МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПЕЧЕНИ И КИШЕЧНИКА КАРПА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ОПОКИ В КАЧЕСТВЕ ДОБАВКИ К КОРМУ
Журнал: ВЕСТНИК АСТРАХАНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ: РЫБНОЕ ХОЗЯЙСТВО
№ 3
, 2019
Рубрики: ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ ГИДРОБИОНТОВ
Авторы:
1.
Астраханский государственный технический университет; Московский государственный университет технологий и управления имени К. Г. Разумовского
(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)
2.
Астраханский государственный технический университет
(доктор биологических наук, доцент; профессор кафедры гидробиологии и общей экологии)
Россия
Россия
3.
Астраханский государственный технический университет
(доктор биологических наук, доцент; профессор кафедры гидробиологии и общей экологии)
4.
Астраханский государственный университет имени В. Н. Татищева
(кандидат сельскохозяйственных наук, доцент; старший научный сотрудник научно-испытательной лаборатории ихтиопатологических исследований и комплексной апробации препаратов)
Тип:
Статья
Страницы:
с 117
по 124
Статус:
Опубликован
Получено:
05.09.2019
Одобрено:
25.09.2019
Опубликовано:
25.09.2019
Классификаторы:
УДК 639.3.043.13
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:
карп, печень, кишечник, кормовая добавка, опока, сорбент, выживаемость, минеральная добавка
Аннотация (русский):
Исследовано влияние добавления в корм природного сорбента опока в концентрации 3 и 6 % на рыбоводно-биологические показатели и морфофункциональное состояние печени и кишечника чешуйчатого карпа Cyprinus carpio (Linnaeus, 1758). Работа проводилась в инновационном центре Астраханского государственного технического университета «Биоаквапарк - научно-технический центр аквакультуры». Кормление сеголетков (0+) чешуйчатого карпа осуществлялось в 3-х вариантах: в одной контрольной и двух опытных (добавление опоки в количестве 3 и 6 %) группах. Установлено, что введение в комбикорм опоки повысило выживаемость особей с 90 до 100 %. Прирост массы тела составил 53 % в первом опытном варианте и 11 % - во втором варианте. Морфологическая картина печени карпа в контрольной и двух экспериментальных группах существенно не отличалась. Также в опытных группах не было отмечено очагов воспаления и патологических изменений в строении кишечника. Результаты исследования подтверждают возможность применения опоки в качестве добавки в рацион карпа. Наилучшие показатели были выявлены при использовании 3 % минеральной кормовой добавки. Включение сорбентов в рецептуру комбикормов способствует повышению резистентности рыб к неблагоприятным условиям выращивания, профилактике заболеваний и получению высококачественной и экологически чистой продукции аквакультуры, а также значительно снижает себестоимость рыбной продукции.
Исследовано влияние добавления в корм природного сорбента опока в концентрации 3 и 6 % на рыбоводно-биологические показатели и морфофункциональное состояние печени и кишечника чешуйчатого карпа Cyprinus carpio (Linnaeus, 1758). Работа проводилась в инновационном центре Астраханского государственного технического университета «Биоаквапарк - научно-технический центр аквакультуры». Кормление сеголетков (0+) чешуйчатого карпа осуществлялось в 3-х вариантах: в одной контрольной и двух опытных (добавление опоки в количестве 3 и 6 %) группах. Установлено, что введение в комбикорм опоки повысило выживаемость особей с 90 до 100 %. Прирост массы тела составил 53 % в первом опытном варианте и 11 % - во втором варианте. Морфологическая картина печени карпа в контрольной и двух экспериментальных группах существенно не отличалась. Также в опытных группах не было отмечено очагов воспаления и патологических изменений в строении кишечника. Результаты исследования подтверждают возможность применения опоки в качестве добавки в рацион карпа. Наилучшие показатели были выявлены при использовании 3 % минеральной кормовой добавки. Включение сорбентов в рецептуру комбикормов способствует повышению резистентности рыб к неблагоприятным условиям выращивания, профилактике заболеваний и получению высококачественной и экологически чистой продукции аквакультуры, а также значительно снижает себестоимость рыбной продукции.
Ключевые слова:
карп, печень, кишечник, кормовая добавка, опока, сорбент, выживаемость, минеральная добавка
карп, печень, кишечник, кормовая добавка, опока, сорбент, выживаемость, минеральная добавка
Применение сорбентов при разработке рецептуры комбикормов, способствующих повышению резистентности рыб к неблагоприятным условиям выращивания, в целях профилактики заболеваний и получения высококачественной и экологически чистой продукции в настоящее время является актуальным и перспективным направлением. Среди природных минералов высокоэффективными сорбирующими свойствами обладают цеолиты, одним из которых является опока - природный минерал, сложенный преимущественно опалом, обладающий большим объемом сорбционного пространства, высокой удельной поверхностью и пористостью и действующий как высококачественное сорбционное сырье с высоким содержанием аморфного кремнезема [1]. Цеолиты, будучи введенными в состав кормов, способны связывать микотоксины [2], а также соли тяжелых металлов, радионуклиды, химические токсины и другие продукты обмена благодаря огромной сорбирующей поверхности [3]. Оксид кремния (кремнезем), содержащийся в опоке, обеспечивает рост и упрочнение тканей в период развития и формирования скелета, принимает непосредственное участие в метаболизме кальция, фосфора, серы, хлора, фтора, натрия, алюминия и других элементов и активирует процесс кальцификации ткани, а также оказывает специфическое влияние минералов на микроорганизмы кишечника животных, снижает процессы брожения и гниения [4]. Своей способностью связывать лишний аммиак и отдавать его в необходимом количестве кишечным бактериям опока активизирует естественную кишечную флору, способствует разложению остатков корма (в результате чего организм избавляется от многих вредных веществ), препятствует проникновению аммиака, являющегося нервным ядом, в систему кровообращения. Использование российских природных сорбентов в качестве добавок в корм может значительно снизить себестоимость и повысить качество рыбной продукции. Вместе с тем, учитывая сложный химический состав опоки и наличие твердых механических веществ, не разрушающихся в пищеварительном тракте, актуальным остается вопрос оценки влияния этих добавок на органы пищеварительной системы. Материал и методы исследования Работа выполнена в инновационном центре Астраханского государственного технического университета «Биоаквапарк - научно-технический центр аквакультуры». Объектом исследования были сеголетки (0+) чешуйчатого карпа Cyprinus carpio (Linnaeus, 1758). Рыбу содержали в бассейнах размером 2 × 2 × 0,7 м с прямоточным водоснабжением. Температура воды в бассейнах в период проведения экспериментов составляла 3,0 °С, содержание кислорода - 7,2-9,0 мг/л, рН - 6,6-7,2. В качестве добавки к корму была использована опока Каменноярского месторождения Черноярского района Астраханской области в виде тонкодисперсного порошка серого цвета с размером частиц до 1 мм. Средняя масса молоди на начало эксперимента составляла 15 г. Кормление рыбы вели по трем схемам: контроль и два опытных варианта. В опытных группах в корм добавляли опоку в количестве 3 % (опыт 1) и 6 % (опыт 2). Длительность эксперимента составила 45 суток. При выборе количества опоки в качестве кормовой добавки в комбикорма ориентировались на литературные данные, которые были получены ранее, по применению другого природного минерала - цеолита-клиноптилолита - в комбикормах в процессе выращивания карпа и радужной форели [5, 6], бестера [7]. Эффективность рационов оценивали по рыбоводно-биологическим (скорость роста, коэффициент массонакопления, выживаемость) и гистологическим показателям [8]. Для гистологического анализа брали печень (орган, наиболее мобильно отражающий функциональное состояние организма и принимающий активное участие в процессе пищеварения), а также передний отдел кишечника, где процессы переваривания и всасывания пищи наиболее интенсивны. Ткани фиксировали в смеси Буэна, заливали в парафин и изготавливали срезы толщиной 7 мкм [9]. Полученные срезы окрашивали гематоксилин-эозином и фотографировали на микроскопе Olimpus BX 53. Результаты и их обсуждение В ходе исследований было установлено, что введение в комбикорм опоки оказало положительное влияние на рыбоводно-биологические показатели. Выживаемость молоди в опытных вариантах составила 100 %, в то время как в контроле этот показатель не превышал 90 %. На момент окончания эксперимента рыба в контрольном бассейне вела себя малоактивно, прирост оказался отрицательным. Рыба опытных групп активно потребляла задаваемые корма, и прирост от первоначальной массы за время проведения экспериментов составил 53 % в первом варианте и 11 % во втором варианте. Морфологическая картина печени карпа контрольных (рис. 1) и опытных (рис. 2, 3) групп существенно не отличалась. Рис. 1. Печень карпа (контроль): а - сосуды; б - гепатоциты. Ув. 400 Рис. 2. Печень карпа (опыт 1). Ув. 400 Рис. 3. Печень карпа (опыт 2). Ув. 400 Микроскопическое строение гепатоцитов печени свидетельствует о полноценном функционировании ее основных клеточных структур. Печень карпа не имеет выраженной балочной структуры вследствие слабого развития соединительнотканных элементов печеночной дольки. Ткань обильно васкуляризирована. Гепатоциты полигональной формы, плотно прилегают друг к другу, цитоплазма не вакуолизирована. У большинства клеток ядро занимает центральное положение и содержит одно хорошо различимое ядрышко. В цитоплазме обнаруживаются оптически светлые участки, возникающие в результате вымывания гликогена из клеток при гистологической обработке препаратов. Лимфоидная инфильтрация, являющаяся показателем воспалительных и некротических процессов, не выявлена. Карп относится к безжелудочным рыбам, вследствие чего передняя часть его кишки обладает повышенной растяжимостью и первая принимает на себя механическое воздействие пищи. Внутренняя поверхность кишечника выстлана каемчатым эпителием, образующим ворсинки и крипты (рис. 4, 5). Рис. 4. Кишечник карпа (контроль): а - ворсинки; б - крипты. Ув. 200 Рис. 5. Кишечник карпа (контроль): а - каемчатый эпителий кишечника; б - выход секрета из бокаловидных клеток; в - лимфатический и кровеносный сосуды внутри ворсинки. Ув. 600 Ворсинки длинные и тонкие, плотно прилегают друг к другу. Наблюдается высокая активность бокаловидных клеток (мукоцитов), что может свидетельствовать об активно идущем процессе пищеварения. Кишечный эпителий имеет диффузную инфильтрацию лимфоцитами (рис. 6), что рассматривается как защитно-адаптивный механизм, предохраняющий организм от проникновения чужеродных агентов [10]. Рис. 6. Инфильтрация лимфоцитами (указаны стрелками) эндотелиоцитов кишечника карпа (контроль). Ув. 1 000 В клетках энтероцитов, как в контроле, так и в опытных группах, встречаются ядра с двумя ядрышками. При использовании корма с добавлением опоки - природно-адсорбционного материала, обогащенного макро- и микроэлементами, как в первом (рис. 7), так и во втором (рис. 8) варианте опыта патологических изменений в строении кишечника выявлено не было. Рис. 7. Кишечник карпа (опыт 1). Ув. 200 Рис. 8. Кишечник карпа (опыт 2). Ув. 200 Апикальная поверхность и микроворсинки энтероцитов кишечника выглядели неповрежденными. Очагов воспаления выявлено не было. По сравнению с контролем можно отметить более интенсивную инфильтрацию лимфоцитами каемчатого эпителия микроворсинок кишечника рыб опытных групп, что, по-видимому, связано с их более интенсивным питанием. Заключение Анализ полученных результатов не выявил повреждений печени и кишечника, связанных с добавлением опоки в корм для рыб. Установлено, что введение в комбикорм опоки оказало положительное влияние на рыбоводно-биологические показатели. Проведенное исследование показывает возможность применения данного природного минерала в качестве добавки в рацион карпа, что ведет к увеличению выживаемости и приросту массы тела рыб даже в условиях снижения интенсивности питания в период зимовки. При этом наилучшие показатели были выявлены для корма, содержащего 3 % опоки в качестве минеральной добавки.
1. Шарапова А. В. Обезвреживание сточных вод от тяжелых металлов под действием ультразвука и утилизация противообледенительных жидкостей с применением природных сорбентов: дис. … канд. хим. наук. Ульяновск: Изд-во УГТУ, 2015. 114 с.
2. Alinezhad S., Faridi M., Falahatkar B., Nabizadeh R., Davoodi D. Effects of nanostructured zeolite and aflatoxin B1 in growth performance, immune parameters and pathological conditions of rainbow trout Oncorhynchus mykiss // Fish and Shellfish Immunology. 2017. V. 70. P. 648-655.
3. Ghadersarbazi Z., Ghiasi F., Ghorbani F., Johari S. A. Toxicity assessment of arsenic on common carp (Cyprinus carpio) and development of natural sorbents to reduce the bioconcentration by RSM methodology // Chemosphere. 2019. V. 224. P. 247-255.
4. Пат. РФ № 2409973. Комплексная кормовая добавка для сельскохозяйственных животных и птиц / Алыков Н. М., Белая М. В., Алыкова Т. В., Алыков Е. Н., Яворский Н. И. Опубл. 27.01.11.
5. Таратухин В. А., Шимульская Л. К. Корм для карпа с добавкой цеолитового туфа // Рыбное хозяйство. 1984. № 9. С. 35-36.
6. Канидьев А. Н., Лабутин В. Г. Эффективность добавления в комбикорм радужной форели природного цеолита (клиноптилолита) // Вопросы интенсификации прудового рыбоводства. М.: Изд-во ВНИИПРХ, 1985. Вып. 45. С. 178-184.
7. Панчихина Ж. А. Рыбоводно-биологическая эффективность природных цеолитов в комбикормах для молоди бестера: дис. …. канд. биол. наук. Ростов-н/Д., 2001. 98 с.
8. Пономарев С. В., Гамыгин Е. А., Никоноров С. И., Пономарева Е. Н., Грозеску Ю. Н., Бахарева А. А. Технологии выращивания и кормления объектов аквакультуры юга России. Астрахань: Нова-плюс, 2002. 264 с.
9. Микодина Е. В., Седова М. А., Чмилевский Д. А., Микулин А. Е., Пьянова С. В., Полуэктова О. Г. Гистология для ихтиологов: опыт и советы. М.: Изд-во ВНИРО, 2009. 112 с.
10. Зайцев В. Ф., Мелякина Э. И., Гусейнова С. А., Крючков В. Н., Лавриненко А. В. Накопление тяжелых металлов в донных отложениях и физиологическое состояние осетровых рыб Волго-Каспийского бассейна // Юг России: экология, развитие. 2009. № 4. С. 193-199.
