Можно ли решить проблему дефицита йода в Крыму, используя зеленые макроводоросли Cladophora в животноводстве? (обзор)

От дефицита йода страдает около 68 % населения Земли, более 70 % территории России, включая Крым, относятся к йододефицитным территориям. Только лишь йодирование соли не решает данную проблему и имеет ряд негативных последствий. В обзоре рассмотрены факторы, ведущие к формированию дефицита йода в почвах и пресных водах. Показано, что аридность климата способствует формированию дефицита этого элемента в окружающей среде. В водах содержание йода положительно коррелирует с соленостью. Довольно давно в борьбе с дефицитом йода используются морские водоросли, особенно бурые. Однако для преодоления проблемы йододефицита целесообразнее в качестве удобрения, пищевых и кормовых добавок использовать зеленые макроводоросли из соленых и гиперсоленых вод, обладающие большим потенциалом. В гиперсоленых водоемах нитчатые водоросли Cladophora имеют высокие биомассу – 2,25 кг сух. массы/м2 и продуктивность – до 1 кг (сух. массы)/м2 /неделя, что на два порядка выше, чем у наземных растений и значительно больше, чем у бурых водорослей. Суммированы экспериментальные данные по использованию кормовой добавки из кладофоры (1 % от рациона) в кормлении кроликов, кур и других видов животных. Проведены расчеты, показывающие, что природных ресурсов зеленых нитчатых водорослей Cladophora, имеющих высокую продуктивность, вполне достаточно для решения проблемы йододефицита.

1. Passarelli S., Free C. M., Shepon A., Beal T., Batis C., Golden C. D. Global estimation of dietary micronutrient inadequacies: a odeling analysis. The Lancet Global Health. 2024;12(10):e1590–e1599. DOI: http://doi.org/10.1016/S2214-109X(24)00276-6

2. Скальная М. Г. Йод: биологическая роль и значение для медицинской практики. Микроэлементы в медицине. 2018;19(2):3–11. DOI: http://doi.org/10.19112/2413-6174-2018-19-2-3-11 EDN: YKVYKL

3. Zimmermann M. B. Chapter 25 - Iodine and the iodine deficiency disorders. In: Present Knowledge in Nutrition (Eleventh Edition). Vol. 1: Basic Nutrition and Metabolism. Academic Press: London. 2020. P. 429–441. DOI: http://doi.org/10.1016/b978-0-323-66162-1.00025-1

4. Трошина Е. А., Маколина Н. П., Колпакова Е. А., Никифорович П. А., Исаева М. П., Абдулхабирова Ф. М., Платонова Н. М. Структурные и морфологические характеристики узлового зоба в условиях хронического дефицита йода. Клиническая и экспериментальная тиреоидология. 2023;19(1):20–28. DOI: http://doi.org/10.14341/ket12748 EDN: TMOCOI

5. Luft M. J., Aldrich S. L., Poweleit E., Prows C. A., Martin L. J., DelBello M. P. et al. Thyroid function screening in children and adolescents with mood and anxiety disorders. The Journal of Clinical Psychiatry. 2019;80(5):18m12626. DOI: http://doi.org/10.4088/JCP.18m12626

6. Hirtz R., Föcker M., Libuda L., Antel J., Öztürkb D., Kiewert C. et al. Increased prevalence of subclinical hypothyroidism and thyroid autoimmunity in depressed adolescents: results from a clinical cross-sectional study in comparison to the general pediatric population. The Journal of Clinical Psychiatry. 2021;82(2): 20m13511. DOI: http://doi.org/10.4088/JCP.20m13511

7. Damara F. A., Muchamad G. R., Ikhsani R., Syafiyah A. H., Bashari M. H. Thyroid disease and hypothyroidism are associated with poor COVID-19 outcomes: A systematic review, meta-analysis, and meta-regression. Diabetes & Metabolic Syndrome: Clinical Research & Reviews. 2021;15(6):102312. DOI: http://doi.org/10.1016/j.dsx.2021.102312

8. Xiong X., Wong C. K., Au I. C., Lai F. T., Li X., Wan E. Y. et al. Safety of inactivated and mRNA COVID-19 vaccination among patients treated for hypothyroidism: a population-based cohort study. Thyroid. 2022;32(5):505–514. DOI: http://doi.org/10.1089/thy.2021.068

9. Biban B. G., Lichiardopol C. Iodine deficiency, still a global problem? Current Health Sciences Journal. 2017;43(2):103–111. DOI: http://doi.org/10.12865/CHSJ.43.02.01

10. Sun D., Codling K., Chang S., Zhang S., Shen H., Su X. et al. Eliminating iodine deficiency in China: achievements, challenges and global implications. Nutrients. 2017;9(4):361. DOI: http://doi.org/10.3390/nu9040361

11. Yao N., Zhou C., Xie J., Li X., Zhou Q., Chen J., Zhou S. Assessment of the iodine nutritional status among Chinese school-aged children. Endocrine Connections. 2020;9(5):379–386. DOI: http://doi.org/10.1530/EC-19-0568

12. Farebrother J., Dalrymple K. V., White S. L., Gill C., Brockbank A. et al. Iodine status of pregnant women with obesity from inner city populations in the United Kingdom. European Journal of Clinical Nutrition. 2021;75:801–808. DOI: https://doi.org/10.1038/s41430-020-00796-z

13. Taylor S. R. Abundance of chemical elements in the continental crust: a new table. Geochimica et Cosmochimica Acta. 1964;28(8):1273–1285. DOI: http://doi.org/10.1016/0016-7037(64)90129-2

14. Fuge R., Johnson C. C. Iodine and human health, the role of environmental geochemistry and diet, a review. Applied Geochemistry. 2015;63:282–302. DOI: http://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2015.09.013

15. Suess E., Aemisegger F., Sonke J. E., Sprenger M., Wernli H., Winkel L. H. Marine versus continental sources of iodine and selenium in rainfall at two European high-altitude locations. Environmental Science & Technology. 2019;53(4):1905–1917. DOI: http://doi.org/10.1021/acs.est.8b05533

16. Wang W., Wang X., Zhang B., Chi Q., Liu Q., Zhou J. et al. Spatial distribution of iodine in the pedosphere of China and its influencing factors. Journal of Geochemical Exploration. 2023;248:107191. DOI: http://doi.org/10.1016/j.gexplo.2023.107191

17. Abdel-Moati M. A. Iodine speciation in the Nile River estuary. Marine Chemistry. 1999;65(3–4):211–225. DOI: http://doi.org/10.1016/s0304-4203(99)00003-1

18. Truesdale V. W. The biogeochemical effect of seaweeds upon close-to natural concentrations of dissolved iodate and iodide in seawater: preliminary study with Laminaria digitata and Fucus serratus. Estuarine, Coastal and Shelf Science. 2008;78(1):155–165. DOI: http://doi.org/10.1016/j.ecss.2007.11.022

19. Smyth P. P. Iodine, seaweed, and the thyroid. European Thyroid Journal. 2021;10(2):101–108. DOI: http://doi.org/10.1159/000512971

20. Carpenter L. J., Chance R. J., Sherwen T., Adams T. J., Ball S. M., Evans M. J. et al. Marine iodine emissions in a changing world. Proceedings of the Royal Society A. 2021;477(2247):20200824. DOI: http://doi.org/10.1098/rspa.2020.0824

21. Moriyasu R., Bolster K. M., Hardisty D. S., Kadko D. C., Stephens M. P., Moffett J. W. Meridional survey of the central pacific reveals iodide accumulation in equatorial surface waters and benthic sources in the abyssal plain. Global Biogeochemical Cycles. 2023;37(3):e2021GB007300. DOI: http://doi.org/10.1029/2021GB007300

22. Gilfedder B. S., Lai S. C., Petri M., Biester H., Hoffmann T. Iodine speciation in rain, snow and aerosols. Atmospheric Chemistry and Physics. 2008;8(20):6069–6084. DOI: http://doi.org/10.5194/acp-8-6069-2008

23. Van Bergeijk S. A., Hernández L., Zubía E., Cañavate J. P. Iodine balance, growth and biochemical composition of three marine microalgae cultured under various inorganic iodine concentrations. Marine Biology. 2016;163:107. DOI: http://doi.org/10.1007/s00227-016-2884-0

24. Ермаков В. В., Ковальский Ю. В. Живое вещество биосферы: масса и химический элементный состав. Геохимия. 2018;(10):931–944. DOI: http://doi.org/10.1134/S0016752518100060 EDN: XZZFKH

25. Попова А. Ю., Тутельян В. А., Никитюк Д. Б. О новых (2021) нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации. Вопросы питания. 2021;90(4):6–19. DOI: http://doi.org/10.33029/0042-8833-2021-90-4-6-19 EDN: VSSZQJ

26. Алферова В. И., Мустафина С. В., Рымар О. Д. Йодная обеспеченность в России и мире: что мы имеем на 2019 год? Клиническая и экспериментальная тиреоидология. 2019;15(2):73–82. DOI: http://doi.org/10.14341/ket10353 EDN: VRVVZZ

27. Karbownik-Lewińska M., Stępniak J., Iwan P., Lewiński A. Iodine as a potential endocrine disruptor – a role of oxidative stress. Endocrine. 2022;78(2):219–240. DOI: http://doi.org/10.1007/s12020-022-03107-7

28. Березкин В. Ю., Глебов В. В., Каюкова Е. П. Причины низкого содержания йода в почвенном покрове и водах питьевого назначения второй гряды Горного Крыма. Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. 2023;31(4):521–532. DOI: http://doi.org/10.22363/2313-2310-2023-31-4-521-532 EDN: RRUUQN

29. Shadrin N., Mirzoeva N., Proskurnin V., Anufriieva E. The vertical distribution of 27 elements in bottom sediments reflects the modern history of the hypersaline lagoon. Regional Studies in Marine Science. 2023;67:103183. DOI: http://doi.org/10.1016/j.rsma.2023.103183

30. Безруков О. Ф., Зима Д. В., Михайличенко В. Ю., Хабаров О. Р., Самарин С. А. Эволюция взглядов на патогенез и хирургическое лечение патологии щитовидной железы в Крыму. Таврический медико-биологический вестник. 2022;25(3):163–167. DOI: http://doi.org/10.29039/2070-8092-2022-25-3-163-167 EDN: GIMTDZ

31. Dijck-Brouwer D. J., Muskiet F. A., Verheesen R. H., Schaafsma G., Schaafsma A., Geurts J. M. Thyroidal and extrathyroidal requirements for iodine and selenium: A combined evolutionary and (Patho)Physiological approach. Nutrients. 2022;14(19):3886. DOI: http://doi.org/10.3390/nu14193886

32. Трошина Е. А., Сенюшкина Е. С., Терехова М. А. Роль селена в патогенезе заболеваний щитовидной железы. Клиническая и экспериментальная тиреоидология. 2018;14(4):192–205. DOI: http://doi.org/10.14341/ket10157 EDN: NOEQGO

33. Евстафьева Е. В., Голубкина Н. А., Бояринцева Ю. А., Богданова А. М., Тымченко С. Л. Обеспеченность селеном городских жителей на территории Крымского полуострова. Гигиена и санитария. 2021;100(2):147–153. DOI: http://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-2-147-153 EDN: SIAIYP

34. Taylor P. N., Albrecht D., Scholz A., Gutierrez-Buey G., Lazarus J. H., Dayan C. M., Okosieme O. E. Global epidemiology of hyperthyroidism and hypothyroidism. Nature Reviews Endocrinology. 2018;14(5):301–316. DOI: http://doi.org/10.1038/nrendo.2018.18

35. Chen X., Liu L., Yao P., Yu D., Hao L., Sun X. Effect of excessive iodine on immune function of lymphocytes and intervention with selenium. Journal of Huazhong University of Science and Technology-Medical Sciences. 2007;27(4):422–425. DOI: http://doi.org/10.1007/s11596-007-0418-1

36. Елисеева Т. Селен (Se) – значение для организма и здоровья + 30 лучших источников. Журнал здорового питания и диетологии. 2022;(19):55–64. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=59159965 EDN: QSEPAQ

37. Schöne F., Rajendram R. Chapter 16 – Iodine in farm animals. In: Comprehensive handbook of iodine: nutritional, biochemical pathological and therapeutic aspects. Academic: Burlington. Academic Press, 2009. pp. 151–170. DOI: http://doi.org/10.1016/B978-0-12-374135-6.00016-9

38. Iannaccone M., Ianni A., Elgendy R., Martino C., Giantin M., Cerretani L. et al. Iodine supplemented diet positively affect immune response and dairy product quality in Fresian cow. Animals. 2019;9(11):866. DOI: http://doi.org/10.3390/ani9110866

39. Ермаков В. В. Геохимическая экология и биогеохимические критерии оценки экологического состояния таксонов биосферы. Геохимия. 2015;(3):203–221. DOI: http://doi.org/10.7868/S0016752515030061 EDN: TJFGKZ

40. Побилат А. Е., Волошин Е. И. Мониторинг йода в системе «почва – растение» (обзор). Вестник КрасГАУ. 2020;(10(163)):101–108. DOI: http://doi.org/10.36718/1819-4036-2020-10-101-108 EDN: PCASUF

41. Пилов А. Х., Тарчоков Т. Т., Пойденко А. А., Миллер Т. В. Трансформация клеточного состава щитовидной железы коров в условиях йододефицита. Дальневосточный аграрный вестник. 2023;17(1):52–60. DOI: http://doi.org/10.22450/19996837_2023_1_52 EDN: NCLFER

42. Петров А. К., Гнездилова Л. А. Действие йодсодержащих препаратов на биохимические показатели крови и откормочные качества молодняка овец. Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство. 2015;(1):48–54. DOI: http://doi.org/10.22363/2312-797X-2015-1-48-54 EDN: TIVVAZ

43. Rosenfeld L. Discovery and Early Uses of Iodine. Journal of Chemical Education. 2000;77(8):984. DOI: http://doi.org/10.1021/ed077p984

44. Condo D., Huyhn D., Anderson A. J., Skeaff S., Ryan P., Makrides M. et al. Iodine status of pregnant women in South Australia after mandatory iodine fortification of bread and the recommendation for iodine supplementation. Maternal & Child Nutrition. 2017;13(4):e12410. DOI: http://doi.org/10.1111/mcn.12410

45. Синдирева А. В., Голубкина Н. А., Степанова О. В., Кекина Е. Г. Влияние совместного действия селена и йода на химический состав, урожайность и качество зерна яровой мягкой пшеницы в условиях южной лесостепи Омской области. Успехи современной науки. 2017;2(10):51–57. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29905644 EDN: ZELBET

46. Дельцов А. А., Белова К. О. Анализ рынка йодсодержащих кормовых добавок для животных. Ветеринария, зоотехния и биотехнология. 2023;(1):84–92. DOI: http://doi.org/10.36871/vet.zoo.bio.202301008 EDN: MOBWUQ

47. Völzke H. The EU thyroid Consortium: The Krakow Declaration on Iodine: Tasks and responsibilities for prevention programs targeting iodine deficiency disorders. European Thyroid Journal. 2018;7(4):201–204. DOI: http://doi.org/10.1159/000490143

48. Turrentine J. W. Use of seaweed in the prevention and treatment of goiter. Endocrinology. 1924;8(3):409–419. DOI: http://doi.org/10.1210/endo-8-3-409

49. Blikra M. J., Aakre I., Rigutto‐Farebrother J. Consequences of acute and long‐term excessive iodine intake: A literature review focusing on seaweed as a potential dietary iodine source. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2024;23(6):e70037. DOI: http://doi.org/10.1111/1541-4337.70037

50. Zava Th. T., Zava D. T. Assessment of Japanese iodine intake based on seaweed consumption in Japan: A literature-based analysis. Thyroid Research. 2011;4:14. DOI: http://doi.org/10.1186/1756-6614-4-14

51. Белоусов Н. М. Эффективность использования Гумитона, обогащенного йодом, в рационах высокопродуктивных коров. Достижения науки и техники АПК. 2012;(5):61–63. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=17734111 EDN: OYBYXX

52. Строев Ю. И., Чурилов Л. П. Самый тяжелый элемент жизни (к 200-летию открытия йода). Биосфера. 2012;4(3):313–342. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=17954326 EDN: PCXGNZ

53. Nishiyama S., Mikeda T., Okada T., Nakamura K., Kotani T., Hishinuma A. Transient hypothyroidism or persistent hyperthyrotropinemia in neonates born to mothers with excessive iodine intake. Thyroid. 2004;14(12):1077–1083. DOI: http://doi.org/10.1089/thy.2004.14.1077

54. Teas J., Pino S., Critchley A. T., Braverman L. E. Variability of iodine content in common commercially available edible seaweeds. Thyroid. 2004;14(10):836. DOI: http://doi.org/10.1089/thy.2004.14.836

55. Беспалов В. Г., Туманян И. А. Дефицит йода в питании как мультидисциплинарная проблема. Лечащий врач. 2019;(3):8. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=37085242 EDN: ERXREW

56. Nitschke U., Stengel D. B. Quantification of iodine loss in edible Irish seaweeds during processing. Journal of Applied Phycology. 2016;28:3527–3533. DOI: http://doi.org/10.1007/s10811-016-0868-6

57. Mantri V. A., Gajaria T. K., Rathod S. G., Prasad K. A Mini Review on Iodinophyte Seaweed Resources of India. Proceedings of the National Academy of Sciences, India Section B: Biological Sciences. 2024;14:1–12. DOI: http://doi.org/10.1007/s40011-024-01571-x

58. El Zokm G. M., Ismail M. M., El-Said G. F. Halogen content relative to the chemical and biochemical composition of fifteen marine macro and micro algae: nutritional value, energy supply, antioxidant potency, and health risk assessment. Environmental Science and Pollution Research. 2021;28:14893–14908. DOI: http://doi.org/10.1007/s11356-020-11596-0

59. Битютская О. Е., Булли Л. И., Донченко Л. В. Исследование биологии и пищевой ценности Ulva rigida C. Ag., как перспективного объекта марикультуры. Рыбное хозяйство. 2020;(4):94–100. DOI: http://doi.org/10.37663/0131-6184-2020-4-94-100 EDN: SFXWMA

60. Shadrin N. V., Anufriieva E. V. Climate change impact on the marine lakes and their Crustaceans: The case of marine hypersaline Lake Bakalskoye (Ukraine). Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 2013;13(4):603–611. DOI: http://doi.org/10.4194/1303-2712-v13_4_05

61. Shadrin N., Latushkin A., Yakovenko V., Prazukin A., Anufriieva E. Daily and other short-term changes in the ecosystem components of the world's largest hypersaline lagoon Bay Sivash (Crimea). Regional Studies in Marine Science. 2024;77:103643. DOI: http://doi.org/10.1016/j.rsma.2024.103643

62. Prazukin A., Shadrin N., Latushkin A., Anufriieva E. Mats of green filamentous alga Cladophora in the hypersaline Bay Sivash: distribution, structure, environment-forming role and resource potential. Regional Studies in Marine Science. 2025;82:104031. DOI: http://doi.org/10.1016/j.rsma.2025.104031

63. Prazukin A. V., Anufriieva E. V., Shadrin N. V. Biomass of Cladophora (Chlorophyta, Cladophorales) is a promising resource for agriculture with high benefits for economics and the environment. Aquaculture International. 2024; 32:3637–3673. DOI: http://doi.org/10.1007/s10499-023-01342-x

64. Marin O. A., Filimon A. Ulva species from the Romanian Black Sea Coast–between green blooms and nature’s contribution to people. Cercetări Marine-Recherches Marines. 2024;54(1):90–103. DOI: http://doi.org/10.55268/CM.2024.54.90

65. Шадрин Н. В., Празукин А. В., Ануфриева Е. В., Фирсов Ю. К. Способ получения кормовой добавки из водорослей: пат. №2823595 Российская Федерация. № 2023125014; заявл. 28.09.2023, опубл. 24.07.2024. Бюл. № 21. 7 c. Режим доступа: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet

66. Munir M., Qureshi R., Bibi M., Khan A. M. Pharmaceutical aptitude of Cladophora: a comprehensive review. Algal Research. 2019;39:101476. DOI: http://doi.org/10.1016/j.algal.2019.101476

67. Шаманская А. А., Лях В. А., Ситун Н. В., Федянина Л. Н., Смертина Е. С. К вопросу о безопасности новых ингредиентов на основе морских зеленых водорослей для мясной промышленности. Journal of Agriculture and Environment. 2020;(3(31)):3. DOI: http://doi.org/10.23649/jae.2023.31.3.003 EDN: TTJUPG

68. Паштецкая А. В., Марынич А. П., Остапчук П. С., Емельянов С. А. Мясная продуктивность молодняка овец и динамика структурных элементов крови на фоне применения липосомальной формы антиоксидантов. АПК России. 2020;27(3);550−556. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?edn=tmhaac EDN: TMHAAC

69. Паштецкий В. С., Зубоченко Д. В., Остапчук П. С., Зубоченко А. А. Особенности накопления йода в мышцах кроликов на фоне использования антиоксидантов в липосомальной форме. Аграрный вестник Урала. 2020;(5(196)):51–58. DOI: http://doi.org/10.32417/1997-4868-2020-196-5-51-58 EDN: SGGIWX

70. Ильязов Р. Г., Остапчук П. С., Куевда Т. А. Влияние липосомальных форм антиоксидантов (бетакаротина, омеги-3 и органического йода) на рост и развитие молодняка птицы. Современное состояние, проблемы и перспективы развития аграрной науки: мат-лы IV международ. научн.-практ. конф. Симферополь: ООО «Издательство Типография «Ариал», 2019. С. 340–341. DOI: http://doi.org/10.33952/09.09.2019.172 EDN: POWXSK

71. Остапчук П. С., Шадрин Н. В., Празукин А. В., Ануфриева Е. В., Куевда Т. А., Фирсов Ю. К. и др. Влияние добавок зеленой нитчатой водоросли Cladophora в рацион молодняка кроликов на их рост и развитие. Аграрный вестник Урала. 2025;25(1):61–73. DOI: http://doi.org/10.32417/1997-4868-2025-25-01-61-73 EDN: OPBMXH

72. Шадрин Н. В., Остапчук П. С., Куевда Т. А., Празукин А. В., Фирсов Ю. К., Гассиев Д. Д., Зубоченко Д. В., Ануфриева Е. В. Влияние добавок нитчатой зеленой водоросли Cladophora в рацион кроликов на показатели их крови. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2024;25(6):1137–1146. DOI: http://doi.org/10.30766/2072-9081.2024.25.6.1137-1146 EDN: PMOYCP

73. Gorstein J. L., Bagriansky J., Pearce E. N., Kupka R., Zimmermann M. B. Estimating the health and economic benefits of universal salt iodization programs to correct iodine deficiency disorders. Thyroid. 2020;30(12):1802–1809. DOI: http://doi.org/10.1089/thy.2019.0719

74. Schaffner M., Rochau U., Mühlberger N., Conrads-Frank A., Rushaj V. Q., Sroczynski G. et al. The economic impact of prevention, monitoring and treatment strategies for iodine deficiency disorders in Germany. Endocrine Connections. 2021;10(1):1–12. DOI: http://doi.org/10.1530/EC-20-0384

75. Трошина Е. А. Устранение дефицита йода – забота о здоровье нации. Экскурс в историю, научные аспекты и современное состояние правового регулирования проблемы в России. Проблемы эндокринологии. 2022;68(4):4–12. DOI: http://doi.org/10.14341/probl13154 EDN: GAKKBM