По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 639.3; 639.4; 639.5 DOI:10.33920/sel-09-2111-05

Использование связующих веществ в производстве комбикормов для объектов аквакультуры

Алексей Игоревич Бочкарев канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник, ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии», 107140, Российская Федерация, г. Москва, ул. Верхняя Красносельская, д. 17, E-mail: alexbocha@gmail.com, ORCID: 0000-0002-2747-827X
Роман Викторович Артемов канд. техн. наук, доцент, начальник отдела кормов и кормовых компонентов, ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии», 107140, Российская Федерация, г. Москва, ул. Верхняя Красносельская, д. 17, E-mail: artemov@vniro.ru, ORCID: 0000-0003-0428-0225
Валерия Владимировна Гершунская канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник, ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии», 107140, Российская Федерация, г. Москва, ул. Верхняя Красносельская, д. 17, E-mail: protein@vniro.ru, ORCID: 0000-0001-8989-495X
Максим Владимирович Арнаутов канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник, ФГБНУ «ВНИРО», 107140, Российская Федерация, г. Москва, ул. Верхняя Красносельская, д. 17, E-mail: max-sambo@rambler.ru, ORCID: 0000-0003-3699-1451

Статья посвящена связующим веществам, используемым в качестве компонентов комбикормов для объектов аквакультуры. Она представляет собой результат обобщения современного научно-практического материала преимущественно иностранных исследователей, так как в отечественных профильных изданиях подобная информация представлена в чрезвычайно малом объеме. Приведена информация о функциональном назначении основных кормовых компонентов — белково- и жиросодержащих, антиоксидантах и некоторых других. Показано влияние связующих веществ на привлекательность и питательность комбикормов для рыб, разъяснено их основное функциональное назначение. Представлен краткий анализ российского рынка связующих веществ и приведена их современная классификация, обозначены основные сегменты рынка комбикормов, в которых применяются указанные вещества. Кратко описаны различия в реологических характеристиках различных связующих веществ и механизмы их взаимодействия с компонентами комбикормов в составе гранул. Обозначены существенные различия между российской и зарубежной методологиями, применяемыми при исследованиях структурно-механических характеристик гранул комбикормов, а также обоснована необходимость гармонизации отечественных и зарубежных аналитических методик. Статья включает обзор зарубежных работ, посвященных практическому применению связующих веществ — полученного из различного сырья крахмала, каррагинана, натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ), пектина, агара, желатина и других, применяемых при изготовлении гранулированных и экструдированных комбикормов, предназначенных для товарного выращивания раков, креветок, морских ежей, рыб (азиатского паралихта, серебряного карася) и других объектов аквакультуры. В указанных работах определены наилучшие виды связующих веществ и их оптимальные концентрации, изучено влияние на рыбоводно-биологические показатели при выращивании. Обоснована целесообразность дальнейших научно-исследовательских работ со связующими веществами в области кормопроизводства.

Литература:

1. Остроумова, И.Н. Биологические основы кормления рыб. — 2-е изд., испр. и доп. / И.Н. Остроумова — СПб., ГосНИОРХ, 2012. — 564 с.

2. Пономарев, С.В. Технологические основы разведения и кормления лососевых рыб в индустриальных условиях/ С.В. Пономарев, Е.Н. Пономарева. — Астрахань: АГТУ, 2003. — 187 с.

3. De Silva, S.S. Fish Nutrition in Aquaculture / S.S. De Silva, T.A. Anderson. — London: Chapman & Hall, 1995. — 320 p.

4. Durazo-Beltrán, E. Effect of the concentration of agar, alginate and carrageenan on the stability, toughness and nutrient leaching in artificial diets for abalone / E. Durazo-Beltrán, M.T. Viana // Ciencias marinas. — 2001. — Vol. 27. — № 1. — P. 1–19. — DOI: 10.7773/ cm.v27i1.393.

5. Fabbrocini, A. Agar-based pellet as feed for sea urchins (Paracentrotus lividus): rheological behaviour, digestive enzymes and gonad growth / A. Fabbrocini, M.G. Volpe, M. Di Stasio, R. D’Adamo, D. Maurizio, E. Coccia, M. Paolucci // Aquaculture Research. — 2012. — № 43. — P. 321–331. — DOI: 10.1111/j.1365-2109.2011.02831.x.

6. Feed binders market — growth, trends and forecasts (2020–2025). Available from: https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/global-feed-binders — market-industry (accessed: 02.12.2020).

7. Forbes, J.M. Consequences of feeding for future feeding / J.M. Forbes // Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology. — 2001. — Vol. 128. — № 3. — P. 463–470. — DOI: 10.1016/S1095-6433(00)00328-7.

8. Gao, S. Effects of gelatin or carboxymethyl cellulose supplementation during pelleting processing on feed quality, intestinal ultrastructure and growth performance in gibel carp (Carassius gibelio) / S. Gao, D. Han, X. Zhu, Y. Yang, H. Liu, S. Xie, J. Jin // Aquaculture Nutrition 2020. — Vol. 26. — Is. 4. — P. 1244–1254. — DOI: 10.1111/anu.13080.

9. Johnston, M.D. Stability of Formulated Diets and Feeding Response of Stage I Western Spiny Lobster, Panulirus cygnus, Phyllosomata / M.D. Johnston, D.L. Johnston // Journal of the World Aquaculture Society. — 2007. — Vol. 38. — №.2. — P. 262–271. — DOI: 10.1111/j.1749-7345.2007.00095.x.

10. Liu, F. Effects of Dietary Binders on Survival and Growth Performance of Postlarval Tongue Sole, Cynoglossus semilaevis (Günther) / F. Liu, Q. Ai, K. Mai, B. Tan, H. Ma, W. Xu, W. Zhang, Z. Liufu // J. of the World Aquaculture Society. — 2008. — Vol. 39. — № 4. — P. 500–509. — DOI: 10.1111/j.1749-7345.2008.00177.x.

11. Mortensen, A. Use of transglutaminase to produce a stabile sea urchin feed / A. Mortensen, S.I. Siikavuopio, J. Raa // Sea Urchins-Fisheries and Ecology Lawrence. — Landcaster, PA, USA — DEStech Publications Inc., 2003. — Р. 203–213.

12. Palma, J. Effects of binder type and binder addition on the growth of juvenile Palaemonetes varians and Palaemon elegans (Crustacea: Palaemonidae) / J. Palma, P. Bureau, J.P. Andrade // Aquaculture International. — 2008. — Vol. 16. — № 5. — Р. 427–436. — DOI: 10.1007/s10499-007-9155-5.

13. Paolucci, M. Development of Biopolymers as Binders for Feed for Farmed Aquatic Organisms / M. Paolucci, A. Fabbrocini // Aquaculture. Ed. Muchlisin Z. — 2012. Available from: https://www.intechopen.com/books/aquaculture/development-of-biopolymers-as-binders-for-feed-for-farmed-aquatic-organisms— (accessed: 02.12.2020).

14. Pearce, C.M. Effect of binder type and concentration of prepared feed stability and gonad yield and quality of the green sea urchin, Strongylocentrotus droebachiensis / C.M. Pearce, T.L. Daggett, S.M.C. Robinson // Aquaculture. — 2002. — Vol. 205. — № 3–4. — P. 301–323. — DOI: 10.1016/S0044-8486(01)00685-8.

15. Ruscoe, I.M. The effects of various binders and moisture content on pellet stability of research diets for freshwater crayfish / I.M. Ruscoe, C.M. Jones, P.L. Jones, P. Caley // Aquaculture Nutrition. — 2005. — Vol. 11. — № 2. — P. 87–93. — DOI: 10.1111/j.13652095.2004.00324.x.

16. Sinha, A.K. Non-starch polysaccharides and their role in fish nutrition — A review / A.K. Sinha, V. Kumar, H.P.S. Makkar, G. De Boeck, K. Becker // Food Chemistry. — 2011. — Vol. 127. — № 4 (August). — P. 1409–1426. — DOI: 10.1016/j.foodchem.2011.02.042.

17. Solomon, S.G. Water stability and floatation test of fish pellets using local starch sources and yeast (Saccahromyces cerevisae) / S.G. Solomon, G.A. Ataguba, A. Abeje // International Journal of Latest Trends in Agriculture and Food Sciences. — 2011. — Vol. 1. — № 1. — P. 1–4.

18. Tiamiyu, L.O. Effects of different grain starches as feed binders for on-farm aqua-feeds / L.O. Tiamiyu, S.G. Solomon // Global journal of pure and applied sciences. — 2012. — Vol. 18. — № 1&2. — Р. 19–23.

19. Volpe M.G., Monetta M., Di Stasio M., Paolucci M. Rheological behavior of polysaccharide based pellets for crayfish feeding tested on growth in the crayfish Cherax albidus / M.G. Volpe, M. Monetta, M. Di Stasio, M. Paolucci // Aquaculture. — 2008. — Vol. 274. — № 2–4. — P. 339–346. — DOI: 10.1016/j.aquaculture.2007.11.026.

20. Yamamoto, T. Effect of carboxymethylcellulose, α-starch and wheat gluten in diets as binders on growth, feed efficiency, and digestive enzyme activity of fingerling Japanese Flounder / T. Yamamoto, T. Akiyama // Fisheries science. — 1995. — № 61 (2). — P. 309–313. — DOI: 10.2331/fishsci.61.309.

1. Ostroumova, I.N. Biologicheskie osnovy kormleniia ryb. Izd-e 2-e, ispr. i dop. [Biological basis of fish feeding. 2nd edition, revised and updated]. GOSNIORKH, St. Petersburg, 2012. 564 p. (in Russian).

2. Ponomarev, S.V., Ponomareva, E.N. Tekhnologicheskie osnovy razvedeniia i kormleniia lososevykh ryb v industrial’nykh usloviiakh [Technological basis of cultivation and feeding of salmon fishes at industrial conditions]. AGTU, Astrakhan, 2003. 187 p. (in Russian).

3. De Silva, S.S., Anderson, T.A. Fish Nutrition in Aquaculture. Chapman & Hall, London, 1995. 320 p.

4. Durazo-Beltrán, E, Viana, M.T. Effect of the concentration of agar, alginate and carrageenan on the stability, toughness and nutrient leaching in artificial diets for abalone. Ciencias marinas, 2001, vol. 27, no. 1, pp. 1–19. DOI: 10.7773/cm.v27i1.393.

5. Fabbrocini, A., Volpe, M.G., Di Stasio, M., D’Adamo, R., Maurizio, D., Coccia, E., Paolucci, M. Agar-based pellet as feed for sea urchins (Paracentrotus lividus): rheological behaviour, digestive enzymes and gonad growth. Aquaculture Research, 2012, no. 43, pp. 321–331. DOI: 10.1111/j.1365-2109.2011.02831.x.

6. Feed binders market — growth, trends and forecasts (2020–2025). Available from: https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/global-feed-binders— market-industry (accessed: 02.12.2020).

7. Forbes, J.M. Consequences of feeding for future feeding. Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology, 2001, vol. 128, no. 3, pp. 463–470. DOI: 10.1016/S1095-6433(00)00328-7.

8. Gao, S., Han, D., Zhu, X., Yang, Y., Liu, H., Xie, S., Jin, J. Effects of gelatin or carboxymethyl cellulose supplementation during pelleting processing on feed quality, intestinal ultrastructure and growth performance in gibel carp (Carassius gibelio). Aquaculture Nutrition, 2020, vol. 26, is. 4, pp. 1244–1254. DOI: 10.1111/anu.13080.

9. Johnston, M.D., Johnston, D.L. Stability of formulated diets and feeding response of stage i western spiny lobster, Panulirus cygnus, Phyllosomata. Journal of the World Aquaculture Society, 2007, vol. 38, no. 2, pp. 262–271. DOI: 10.1111/j.1749-7345.2007.00095.x.

10. Liu, F., Ai, Q., Mai, K., Tan, B., Ma, H., Xu, W., Zhang, W., Liufu, Z. Effects of Dietary Binders on Survival and Growth Performance of Postlarval Tongue Sole, Cynoglossus semilaevis (Günther). J. of the World Aquaculture Society, 2008, vol. 39, no. 4 (August), pp. 500–509. DOI: 10.1111/j.1749-7345.2008.00177.x.

11. Mortensen, A., Siikavuopio, S.I., Raa, J. Use of transglutaminase to produce a stabile sea urchin feed. In: Sea Urchins-Fisheries and Ecology Lawrence. Landcaster, PA, USA — DEStech Publications Inc., 2003, pp. 203–213.

12. Palma, J., Bureau, P., Andrade, J.P. Effects of binder type and binder addition on the growth of juvenile Palaemonetes varians and Palaemon elegans (Crustacea: Palaemonidae). Aquaculture International, 2008, vol. 16, no. 5, pp. 427–436. DOI: 10.1007/s10499007-9155-5.

13. Paolucci, M., Fabbrocini, A. Development of Biopolymers as Binders for Feed for Farmed Aquatic Organisms. In: Aquaculture. Ed. Z. Muchlisin. 2012. Available at: https://www.intechopen.com/books/aquaculture/development-of-biopolymers-as-binders-for-feed-for-farmed-aquatic-organisms— (accessed: 02.12.2020).

14. Pearce, C.M., Daggett, T.L., Robinson, S.M.C. Effect of binder type and concentration of prepared feed stability and gonad yield and quality of the green sea urchin, Strongylocentrotus droebachiensis. Aquaculture, 2002, vol. 205, no. 3–4, pp. 301–323. DOI: 10.1016/ S0044-8486(01)00685-8.

15. Ruscoe, I.M., Jones, C.M., Jones, P.L., Caley, P. The effects of various binders and moisture content on pellet stability of research diets for freshwater crayfish. Aquaculture Nutrition, 2005, vol. 11, no. 2, pp. 87–93. DOI: 10.1111/j.1365-2095.2004.00324.x.

16. Sinha, A.K., Kumar, V., Makkar, H.P.S., De Boeck, G., Becker, K. Non-starch polysaccharides and their role in fish nutrition — A review. Food Chemistry, 2011, vol. 127, no. 4 (August), pp. 1409–1426 DOI: 10.1016/j.foodchem.2011.02.042.

17. Solomon, S.G., Ataguba, G.A., Abeje, A. Water stability and floatation test of fish pellets using local starch sources and yeast (Saccahromyces cerevisae). International Journal of Latest Trends in Agriculture and Food Sciences, 2011, vol. 1, no. 1, pp. 1–4.

18. Tiamiyu, L.O., Solomon, S.G. Effects of different grain starches as feed binders for on-farm aqua-feeds. Global journal of pure and applied sciences, 2012, vol. 18, no. 1&2, pp. 19–23.

19. Volpe, M.G., Monetta, M., Di, Stasio, M., Paolucci, M. Rheological behavior of polysaccharide based pellets for crayfish feeding tested on growth in the crayfish Cherax albidus. Aquaculture, 2008, vol. 274, no. 2–4, pp. 339–346. DOI: 10.1016/j.aquaculture.2007.11.026.

20. Yamamoto, T., Akiyama, T. Effect of carboxymethylcellulose, α-starch and wheat gluten in diets as binders on growth, feed efficiency, and digestive enzyme activity of fingerling Japanese Flounder. Fisheries science, 1995, no. 61 (2), p. 309–313. DOI: 10.2331/fishsci.61.309.

В последние 20 лет в мире наблюдается стремительный рост объемов производства продукции аквакультуры, который в настоящее время уже превышает объем естественного вылова. По мере роста объемов производства увеличиваются потребности в качественных и экономически эффективных комбикормах, которые невозможно произвести без постоянного контроля качества сырья, а также без поиска и ввода новых и эффективных кормовых компонентов, имеющих различные функциональные свойства. К таким компонентам относят связующие вещества. Корректный выбор таких веществ и их оптимальных концентраций при изготовлении комбикормов имеет ключевое значение, так как именно от связующих веществ зависит неизменность структурно-механических характеристик гранул при хранении готового продукта и при его дальнейшем использовании. В отечественной литературе отсутствует современная информация об аспектах практического применения связующих веществ. Данный обзор призван частично восполнить недостаток сведений по данному вопросу и может быть использован специалистами комбикормовой индустрии.

Целью обзора является предоставление читателям — сотрудникам компаний, специализирующихся на производстве комбикормов для рыб, краткой, но актуальной и современной информации, отражающей современные тенденции в двух взаимосвязанных и узконаправленных, но актуальных для аквакультуры вопросах — в функциональном назначении и в особенностях практического применения связующих веществ в кормопроизводстве.

В качестве литературных источников при написании статьи использованы в подавляющем большинстве публикации зарубежных авторов, так как работы по совершенствованию различных аспектов применения связующих веществ в комбикормах для рыб в настоящее время осуществляют за границей. Использованные российские монографии написаны общепризнанными в отечественной аквакультуре специалистами, зарубежные статьи зарегистрированы в базах Scopus и Web of Science, что свидетельствует о высокой достоверности изложенной в них информации. Перечень видов рыб, иглокожих и ракообразных, приведенных в данной публикации, соответствует представленным в распоряжении Правительства РФ № 2569-р и в базе данных Eschmeyer’s Catalog of Fishes of California Academy of Sciences (URL: https://researcharchive.calacademy.org/research/ichthyology/ catalog/fishcatmain.asp), являющейся общепризнанным источником информации для специалистов-ихтиологов.

Для Цитирования:
Алексей Игоревич Бочкарев, Роман Викторович Артемов, Валерия Владимировна Гершунская, Максим Владимирович Арнаутов, Использование связующих веществ в производстве комбикормов для объектов аквакультуры. Рыбоводство и рыбное хозяйство. 2021;11.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: