Россия
Россия
Россия
Россия
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
Представлены результаты исследований биохимических и морфологических параметров крови молоди карпа при добавлении в корм экстракта Quercus cortex (1, 2, 3 мг/кг корма), пробиотического препарата «Соя-бифидум» (0,7 мл/кг корма), антибиотика «Ципрофлоксацина гидрохлорид» в составе препарата «Антибак 250» (100 мг/кг корма). Из анализа гематологических параметров молоди карпа следует, что включение в рацион экстракта Quercus cortex в дозировке 2 мг/кг корма способствовало повышению содержания гемоглобина в эритроците на 66 %, средней концентрации гемоглобина в эритроците на 20 % по сравнению с кон-трольной группой. Повышение уровня лейкоцитов по сравнению с контролем зафиксировано только в IV опытной группе (корм с добавлением пробиотического препарата «Соя-бифидум») – на 13 % (Р ≤ 0,05). Зафиксировано повышение содержания глюкозы в группах, получавших экстракт Quercus cortex: в I опытной группе (корм с добавлением 1 мг/кг Quercus cortex) в 4,2 (Р ≤ 0,001), во II (корм с добавлением 2 мг/кг Quercus cortex) – в 3,4 (Р ≤ 0,001), в III (корм с добавлением 3 мг/кг Quercus cortex) – в 3,3 (Р ≤ 0,001) раза по сравнению с контролем. Увеличение содержания глюкозы свидетельствует об активных обменных процессах в организме рыб, повышении стрессоустойчивости. Содержание железа в крови карпа только в I опытной группе было выше контроля (в 3 раза). Повышение активности аланинаминотрансферазы наблюдалось во всех опытных группах, наиболее высокий показатель этого фермента был зафиксирован в IV опытной группе с достоверным превышением контроля на 48 %. Активность фермента лактатдегидрогеназы во всех опытных группах превысила контроль, максимальное повышение (на 67 %) отмечено в IV опытной группе. Щелочная фосфатаза была ниже контроля во всех опытных группах, минимальные значения – в IV опытной группе (на 37 % меньше контроля). Показатели p-амилазы в IV группе превосходили контрольную в 2,6 раза, в V (корм с добавлением антибиотика) – в 1,5 раза. Во II группе p-амилаза была ниже контрольной на 44 %, а в III – в 1,9 раза. На основании полученных гематологических данных установили, что включение в рацион молоди карпа экстракта Quercus cortex представляется перспективным в связи с положительным влиянием на физиологический статус рыб, иммунный статус, обменные процессы, гемопоэз и усвояемость кормов
антибиотики, пробиотики, кора дуба, экстракт Quercus cortex, соя-би-фидум, молодь карпа, гемоглобин, эритроциты, глюкоза, ферменты
Поиск путей повышения продуктивности животных в сельском хозяйстве и, в частности, в ры-боводстве остается одним из основных направлений научных исследований. В современных условиях решение этого вопроса сопряжено с необходимостью отказа от кормовых антибиотиков ввиду развития антибиотикорезистентности [1]. На смену кормовым антибиотикам приходят пробиотические, пребиотические препараты [2–4], синбиотики [5].
В последние годы особый интерес представляют фитобиотики [6]. Применение препаратов растительного происхождения в рыбоводстве не слишком распространено. Лекарственные препараты, полученные из растительного сырья, несмотря на сравнительно низкую выраженность фармакологической активности, в иных случаях могут оказать значительно более сильный эффект, чем их синтетические аналоги. Это в полной мере относится к препаратам, полученным из коры дуба (Quercus cortex), которая в своем составе содержит различные биологически активные соединения с антиоксидантной активностью (дубильные вещества, танины, галловая и эллаговая кислоты и др.) [7–9]. Согласно имеющимся данным кора дуба показывает выраженную и стабильную анти-Quorum Sensing активность при отсутствии в ее составе очевидных антибактериальных веществ. В экстракте коры дуба были обнаружены 7 компонентов с анти-Quorum Sensing активностью [10, 11].
Целью данного исследования явилось изучение влияния экстракта коры дуба в различных дозировках, пробиотического препарата «Соя-бифидум» и антибиотика «Ципрофлоксацина гидрохлорид» на гематологические показатели молоди карпа.
Материалы и методы исследования
Исследования проведены на кафедре биотехнологии животного сырья и аквакультуры Оренбургского государственного университета в условиях аквариумного стенда, состоящего из 6 аквариумов (V = 300 л). Аквариумный стенд оснащен системой фильтрации и насыщения воды кислородом. Объектом исследований являлись годовики карпа, выращенные на предприятии ООО «Оренбургский осетр» (г. Оренбург). Для проведения исследования методом пар-аналогов сформированы 6 групп (n = 20) молоди карпа средней живой массой 37–38 г. По истечении подготовительного периода (7 сут) рыба переведена на условия основного учетного периода (35 сут), предполагавшего кормление контрольной группы основным рационом (ОР), I опытной группы – ОР совместно с экстрактом Quercus cortex в количестве 1 мг/кг от объема корма, II опытной группы – ОР совместно с экстрактом Quercus cortex в количестве 2 мг/кг от объема корма, III опытной группы – ОР совместно с экстрактом Quercus cortex в количестве 3 мг/кг от объема корма, IV опытной группы – ОР совместно с пробиотическим препаратом «Соя-бифидум» в дозировке
0,7 мл/кг корма, V опытной группы – ОР совместно с антибиотиком «Ципрофлоксацина гидрохлорид» в составе препарата «Антибак 250» в дозировке 100 мг/кг корма.
В качестве основного рациона был использован корм КРК-110-1 производства ОАО «Оренбургский комбикормовый завод» (г. Оренбург).
Пробиотический препарат «Соя-бифидум» (свидетельство госрегистрации RU.77.99.11.003. Е.000449.01.12 от 13.01.12) производства ООО «НПФ “Экобиос”» (г. Оренбург) содержит не менее 109 клеток Bifidobacterium longum.
В качестве антибиотика был использован препарат «Антибак 250», который в качестве действующего вещества содержит ципрофлоксацина гидрохлорид.
В исследовании была использована смесь веществ, выделенных из экстракта Quercus cortex и синтезированных химическим путем, в том числе 4-гидрокси-3-метоксибензальдегида (ванилин), 4-пропил-1,3-бензолдиол (пропилрезорцин), 4-(3-гидрокси-1-пропенил)-2-метоксифенол (конифериловый спирт), 7-гидрокси-6-метокси-2Н-1-бензопиран-2-он (кумарин), 2Н-1-бензопиранон-2 (скополетин), 3, 4, 5-триметилгидросифенол (антиарол).
Кормление подопытных карпов осуществлялось 3 раза в сутки полнорационным комбикормом в соответствии с существующими нормами. В ходе исследований суточную норму кормления определяли в количестве 3 % от массы рыб.
С целью изучения гематологических параметров в начале и при завершении исследования проводился отбор крови согласно действующим методическим рекомендациям [12]. Определение гематологических показателей крови осуществлялось с использованием автоматического гематологического анализатора URIT-2900 Vet Plus (URIT Medical, Китай) в ЦКП «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук». Для работы на анализаторе использованы стандартные наборы реактивов.
Статистический анализ проводили путем сравнения опытных групп с контрольной группой при использовании пакета программ Statistica 10.0 (Stat Soft Inc., США) и SPSS 19.0 программного обеспечения (IBM Corporation, США). Проверку соответствия опытных данных нормальному закону распределения проводили при помощи критерия согласия Колмогорова. Различия считались статистически достоверными при 𝑃 ≤ 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
Кровь является чувствительным и информативным индикатором состояния организма, быстро реагирующим на изменения экзогенных и эндогенных факторов. Морфологические
и биохимические показатели крови могут служить маркером физиологического состояния организма рыб, характеризовать качество и количество питания, адаптивные способности рыбы
и ее стрессоустойчивость [13].
В ходе исследований нами были выявлены определенные изменения в составе крови
годовиков карпа (табл. 1).
Таблица 1
Морфологический состав крови годовиков карпа
|
Показатель |
Группа |
|||||
|
Контроль |
I |
II |
III |
IV |
V |
|
|
Эритроциты, 1012/л |
1,21 ± 0,01 |
1,09 ± 0,10 |
1,03 ± 0,006 |
1,10 ± 0,01 |
1,20 ± 0,02 |
1,15 ± 0,01 |
|
Гемоглобин, г/л |
120 ± 2,5 |
109 ± 2,0 * |
111 ± 1,8 |
112 ± 2,1 |
121 ± 2,4 |
104 ± 2,0*** |
|
Гематокрит, % |
22,8 ± 1,25 |
19,1 ± 0,5 |
17,2 ± 0,3 ** |
16,0 ± 0,8** |
19,2 ± 1,1 |
17,3 ± 0,4 * |
|
Средняя концентрация гемоглобина |
99,1 ± 4,6 |
100,0 ± 3,5 |
118,8 ± 5,0 |
101,8 ± 4,2 |
100,8 ± 3,9 |
90,4 ± 4,5 |
|
Среднее содержание |
526 ± 5,0 |
570 ± 5,6 *** |
875 ± 6,0 *** |
700 ± 6,5*** |
630 ± 5,5*** |
601 ± 9,0*** |
|
Средний объем |
189,0 ± 4,0 |
175,3 ± 3,6 * |
156,4 ± 3,0 ** |
145,9 ± 3,5 *** |
160,3 ± 3,7 *** |
151,1 ± 5,5*** |
|
Лейкоциты, 109/л |
120,7 ± 4,3 |
110,4 ± 3,9 |
109,3 ± 3,6 |
109,4 ± 4,4 |
136,0 ± 5,1* |
113,8 ± 4,0 |
|
Число лимфоцитов, 109/л |
70,9 ± 4,5 |
97,9 ± 5,9 ** |
99,5 ± 3,8 |
98,4 ± 5,0 ** |
80,6 ± 4,8 |
79,5 ± 5,1 |
|
Число моноцитов, 109/л |
8,1 ± 0,4 |
6,6 ± 0,5 ** |
6,0 ± 0,2 * |
6,3 ± 0,4 ** |
8,2 ± 0,5 |
7,4 ± 0,3 |
|
Число гранулоцитов, 109/л |
5,1 ± 0,3 |
5,9 ± 0,4 |
4,8 ± 0,5 |
4,7 ± 0,4 |
4,5 ± 0,3 |
4,3 ± 0,4 |
|
Тромбоциты, 109/л |
99 ± 4,5 |
71 ± 4,6 |
72 ± 4,7 |
78 ± 4,0 |
75 ± 3,7 |
81 ± 5,5 |
|
Средний объем |
19,0 ± 0,4 |
19,2 ± 0,6 |
22,4 ± 0,8 |
21,6 ± 0,7 |
22,2 ± 1,0 |
21,8 ± 0,9 |
* Р ≤ 0,05; ** Р ≤ 0,01; *** Р ≤ 0,001.
В частности, зафиксировано снижение содержания гемоглобина в I опытной группе – на
9 % (Р ≤ 0,05) – и в V группе – на 13 % (Р ≤ 0,001) – по сравнению с контролем.
Гематокрит (от 16 до 68 %) и средний объем эритроцитов (от 7 до 29 %) во всех опытных группах были ниже контрольных значений.
Содержание гемаглобина и средняя концентрация гемоглобина в эритроците во всех опытных группах показали значения, превышающие контрольную группу. Максимальные значения этих показателей наблюдались во II группе (СГЭ на 66 %, средняя концентрация гемоглобина в эритроците на 20 % выше по сравнению с контролем).
Повышение уровня лейкоцитов по сравнению с контролем зафиксировано только в IV опытной группе – на 13 % (Р ≤ 0,05). Клетки белой крови карпа были представлены гранулоцитами
и агранулоцитами. Основную массу агранулоцитов составляли лимфоциты (86,1–94,0 %).
Самый низкий уровень моноцитов наблюдался во второй опытной группе (на 35 % меньше контрольной группы). Количество гранулоцитов во всех опытных группах (кроме I группы) было меньше контроля (в V группе на 19 % меньше контрольной группы). Пониженное содержание моноцитов и гранулоцитов, вероятно, объясняется напряжением иммунной системы в результате активизации обмена веществ в организме рыб.
Для более полной характеристики общего состояния организма подопытных рыб было проведено биохимическое исследование сыворотки крови (табл. 2).
Таблица 2
Биохимический состав сыворотки крови годовиков карпа
|
Показатель |
Группа |
|||||
|
Контроль |
I |
II |
III |
IV |
V |
|
|
Глюкоза, ммоль/л |
1,29 ± 0,2 |
5,42 ± 0,8 * |
4,37 ± 0,4* |
4,25 ± 0,5* |
3,98 ± 0,4 * |
2,32 ± 0,3 ** |
|
Общий белок, г/л |
28,9 ± 2,8 |
33,3 ± 3,2 |
29,4 ± 3,6 |
26,7 ± 3,0 |
26,9 ± 3,5 |
26,4 ± 3,0 |
|
Билирубин прямой, мкмоль/л |
0,40 ± 0,06 |
0,55 ± 0,06 |
0,50 ± 0,07 |
0,33 ± 0,05 |
0,29 ± 0,07 |
0,42 ± 0,05 |
|
Билирубин общий, мкмоль/л |
1,60 ± 0,2 |
1,46 ± 0,1 |
1,44 ± 0,2 |
1,46 ± 0,3 |
1,60 ± 0,3 |
1,60 ± 0,2 |
|
Холестерин, ммоль/л |
5,87 ± 0,7 |
6,49 ± 0,4 |
4,28 ± 0,7 |
4,56 ± 0,6 |
4,82 ± 0,5 |
4,40 ± 0,5 |
|
Альбумин, г/л |
11 ± 1,1 |
13 ± 1,5 |
11 ± 1,3 |
11 ± 1,2 |
11 ± 1,4 |
11 ± 1,5 |
|
Триглицериды, ммоль/л |
3,69 ± 0,4 |
3,12 ± 0,5 |
2,87 ± 0,4 |
2,90 ± 0,6 |
3,10 ± 0,7 |
3,05 ± 0,5 |
|
Креатинин, мкмоль/л |
27,4 ± 3,3 |
22,6 ± 2,4 |
19,1 ± 2,3 |
21,9 ± 2,6 |
19,8 ± 2,5 |
20,5 ± 2,2 |
|
Мочевина, ммоль/л |
1,7 ± 0,3 |
2,0 ± 0,3 |
2,1 ± 0,5 |
1,7 ± 0,4 |
2,4 ± 0,3 |
1,8 ± 0,2 |
|
Фосфор, ммоль/л |
8,42 ± 0,9 |
7,12 ± 1,1 |
6,40 ± 0,7 |
6,30 ± 1,0 |
7,00 ± 1,2 |
6,00 ± 0,8 |
|
Железо, мкмоль/л |
16,1 ± 2,1 |
47,5 ± 6,5 ** |
12,8 ± 1,4 |
6,3 ± 0,6 ** |
9,9 ± 2,4 |
9,9 ± 2,6 |
* Р ≤ 0,001; ** Р ≤ 0,01.
Изучение биохимических показателей позволяет получить дополнительные данные о физиологическом состоянии карпа. В наших исследованиях зафиксировано повышение содержания глюкозы в группах, получавших экстракт Quercus cortex: в I опытной группе в 4,2 (Р ≤ 0,001), во II в 3,4 (Р ≤ 0,001), в III группе в 3,3 (Р ≤ 0,001) раза по сравнению с контролем. Повышение содержания глюкозы свидетельствует об активных обменных процессах в организме рыб, повышении стрессоустойчивости [14].
Содержание креатинина во всех опытных группах было ниже по сравнению с контрольной группой. Во второй группе, получавшей экстракт Quercus cortex в дозировке 2 мл/кг корма, этот показатель имел минимальные значения (на 30 % меньше контроля).
Уровень мочевины в группах, получавших экстракт Quercus cortex в дозировке 1 и 2 мл/кг корма, а также в группах, получавших пробиотический препарат и антибиотик, оказался выше контроля на 18, 42, 42 и 6 % соответственно. Однако данные различия оказались статистически недостоверными.
Содержание железа в крови карпа только в I опытной группе было выше контроля (в 3 раза). Содержание фосфора во всех опытных группах оказалось несколько ниже контроля.
Повышение активности аланинаминотрансферазы (АЛТ) наблюдалось во всех опытных группах, наиболее высокий показатель этого фермента был зафиксирован в IV опытной группе
с достоверным превышением контроля на 48 %.
Активность аспартатаминотрансферазы (АСТ) была ниже контроля только в группе, получавшей антибиотик (на 6 %). Активность фермента лактатдегидрогеназы (ЛДГ) во всех опытных группах превысила контроль, максимальное повышение (на 67 %) отмечено в IV опытной группе.
Щелочная фосфатаза была ниже контроля во всех опытных группах. Минимальные значения – в IV опытной группе – на 37 % меньше контроля. Показатели p-амилазы в IV группе превосходили контрольную в 2,6 раза, в V – в 1,5 раза. Во II же группе p-амилаза была ниже контрольной на 44 %, а в III – в 1,9 раза (табл. 3).
Таблица 3
Активность ферментов в крови
|
Показатель |
Группа |
|||||
|
Контроль |
I |
II |
III |
IV |
V |
|
|
АЛТ, Ед/л |
96,7 ± 3,6 |
102,5 ± 4,5 |
111,7 ± 6,5 |
112,6 ± 5,0 * |
143,2 ± 7,5 ** |
117,0 ± 6,0 * |
|
АСТ, Ед/л |
316,4 ± 12,7 |
420,0 ± 11,0 ** |
443,3 ± 6,6 |
413,7 ± 10,3 ** |
477,0 ± 13,1 ** |
298,5 ± 8,0 |
|
ЛДГ, Ед/л |
1 599 ± 17 |
2 089 ± 14 ** |
2 159 ± 19 ** |
1 939 ± 15 ** |
2671 ± 20 ** |
2 440 ± 22 ** |
|
Гамма-глутамилтрансфераза (г-ГТ), Ед/л |
2 ± 0,3 |
1 ± 0,2 |
1 ± 0,2 |
2 ± 0,3 |
2 ± 0,4 |
1 ± 0,2 |
|
Щелочная фосфатаза, Ед/л |
97 ± 7,5 |
76 ± 6,5 |
72 ± 5,0 |
75 ± 6,0 |
71 ± 5,6 * |
77 ± 7,0 |
|
p-амилаза, Ед/л |
55,4 ± 6,1 |
56,4 ± 12,5 ** |
38,5 ± 7,5 |
29,0 ± 4,2** |
142,6 ± 6,8 ** |
84,7 ± 6,0 * |
* Р ≤ 0,05; ** Р ≤ 0,001.
Повышение уровня активности некоторых ферментов (АСТ, ЛДГ) во всех опытных группах может быть связано с нарушением липидного обмена, происходящего в ряде случаев во время интенсивного роста и развития организма. Уменьшение активности щелочной фосфатазы и значительное повышение активности амилазы свидетельствует о положительном влиянии кормов на физиологический статус рыб, более активно протекающих обменных процессах [15].
Заключение
Анализируя полученные данные, можно сделать следующие выводы. Добавление в корм молоди карпа экстракта коры дуба (Quercus cortex) в разных дозировках, а также пробиотического препарата «Соя-бифидум» и антибиотика «Ципрофлоксацина гидрохлорид» не вызвало значительных отклонений гематологических показателей от физиологической нормы. Введение в рацион пробиотического препарата «Соя-бифидум» способствовало повышению гемоглобина, в то время как на содержание гемоглобина и среднюю концентрацию гемоглобина в эритроците повлияло включение в рацион антибиотического препарата.
Наблюдалось высокое содержание глюкозы во всех опытных группах по сравнению с контролем.
Морфологические и биохимические показатели крови молоди карпа в опытных группах свидетельствуют об активных процессах обмена веществ, усвоения корма, отсутствии воспалительных процессов.
Повышение уровня активности некоторых ферментов (АСТ, ЛДГ) во всех опытных группах может быть связано с нарушением липидного обмена, происходящего в ряде случаев во время интенсивного роста и развития организма. Уменьшение активности щелочной фосфатазы и значительное повышение активности амилазы свидетельствует о положительном влиянии кормов на физиологический статус рыб, более активно протекающих обменных процессах.
Таким образом, включение в рацион молоди карпа экстракта Quercus cortex положительно повлияло на иммунный статус, обменные процессы, гемопоэз и усвояемость кормов, что может позволить отказаться от применения антибиотиков при выращивании рыб. На наш взгляд, необходимо проведение дополнительных исследований совместного использования экстракта Quercus cortex и пробиотических препаратов в кормлении рыб.
1. Казачкова Н. М., Ишбулатова С. Р., Дускаев Г. К. Альтернатива антибиотикотерапии в животноводстве - применение лекарственных растений // Междунар. студенч. науч. вестн. 2017. № 4-3. С. 266-268.
2. Дускаев Г. К., Дроздова Е. А., Алешина Е. С., Безрядина А. С. Оценка воздействия на кишечную микрофлору птицы веществ, обладающих антибиотическим, пробиотическим и анти-quorum sensing эффектами // Вестн. Оренб. гос. ун-та. 2017. № 11 (211). С. 84-87.
3. Мирошникова Е. П., Аринжанов А. Е., Килякова Ю. В., Мирошникова М. С., Маленкина К. А., Ми-рошников И. С. Гематологические параметры молоди стерляди на фоне совместного использования культуры Bacillus subtilis и наночастиц сплава Cu-Zn // Животноводство и кормопроизводство. 2018. № 3 (101). С. 100-109.
4. Жандалгарова А. Д. Использование бактерийных препаратов «Ферм-км» и «Простор» в кормлении осетровых рыб: дис. … канд. с.-х. наук. М., 2017. 121 с.
5. Erdogan Z., Erdogan S., Aslantas O. et al. Effects of dietary supplementation of synbiotics and phytobiotics on performance, caecal coliform population and some oxidant/antioxidant parameters of broilers // J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. (Berl.). 2010. N. 94 (5). e40-e48.
6. Humer E., Rohrer E., Windisch W. et al. Gender-specific effects of a phytogenic feed additive on performance, intestinal physiology and morphology in broiler chickens // J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. (Berl.). 2015. N. 99 (4). P. 788-800.
7. Казачкова Н. М. Морфологические показатели крови цыплят-бройлеров при использовании экстракта коры дуба в рационе // Мясное скотоводство - приоритеты и перспективы развития: материалы Междунар. науч.-практ. конф. (Оренбург, 25-26 апреля 2018 г.). Оренбург: Изд-во ФНЦ БСТ РАН, 2018. С. 175-177.
8. Rakić S., Petrović S., Kukić J. et al. Influence of thermal treatment on phenolic compounds and antioxidant properties of oak acorns from Serbia // Food Chemistry. 2007. V. 104 (2). Р. 830-834.
9. Казачкова Н. М., Нотова С. В., Дускаев Г. К., Казакова Т. В., Маршинская О. В. Влияние экстракта Quercus cortex на биохимические показатели крови цыплят бройлеров // Вестн. мясного скотоводства. 2017. № 4 (100). С. 213-219.
10. Толмачева А. А. Лекарственные растения и их компоненты как ингибиторы системы Quorum Sensing первого типа у бактерий: дис. … канд. биол. наук. Оренбург, 2015. 129 с.
11. Дускаев Г. К., Казачкова Н. М., Ушаков А. С. Разработка новых решений по управлению чувством кворума микробиома сельскохозяйственных животных и птицы // Инновационные направления и разработки для эффективного сельскохозяйственного производства. 2016. № 1. С. 163-165.
12. Серпунин Г. Г., Савина Л. В. Методы гематологических исследований рыб. Калининград, 2005. 53 с.
13. Камышников В. В. Справочник по клинико-биохимическим исследованиям и лабораторной диагностике. М.: МЕДПресс-информ, 2004. С. 56-60.
14. Мирошникова Е. П., Аринжанов А. Е., Килякова Ю. В. Изменение гематологических параметров карпа под влиянием наночастиц // Достижения науки и техники АПК. 2013. № 5. С. 55-57.
15. Пищенко Е. В. Гематология пресноводной рыбы: учеб. пособие. Новосибирск: Изд-во Новосиб. ГАУ, 2002. 48 с.
