Московский экономический журнал 3/2023

Posted by redaktor
image_pdfimage_print

PDF-файл статьи

Научная статья

Original article

УДК 338.432.5:639.3.043.2

doi: 10.55186/2413046X_2023_8_3_108

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НАСЕКОМЫХ НА КОРМА ПРИ РАЗВЕДЕНИИ ОБЪЕКТОВ АКВАКУЛЬТУРЫ

THE ECONOMIC FEASIBILITY OF USING INSECTS FOR FEED WHEN BREEDING AQUACULTURE FACILITIES

Черданцев Вадим Петрович, доктор экономических наук, профессор, профессор кафедры менеджмента, ФГБОУ ВО «Пермский государственный аграрно-технологический университет имени академика Д.Н. Прянишникова (614990, Россия, Пермский край, г. Пермь, ул. Петропавловская, д. 23), cherdantsev.vadim@yandex.ru

Cherdantsev Vadim Petrovich, Doctor of Economics, Professor, Professor of the Department of Management, Academician D.N. Pryanishnikov Perm State Agrarian-Technological University, a Federal State-Owned Publicly-Funded Institution of Higher Education (614990, Russia, Perm Krai, Perm, Petropavlovskaya St., 23)

Аннотация. Аквакультура является важным источником высококачественных белков для человека, и поскольку ежегодно сокращается доступность дикой рыбы и морепродуктов, аквакультура становится эффективным способом удовлетворения растущего спроса населения на животный белок. В свою очередь, она в значительной степени зависит от постоянных поставок рыбной муки, которая является основным компонентом кормов для рыб. Из-за дефицита рыбной муки в настоящее время широко исследуются альтернативные источники белка, обладающие аналогичными пищевыми качествами. Чтобы данное производство было прибыльным и развивалось в долгосрочной перспективе, важно искать источники белка, содержащие аналогичные рыбной муке уровни питательных компонентов (незаменимых аминокислот, фосфолипидов и жирных кислот). Альтернативой является мука из насекомых, которая в большей степени, чем растительные добавки, соответствуют рыбной муке по компонентному составу.

Abstract. Aquaculture is an important source of high-quality proteins for humans, and since the availability of wild fish and seafood is decreasing every year, aquaculture is becoming an effective way to meet the growing demand of the population for animal protein. In turn, it largely depends on the constant supply of fishmeal, which is the main component of fish feed. Due to the shortage of fishmeal, alternative protein sources with similar nutritional qualities are currently being widely investigated. In order for this production to be profitable and develop in the long term, it is important to look for protein sources containing levels of nutrients similar to fishmeal (essential amino acids, phospholipids and fatty acids). An alternative is insect flour, which, to a greater extent than vegetable additives, corresponds to fish meal in terms of component composition.

Ключевые слова: аквакультура, корм для рыб, рыбная мука, мука из насекомых, затраты, экономическое обоснование, эффективность, себестоимость, прибыль

Keywords: aquaculture, fish feed, fish meal, insect meal, costs, economic justification, efficiency, cost, profit 

Вопросы эффективности производства аквакультурных видов рыбы и морепродуктов сегодня приобретают все большую актуальность. В настоящее время развитие самой аквакультуры сдерживается, в связи с ростом стоимости кормов, в том числе мясокостной муки, мясной муки, рыбной муки, соевого шрота и жмыха, которые составляют 60–70% от общей себестоимости продукции аквакультуры. Растительные корма, такие как соевые бобы, семена масличных культур и  злаков, которые используются в рационе животных, не возможно использовать в качестве замены рыбной муки в аквакультуре. В основном это связано с тем, что корма на растительной основе содержат питательные компоненты и вещества, в том числе полисахариды, а также профили жирных кислот и аминокислот, не подходящие для кормления аквакультурных видов рыбы.

Таким образом, поиск альтернативной замены такого важного компонента в кормах для рыбы, как рыбная мука, является одним из наиболее важных направлений исследований в аквакультуре. В последние годы проводятся исследования по использованию муки из насекомых в качестве замены рыбной муки. Большинство проведенных экспериментов показали эффективные результаты такой замены. Безусловно, большое значение имеет как вид насекомых, используемых в качестве кормовой добавки, так и вид рыбы, на корм которой идет эта мука. На сегодняшний день в мире уже имеется практика промышленного производства кормов для аквакультуры с использованием муки из насекомых, однако объемы производства еще незначительны. Вместе с тем, этот производственный сегмент становится все более привлекательным для инвесторов. Эксперты полагают, что использование корма с добавкой муки из насекомых может произвести революцию в индустрии аквакультуры. [5]

Насекомые являются самой многочисленной и разнообразной группой и естественным источником пищи для рыб, особенно для плотоядных и всеядных, поскольку этим видам требуется значительное количество белков в рационе. Человек с древних времен также использует насекомых в качестве источника питания, и в настоящее время по оценкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (FAO) и ВОЗ более 2 млрд человек из наиболее бедных стран Африки и Азии регулярно употребляют насекомых в пищу. [1] Более того, традиция употреблять некоторые из видов насекомых как лакомство становится популярна и в Европе.

Несмотря на то, что насекомые стали использоваться в кормах для аквакультурных видов рыбы менее 40 лет назад, уже имеются подтверждения о таких эффектах для развития отрасли, как достижения в области селекции видов, культивирования, увеличения продуктивности, пищевой ценности рыбы.

Производство муки из насекомых быстро развивается в Китае, Европе, Северной Америке, Австралии и странах Юго-Восточной Азии. К настоящему времени 16 видов насекомых уже оценивались как альтернативный источник белка в кормах для аквакультуры. Среди используемых для промышленного производства кормов 8 видов насекомых являются наиболее перспективными (рисунок 1):

  1. тутовый шелкопряд (Bombyx mori);
  2. черная львиная муха (львинка) (Hermetia illucens);
  3. комнатная муха (Musca domestica);
  4. желтый мучной червь (Tenebrio molitor);
  5. малый мучной червь (Alphitobius diaperinus);
  6. домашний сверчок (Acheta domesticus);
  7. полосатый сверчок (Gryllodes sigillatus);
  8. ямайский полевой сверчок (Gryllus assimilis)

Следует отметить, что виды представленных насекомых были одобрены для производства кормов в аквакультуре в соответствии с законодательством ЕС. На сегодняшний день они являются наиболее изученными видами при замене источников белка (например, для замены рыбной муки) в кормах для аквакультурных видов рыбы.  Как можно заметить, насекомые способны преобразовывать биологические отходы в ценный источник белка, который в дальнейшем используется в качестве добавки к корму для рыбы (рисунок 2).

Рассмотрим питательный состав добавок из насекомых, включая содержание сырого протеина, аминокислот, содержание жира, профили жирных кислот и минералов (таблица 1).

Добавки на основе насекомых обладают высоким уровнем сырого протеина, который составляет от 42,1% до 63,3%. Этот уровень меньше, чем у рыбной муки, но аналогичен соевому шроту, а мука из куколок тутового шелкопряда и сверчков более богата протеинами, чем мука из личинки черной львиной мухи и комнатной мухи.

Если посмотреть на состав липидов, то можно заметить, что все добавки на основе насекомых имеют существенное превосходство (более чем в 4 раза) по уровню липидов над соевым шротом, и эти показатели выше, чем у рыбной муки. В отношении состава кальция и фосфора добавки на основе насекомых уступают рыбной муке, но превосходят соевый шрот.

Профили полиненасыщенных жирных кислот класса омега-3 (EPA — тимнодоновая кислота и DHA — цервоновая кислота) доступны только по некоторым видам насекомых, наибольший состав EPA отмечен у ямайского полевого сверчка, DHA – у тутового шелкопряда. Тем не менее, по содержанию жирных кислот добавки из насекомых уступают рыбной муке. Следует отметить, что на состав жирных кислот влияет множество факторов, включая корма для насекомых, условия культивирования и этап сбора насекомых.

Аминокислотный профиль добавок из различных насекомых также различается. Добавки из прямокрылых (т.е. саранчи и сверчков) и мучных червей содержат меньше лизина, чем рыбная мука, тогда как добавки из двукрылых (например, черной львиной мухи и комнатной мухи) и шелкопрядов довольно богаты лизином. За исключением тутового шелкопряда, содержание сернистых аминокислот у насекомых ниже, чем у рыбной муки. Уровни треонина одинаковы у добавок из семи видов насекомых, но у тутового шелкопряда треонин выше. Кроме муки из тутового шелкопряда и из личинок комнатной мухи, уровни триптофана у других шести видов насекомых ниже, чем у рыбной муки. В целом можно сказать, что шелкопряды, черная львиная муха и комнатная муха имеют более высокий аминокислотный профиль, чем рыбная мука. Эти насекомые являются лучшей альтернативой для замены рыбной муки в кормах для аквакультурных видов рыб, что подтверждается исследованиями, но замещать рекомендуется не более 30% рыбной муки. [2]

В последнее время проводится все больше исследований, направленных на определение влияния добавления муки из насекомых в корма для различных видов рыбы. Так, например, мука из куколок тутового шелкопряда уже более 40 лет применяется в Китае и других азиатских странах для корма многих видов аквакультурных рыб. Экспериментально доказано, что в отличие от муки из других насекомых, мука из тутового шелкопряда показала высокие результаты при включении ее в рацион рыб и больше всего подходит для карповых пород, при этом ее можно использовать не только для замены рыбной муки, но и рыбьего жира.[6] Успешно прошли испытания,  с включением муки, при кормлении плотоядной кеты (Oncorhynchus keta).

В целом, мука из тутового шелкопряда является хорошим источником белка не только для замены части рыбной муки в кормах для аквакультурых видов рыб, но и источником белка для потребления человеком. В настоящее время на мировом рынке цена на сушеную куколку тутового шелкопряда (3500 долларов США за тонну) намного выше, чем на рыбную муку (1505 долларов США за тонну). Биоактивные пептиды из куколок тутового шелкопряда находят промышленное применение в качестве источника ценных белков и биоактивных пептидов, но с экономической точки зрения замена рыбной муки на муку из тутового шелкопряда в настоящее время экономически нецелесообразна.

В то же время эксперименты по кормлению искусственно выращиваемых рыб показали, что включение личинок комнатной мухи в их рацион может повысить коэффициент конверсии корма, не вызывая при этом физиологического стресса. Кроме того, включение муки личинок комнатной мухи в рацион рыб снижает затраты на корма. В зависимости от питательной ценности, доступности, роста и кормовой эффективности мука личинок является альтернативным источником белка, который можно использовать для замены рыбной муки в кормах для аквакультуры.[6] Это особенно выгодно в тех странах, где импорт рыбной муки требует больших затрат.

По сравнению с другими добавками, обычно используемыми в кормах для аквакультуры, производство муки из насекомых пока очень невелико, а цены на нее высоки. Увеличение производства, в конечном итоге, приведет к снижению стоимости и повышению конкурентоспособности. Помимо этого, чтобы насекомые были экономически выгодны в кормовой промышленности, необходимо совершенствовать их культивирование, сбор, обработку и другие процессы.[3]

Добавки муки из некоторых видов насекомых обладают высоким содержанием белка, жиров и калорий, что делает их отличным компонентом кормов в аквакультуре. Исследования показали, что эти мука из насекомых может успешно заменить рыбную муку в кормах. Однако, использование насекомых вместо рыбной муки для кормления рыб, выращиваемых на ферме, имеет некоторые проблемы. Одной из них является пищевая ценность насекомых, которая различается у разных видов и на стадиях развития внутри одного вида. Другая проблема заключается в том, что ни один из 8-ми рассмотренных видов насекомых не является идеальной заменой рыбной муки. Третья проблема связана с высокой ценой не муку из насекомых.

Считаем, что для производства недорогих кормов для аквакультуры необходимо расширять культивирование насекомых до экономически выгодных масштабов, которые способны обеспечить промышленное производство муки из насекомых. Для того, чтобы конкурировать с традиционными источниками белка, мука из насекомых должна иметь преимущества в питательной ценности и цене, а также круглогодичную доступность и постоянное качество.

В ближайшем будущем выращивание насекомых для производства муки из насекомых в качестве ингредиента корма для рыб существенно повлияет на аквакультуру и сделает разведение рыбы более выгодным с экономической точки зрения.

Список источников

  1. Даниэль Н. Обзор замены рыбной муки в аквакормах растительными источниками белка. Международный журнал рыболовства и водных исследований, 6 (2018) (2018), pp. 164-179. URL: https://www.fisheriesjournal.com/archives/2018/vol6issue2/PartC/6-1-35-823.pdf (дата обращения: 12.03.2023)
  2. Д. Оонинкс, С. Лоран, М.Э. Виненбос, Дж.Дж. А. ван Лун Обогащение рациона съедобных насекомых омега-3 жирными кислотами. Наука о насекомых Insect Science, 27 (2020) (2020), pp. 500-509. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/1744-7917.12669?src=getftr (дата обращения: 12.03.2023)
  3. К.Дж. Хоуки, К. Лопес-Визо, Дж. М. Брамелд, Т. Парр, А.М. Солтер Насекомые: потенциальный источник белка и других питательных веществ для кормов и продуктов питания., Ежегодный обзор биологических наук о животных. (2021), pp. 333-354. URL: https://doi.org/10.1146/annurev-animal-021419-083930 (дата обращения: 12.03.2023)
  4. Нандиша М., Шрикант Г., П. Кешаванатх, Т. Варгезе, Н. Басавараджа, С. Дас Влияние обезжиренных куколок тутового шелкопряда в рационе на рост обыкновенного карпа, Cyprinus carpio. Биологические Отходы, 33 (1990) (1990), pp. 17-23. https://doi.org/10.1016/0269-7483(90)90118-C (дата обращения: 12.03.2023)
  5. Юй Х.Б., Шен Ю.Ю., Цуй К.М., Чен Ю., Сунь У., Х.З. Хуан и др. Шелкопряд (Bombyx mori) обладает способностью накапливать полиненасыщенные жирные кислоты С20 и С22. Европейский журнал липидной науки и технологии, 120 (2018), p. 1700268. URL: https://doi.org/10.1002/ejlt.201700268 (дата обращения: 12.03.2023)
  6. Юзер Аль Фико, Ди чжи Се, Ретно Три Астути, Джоуи Ван, Ле Ван. Насекомые как кормовой ингредиент для рыбоводства: состояние и тенденции. Аквакультура и рыболовство.. Volume 7, Issue 2 (2022), pp. 166-178. URL: https://doi.org/10.1016/j.aaf.2021.10.004 (дата обращения: 12.03.2023)

References

  1. Daniel N. Review of the replacement of fish meal in aquacorms with vegetable protein sources. International Journal of Fisheries and Aquatic Research, 6 (2018) (2018), pp. 164-179. URL: https://www.fisheriesjournal.com/archives/2018/vol6issue2/PartC/6-1-35-823.pdf (accessed: 12.03.2023)
  2. Ooninks, S. Laurent, M.E. Vinenbos, J.J. A. van Loon Enrichment of the diet of edible insects with omega-3 fatty acids. Insect Science, 27 (2020) (2020), pp. 500-509. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/1744-7917.12669?src=getftr  (accessed: 12.03.2023)
  3. J. Hawkey, K. Lopez-Viso, J. M. Brameld, T. Parr, A.M. Salter Insects: a potential source of protein and other nutrients for feed and food., Annual Review of Animal Biological Sciences. (2021), pp. 333-354. URL: https://doi.org/10.1146/annurev-animal-021419-083930 (accessed: 12.03.2023)
  4. Nandisha M., Srikanth G., P. Keshavanath, T. Varghese, N. Basavaraja, S. Das The effect of fat-free silkworm pupae in the diet on the growth of common carp, Cyprinus carpio. Biological Waste, 33 (1990) (1990), pp. 17-23. URL: https://doi.org/10.1016/0269-7483 (90)90118-C (accessed: 12.2023)
  5. Yu H.B., Shen Yu.Yu., Cui K.M., Chen Yu., Sun W., H.Z. Huang, etc. Silkworm (Bombyx mori) has the ability to accumulate polyunsaturated fatty acids C20 and C22. European Journal of Lipid Science and Technology, 120 (2018), p. 1700268. URL: https://doi.org/10.1002/ejlt.201700268 (accessed: 12.03.2023)
  6. User Al Fico, Di ji Xie, Retno Tri Astuti, Joey Wang, Le Wang. Insects as a feed ingredient for fish farming: status and trends. Aquaculture and fishing.. Volume 7, Issue 2 (2022), pp. 166-178. URL: https://doi.org/10.1016/j.aaf.2021.10.004 (accessed: 12.03.2023)

Для цитирования: Черданцев В.П. Экономическая целесообразность использования насекомых на корма при разведении объектов аквакультуры // Московский экономический журнал. 2023. № 3. URL: https://qje.su/selskohozyajstvennye-nauki/moskovskij-ekonomicheskij-zhurnal-3-2023-14/

© Черданцев В.П., 2023. Московский экономический журнал, 2023, № 3.