Тваринництво та технології харчових продуктів

Оптимізація розвитку та фізіологічного статусу коропа в полікультурі за умов впровадження елементів мультитрофічної аквакультури

Олена Гончарова, Віталій Бех, Ірина Кононенко, Олеся Охріменко
Завантажити статтю
Анотація

Метою дослідження було визначення впливу та аналіз ефективності використання технологічних факторів для формування їх синергічного ефекту при годівлі та вирощуванні молоді коропових риб. Дослідження базувалося на теоретичних та експериментальних лабораторних методах у рибництві. Результати дослідження продемонстрували, що альтернативні джерела білка (Spirulina platensis, Artemia та Hermetia illucens), включені до інтегрованої мультитрофічної системи аквакультури (MTA), значно покращують темпи росту та зменшують залежність від традиційних кормів. Культивування всіх компонентів в єдиній системі MTA забезпечувало максимальний контроль над якісними та кількісними характеристиками протягом усього циклу. Результати продемонстрували підвищення життєздатності організму молоді коропових риб, покращення складу їхньої крові в дослідних групах А та В. Однак, група В продемонструвала вищі якісні та кількісні параметри, що характеризувалося активацією гомеостатичної регуляції та процесів кровотворення. Покращення гематологічного профілю, маси тіла та складу м'язової тканини тісно корелювало з параметрами активації білкового та вуглеводного обміну та прискоренням онтогенезу. Риби в дослідних групах відрізнялися кращими параметрами, що визначають накопичення маси, метаболічні процеси (WG, FCR, HSI, VSI). Позитивна висока кореляція була зафіксована в дослідних групах А та В: маса тіла ↔ білок у м'язовій тканині (R² = 0,8-0,9); холестерин у крові ↔ жир у м'язовій тканині (R² = 0,8-0,7). В дослідній групі А: у крові коропа Cyprinus carpio (Linnaeus, 1758) зафіксовано вищий вміст еритроцитів та загального білка (p ≤ 0,05). У крові коропа Cyprinus carpio (Linnaeus, 1758) групи В: вміст еритроцитів, MСН, загального білка, креатиніну (p ≤ 0,05) та гемоглобіну (Hb) (p ≤ 0,01) перевищував контрольну групу. У крові товстолобика Hypophthalmichthys molitrix / Hypophthalmichthys nobilis групи В: вміст еритроцитів, Hb, загального білка та креатиніну (p ≤ 0,05) перевищував контрольну групу. Найкращий біохімічний склад м'язової тканини зафіксовано у риб з дослідних груп А та В

Ключові слова

годівля; вирощування; коропові; фізіолого-біохімічні процеси; мультитрофність; рециркуляційні системи

ЦИТУВАТИ
Honcharova, O., Bekh, V., Kononenko, I., & Okhrimenko, O. (2025). Optimising growth and physiological performance of carp in polyculture within an integrated multitrophic aquaculture system. Animal Science and Food Technology, 16(4), 28-46. https://doi.org/10.31548/animal.4.2025.28
Використані джерела
  1. Alam, M., et al. (2024). Potential of integrated multitrophic aquaculture (IMTA) to make prawn farming sustainable in Bangladesh. Frontiers in Sustainable Food Systems, 8, article number 1412919. doi: 10.3389/fsufs.2024.1412919.
  2. Batır, E., Aydın, İ., Theodorou, J.A., & Rakaj, A. (2025). Mytilus galloprovincialis’s role in Integrated Multi‐Trophic Aquaculture (IMTA): A comprehensive review. Journal of the World Aquaculture Society, 56 (2), article number e70013. doi: 10.1111/jwas.70013.
  3. Bekh, V.V., Martseniuk, V.P., & Tushnytska, N.I. (2020). Prospects for the use of protein components of non-traditional origin in compound feed for aquaculture (review). Fisheries Science of Ukraine, 2(52), 53-64. doi: 10.15407/fsu2020.02.053.
  4. Belluco, S., Losasso, C., Maggioletti, M., Alonzi, C.C., Paoletti, M.G., & Ricci, A. (2013). Edible insects in a food safety and nutritional perspective: A critical review. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 12(3), 296-313. doi: 10.1111/1541-4337.12014.
  5. Bryant, P.L., & Matty, A.J. (1980). Optimisation of Artemia feeding rate for carp larvae (Cyprinus carpio L.). Aquaculture, 21(3), 203-212. doi: 10.1016/0044-8486(80)90131-3.
  6. Can, E., & Seyhaneyildiz Can, Ş. (2023). Species combinations; polyculture, integrated multi-trophic aquaculture, and aquaponics as the sustainable aquaculture practice. Aquatic Animal Reports, 1(1), 27-33. doi: 10.5281/zenodo.7660399.
  7. Cao, S., Zhang, P., Zou, T., Fei, S., Han, D., Jin, J., Liu, H., Yang, Y., Zhu, X., & Xie, S. (2018). Replacement of fishmeal by spirulina Arthrospira platensis affects growth, immune related-gene expression in gibel carp (Carassius auratus gibelio var. CAS III), and its challenge against Aeromonas hydrophila infection. Fish & Shellfish Immunology, 79, 265- 273. doi: 10.1016/j.fsi.2018.05.022.
  8. Chaklader, R., Siddik, M.A.B., Fotedar, R., & Howieson, J. (2019). Insect larvae, Hermetia illucens in poultry by-product meal for barramundi, Lates calcarifer modulates histomorphology, immunity and resistance to Vibrio harveyi. Scientific Reports, 9, article number 16703. doi: 10.1038/s41598-019-53018-3.
  9. Deren, O.V., & Fedorenko, M.O. (2023). Substantiation and prospects of using insects as a source of protein in fish feeds (a review). Fisheries Science of Ukraine, 4(66), 114-140. doi: 10.61976/fsu2023.04.114.
  10. Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council “On the Protection of Animals Used for Scientific Purposes”. (2010, September). Retrieved from https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2010/63/oj.
  11. D'Souza, N., Skonberg, D.I., Stone, D.A.J., & Brown, P.B. (2006). Effect of soybean meal-based diets on the product quality of rainbow trout fillets. Journal of Food Science, 71(4), 337-342. doi: 10.1111/j.1750-3841.2006.00018.x.
  12. Dyudyaeva, O.A. (2021). The state of harmonization of Ukrainian legislation in the sphere production of organic aquaculture products with European norms. Aquatic Bioresources and Aquaculture, 9, 62-85. doi: 10.32851/wba.2021.1.6.
  13. European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and Other Scientific Purposes. (1986, March). Retrieved from https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A21999A0824%2801%29.
  14. FAO, IFAD, UNICEF, WFP & WHO. (2025). The state of food security and nutrition in the world 2025 – addressing high food price inflation for food security and nutrition. Rome: FAO, IFAD, UNICEF, WFP, WHO. doi: 10.4060/cd6008en.
  15. FAO. (2024). The state of world fisheries and aquaculture 2024 blue transformation in action. Retrieved from https://policycommons.net/artifacts/12522071/the-state-of-world-fisheries-and-aquaculture-2024-blue-transformation-in-action/13421812/.
  16. Fraijo-Valenzuela, A., Arias-Moscoso, J.L., García-Pérez, O.D., Rodriguez-Anaya, L.Z., & Gonzalez-Galaviz, J.R. (2024). The biotechnological potential of crickets as a sustainable protein source for fishmeal replacement in aquafeed. BioTech, 13(4), article number 51. doi: 10.3390/biotech13040051.
  17. Gopalakannan, A., & Arul, V. (2006). Immunomodulatory effects of dietary intake of chitin, chitosan and levamisole on the immune system of Cyprinus carpio and control of Aeromonas hydrophila infection in ponds. Aquaculture, 255(1-4), 179-187. doi: 10.1016/j.aquaculture.2006.01.012.
  18. Gupta, S., et al. (2024). Recent developments in recirculating aquaculture systems: A review. Aquaculture Research, 2024, article number 6096671. doi: 10.1155/are/6096671.
  19. Gusmão, C.T.P. (2024). Evaluation of the effects of essential oils on the reduction of stress: A rapid narrative review. Brazilian Journal of Health Aromatherapy and Essential Oil, 1(1), article number bjhae4. doi: 10.62435/2965-7253.bjhae.2024.bjhae4.
  20. Harmantepe, B., & Yılmaz, E. (2025). Effects of Spirulina and Chlorella used as protein source on growth and digestion enzymes of common carp (Cyprinus carpio, L., 1758). Turkish Journal of Agriculture – Food Science and Technology, 13(3), 787-793. doi: 10.24925/turjaf.v13i3.787-793.7254.
  21. Henry, M., Gasco, L., Piccolo, G., & Fountoulaki, E. (2015). Review on the use of insects in the diet of farmed fish: Past and future. Animal Feed Science and Technology, 203, 1-22. doi: 10.1016/j.anifeedsci.2015.03.001.
  22. Honcharova, O., & Bekh, V. (2023). Adaptive solutions in aquaculture under the influence of transformation of abiotic and biotic factors. European Science, 3, 58-64. doi: 10.30890/2709-2313.2023-16-03-006.
  23. Honcharova, O., Kutishchev, P., & Korzhov, Ye. (2020). A method to increase the viability of Cyprinus сarpio (Linnaeus, 1758) stocking of the aquatories under the influence advanced biotechnologies. Aquaculture Studies, 21(4), 139-148. doi: 10.4194/2618-6381-v21_4_01.
  24. Hrynevych, N.E., Khomyak, O.A., Prysiazhniuk, N.M., & Mykhalskyi, O.R. (2019). Analysis of the hydrotechnological component of industrial aqua farms with a closed water supply. Water Bioresources and Aquaculture, 59-76. doi: 10.32851/wba.2019.2.5.
  25. Hua, K., et al. (2019). The future of aquatic protein: Implications for protein sources in aquaculture diets. One Earth, 1(3), 316-329. doi: 10.1016/j.oneear.2019.10.018.
  26. Józefiak, A., & Engberg, R.M. (2017). Insect proteins as a potential source of antimicrobial peptides in livestock production. A review. Journal of Animal and Feed Sciences, 26(2), 87-99. doi: 10.22358/jafs/69998/2017.
  27. Land-based aquaculture report 2023 (3rd ed.) (2023). Retrieved from https://reports.undercurrentnews.com/report/land-based-aquaculture-report-third-edition.
  28. Maiolo, S., Parisi, G., Biondi, N., Lunelli, F., Tibaldi, E., & Pastres, R. (2020). Fishmeal partial substitution within aquafeed formulations: Life cycle assessment of four alternative protein sources. International Journal of Life Cycle Assessment, 25, 1455-1471. doi: 10.1007/s11367-020-01759-z.
  29. Meitei, M.M., Muralidhar, A.P., Syamala, K., Sureesh, S., Biswas, G., Megarajan, S., & Munilkumar, S. (2025). Assessment of filtration capacity of different bivalve species suitable for integrated multi-trophic aquaculture (IMTA) systems vis-à-vis waste valorization for sustainable environment. Discover Sustainability, 6, article number 240. doi: 10.1007/s43621-025-01104-0.
  30. Melenchón, F., Larrán, A.M., de Mercado, E., Hidalgo, M.C., Cardenete, G., Barroso, F.G., Fabrikov, D., Lourenço, H.M., Pessoa, M.F., & Tomás-Almenar, C. (2021). Potential use of black soldier fly (Hermetia illucens) and mealworm (Tenebrio molitor) insectmeals in diets for rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Aquaculture Nutrition, 27, 491-505. doi: 10.1111/anu.13201.
  31. Nogales-Mérida, S., Gobbi, P., Józefiak, D., Mazurkiewicz, J., Dudek, K., Rawski, M., Kierończyk, B., & Józefiak, A. (2019). Insect meals in fish nutrition. Reviews in Aquaculture, 11, 1080-1103. doi: 10.1111/raq.12281.
  32. Parsa Khanghah, A., & Can, E. (2024). Effect of vermicompost supplement on Rainbow trout performance. Marine Science and Technology Bulletin, 13(3), 234-238. doi: 10.33714/masteb.1524629.
  33. Sabetmand, H., Langarudi, H.F., Zamini, A., & Tizkar, B. (2024). Influence of Spirulina sp. and citric acid dietary supplements on the growth performance and immune parameters of common carp (Cyprinus carpio). International Aquatic Research, 16(1), 91-99. doi: 10.22034/iar.2023.1972999.1358.
  34. Sakharnatsky, V.V. (2024). Multi-vector nature of ecological and economic assessment of water resources of Ukraine. Agroecological Journal, 1, 165-176. doi: 10.33730/2077-4893.1.2024.299953.
  35. Samarathunga, J., Wijesekara, I., & Jayasinghe, M. (2023). Seaweed proteins as a novel protein alternative: Types, extractions, and functional food applications. Food Reviews International, 39(7), 4236-4261. doi: 10.1080/87559129.2021.2023564.
  36. Serra, V., Pastorelli, G., Tedesco, D.E.A., Turin, L., & Guerrini, A. (2024). Alternative protein sources in aquafeed: Current scenario and future perspectives. Veterinary and Animal Science, 25, article number 100381. doi: 10.1016/j.vas.2024.100381.
  37. Shafique, L., Abdel-Latif, H.M.R., Hassan, F., Alagawany, M., Naiel, M.A.E., Dawood, M.A.O., Yilmaz, S., & Liu, Q. (2021). The feasibility of using yellow mealworms (Tenebrio molitor): Towards a sustainable aquafeed industry. Animals, 11(3), article number 811. doi: 10.3390/ani11030811.
  38. Silva, F.R.O., Ripardo, N.A., Jesus, R.A., & Camargo, J.O.B.S. (2024). Copaiba essential oil: Composition, therapeutic actions, and methods of use for health and well-being. Brazilian Journal of Health Aromatherapy and Essential Oil, 1(1), article number bjhae18. doi: 10.62435/2965-7253.bjhae.2024.bjhae18.
  39. Syrovatka, N. (2021). Pisciculture, biological and physiological indicators of age–1+ carp while adding naked oats into main feeding. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 17(5), 115-128. doi: 10.31548/dopovidi2021.05.011.
  40. Tașcı, B., Maita, M., Futami, K., Haga, Y., Sakai, Y., & Katagiri, T. (2025). Evaluating the effects of dietary bergamot essential oil supplementation on growth performance, blood parameters, and antioxidant responses in common carp Cyprinus carpio juveniles. Fisheries Scince, 91, 557-566. doi: 10.1007/s12562-025-01858-6.
  41. The International Aquaculture Feed Formulation Database (IAFFD). (n.d.). Retrieved from https://www.iaffd.com/about.html.
  42. van Huis, A. (2020). Insects as food and feed, a new emerging agricultural sector: A review. Journal of Insects as Food and Feed, 6(1), 27-44. doi: 10.3920/JIFF2019.0017.
  43. Wang, H.C., Liao, H.Y., & Chen, H.L. (2011). Tenebrio small-scale ecological farming feasibility study. In Advanced materials research (Vols. 356-360, pp. 267-270). Baech: Trans Tech Publications. doi: 10.4028/www.scientific.net/amr.356-360.267.
  44. Wang, J., Deng, L., Chen, M., Che, Y., Li, L., Zhu, L., Chen, G., & Feng, T. (2024). Phytogenic feed additives as natural antibiotic alternatives in animal health and production: A review of the literature of the last decade. Animal Nutrition, 17, 244-264. doi: 10.1016/j.aninu.2024.01.012.
  45. Yevtushenko, M.Yu., & Khyzhniak, M.I. (2019). Methodology of scientific research in fish farming. Kyiv: Center for Educational Literature.
  46. Yevtushenko, M.Yu., Dudnyk, S.V., Rudyk-Leuska, N.Ya., & Khyzhniak, M.I. (2022). Physiology and biochemistry of hydrobionts. Part 1. Kyiv: FOP Yamchynskyi O.V.