ЭКОЛОГО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ОСЕТРОВЫХ РЫБ В ИНДУСТРИАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ
Журнал: ВЕСТНИК АСТРАХАНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ: РЫБНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Том 2017 № 4
, 2017
Рубрики: ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ ГИДРОБИОНТОВ
Авторы:
1.
Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук
(кандидат биологических наук; старший научный сотрудник отдела водных биологических ресурсов бассейнов южных морей )
Россия
Россия
2.
Астраханский государственный технический университет
(старший научный сотрудник отдела водных биологических ресурсов бассейнов южных морей )
3.
Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук
(кандидат биологических наук; ведущий научный сотрудник отдела водных биологических ресурсов бассейнов южных морей )
Россия
Россия
4.
Южный научный центр Российской академии наук
5.
Астраханский государственный технический университет
(д-р биол. наук, профессор; профессор кафедры аквакультуры и рыболовства )
Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук (зав. отделом водных биологических ресурсов бассейнов южных морей, главный научный сотрудник )
Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук (зав. отделом водных биологических ресурсов бассейнов южных морей, главный научный сотрудник )
Тип:
Статья
Страницы:
с 128
по 135
Статус:
Опубликован
Получено:
05.12.2017
Одобрено:
15.01.2023
Опубликовано:
25.12.2017
Классификаторы:
УДК 639.371.053.4.001.57:556.114.5
ГРНТИ 34.39 Физиология человека и животных
ГРНТИ 62.13 Биотехнологические процессы и аппараты
ГРНТИ 69.01 Общие вопросы рыбного хозяйства
ГРНТИ 69.25 Аквакультура. Рыбоводство
ГРНТИ 69.31 Промышленное рыболовство
ГРНТИ 69.51 Технология переработки сырья водного происхождения
ГРНТИ 87.19 Загрязнение и охрана вод суши, морей и океанов
ГРНТИ 34.39 Физиология человека и животных
ГРНТИ 62.13 Биотехнологические процессы и аппараты
ГРНТИ 69.01 Общие вопросы рыбного хозяйства
ГРНТИ 69.25 Аквакультура. Рыбоводство
ГРНТИ 69.31 Промышленное рыболовство
ГРНТИ 69.51 Технология переработки сырья водного происхождения
ГРНТИ 87.19 Загрязнение и охрана вод суши, морей и океанов
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
аквакультура, осетровые, севрюга, производители, физиология, бактериальная обсемененность
Аннотация (русский):
Физиологическое состояние самок севрюги (Acipenser stellatus), выловленных весной на рыболовецком участке в низовьях дельты р. Волги, и самок, содержавшихся на Бертюльском и Лебяжьем осетровых рыбоводных заводах (Астраханская область), оценивали по биохимическим показателям крови, которую брали у рыб после гипофизарной инъекции. На каждом ОРЗ было выявлено по 2 группы рыб с различным биохимическим статусом. На Бертюльском ОРЗ показатели крови у самок группы I были в норме, у самок группы II уровень сывороточного белка, β-липопротеидов, холестерина и гемоглобина в крови оказался ниже в 1,5; 4,3; 1,7 и 1,2 раза соответственно.На Лебяжьем ОРЗ у самок группы II уровень сывороточного белка, β-липопротеидов и холестерина был еще ниже - в 1,8; 2,5 и 2,3 раза. У групп самок севрюги с пониженным уровнем концентрации биохимических компонентов в крови выявлено превышение общей бактериальной обсеменённости: на Бертюльском ОРЗ - в 3 раза, на Лебяжьем - в 8 раз. Полученные результаты позволяют говорить о зависимо-сти уровня бактериальной обсемененности от физиологического статуса рыб. Исследование самок севрюги, выловленных весной в низовьях р. Волги, и самок, использовавшихся для рыбоводных целей на ОРЗ, показало, что при примерно одинаковом физиологическом ста-тусе уровень общей обсемененности рыб на ОРЗ был значительно выше, т. е. рыбы в естест-венных условиях обитания оказались более устойчивыми к инфицированию. Сравнительный анализ физиологического состояния самок и самцов севрюги, выловленных весной в низовьях р. Волги и имеющих примерно одинаковый физиологический статус, выявил, что самки в период нерестового хода имели более высокий уровень общей обсеменённости. Ре-зультаты исследования могут быть использованы для диагностики и коррекции физиологи-ческого состояния осетровых рыб при выращивании в установках замкнутого водообеспечения с применением искусственных кормов.
Физиологическое состояние самок севрюги (Acipenser stellatus), выловленных весной на рыболовецком участке в низовьях дельты р. Волги, и самок, содержавшихся на Бертюльском и Лебяжьем осетровых рыбоводных заводах (Астраханская область), оценивали по биохимическим показателям крови, которую брали у рыб после гипофизарной инъекции. На каждом ОРЗ было выявлено по 2 группы рыб с различным биохимическим статусом. На Бертюльском ОРЗ показатели крови у самок группы I были в норме, у самок группы II уровень сывороточного белка, β-липопротеидов, холестерина и гемоглобина в крови оказался ниже в 1,5; 4,3; 1,7 и 1,2 раза соответственно.На Лебяжьем ОРЗ у самок группы II уровень сывороточного белка, β-липопротеидов и холестерина был еще ниже - в 1,8; 2,5 и 2,3 раза. У групп самок севрюги с пониженным уровнем концентрации биохимических компонентов в крови выявлено превышение общей бактериальной обсеменённости: на Бертюльском ОРЗ - в 3 раза, на Лебяжьем - в 8 раз. Полученные результаты позволяют говорить о зависимо-сти уровня бактериальной обсемененности от физиологического статуса рыб. Исследование самок севрюги, выловленных весной в низовьях р. Волги, и самок, использовавшихся для рыбоводных целей на ОРЗ, показало, что при примерно одинаковом физиологическом ста-тусе уровень общей обсемененности рыб на ОРЗ был значительно выше, т. е. рыбы в естест-венных условиях обитания оказались более устойчивыми к инфицированию. Сравнительный анализ физиологического состояния самок и самцов севрюги, выловленных весной в низовьях р. Волги и имеющих примерно одинаковый физиологический статус, выявил, что самки в период нерестового хода имели более высокий уровень общей обсеменённости. Ре-зультаты исследования могут быть использованы для диагностики и коррекции физиологи-ческого состояния осетровых рыб при выращивании в установках замкнутого водообеспечения с применением искусственных кормов.
Ключевые слова:
аквакультура, осетровые, севрюга, производители, физиология, бактериальная обсемененность
аквакультура, осетровые, севрюга, производители, физиология, бактериальная обсемененность
Исследования влияния комплекса антропогенных факторов на физиологическое состояние осетровых рыб становятся особенно актуальными в период активного внедрения в рыбоводную практику методов их культивирования в индустриальных условиях. Ранее было установлено, что под воздействием химического загрязнения акваторий южных морей Российской Федерации постепенно ухудшалось физиологическое состояние осетровых рыб, что, в свою очередь, могло приводить к нарушению эволюционно обусловленного баланса между ихтио- и паразитофауной [1, 2]. Особенно это касается молодых рыб, которые, обладая более высоким уровнем метаболизма, менее устойчивы к изменениям факторов среды, что приводит к снижению иммунного статуса рыб и возникновению паразитарных заболеваний [3]. При ухудшении физиологического состояния, приводящего к изменению иммунного статуса хозяев, паразиты часто воздействуют на воспроизводительную систему рыб, снижая эффективность её функционирования. Вследствие этого главным условием получения положительных результатов рыбоводных работ является хорошее исходное физиологическое состояние рыб. Известно, что у осетровых рыб в последние десятилетия под влиянием длительного кумулятивного токсикоза заметно снизилась концентрация транспортируемых кровью важнейших биохимических субстратов: сывороточного белка, β-липопротеидов, общих липидов, холестерина, гликогена и гемоглобина, играющих существенную роль в метаболизме животных. Следует отметить также влияние токсикоза не только на динамику физиологических показателей, но и на весь цикл трансформации энергии в организме рыб, что ведет к снижению их устойчивости к заболеваниям [2, 4]. В самый сложный для жизни рыб период - нерестовый, помимо воздействия токсических веществ они испытывают влияние значительного количества других стресс-факторов, которые также ослабляют их иммунный статус [5, 6]. Еще больше физиологическое состояние производителей осетровых рыб ухудшается при длительном содержании на осетровых рыбоводных заводах (ОРЗ) в неадекватных для них экологических условиях. Контаминация комбикормов является одним из негативных факторов, постоянно действующих на рыб в условиях интенсивного культивирования. К негативным факторам относятся также высокие значения плотности посадки, повышенное содержание в воде токсичных продуктов метаболизма рыб, сопровождаемые бурным развитием микрофлоры [7]. Влияние этих факторов усугубляется весьма значимой зависимостью рыб от качества среды обитания. Отрицательное воздействие комплекса факторов вынуждает часть сил организма рыб направлять на адаптацию к подобным условиям, что приводит к усилению напряженности иммунитета, ухудшению здоровья, снижению темпа роста и выживаемости [8]. Помимо воздействия большого количества стресс-факторов существенное влияние на результаты рыбоводных работ оказывает возраст производителей. На фоне катастрофического снижения общего промыслового запаса осетровых рыб в южных морях России произошло заметное омоложение стада производителей, мигрирующих на нерест. Наиболее проблемным объектом для естественного и искусственного воспроизводства осетровых рыб в конце ХХ в. стала севрюга (Acipenser stellatus) [9-11]. Значительная неоднородность биохимического статуса самок севрюги, используемых для рыбоводных целей, определялась высоким уровнем физиологического разнообразия рыб, поступающих на ОРЗ Нижней Волги. Рыбы с резорбцией половых продуктов и истощенные имели в крови низкий уровень белка, β-липопротеидов, холестерина, гемоглобина и достаточно высокий показатель скорости оседания эритроцитов (СОЭ). Чаще такие самки встречались среди молодых, впервые нерестующих особей, физиологическое состояние которых не могло обеспечить высокую степень их естественного иммунитета [6, 10-12]. Аналогичные изменения в структуре донских нерестовых стад в начале 70-х гг. ХХ в. привели к тому, что среди самок осетровых, использовавшихся для рыбоводных целей, увеличилось число впервые нерестующих рыб. Эти рыбы также характеризовались низким уровнем важнейших биохимических субстратов в крови и тканях [13]. Таким образом, в последние десятилетия самки севрюги, вовлекаемые в рыбоводный процесс, имели высокую степень неоднородности физиологических показателей, которая была обусловлена как биологическими особенностями этого вида, так и многолетним воздействием различных антропогенных факторов. Определяющим среди них явилось химическое загрязнение, которое коренным образом изменило не только биохимический статус этих рыб, но и уровень эффективности иммунных барьеров. Длительная иммобилизация производителей осетровых рыб в неадекватных условиях культивирования, в свою очередь, могла снижать уровень иммунитета, стимулируя процесс бактериального инфицирования. Материалы и методы исследования Для оценки физиологического состояния самок севрюги (Acipenser stellatus), исследовалась сыворотка крови рыб, выловленных в весенний период на рыболовецком участке в низовьях дельты Волги, и рыб, использовавшихся в рыбоводном процессе на Бертюльском и Лебяжьем ОРЗ после выдерживания в бассейнах. Кровь у самок, использовавшихся в рыбоводном процессе, брали после гипофизарной инъекции. Физиологическое состояние севрюги оценивали по таким биохимическим показателям крови, как концентрация гемоглобина, общего сывороточного белка, β-липопротеидов, холестерина и СОЭ. Общий сывороточный белок, характеризующий интенсивность белкового обмена, измеряли на рефрактометре ИРФ-22. Уровень β-липопротеидов, отражающий наравне с белком активность метаболизма, наличие или отсутствие в ооцитах разрушительных процессов, определяли по методу Бурштейна, гемоглобин - на гемометре ГФ-3, СОЭ - методом Т. П. Панченкова [14]. Холестерин, который входит в состав клеточных мембран и является предшественником гормонов, определяли с помощью ферментных тест-систем [15]. Определение суммарного уровня бактериальной обсеменённости рыб проводили по общепринятым в ихтиопатологии методам [16]. Результаты исследования На каждом из двух ОРЗ исследование физиологических показателей крови у созревших после гипофизарной инъекции самок севрюги, использовавшихся в рыбоводном процессе, выявило по 2 группы рыб с различным биохимическим статусом. На Бертюльском ОРЗ в группу I вошли самки № 1 и 2, в группу II - самки № 3-5. Показатели у самок группы I были в норме (табл. 1), у самок группы II уровень сывороточного белка, β-липопротеидов, холестерина и гемоглобина в крови был ниже в 1,5; 4,3; 1,7 и 1,2 раза соответственно. Высокий уровень СОЭ как у рыб группы I, так и у рыб группы II - вполне ожидаемая реакция организма рыб в связи с кардинальной перестройкой обменных процессов, в том числе водно-солевого обмена в период активного созревания половых продуктов. Таблица 1 Физиолого-биохимические показатели крови у самок севрюги на Бертюльском ОРЗ Группа и № рыбы Масса, кг Стадия зрелости гонад Общий белок, г/л β-Липопротеиды, г/л Холестерин, г/л Гемоглобин, г/л СОЭ, мм/ч Бактериальная обсеменённость, КОЕ/г I - 1; 2 9,8 ♀IY 25,0 8,25 1,55 62 6,0 0,85 х 103 II - 3; 4; 5 10,5 ♀IY 16,0 1,91 0,91 50 6,7 2,5 х 103 Икра этих рыб овулировала, однако трудно предсказать положительный рыбоводный эффект в связи с низким уровнем важнейших биохимических субстратов, транспортируемых кровью в развивающиеся ооциты. Согласно данным табл. 1, такие рыбы имели в 3 раза более высокую бактериальную обсеменённость. Принято считать, что чем выше общая микробная обсемененность объектов, тем больше вероятность присутствия в них патогенных бактерий [17]. На Лебяжьем ОРЗ (табл. 2) в группу I вошла самка № 5, в группу II - самки № 2-4. Самка № 5 (группа I) кардинально отличалась от самок группы II по уровню сывороточного белка, β-липопротеидов и холестерина соответственно в 1,8; 2,5 и 2,3 раза. Концентрация гемоглобина была равноценной у рыб обеих групп и не выходила за пределы нормальных значений. Уровень СОЭ как у самки № 5 из группы I, так и у рыб группы II соответствовал периоду активного созревания половых продуктов. Таблица 2 Физиолого-биохимические показатели крови у самок севрюги на Лебяжьем ОРЗ Группа и № рыбы Масса, кг Стадия зрелости гонад Общий белок, г/л β-Липопротеиды, г/л Холестерин, г/л Гемоглобин, г/л СОЭ, мм/ч Бактериальная обсеменённость, КОЕ/г I - 5 8,3 ♀ IY 41,5 18,45 3,33 50 4,0 1,45 х 103 II - 2; 3; 4 9,7 ♀ IY 22,5 7,45 1,48 52 4,0 1,13 х 104 У самок севрюги с пониженной концентрацией биохимических компонентов в крови выявлено превышение общей бактериальной обсеменённости в 8 раз (табл. 2). Сравнение групп рыб на Бертюльском и Лебяжьем ОРЗ, имевших примерно одинаковый физиологический статус, позволяет говорить о том, что уровень бактериальной обсемененности рыб на Лебяжьем ОРЗ был значительно выше (табл. 3). Повышенный уровень общей бактериальной обсеменённости самок севрюги на Лебяжьем ОРЗ свидетельствует о том, что условия содержания рыб на этом заводе были далеки от необходимой нормы. Таблица 3 Физиологический статус и уровень общей обсемененности самок севрюги на Бертюльском и Лебяжьем ОРЗ Рыбоводный завод Общий белок, г/л β-Липопротеиды, г/л Холестерин, г/л Гемоглобин, г/л СОЭ, мм/ч Бактериальная обсеменённость, КОЕ/г Бертюльский 25,0 8,25 1,55 62 6,0 0,85 х 103 Лебяжий 22,5 7,45 1,48 52 4,0 1,13 х 104 Исследование самок севрюги, выловленных весной в низовьях р. Волги, и самок, использовавшихся для рыбоводных целей, показало, что уровень общей обсемененности рыб, имеющих примерно одинаковый физиологический статус, на ОРЗ был значительно выше (табл. 4). Таблица 4 Физиолого-биохимические показатели самок севрюги, выловленных весной в низовьях р. Волги и использованных на ОРЗ Место взятия проб Общий белок, г/л β-Липопротеиды, г/л Холестерин, г/л Гемоглобин, г/л СОЭ, мм/ч Бактериальная обсеменённость, КОЕ/г Дельта реки Волги 33,0 7,55 1,66 73 3,0 2,8 х 102 Рыбоводные заводы 22,8 7,75 1,51 53 5,4 4,9 х 103 Был проведен также сравнительный анализ физиологического состояния самок и самцов севрюги, выловленных весной в низовьях р. Волги (табл. 5). Таблица 5 Физиолого-биохимические показатели самок и самцов севрюги, выловленных весной в низовьях реки Волги Пол Общий белок, г/л β-Липопротеиды, г/л Холестерин, г/л Гемоглобин, г/л СОЭ, мм/ч Бактериальная обсеменённость, КОЕ/г Самки 33,0 7,55 1,66 73 3,0 2,8 х 102 Самцы 32,2 6,60 2,65 78 3,3 1,2 х 102 Согласно данным табл. 5, самки, имевшие примерно одинаковый физиологический статус с самцами, в период нерестового хода характеризовались более высоким уровнем общей обсеменённости. Заключение Общая бактериальная обсемененность, которая в определённой степени может влиять на результаты рыбоводных работ, зависит как от исходного физиологического состояния производителей осетровых рыб, так и от условий их содержания на ОРЗ. Самки севрюги с низким уровнем важнейших биохимических субстратов, транспортируемых кровью в развивающиеся ооциты, имели повышенный уровень общей бактериальной обсеменённости. Длительная иммобилизация самок севрюги в неадекватных условиях культивирования может снижать уровень иммунитета, стимулируя процесс бактериального инфицирования. Следует признать, что в естественных условиях обитания рыбы более устойчивы к инфицированию, чем в условиях ОРЗ.
1. Бауер О. Н., Лопухина А. М. Методика изучения влияния паразитов на продуктивность рыб в пределах ареала. Вильнюс: Минтис, 1974. Ч. 1. С. 132-140.
2. Гераскин П. П., Пономарёва Е. Н., Металлов Г. Ф., Галактионова М. Л. Нефтяное загрязнение Каспийского моря как один из факторов инициирования оксидативного стресса у осетровых // Изв. Самар. науч. центра РАН. 2012. Т. 14, № 1 (8). С. 1875-1882.
3. Юнчис О. Н. Формирование паразитофауны плотвы, уклеи и язя оз. Врево в первый год жизни. СПб.: Изд-во ГосНИОРХ, 1980. С. 26-74.
4. Балабанова Л. В. Сравнительная характеристика изменений ультраструктуры иммунокомпетентных клеток при хроническом воздействии ряда токсикантов // Экологическая физиология и биохимия рыб: тез. докл. IX Всерос. конф. Ярославль, 2000. С. 21-22.
5. Силкин Н. Ф. Концентрация циркулирующих иммунных комплексов в сыворотке крови осетра, белуги и севрюги во время нерестовой миграции из Каспийского моря в реку Волга // Второй симпозиум по экологической биохимии рыб: тез. докл. Ярославль, 1990. С. 225-227.
6. Гераскин П. П. Реакции организма каспийских осетровых (Acipenseridae) на загрязнение среды обитания: автореф. дис. … д-ра биол. наук. Астрахань, 2013. 32 с.
7. Бурлаченко К. В., Аветисов К. Б., Юхименко Л. Н., Бычкова Л. И. Бактериальная обсемененность комбикормов и ее влияние на молодь стерляди // Тр. ВНИРО. 2002. Т. 141. С. 194-208.
8. Алиева Д. М. Влияние условий среды на физиологические и биохимические показатели производителей осетра. Второй симпозиум по экологической биохимии рыб. Ярославль, 1990. С. 4-5.
9. Ходоревская Р. П., Рубан Г. И., Павлов Д. С. Поведение, миграции, распределение и запасы осетровых рыб Волго-Каспийского бассейна. М.: Тов-во науч. изд. КМК, 2007. 242 с.
10. Лукьяненко В. И., Кулик П. В. Физиолого-биохимическая и рыбоводная характеристика разновозрастных производителей волго-каспийских осетровых рыб. Рыбинск: Ин-т биол. внутр. вод им. И. Д. Папанина, 1994. 267 c.
11. Металлов Г. Ф., Гераскин П. П., Аксенов В. П. Физиолого-биохимические аспекты оценки рыбоводного «качества» самок севрюги Acipenser stellatus (Pall.) // Рыбное хозяйство, сер. Аквакультура, Информ. пакет. М., 1997. Вып. 7. С. 4-14.
12. Гапонов В. С. О показателях крови у производителей осетра и севрюги на Икрянинском рыбоводном заводе // Тез. отчет. сессии ЦНИОРХ. Астрахань, 1994. С. 34-35.
13. Баденко Л. В. Физиологическое состояние азовских осетровых в последние годы и их рыбоводное качество // Тез. отчет. сессии ЦНИОРХ. Астрахань, 1972. С. 201-202.
14. Методы исследования в профпаталогии (Биохимические). М.: Медицина, 1988. 206 с.
15. Fishbach F., Dunning M. A manual of laboratory diagnostic tests. Lppincott Williams & Wilkins, 2004. 1291 p.
16. Лабораторный практикум по болезням рыб / под ред. проф. В. А. Мусселиус. М.: Лёгкая и пищ. пром-сть, 1983. С. 201-204.
17. Азаров В. Н. Основы микробиологии и санитарии. М.: Экономика, 1986. 207 с.
