects of extrusion and expelling processing, and microbial phytase supplementation on apparent digestibility coefficients of nutrients in full-fat soybeans for rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) // Aquaculture. 2003. Vol. 218 (1–4). P. 501—514. DOI: https://doi.org/10.1016/S0044-8486(02)00458-1.
  39. Evaluation of Bacillus pumillus SE5 fermented soybean meal as a fish meal replacer in spotted seabass (Lateolabrax maculatus) feed / Rahimnejad Samad et al. // Aquaculture. 2021. Vol. 531. Publ. 735975. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2020.735975.
  40. Partial replacement of fish meal by fermented soybean meal in diets for Black sea bream, Acanthopagrus schlegelii, juveniles / Zhou F. et al. // Journal of the World Aquaculture Society. 2011. Vol. 42. P. 184—197. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1749-7345.2011.00455.x.
  41. Enzyme pretreatment of fibrous ingredients for carnivorous fish: Effects on nutrient utilisation and technical feed quality in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) / Denstadli Vegard et al. // Aquaculture. 2011. Vol. 319 (3–4). P. 391—397. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2011.07.012.
  42. Impact of partial substitution of fish meal by methylated soy protein isolates on the nutritional, immunological, and health aspects of Nile tilapia, Oreochromis niloticus fingerlings / Shimaa A. Amer et al. // Aquaculture. 2020. Vol. 518. Publ. 734871. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2019.734871.
  43. The effects of fish hydrolysate and soy protein isolate on the growth performance, body composition and digestibility of juvenile pike silverside, Chirostoma estor / Ospina-Salazar G. H. et al. // Animal Feed Science and Technology. 2016. Vol. 220. P. 168—179. DOI: https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2016.08.011.
  44. Nutritive value of four soybean products in diets for Atlantic salmon (Salmo salar L) / Olli J. J. et al. // Acta Agric. Scand., Sect. A, Sci. 1994. Vol. 44. P. 50—60. DOI: https://doi.org/10.1080/09064709409410181.
  45. Feed intake and gene expression of appetite-regulating hormones in Salminus brasiliensis fed diets containing soy protein concentrate / Rafael Estevan Sabioni et al. // Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology. 2022. Vol. 268. Publ. 111208. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cbpa.2022.111208.
  46. Escaffre Anne-Marie, Kaushik Sadasivam, Mambrini Muriel. Morphometric evaluation of changes in the digestive tract of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) due to fish meal replacement with soy protein concentrate // Aquaculture. 2007. Vol. 273 (1). P. 127—138. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2007.09.028.
  47. Total replacement of fish meal with plant proteins in diets for Atlantic cod (Gadus morhua L.) I — Effects on growth and protein retention / Hansen Ann-Cecilie et al. // Aquaculture. 2007. Vol. 272 (1–4). P. 599—611. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2007.08.034.
  48. Dietary protein source affects lipid metabolism in the European seabass (Dicentrarchus labrax) / Dias J. et al. // Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology. 2005. Vol. 142 (1). P. 19—31. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cbpb.2005.07.005.
  49. The effects of substituting selected oilseed protein concentrates for fish neal in rainbow trout Oncorhynchus mykiss diets / Stickney Robert R. et al. // Journal of the World Aquaculture Society. 1996. Vol. 27 (1). P. 57—63. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1749-7345.1996.tb00594.x.
  50. Kaiser Frederik, Harbach Harvey,Schulz Carsten. Rapeseed proteins as fishmeal alternatives: A review // Reviews in Aquaculture. 2022. Vol. 14 (4). P. 1887—1911. DOI: https://doi.org/10.1111/raq.12678.
  51. Davies Simon J., McConnell Stuart,Bateson Robert I. Potential of rapeseed meal as an alternative protein source in complete diets for tilapia (Oreochromis mossambicus Peters) // Aquaculture. 1990. Vol. 87 (2). P. 145—154. DOI: https://doi.org/10.1016/0044-8486(90)90271-N.
  52. Gomes Emidio F., Corraze G., Kaushik S. Effects of dietary incorporation of a co-extruded plant protein (rapeseed and peas) on growth, nutrient utilization and muscle fatty acid composition of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) // Aquaculture. 1993. Vol. 113 (4). P. 339—353. DOI: https://doi.org/10.1016/0044-8486(93)90404-M.
  53. Fat encapsulation and supplementation with free amino acids cannot compensate for negative effects from dietary rapeseed protein isolate on growth performance of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) / Kaiser Frederik et al. // Aquaculture Reports. 2021. Vol. 20. Publ. 100702. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aqrep.2021.100702.
  54. Assessment of undephytinized and dephytinized rapeseed protein concentrate as sources of dietary protein for juvenile rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) / Teskeredžić Z. et al. // Aquaculture. 1995. Vol. 131 (3–4). P. 261—277. DOI: https://doi.org/10.1016/0044-8486(94)00334-K.
  55. Lupin: A promising alternative protein source for aquaculture feeds? / Szczepański Adrian et al. // Aquaculture Reports. 2022. Vol. 26. Publ. 101281. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aqrep.2022.101281.
  56. Evaluation of lupin seed meal as an alternative protein source in feeding of rainbow trout (Salmo gairdneri) / De la Higuera M. et al. // Aquaculture. 1988. Vol. 71 (1–2). P. 37—50. DOI: https://doi.org/10.1016/0044-8486(88)90271-2.
  57. Effects of dietary protein source on growth, feed conversion and energy utilization in rainbow trout, Oncorhynchus mykiss / Morales A. E. et al. // Aquaculture. 1994. Vol. 124 (1–4). P. 117—126. DOI: https://doi.org/10.1016/0044-8486(94)90367-0.
  58. Hughes Steven G. Use of lupin flour as a replacement for full-fat soy in diets for rainbow trout (Oncorhynchus mykis) // Aquaculture. 1991. Vol. 93 (1). P. 57—62. DOI: https://doi.org/10.1016/0044-8486(91)90204-K.
  59. Carter C. G., Hauler R. C. Fish meal replacement by plant meals in extruded feeds for Atlantic salmon, Salmo salar L. // Aquaculture. 2000. Vol. 185 (3–4). P. 299—311. DOI: https://doi.org/10.1016/S0044-8486(99)00353-1.
  60. Soybean and lupin seed meals as protein sources in diets for gilthead seabream (Sparus aurata): nutritional and histological implications / Robaina L. et al. // Aquaculture. 1995. Vol. 130 (2–3). P. 219—233. DOI: https://doi.org/10.1016/0044-8486(94)00225-D.
  61. Pea protein concentrate substituting fish meal or soybean meal in diets for Atlantic salmon (Salmo salar) – Effect on growth performance, nutrient digestibility, carcass composition, gut health, and physical feed quality / Øverland M. et al. // Aquaculture. 2009. Vol. 288 (3–4). P. 305—311. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2008.12.012.
  62. White muscle free amino acid concentrations following feeding a maize gluten dietary protein in Atlantic salmon (Salmo salar L.) / Mente E. et al. // Aquaculture. 2003. Vol. 225 (1–4). P. 133—147. DOI: https://doi.org/10.1016/S0044-8486(03)00285-0.
  63. Sunflower meal compared with soybean meals as partial substitutes for fish meal in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) diets: protein and energy utilization / Sanz A. et al. // Aquaculture. 1994. Vol. 128 (3–4). P. 287—300. DOI: https://doi.org/10.1016/0044-8486(94)90318-2.
  64. Feeding fish according to organic aquaculture guidelines EC 710/2009: Influence of potato protein concentrates containing various glycoalkaloid levels on health status and growth performance of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) / Tusche K. et al. // Aquaculture. 2011. Vol. 319 (1–2). P. 122—131. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2011.06.035.
  65. Rice protein concentrate as a fish meal substitute in Oreochromis niloticus: Effects on immune response, intestinal cytokines, Aeromonas veronii resistance, and gut microbiota composition / Reda Rasha M. et al. // Fish & Shellfish Immunology. 2022. Vol. 126. P. 237—250. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fsi.2022.05.048.
  66. One step toward aquaculture sustainability of a carnivorous species: Fish meal replacement with barley protein concentrate plus wheat gluten meal in Caspian brown trout (Salmo trutta caspius) / Zaretabar Amine et al. // Aquaculture Reports. 2021. Vol. 20. Publ. 100714. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aqrep.2021.100714.
  67. Possibilities of using heat-treated full-fat soybeans in carp feeding / Abel H. J. et al. // Aquaculture. 1984. Vol. 42 (2). P. 97—108. DOI: https://doi.org/10.1016/0044-8486(84)90357-0.
  68. Viola S., Mokady S., Arieli Y. Effects of soybean processing methods on the growth of carp (Cyprinus carpio) // Aquaculture. 1983. Vol. 32 (1–2). P. 27—38. DOI: https://doi.org/10.1016/0044-8486(83)90267-3.
  69. Partial and complete replacement of fishmeal by soybean meal in feeds for intensive culture of carp / Viola S. et al. // Aquaculture. 1982. Vol. 26 (3–4). P. 223—236. DOI: https://doi.org/10.1016/0044-8486(82)90158-2.
  70. Murai Takeshi, Daozun Wang, Ogata Hiroshi. Supplementation of methionine to soy flour diets for fingerling carp, Cyprinus carpio // Aquaculture. 1989. Vol. 77 (4). P. 373—385. DOI: https://doi.org/10.1016/0044-8486(89)90221-4.
  71. Nutritional value of soy protein concentrate for larvae of common carp (Cyprinus carpio) based on growth performance and digestive enzyme activities / Escaffre Anne M. et al. // Aquaculture. 1997. Vol. 153 (1–2). P. 63—80. DOI: https://doi.org/10.1016/S0044-8486(97)00010-0.
  72. Handbook of waste management and co-product recovery in food processing. Chapter 17. Vegetable and cereal protein exploitation for fish feed / Erasmus C. Woodhead Publishing, 2009. P. 412—437. DOI: https://doi.org/10.1533/9781845697051.3.412.
  73. Hardy Ronald W. Utilization of plant proteins in fish diets: Effects of global demand and supplies of fishmeal // Aquaculture Research. 2010. Vol. 41 (5). P. 770—776. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2109.2009.02349.x.
  74. Effects of carbohydrate addition on production in extensive shrimp culture systems / Hari B. et al. // Aquaculture. 2004. Vol. 241 (1–4). P. 179—194. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2004.07.002.
Головна2023№ 1/2023 (63)2023_01-108_140-Romanov