ВЛИЯНИЕ ПРОБИОТИКА «OLIN» НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ ТИЛЯПИИ
Авторы:
1.
Астраханский государственный технический университет
(аспирант кафедры аквакультуры и водных биоресурсов)
Россия
Россия
2.
Астраханский государственный технический университет
3.
Астраханский государственный технический университет
(кандидат биологических наук; доцент кафедры аквакультуры и рыболовства, ведущий инженер научно-исследовательской лаборатории «Осетроводство и перспективные объекты аквакультуры»)
4.
Астраханский государственный технический университет; Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии – МВА имени К. И. Скрябина
(доктор биологических наук, профессор; профессор кафедры аквакультуры и рыболовства, заведующий научно-исследовательской лабораторией «Осетроводство и перспективные объекты аквакультуры»;главный научный сотрудник кафедры ихтиологии и биологии)
Тип:
Статья
Страницы:
с 70
по 77
Статус:
Опубликован
Получено:
05.09.2018
Одобрено:
25.09.2018
Опубликовано:
25.09.2018
Классификаторы:
УДК 639.371.2.
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:
тиляпия, нерест, кормление, пробиотик, Bacillus subtilis (DSM 21097), Bacillus licheniformis (DSM 21098), холестерин, β-липопротеиды
Аннотация (русский):
В инновационном научно-техническом центре аквакультуры Астраханского государственного технического университета изучалось влияние пробиотика «Olin» в составе продукционного корма на рыбоводно-биологические и физиолого-биохимические показатели половозрелых особей гибридной формы тиляпии ( Oreochromis sp. ). Активный процесс гаметогенеза и нерест рыб в обеих опытных группах, вероятно, не позволили добиться статистически значимых различий рыбоводно-биологических показателей между контрольной группой и двумя опытными группами рыб. Тем не менее наблюдалась некоторая тенденция к улучшению этих показателей в группе рыб, в рационе которых использовался пробиотик «Olin» в концентрации 20 г на 1 кг корма. Отмечается, что пробиотик оказал положительное влияние на липидный обмен. Концентрация β-липопротеидов находилась в пределах физиологической нормы. Однако до эксперимента она была выше в контрольной группе, чем в обеих опытных группах. После эксперимента, напротив, она была выше в опытных группах. Различия были статистически значимыми ( р < 0,05). Это повышение, предположительно, объясняется усилением генеративного обмена (под влиянием пробиотика). В начале эксперимента концентрация холестерина в крови рыб была выше в контрольной группе. В конце эксперимента, напротив, ее превышение наблюдалось в опытах 1 и 2, причем в опыте 2 эти различия статистически подтвердились ( р < 0,05). Повышение концентрации холестерина, вероятно, также объясняется активизацией гаметогенеза (под влиянием пробиотика). Активизация генеративного обмена подтвердилась фактом нереста тиляпии в обеих опытных группах и получением жизнестойкой личинки. Результаты данного исследования позволяют рекомендовать пробиотик «Olin» как компонент в составе продукционных кормов для маточных стад тиляпий.
В инновационном научно-техническом центре аквакультуры Астраханского государственного технического университета изучалось влияние пробиотика «Olin» в составе продукционного корма на рыбоводно-биологические и физиолого-биохимические показатели половозрелых особей гибридной формы тиляпии ( Oreochromis sp. ). Активный процесс гаметогенеза и нерест рыб в обеих опытных группах, вероятно, не позволили добиться статистически значимых различий рыбоводно-биологических показателей между контрольной группой и двумя опытными группами рыб. Тем не менее наблюдалась некоторая тенденция к улучшению этих показателей в группе рыб, в рационе которых использовался пробиотик «Olin» в концентрации 20 г на 1 кг корма. Отмечается, что пробиотик оказал положительное влияние на липидный обмен. Концентрация β-липопротеидов находилась в пределах физиологической нормы. Однако до эксперимента она была выше в контрольной группе, чем в обеих опытных группах. После эксперимента, напротив, она была выше в опытных группах. Различия были статистически значимыми ( р < 0,05). Это повышение, предположительно, объясняется усилением генеративного обмена (под влиянием пробиотика). В начале эксперимента концентрация холестерина в крови рыб была выше в контрольной группе. В конце эксперимента, напротив, ее превышение наблюдалось в опытах 1 и 2, причем в опыте 2 эти различия статистически подтвердились ( р < 0,05). Повышение концентрации холестерина, вероятно, также объясняется активизацией гаметогенеза (под влиянием пробиотика). Активизация генеративного обмена подтвердилась фактом нереста тиляпии в обеих опытных группах и получением жизнестойкой личинки. Результаты данного исследования позволяют рекомендовать пробиотик «Olin» как компонент в составе продукционных кормов для маточных стад тиляпий.
Ключевые слова:
тиляпия, нерест, кормление, пробиотик, Bacillus subtilis (DSM 21097), Bacillus licheniformis (DSM 21098), холестерин, β-липопротеиды
тиляпия, нерест, кормление, пробиотик, Bacillus subtilis (DSM 21097), Bacillus licheniformis (DSM 21098), холестерин, β-липопротеиды
В странах Африки и Ближнего Востока тиляпия является традиционным объектом рыболовства и аквакультуры. Ареал выращивания этих рыб стал стремительно расширяться начиная с 50-х гг. ХХ в., и в настоящее время тиляпию культивируют более чем в 120 странах мира. Быстрое распространение данного вида рыб в мировой аквакультуре и значительный рост их производства объясняется рядом биологических и хозяйственно-экономических особенностей, которые им свойственны. Тиляпии отличаются быстрым pостом, высокой жизнестойкoстью, широкой экологической пластичностью и отличными пищевыми качествами. Исходя из этого, тиляпия как oбъект рыбоводства заслуживает безусловного внимания для аквакультуры России [1]. Вместе с тем асинхронность и растянутость нереста этих рыб приводит к сложностям с единовременным получением одноразмерной молоди, что в целом усложняет технологию их товарного выращивания [2]. В связи с этим возникает необходимость в управлении нерестом тиляпии на основе использования различных факторов, в частности режима и рациона кормления. Целью нашего исследования являлось изучение воздействия пробиотика «Olin» в составе продукционного корма на рыбоводно-биологические и физиолого-биохимические характеристики половозрелых особей гибридной формы тиляпии (Oreochromis sp.). Материалы и методы исследования Исследования по изучению воздействия пробиотика «Olin» на достигших половой зрелости тиляпий проведены на базе инновационного центра аквакультуры Астраханского государственного технического университета. В качестве рыбоводных емкостей были использованы три аквариума объемом по 400 л. Количество рыб в выборке составляло 25 экз. Искусственная aэрация, фильтрация и подогрев воды производились в каждом аквариуме. Возраст рыб в выборках составлял 6 месяцев. Продолжительность фотопериода была 12 часов, что соответствует его продолжительности в естественном ареале обитания. Пробиотик «Olin» включает в себя биомассу пробиотических штаммов Bacillus subtilis (DSM 21097) и Bacillus licheniformis (DSM 21098). Его эффективность достигается за счет значительной антагонистической активности к обширному спектру патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, обогащения пищеварительной системы ферментами, пополнения оpганизма незаменимыми аминокислотами и витаминами группы В. Данный пробиотик восстанавливает нормальную микрофлору кишечника и увеличивает иммунный статус рыб [3]. Производится по лицензии и под контролем MAGNAT VITAL UG (Германия). Ветеринарная и научная поддержка осуществляется ведущими специалистами Московской ветеринарной академии им. К. И. Скрябина [14]. Кормили рыб сухим кормом на основе полнорационного корма «Соppens» (Нидерланды). В составе опытных кормов содержалось 10 г (опыт 1) и 20 г (опыт 2) пробиотика «Olin» на 1 кг корма. Кормление производили дважды в сутки по 26 и 13 г соответственно. Промежуток между первым и вторым кормлением составлял 4 ч. Действенность рационов оценивали по рыбоводно-биологическим и физиолого-биохимическим характеристикам. В качестве рыбоводно-биологических показателей были взяты абсолютный и среднесуточный прирост, коэффициент массонакопления, а также выживаемость рыб в выборке. В качестве физиолого-биохимических показателей состояния объекта исследования были взяты уровень гемоглобина и общих сывороточных белков, а также скорость оседания эритроцитов [5]. Активность липидного обмена оценивали по уровню концентрации в сыворотке крови холестерина и β-липопротеидов, ранее используемых некоторыми авторами в качестве физиолого-биохимических маркеров интенсивности гаметогенеза [6, 7]. Каждые 3-5 суток проводился контроль гидрохимических показателей воды, в частности концентрации общего аммиака, нитрит- и нитрат-ионов, содержания кислорода, уровня кислотной реакции среды (pН). Содержание кислорода и температуру воды определяли с помощью прибора МАРК-303 (точность по кислороду ±1,5 %; по температуре ±0,3 °С). Значения pН определяли с помощью pН-метра Hanna (точность ±0,2 pН). Остальные гидрохимические показатели определяли с помощью химических реактивов фирмы Tetra. Взвешиванию и измерению подвергали всех рыб контрольной и опытной групп. При проведении измерений была использована методика П. Ф. Правдина [8]. Выживаемость выражали в процентах от общего количества рыб. Гемaтологические исследования провoдили согласно методическим указаниям по проведению гемaтологического исследования рыб [9]. Статистическая обработка полученных данных была проведена с использованием критерия Стьюдента [9]. Результаты исследований Содержание в воде растворенного кислорода, pН, общего аммиака, нитритов и нитратов необходимо периодически контролировать при товарном выращивании объектов аквакультуры. Рыба способна выдерживать кoлебания pН от 6,0 до 9,5 ед., однако низкие концентрации pН усиливают токсичное воздействие нитритов, а высокиe приводят к увеличению содержания в воде свободного аммиака. Он оказывает на рыб еще более губительное воздействие [11]. Поэтому необходимо поддерживать значения рН в пpеделах не менее 6,5 ед. В ходе нашего эксперимента значения pН находились в пределах 7,0-8,0 ед. Важным условием также является контроль содержания в воде азотных сoединений (нитраты, нитриты, свободный аммиак и аммонийный азот). Ионы аммиака и aммония в водной cреде постоянно находятся в динамичном состоянии, и их концентрация зависит от pН и температуры. Концентрация ионов aммония до 10 мг/л не оказывает значительного влияния на рыб. Токсичным для большинства из них является свободный аммиак [11]. При проведении нашего эксперимента концентрация свободного аммиака была 0,1-0,4 мг/л, что соответствует, по мнению некоторых исследователей [12], норме для тиляпии. Нитpиты - промежуточные продукты азотного цикла. Непродолжительное время рыбы способны выдерживать концентрацию нитритов от 1 до 2 мг/л, без снижения скорости роста [11]. Концентрация нитpитов в опытных аквариумах колебалась в пределах 1-0,5 мг/л, что соответствует норме для тиляпии, по данным некоторых авторов [12]. Что касается нитратов, то это наименее токсичные соединения процесса нитрификации. Их содержание не должно превышать 80-100 мг/л [11]. В нашем эксперименте концентрация нитратов находилась в пределах нормы. Концентрация кислорода во всех трех аквариумах находилась в пределах 4,65-5,60 мгО2/л. Это соответствует физиологической норме для тиляпии [13]. Достоверных различий (р > 0,05) по показателям роста между контрольной и первой опытной группами не выявлено (табл. 1, рис. 1). Таблица 1 Рыбоводно-биологические показатели тиляпии Показатель Контроль Опыт 1 (10 г) Опыт 2 (20 г) Масса начальная, г 55,4 ± 44,33 59,10 ± 4,49 60,33 ± 5,08 Масса конечная, г 87,81 ± 4,49 86,81 ± 5,48 93,93 ± 5,98 Абсолютный прирост, г 32,37 27,1 33,60 Среднесуточный прирост, г/сут 1,25 1,07 1,29 Среднесуточный прирост, % 1,77 1,48 2,05 Коэффициент массонакопления, ед. 1,29 1,50 1,24 Кормовой коэффициент 1,29 1,50 1,24 Выживаемость, % 96 100 96 Количество рыб в выборке, шт. 25 25 25 Продолжительность эксперимента, сут 26 26 26 Рис. 1. Рыбоводно-биологические показатели тиляпии Выживаемость в опыте 1 была несколько выше, чем в контроле. Если же сравнивать вторую опытную группу с контрольной, то здесь заметна тенденция к увеличению прироста массы и длины в опыте 2. За 26 суток эксперимента абсолютный прирост массы тела рыб во второй опытной группе составил 33,6 г, что на 1,23 г выше, чем в контроле. Показатель среднесуточного прироста также был больше у рыб из опыта 2. Кормовой коэффициент, который характеризует конверсию корма, во второй опытной группе составил 1,24 ед., что на 4 % меньше, чем в контрольной группе. Исходя из этих данных, можно сделать вывод о том, что лучшие рыбоводно-биологические показатели роста, а также лучшее усвоение корма было у рыб в опытном варианте 2. Адекватно оценить функциональное состояние организма в разных условиях можно по биохимическим показателям крови. Они выступают в качестве специфических маркеров физиологических или пaтологических изменений организма. Результаты oценки биохимических показателей крови представлены в табл. 2. Таблица 2 Физиолого-биохимические показатели тиляпии Показатель До эксперимента После эксперимента Контроль Опыт 1 Опыт 2 Контроль Опыт 1 Опыт 2 Гемоглобин, г/л 74,10 ± 6,6 85,06 ± 6,3 93,6 ± 5,36 69,7 ± 9,60 85,4 ± 10,90 95,6 ± 10,80 Общий сывороточный белок, г/л 27,00 ± 3,0 24,00 ± 1,5 21,9 ± 1,1 29,50 ± 1,7 33,3 ± 1,6 32,1 ± 3,6 Холестерин, ммоль/л 3,25 ± 0,25 2,23 ± 0,1* 2,28 ± 0,2* 2,30 ± 0,4 3,07 ± 0,5 4,00 ± 0,4* β- липопротеиды, г/л 2,25 ± 0,05 1,05 ± 0,05* 1,50 ± 0,3* 1,1 ± 0,03 2,8 ± 0,2* 2,7 ± 0,2* СОЭ, мм/ч 3,00 ± 0,3 2,75 ± 0,2 2,30 ± 0,4 1,75 ± 0,7 1,60 ± 0,3 2,50 ± 0,6 * Различия достоверны, р < 0,05. В результате исследования физиолого-биохимических параметров половозрелых особей тиляпии показано, что уровень гемоглобина во всех трех выборках исследуемых рыб соответствовал физиологической норме, которая составляет 40-147 г/л [7]. В нашем случае уровень гемоглобина в первой опытной группе составил 85,4 ± 10,90 г/л, во второй 95,6 ± 10,80 г/л, что выше, чем в контроле. Последнее позволяет говорить о большей интенсивности обменных процессов во второй и первой опытных группах рыб. Общие сывороточные белки - важнейшие биохимические соединения, благодаря которым кровь превращается в особую ткань организма, где происходят сложнейшие обменные процессы, определяющие его целостность. Количество общих сывороточных белков может варьировать в значительных границах. Если этот показатель будет ниже 30 г/л, то рыбы характеризуются как патологичные (истощенные, с нарушением белкового обмена). Таким образом, уровень общих сывороточных белков является показателем степени полноценности питания рыб [7]. Известно также, что уровень белка крови повышается в связи с активизацией генеративного обмена [14]. В наших исследованиях было обнаружено, что в обеих опытных группах рыб этот показатель был выше 30 г/л, а в контрольной группе несколько ниже. Однако эти различия оказались статистически незначимы (р > 0,05). Как невысокая концентрация β-липопротеидов (менее 0,5 г/л), так и высокая (более 6 г/л) часто говорят о резорбции половых продуктов рыб [6, 7]. Самки с патологичным уровнем β-липопротеидов в крови позднее могут отложить нежизнеспособную икру, т. к. в процессе ее формирования отмечаются изменения в компонентном составе белков и соотношении триглицеридов и фосфолипидов, которые переносятся в икру непосредственно β-липопротеидами [6, 7]. В преднеpестовые периoды идет активный транспорт запасных биохимических субстратов для окончательного формирования гонад. В это время среднее содержание β-липопротеидов в сыворотке крови, как правило, велико [7]. В нашем эксперименте этот показатель был следующим: до эксперимента 2,25 ± 0,05 г/л в контроле; 1,05 ± 0,05 г/л в опыте 1 и 1,50 ± 0,3 г/л в опыте 2; после эксперимента 1,1 ± 0,03 г/л в контроле; 2,8 ± 0,2 г/л в опыте 1 и 2,7 ± 0,2 г/л в опыте 2. Таким образом, концентрация β-липопротеидов находилась в пределах физиологической нормы. Однако до эксперимента она была выше в контрольной группе, чем в обеих опытных группах, а после эксперимента наоборот. Эти расхождения оказались статистически значимыми (р < 0,05) (рис. 2). Рис. 2. Концентрации холестерина и β-липопротеидов в сыворотке крови у производителей тиляпии: 1 - начало эксперимента; 2 - окончание эксперимента Последнее является показателем активизации гаметогенеза в опытных группах, что и было подтверждено фактическим нерестом рыб в этих выборках. Холестерин в крови рыбы, как и дpугих животных, является одним из ключевых факторов состояния липидного обмена в организме. Он служит для образования половых гормонов и входит в состав клеточных мембран [15]. В нашем эксперименте содержание холестерина в крови рыб было следующим: в начале эксперимента 3,25 ± 0,25 ммоль/л в контроле; 2,23 ± 0,1 и 2,28 ± 0,2 в первой и второй опытных группах соответственно. В конце эксперимента 2,30 ± 0,4 ммоль/л в контрольной группе и 3,07 ± 0,5 и 4,00 ± 0,4 ммоль/л в первой и второй опытных группах соответственно. Таким образом, в начале эксперимента концентрация холестерина в крови рыб была выше в контрольной группе. В конце эксперимента, напротив, в опыте 1 и 2 наблюдалось ее превышение. Причем расхождения между этими показателями до эксперимента являются статистически значимыми (р < 0,05). В конце эксперимента эти расхождения достоверны между контрольной и второй опытной группами (р < 0,05). Повышение концентрации холестерина, вероятно, объясняется активизацией гаметогенеза (под влиянием пробиотика) в двух опытных группах. Заключение Таким образом, активный процесс гаметогенеза и нерест рыб в обеих опытных группах, вероятно, не позволили добиться статистически значимых различий рыбоводно-биологических показателей между контрольной группой и двумя опытными группами рыб. Однако наблюдалась некоторая тенденция к улучшению этих показателей в группе рыб, использующих в своем рационе пробиотик «Olin» в концентрации 20 г на 1 кг корма. Пробиотик повлиял на улучшение обмена веществ, в частности липидного обмена, что привело к более интенсивному гаметогенезу опытных групп рыб. Последнее было подтверждено фактом нереста рыб в двух указанных группах и получением жизнестойкого потомства. Полученные данные позволяют рекомендовать пробиотик «Olin» как компонент состава продукционных кормов для маточных стад тиляпий.
1. Тетдоев В. В. Воспроизводство и выращивание тиляпии в водоемах с разными экологическими условиями: автореф. дис. … д-ра биол. наук. М.: РГАЗУ, 2009. 40 с.
2. Pillay T. V. R., Kutty M. N. Aquaculture Principles and Practices. Blackwell Publishing Ltd, 2005. 614 p.
3. Гаврилин С. Пробиотик Olin (живые бактерии). URL: http://www.agrobook.ru/ads/bid/probiotik-olin-zhivye-bakterii (дата обращения: 21.12.2017).
4. Пробиотик OLIN для рыб. URL: http://probiotic-olin.ru/probiotik-dlya-ryb (дата обращения: 23.11.2017).
5. Пономарев С. В., Гамыгин Е. А., Никоноров С. И., Пономарева Е. Н., Грозеску Ю. Н., Бахарева А. А. Технологии выращивания объектов аквакультуры юга России. Астрахань: Нова плюс, 2002. 264 с.
6. Гераскин П. П., Металлов Г. Ф., Григорьев В. А., Яицкая М. В. Физиолого-биохимические закономерности созревания самок осетровых рыб // Аквакультура: мировой опыт и российские разработки: материалы Всерос. науч. конф. Ростов-н/Д.: ЮНЦ РАН, 2017. С. 493-496.
7. Файзулина Д. Р., Базелюк Н. Н., Аксенов В. П. Некоторые аcпекты патологичных значений биохимических показателей крови воблы Rutilus rutilus caspicus и леща Abramis brama в современных экологических условиях Волжско-Каспийского бассейна // Тр. ВНИРО. Сер.: Промысловые виды и их биология. 2016. Т. 162. С. 20-26.
8. Правдин П. Ф. Руководство по изучению рыб. М.: Пищ. пром-сть, 1966. 250 с.
9. Методические указания по проведению гематологического обследования рыб (утв. 2 февраля 1999 г. № 13-4-2/1487). URL: http://lawru.info/dok/1999/02/02/n412668.htm. (дата обращения: 23.11.2017).
10. Лакин Г. Ф. Биометрия. М.: Высш. шк.,1990. 352 с.
11. Ширина Ю. М., Котельников А. В., Аблеев Д. Р., Пономарёв С. В., Фёдоровых Ю. В. Влияние лечебно-профилактического препарата ЭС-2 на функциональное состояние гибрида тиляпии Oreochromis spp. // Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. Сер.: Рыб. хоз-во. 2017. № 2. С. 130-136.
12. Stander H. Tilapia in Aquaculture. URL: http://www0.sun.ac.za/aquaculture/uploads/articles/ Tilapia%20in%20Aquaculture.pdf (дата обращения: 22.12.2017).
13. Привезенцев Ю. А. Тиляпии (систематика, биология, хозяйственное использование). М.: Столич. тип., 2008. 80 с.
14. Пырсиков А. С., Власов В. А., Ревякин О. А. Выращивание нильской тиляпии (О.nieloticus) на комбикорме с добавкой «Метаболит плюс» // Природообустройство. 2017. № 1. С. 127-135.
15. Яржомбек А. А., Лиманский В. В., Щербинский Т. В. Справочник по физиологии рыб. М.: Агропромиздат, 1986. 192 с.
