ВЛИЯНИЕ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ АФРИКАНСКОГО СОМА(Clarias gariepinus) ЗАМЕНЫ РЫБНОЙ МУКИ НА МУКУ НАСЕКОМЫХ (Hermetia illucens)

АННОТАЦИЯ

В данном исследовании оценено влияние замены 50 % рыбной муки на муку личинок насекомого (Hermetia illucens) в рационе африканского сома (Clarias gariepinus). Эксперимент длился 30 суток при выращивании рыбы в бассейнах. В опытной группе (Т₁) с добавлением муки насекомого конечная масса рыб составила 114,30 ± 0,77 г, против 95,72 ± 5,72 г в контрольной группе (Т₀), где рыба получала рацион на основе рыбной муки. Абсолютный прирост составил 65,26 ± 1,43 г в Т₁ и 54,44 ± 2,15 г в Т₀, а среднесуточный прирост достиг 2,25 ± 0,05 г (Т₁) и 1,87 ± 0,074 г (Т₀); p < 0,05. Коэффициент конверсии корма (FCR) улучшился с 1,54 ± 0,14 в Т₀ до 1,38 ± 0,06 в Т₁. Выживаемость повысилась до 91,85 ± 3,92 % в Т₁ против 82,96 ± 14,81 % в Т₀. Уровень гемоглобина составил 76,66 ± 0,60 г/л в Т₁ и 73,66 ± 0,13 г/л в Т₀, при этом значимых различий по количеству эритроцитов и лейкоцитов между группами не выявлено.

ABSTRACT

This study evaluated the effect of replacing 50 % of fish meal with insect larvae meal (Hermetia illucens) in the diet of African catfish (Clarias gariepinus). The feeding trial lasted 30 days under tank culture conditions. In the experimental group (T₁) with insect meal inclusion, the final body weight of fish reached 114.30 ± 0.77 g compared to 95.72 ± 5.72 g in the control group (T₀), which was fed a fish meal-based diet. The absolute weight gain was 65.26 ± 1.43 g in T1 and 54.44 ± 2.15 g in T₀, while the average daily weight gain was 2.25 ± 0.05 g in T1 and 1.87 ± 0.074 g in T₀ (p < 0.05). Feed conversion ratio (FCR) improved from 1.54 ± 0.14 in T0 to 1.38 ± 0.06 in T₁. Survival rate increased to 91.85 ± 3.92% in T₁ compared to 82.96 ± 14.81% in T₀. Hemoglobin level was 76.66 ± 0.60 g/L in T₁ and 73.66 ± 0.13 g/L in T₀, while no significant differences were observed in erythrocyte and leukocyte counts between the groups.

Ключевые слова: Африканский сом, рацион, личинки, Hermetia illucens, рыбная мука, коэффициент конверсии корма.

Keywords: African catfish, diet, larvae, Hermetia illucens, fishmeal, feed conversion ratio.

Введение. Аквакультура является одним из наиболее динамично развивающихся секторов мирового продовольственного производства, обеспечивая значительный вклад в глобальную продовольственную безопасность [4; 5]. По данным ФАО, в 2020 году мировое производство в аквакультуре достигло рекордных показателей и продолжает расти в среднем на 5,5 % ежегодно [5]. Однако устойчивое развитие отрасли ограничивается дефицитом и высокой стоимостью традиционных кормовых ресурсов, в первую очередь рыбной муки, производство которой зависит от вылова промысловых рыб и подвержено колебаниям в связи с изменением климата и антропогенным давлением [6; 10; 18]. Рыбная мука является ценным источником легкоусвояемого белка и незаменимых аминокислот в рационах большинства видов рыб, но ее высокая себестоимость стимулирует поиск альтернативных, экологически безопасных и экономически выгодных источников протеина [7; 10].

В последние годы значительное внимание уделяется использованию личинок черной львинки (ЧЛ, Hermetia illucens) как перспективного заменителя рыбной муки. Их привлекательность обусловлена высоким содержанием сырого протеина (40–45 %) и липидов, сбалансированным аминокислотным составом, а также возможностью выращивания на широком спектре органических отходов, что позволяет одновременно решать задачи утилизации и получения ценной кормовой добавки [2; 4; 7].

Результаты многочисленных исследований показали эффективность замены части рыбной муки на муку H. illucens в рационах атлантического лосося [8], радужной форели [17], нильской тилапии [16], а также африканского сома [6; 7; 11; 12]. Введение муки ЧЛ в корм нередко способствует улучшению прироста массы, конверсии корма и выживаемости рыб, при этом ее использование снижает нагрузку на природные ресурсы и себестоимость продукции [7; 12; 14]. Кроме того, замена рыбной муки на муку насекомых позволяет значительно снизить себестоимость кормов и уменьшить экологический след аквакультуры [3; 10; 16]. Африканский сом (Clarias gariepinus) является ценным объектом аквакультуры благодаря высокой скорости роста, устойчивости к неблагоприятным условиям и возможности выращивания при высокой плотности посадки [7; 11; 12]. В последние годы интерес к его культивированию в Узбекистане растет, однако влияние муки H. illucens на ростовые, кормовые и гематологические показатели молоди сома в местных условиях остается темой, изученной недостаточно.

Цель исследования – изучить влияние включения в рацион африканского сома муки Hermetia illucens в количестве 50 % от массы рыбной муки на ростовые, кормовые и гематологические показатели при бассейновом выращивании.

Материалы и методы. Наши исследования проводились в бетонных бассейнах в лаборатории «Корм и кормления рыб» Ташкентского областного Научно-исследовательского института рыбоводства.

1. Подготовка и химический состав муки из личинок Hermetia illucens для использования в рационе африканского сома (Clarias gariepinus).

В качестве альтернативного белкового ингредиента использовались личинки чёрной львинки (Hermetia illucens), полученные из инсектария НИИ рыбоводства, где колония мух поддерживается более трёх лет. Личинки выращивались на пшеничных отрубях при влажности субстрата 70–75 %. К моменту переработки использовали 11-дневных личинок, предварительно откармливаемых в течение 6 суток. Общая масса полученной сырой биомассы составила 50 кг. Перед сушкой личинки выдерживались без корма 24 часа, промывались проточной водой и подвергались термообработке в горячей воде при 100 °C на протяжении 30 минут. Сушка осуществлялась в барабанной сушилке (объем 12 л) при температуре 100–130 °C в течение 1,5 ч при скорости вращения 35 об/мин. Высушенные личинки измельчали на комбикормовой мельнице и дополнительно досушивали на солнце для снижения микробной обсеменённости. Из 50 кг живой биомассы было получено в среднем 11,4 ± 0,067 кг сухих личинок. Химический состав продукта анализировали с использованием спектроскопического анализатора Sup NIR 2750 (рис. 1 и таб. 1). Полученная мука включалась в состав опытных рационов африканского сома.

Таблица 1.

Химический состав муки из личинок Hermetia illucens

Рисунок 1. Стадии подготовки личинок Hermetia illucens к переработке

2. Рецептура корма.

Корм для африканского сома готовили с использованием муки личинок Hermetia illucens и других ингредиентов, доступных на местном рынке (таб. 2-3). Для производства плавающего корма применялся экструдер W-70.

Таблица 2.

Состав экспериментального рациона для африканского сома  (Clarias gariepinus) с различным уровнем включения муки Hermetia illucens %

Таблица 3.

Химический состав и питательная ценность экспериментальных рационов африканского сома (Clarias gariepinus)

3. Экспериментальный дизайн.

Мальки Clarias gariepinus, полученные от местных производителей Ташкентской области в июне, предварительно акклиматизировались в течение одной недели на стандартном рационе (ЧЛ0). Затем 45 особей были распределены по 6 бетонным бассейнам (6× 1 × 0,3 м). Условия воды поддерживались стабильными показателями: температура 24–26 °C, содержание растворённого кислорода 6 мг/л, минерализация 0,28 г/л, общая жёсткость 7,2 мг-экв/л, pH – 7,7. Рыб кормили вручную на протяжении 30 суток из расчёта 4,87 % от массы тела трижды в день (08:00, 12:00 и 17:00). Освещённость соответствовала естественному фотопериоду (12 ч свет / 12 ч темнота). Для расчёта исходных средних показателей были измерены длина (16,9 ± 0,81 см) и масса (43,01 ± 1,50 г) у 20 случайно отобранных рыб.

4. Измерение показателей роста рыбы.

• Среднесуточную скорость роста рыб вычисляли по формуле [2]:

(А = [(m_k/m_о )^1/т – 1] x 100 (%))                                              (1) ;

где mк и mо – масса рыбы в конце и в начале опыта; t – продолжительность опыта, сут.

• Среднесуточный прирост рыб вычисляли по формуле:

(Р_ср.сут. = (m_k – m_o)/t))                                                               (2) ;

где m_к – конечная масса молоди, грамм; m₀ – начальная масса молоди, грамм; t – продолжительность опыта, сут.

• Абсолютный прирост:

(Р_aб = m_k – m_o)                                                                         (3);

где m_к – конечная масса молоди, грамм; m₀ – начальная масса молоди, грамм.

где m_к – конечная масса молоди, г; m₀ – начальная масса молоди, г.

• Для более точного определения скорости роста вычисляли коэффициент массонакопления [2]:

К_м = ((М_к^1/3– М_о^1/3) * 3) / t                                                       (4);

где Км – общий продукционный коэффициент скорости роста; М_к и М_о – конечная и начальная масса рыбы, г; t – время выращивания, сут.

• Выживаемость рыб вычисляли по формуле [14]:

                                        (5);

• Коэффициент конверсии корма[9,10]:

                              (6);

• Общую длину тела рыбы определяли по следующей формуле [11]:

L_aб (см) = l_к – l_н                                                                               (7);

l_к - конечная длина, l_н — начальная длина.

5. Определение гематологических показателей рыб.

Гематологические параметры африканского сома определяли стандартными методами. Концентрацию гемоглобина измеряли с использованием гемометра Сали, а количество эритроцитов и лейкоцитов подсчитывали в камере Горяева. Для анализа гемоглобина в градуированную пробирку вносили 0,1 н. раствор HCl до метки «2», затем добавляли 20 мкл исследуемой крови и тщательно перемешивали. После 10-минутной экспозиции раствор доводили дистиллированной водой до визуального совпадения окраски со стандартом, результаты выражали в г/л (1 г% = 10 г/л). Гематокритное число определяли методом центрифугирования с последующим измерением соотношения объема эритроцитов к общему объему крови с помощью миллиметровой линейки, результат выражали в % [1].

6. Статистический анализ.

Все экспериментальные данные по ростовым и гематологическим показателям рыб были обработаны методом вариационной статистики с использованием программы Microsoft Excel 2016. Для выявления достоверных различий между группами применялся дисперсионный анализ (ANOVA). Различия считались статистически значимыми при уровне вероятности p < 0,05.

Результаты и обсуждение.

В 30-дневном эксперименте в условиях бассейнового выращивания была изучена эффективность замены 50 % рыбной муки на муку из личинок Hermetia illucens (ЧЛ) в рационе молоди африканского сома (Clarias gariepinus). Полученные данные по рыбоводно-биологическим и гематологическим показателям приведены в таблицах 4 и 5.

Таблица 4.

Рыбоводно-биологические показатели молоди африканского сома (Clarias gariepinus) при частичной замене рыбной муки на муку личинок Hermetia illucens

Примечание: различия по показателям абсолютного и среднесуточного прироста статистически значимы (p < 0,05). Остальные показатели — без достоверных различий (p > 0,05).

Таблица 5.

Гематологические показатели молоди африканского сома (Clarias gariepinus) при включении муки личинок Hermetia illucens в рацион

Примечание: статистически значимых различий между группами по гематологическим показателям не выявлено (p > 0,05).

В опытной группе (Т₁) конечная масса рыб достигла 114,30 ± 0,77 г против 95,72 ± 5,72 г в контроле (Т₀; p < 0,05). Абсолютный прирост массы составил 65,26 ± 1,43 г (Т₁) и 54,44 ± 2,15 г (Т₀; p < 0,05), а среднесуточный прирост – 2,25 ± 0,05 и 1,87 ± 0,074 г соответственно (p < 0,05). По остальным показателям статистически достоверных различий не отмечено (p > 0,05). Выживаемость рыб оставалась высокой и составила 91,85 ± 3,92 % в опыте и 82,96 ± 14,81 % в контроле. Гематологические показатели (уровень гемоглобина, количество эритроцитов, лейкоцитов и гематокрит) у рыб обеих групп оставались в пределах физиологической нормы и статистически не различались (p > 0,05), что подтверждает отсутствие негативного влияния муки ЧЛ на физиологическое состояние молоди африканского сома. Таким образом, частичная замена рыбной муки на муку из личинок H. illucens способствовала значительному улучшению роста и повышению биологической продуктивности рыб, при этом не оказывая отрицательного влияния на их здоровье. Эти данные свидетельствуют об ускоренном росте молоди при включении муки ЧЛ. По остальным показателям (SGR, коэффициент массонакопления, выживаемость и FCR) статистически достоверных различий выявлено не было (p > 0,05).

Вероятным объяснением полученных результатов является высокая питательная ценность муки ЧЛ, содержащей до 42–45 % протеина и более 12 % жира, что обеспечивает лучшую усвояемость аминокислот и энергии по сравнению с традиционной рыбной мукой. Наличие в составе личинок биологически активных веществ (например, среднецепочечных жирных кислот и хитина) также может оказывать стимулирующее действие на обменные процессы у рыб. По результатам эксперимента, выживаемость рыб в опытной группе достигла 91,85 ± 3,92 %, что выше контрольного значения (82,96 ± 14,81 %). Хотя статистической достоверности выявлено не было, тенденция указывает на отсутствие негативного влияния замены корма. Гематологические показатели (гемоглобин, эритроциты, лейкоциты и гематокрит) также находились в пределах физиологической нормы и не имели значимых различий между группами (p > 0,05), что свидетельствует о сохранении стабильного физиологического состояния рыб.

 Рисунок 1. Конечная масса и абсолютный прирост африканского сома (Clarias gariepinus) при замене 50 % рыбной муки на муку Hermetia illucens

Примечание: у рыб опытной группы конечная масса (114,3 ± 0,77 г) и абсолютный прирост (65,26 ± 1,43 г) были статистически значимо выше, чем у контрольной группы (95,72 ± 5,72 г и 54,44 ± 2,15 г соответственно; p < 0,05).

Наши результаты согласуются с данными [6], где замена 50 % рыбной муки на H. illucens у C. gariepinus обеспечивала наибольшую конечную массу и прирост веса, при этом гематологические показатели оставались без изменений. Аналогичные тенденции показаны в исследованиях [9; 15], где включение до 50 % муки ЧЛ улучшало коэффициент конверсии корма и не снижало выживаемость рыб. В работах [11; 13] также зафиксировано повышение прироста массы и эффективности кормления при использовании личинок H. illucens в рационе сомов. Более того, [7] отмечают улучшение питательных и вкусовых качеств мяса, что может быть связано с изменением аминокислотного профиля рациона. Следует отметить, что чрезмерная замена рыбной муки (свыше 50–75 %) может привести к замедлению роста за счет присутствия в составе H. illucens хитина, который ограничивает усвояемость питательных веществ [14]. Однако в нашем исследовании уровень замены оказался оптимальным, обеспечив значительное улучшение продуктивности без отрицательных физиологических последствий. Таким образом, частичная замена рыбной муки на муку из личинок Hermetia illucens является перспективным решением для аквакультуры, так как повышает ростовые показатели африканского сома и снижает зависимость от дефицитной рыбной муки, не ухудшая физиологического состояния рыб.

Заключение. Проведённые исследования показали, что частичная замена рыбной муки (50 %) на муку из личинок чёрной львинки (Hermetia illucens) в рационе молоди африканского сома (Clarias gariepinus) положительно влияет на ростовые показатели рыб. В опытной группе конечная масса, абсолютный и среднесуточный прирост были статистически значимо выше по сравнению с контролем (p < 0,05). При этом коэффициент конверсии корма снизился, а выживаемость рыб увеличилась, что указывает на улучшение эффективности использования корма. Гематологические показатели (уровень гемоглобина, количество эритроцитов и лейкоцитов, гематокрит) оставались в пределах физиологической нормы и достоверно не различались между группами (p > 0,05), что свидетельствует об отсутствии негативного влияния муки H. illucens на физиологическое состояние рыбы. Таким образом, мука из личинок Hermetia illucens может рассматриваться как перспективный и экологически устойчивый источник белка для частичной замены рыбной муки в рационе африканского сома без ухудшения его биологических и гематологических показателей.

Список литературы:

1. Пищенко Е.В. Гематология пресноводной рыбы: учеб. пособие / Новосиб. гос. аграр. ун-т. – Новосибирск,2002. – C. 38–42.
2. Ушакова Н.А., Пономарев С.В., Федоровых Ю.В., Бастраков А.И. Использование протеин-хитинового концентрата личинок черной львинки hermetia illucens в рационе всеядных рыб на примере красной тиляпии // Известия Уфимского научного центра РАН. – 2018. – №3. –С.57-62. DOI: 10.31040/2222-8349-2018-0-3-57-62. 
3. Barragan-Fonseca K.B., Dicke M., van Loon J.J.A. Nutritional Value of the Black Soldier Fly (Hermetia illucens L.) and Its Suitability as Animal Feed – A Review // Journal Insects Food Feed. – 2017. – Pp. 105–120.
4. FAO. In brief to the state of world fisheries and aquaculture 2024. Blue Transform Act. 2024. https://doi.org/10.4060/cd0690en.
5. FAO. The state of world fisheries and aquaculture 2020. – Rome: FAO, 2020.
6. Fawole F.J., Adeoye A.A., Tiamiyu L.O., Ajala K.I., Obadara S.O., Oluwaseun G.I. Substituting fishmeal with Hermetia illucens in the diets of African catfish (Clarias gariepinus): Effects on growth, nutrient utilization, haemato – physiological response, and oxidative stress biomarker // Aquaculture. – 2020. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2019.734849.
7. Hervé M.K., Calice M.D., Dzepe D. Black soldier fly (Hermetia illucens) larvae improve growth performance and flesh quality of African catfish (Clarias gariepinus) // Discover Animals. – 2025. – Vol. 2 (9): https://doi.org/10.1007/s44338-024-00045-8
8. Liland N.S., Araujo P., Xu X.X., Lock E.-J., Radhakrishnan G., Prabhu A.J.P., Belghit I. A Meta-Analysis on the Nutritional Value of Insects in Aquafeeds // Journal of Insects as Food and Feed. – 2021. – Vol. 7. – Pp.743–760.
9. Maranga B., Kagali R.N., Mbogo K., Orina P.S., Munguti J.M., Ogello E. Growth Performance of African Catfish (Clarias gariepinus) Fed on Diets Containing Black Soldier Fly (Hermetia illucens) Larvae Under Aquaponic System //Aquaculture Studies. – 2022.
10. Mohan K., Rajan DK., Muralisankar T., Ganesan AR., Sathishkumar P., Revathi N. Use of black soldier fly (Hermetia illucens L.) larvae meal in aquafeeds for a sustainable aquaculture industry: a review of past and future needs // Aquaculture. – 2022. – Vol. 553. – P. 738095. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2022.738095.
11. Mulyani Y. The Effect of Black Soldier Fly (Hermetia Illucens) Larvae Feeding on the Growth of Mutiara Catfish Seeds (Clarias Gariepinus) // Asian Journal of Fisheries and Aquatic Research. – 2023. – Vol. 21 (4). – Pp. 48–54. https://doi.org/10.9734/ajfar/2023/v21i4548.
12. Mundida G.B., Manyala J.O., Madzimure J., Rono K. Growth performance and carcass composition of African catfish (Clarias gariepinus Burchell, 1822) fed on black soldier fly (Hermetia illucens Linnaeus, 1758) larvae based diets // African Journal of Agricultural Research. – 2023. – Vol. 19(3) – Pp. 216–225. https://doi.org/10.5897/AJAR2022.16235
13. Mundida G.B., Manyala J.O., Madzimure J., Rono K. Growth and Economic Performance of African Catfish (Clarias gariepinus Burchell, 1822) Fed Diets Containing Black Soldier Fly Larvae (Hermetia illucens Linnaeus, 1758) // East African Journal of Agriculture and Biotechnology. – 2023.
14. Nguyen N.T. Tran N.H. Black Soldier Fly Larvae Meal as a Sustainable Alternative to Fishmeal in Juvenile Swamp Eel Diets: Effects on Growth and Meat Quality // Aquaculture Journal. – 2025. – Vol. 5 (7). https://doi.org/10.3390/aquacj5010007
15. Sanjaya Y., Nilawati T.S., Suhara, Kurniawan W., Ramadhan D.K. The use of black soldier fly (Hermetia illucens) maggot as an alternative food for catfish (Clarias gariepinus) // Journal of Entomological Research. – 2024.
16. Tippayadara N., Dawood M.A.O., Krutmuang P., Hoseinifar S.H., Van Doan H., Paolucci M. Replacement of Fish Meal by Black Soldier Fly (Hermetia illucens) Larvae Meal: Effects on Growth, Haematology, and Skin Mucus Immunity of Nile Tilapia, Oreochromis Niloticus // Animals. – 2021. – Vol. 11. – Pp.193.
17. Uslu A.A., Özel O.T., Örnekçi G., Çelik B., Çankırılıgil E.C., Co¸skun I., Uslu ¸Senel G. Insect Larval Meal as A Possible Alternative to Fish Meal in Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss) Diets: Black Soldier Fly (Hermetia illucens), Mealworm (Tenebrio molitor) // Journal of Limnology and Freshwater Fisheries Research. – 2023. – Vol. 9. – Pp. 43–52.
18. Van Dijk M, Morley T, Rau ML, Yashar S. A meta-analysis of projected global food demand and population at risk of hunger for the period 2010–2050 // Nat Food. – 2021. – Vol. 2. – Pp. 494–501. https://doi.org/10.1038/s43016-021-00322-9.