Особенности влияния гуминовых кислот на аквакультуру

Гуминовые вещества, в том числе гуминовая и фульвовая кислота, представляют собой класс природных комплексных соединений, обнаруженных в почве, воде и донных отложениях. В водных экосистемах гуминовые вещества оказывают важное влияние на свойства и функции природных водных систем, поскольку они играют непосредственную роль в формировании физической и химической среды водоема. Гуминовые вещества оказывают положительное воздействие на многие организмы, также улучшают некоторые жизненно важные параметры рыб - показатели роста, устойчивость к стрессу и иммунный ответ. Известно фунгистатическое действие гуминовых веществ на распространенного паразита пресноводных и морских рыб Saprolegnia parasitica, также снижают численность патогенных микроорганизмов Vibrio harveyi и Acinetobacter в кишечнике рыб. Однако, добавление гуминовой кислоты в высоких концентрациях в корм молоди обыкновенного карпа (Сyprinus carpio) вызывало не только улучшение роста и эффективности поедания корма, но и оказывало разрушительное воздействие на ткани жабр, печени и почек. Данная статья представляет собой обзор литературы, в которой исследуются преимущества и недостатки использования гуминовых веществ в аквакультуре. 

1. Coban N., Sahin T., Yilmaz S. [et al.] (2020). The Role of Humic Acids in Aquaculture: A Review // Int J Zoo Animal Biol. №3 (6). Р. 000258.

2. Рыжкова С.М., Кручинина В.М. Тенденции потребления рыбы и продуктов ее переработки в России // Вестник ВГУИТ. 2020. №2. C. 84.

3. Vijayaram S., Sun Y.Z., Zuorro A. [et al]. (2022). Bioactive immunostimulants as health-promoting feed additives in aquaculture: A review/ S. Vijayaram, // Fish Shellfish Immunol. V. 130. Pp. 294-308. https://doi.org/10.1016/j. fsi.2022.09.011

4. Lieke T., Steinberg E.W., Bittmann S. [et al.]. (2021). Fulvic acid accelerates hatching and stimulates antioxidative protection and the innate immune response in zebrafish larvae // Science of The Total Environment. V. 796. P. 148780. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.148780

5. Dawood Mahmoud A.O., Koshio S., Esteban M.A. (2018). Beneficial Roles of Feed Additives as Immunostimulants in Aquaculture: A Review // Reviews in Aquaculture 10. V.4. Pp. 950-974. https://doi.org/10.1111/raq.12209

6. Lieke T. Steinberg C.E.W., Pan B. [et al.] (2021). Phenol-Rich Fulvic Acid as a Water Additive Enhances Growth, Reduces Stress, and Stimulates the Immune System of Fish in Aquaculture // Sci Rep 11. V. 1. P. 174. https://doi.org/10.1038/s41598-020-80449-0

7. Jahangiri L., Esteban M.Á. (2018). Administration of probiotics in the water in finfish aquaculture systems: a review //Fishes. V. 3. №. 3. P. 33

8. Савченко И.А. Корнеева И.Н., Лукша Е.А. [и др.] Биологическая активность гуминовых вешеств: перспективы и проблемы их применения в медицине (обзор) // Журнал МедиАль. 2019. №1. С. 23. http://dx.doi.orq/10.21145/2225-0026-2019-1-54-60

9. Броварова О.В., Броварова Д.А. Гуминовые вещества торфа. Свойства и биологическая активность. // Химия растительного сырья. 2023. № 2. С. 301-309.

10. Kwame A., Thilakaranthna M.S., Gorim L.Y. (2022). Understanding the Role of Humic Acids on Crop Performance and Soil Health // Frontiers in Agronomy. 4. https://doi.org/10.3389/fagro.2022.848621

11. Holland A., Duivenvoorden L.J., Kinnear S.H. (2014). Humic Substances of Varying Types Increase Survivorship of the Freshwater Shrimp Caridina Sp. D to Acid Mine Drainage // Ecotoxicology 23. V. 5. Pp. 939-945. https://doi.org/10.1007/s10646-014-1237-3

12. Van Rensburg, C.E.J. (2015). The Antiinflammatory Properties of Humic Substances: A Mini Review. Phytother // Res. Vol. 29. № 6. Pp. 791-795. https://doi.org/10.1002/ptr.5319

13. Vaskova J., Velika B., Pilatova M. [et al.] (2011). Effects of Humic Acids in Vitro / J. Vaskova, // In Vitro Cell Dev Biol Anim 47. V. 5-6. Pp. 376-82. https://doi.org/10.1007/s11626-011-9405-8

14. Ветрова О.В., Бурметьева М.С., Гавриленко М.А. Закрепление гуминовых кислот на поверхности силикагеля через слой полиметиленгуанидина // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2013. T. 322(3). C. 18-21.

15. Orsetti S., J.L. Marco-Brown, E.M. Andrade [et al.] (2013). Pb [II) binding to humic substances: an equilibrium and spectroscopic study // Environmental science & technology. V. 47(15). Pp. 8325-8333. https://doi.org/10.1021/es400999q

16. Gao Y., He J., He Z. [et al.] (2017). Effects of Fulvic Acid on Growth Performance and Intestinal Health of Juvenile Loach Paramisgurnus Dabryanus (Sauvage) // Fish Shellfish Immunol. V. 62. Pp. 47- 56. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2017.01.008

17. Thomas M., K. Schreckenbach, K. Knopf [et al.] (2004). Humic Substances Affect Physiological Condition and Sex Ratio of Swordtail (Xiphophorus Helleri Heckel) // Aquatic Sciences. V. 66 (2). Pp. 239-245. https://doi.org/10.1007/s00027-004-0706-9 1

18. Arif M., M. Alagawany, M.E. Abd El-Hack [et al.] (2019). Humic Acid as a Feed Additive in Poultry Diets: A Review // Iran J Vet Res. No. 3. Pp. 167-172

19. Bujňák L., A.H. Šamudovská, D. Mudroňová [et al.] (2023). The Effect of Dietary Humic Substances on Cellular Immunity and Blood Characteristics in Piglets // Agriculture. V. 13(3). P. 636. https://doi.org/10.3390/agriculture13030636

20. Louvado A., F.R. Daniel, C. Luís [et al.] (2021). Humic substances modulate fish bacterial communities in a marine recirculating aquaculture system // Aquaculture. V. 544. P. 737121. ISSN 0044-8486. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2021.737121

21. Meinelt T., A. Paul, T.M. Phan, E. Zwirnmann [et al.] (2007). Reduction in Vegetative Growth of the Water Mold Saprolegnia Parasitica [Coker) by Humic Substance of Different Qualities // Aquat Toxicol. No.2. Pp. 93-103. https://doi.org/10.1016/j.aquatox.2007.03.013

22. Yamin G., R. Falk, R.R. Avtalion [et al.] (2017). The Protective Effect of Humic-Rich Substances on Atypical Aeromonas Salmonicida Subsp. Salmonicida Infection in Common Carp (Cyprinus Carpio L.) // J Fish Dis. No. 12. Pp. 1783-1790. https://doi.org/10.1111/jfd.12645

23. Kodama H., Denso, T. Nakagawa Protection against Atypical Aeromonas Salmonicida Infection in Carp (Cyprinus Carpio L.) by Oral Administration of Humus Extract // J Vet Med Sci. 2007. 69. No. 4. Pp. 405-408. https://doi.org/10.1292/jvms.69.405

24. Gilad Y., D. Zilberg, G. Levy [et al.] (2017). The Protective Effect of Humic-Rich Substances from Monogenean Parasites Infecting the Guppy (Poecilia Reticulata) // Aquaculture. 479. P. 487-489. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2017.06.022

25. Rasidi R., D. Jusadi, M. Setiawat [et al.] (2021). Dietary Supplementation of Humic Acid in the Feed of Juvenile Asian Seabass, Lates Calcarifer to Counteract Possible Negative Effects of Cadmium Accumulation on Growth and Fish Well-Being When Green Mussel (Perna Viridis) Is Used as a Feed Ingredient // Aquaculture Research. V. 52 (6). Pp. 2550-2568. https://doi.org/10.1111/are.15104

26. Yılmaz S., Ergun E.Ş. Çelik M. Yigit (2018). Effects of dietary humic acid on growth performance, haemato-immunological and physiological responses and resistance of Rainbow trout, Oncorhynchus mykiss to Yersinia ruckeri // Aquac Res. 49. P. 3338–3349. https://doi.org/10.1111/are.13798

27. Deng J., B. Lin, X. Zhang [et al.] (2020). Effects of dietary sodium humate on growth, antioxidant capacity, non-specific immune response, and resistance to Aeromonas hydrophila in genetic improvement of farmed tilapia (GIFT, Oreochromis niloticus) // Aquaculture. V. 520. Pp. 734-788. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2019.734788

28. Vadstein O., Ø. Bergh, F.J. Gatesoupe [et al.] (2013). Microbiology and immunology of fish larvae // Rev. Aquac. V. 5. Pp. 1-25. https://doi.org/10.1111/j.1753-5131.2012.01082.x

29. Chiasson M. M. Kirk, D. Huyben. Microbial control during the incubation of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) eggs exposed to humic acid // Front. Aquac. 2023. V. 2. P. 1088072. https://doi.org/10.3389/faquc.2023.1088072

30. Ondrašovičová S., F. Zigo, J. Gogoľa [et al.] (2023). The Effects of Humic Acids on the Early Developmental Stages of African Cichlids during Artificial Breeding // Life (Basel). T. 13. V. 5. P. 1071. https://doi.org/10.3390/life13051071

31. Srivastava M., S. Rathee, V. Patel [et al.] A review of various materials for additive manufacturing: Recent trends and processing issues // Journal of Materials Research and Technology. 2022. V.21. P. 2612-2641. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2022.10.015

32. Dai C. X. Xiao, Y. Yuan [et al.] (2020). A Comprehensive Toxicological Assessment of Fulvic Acid // Evid Based Complement Alternat Med. 8899244. https://doi.org/10.1155/2020/8899244

33. Zoheiri F., S.H. Hoseinifar, M.T. Mozanzadeh [et al.] (2023). Dietary fulvic acid increased growth, stress tolerance and disease resistance against Vibrio harveyi in Asian seabass (Lates calcarifer) juvenile // Aquaculture Reports. V. 32. 101738. https://doi.org/10.1016/j.aqrep.2023.101738

34. Benderskii N.S,. Kudelina O.M., Gantsgorn E.V., Safronenko A.V. (2020). Fulvic Acid: an Active Food Additive or Medication? // Kuban Scientific Medical Bulletin. V. 27(3). Pp. 78-91. https://doi.org/10.25207/1608-6228-2020-27-3-78-91

35. Rgpt J., Dilshara M.G., Kang C.H. [et al.] (2016). Fulvic Acid Promotes Extracellular Anti-Cancer Mediators from Raw 264.7 Cells, Causing to Cancer Cell Death in Vitro / J. Rgpt, // Int Immunopharmacol. V. 36. Pp. 241-248. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2016.04.029

36. Verrillo M., Parisi M., Savy D. [et al.] (2022). Antiflammatory Activity and Potential Dermatological Applications of Characterized Humic Acids from a Lignite and a Green Compost // Sci Rep 12. V. 1. P. 2152.

37. Lee W.J. Lu F.J., Wang S.F. [et al.] (2009). In Vitro Enhancement Effect of Humic Acid on the Progression of Lung Cancer Cells // Chem Biol Interact 181. V. 3. Pp. 463-471. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2009.08.009

38. MurbachT.S., Glavits R., Endres J.R. [et al.] (2020). A Toxicological Evaluation of a Fulvic and Humic Acids Preparation // Toxicol Rep. V. 7. Pp. 1242-1254. https://doi.org/10.1016/j.toxrep.2020.08.030

39. Hseu Y.C., Chen S.C., Chen Y.L. [et al.] (2008). Humic acid induced genotoxicity in human peripheral blood lymphocytes using comet and sister chromatid exchange assay / Y.C. Hseu, // Journal of Hazardous Materials. V. 153. P. 784-791. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2007.09.024.

40. Saebelfeld M., Minguez L., Griebel J. [et al.] (2017). Humic dissolved organic carbon drives oxidative stress and severe fitness impairments in Daphnia / M. Saebelfeld, // Aquatic Toxicology. V. 182. Pp. 31-38. https://doi.org/10.1016/j.aquatox.2016.11.006