ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫРАЩИВАНИЯ РЫБ В ВОДЕ С ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫМ ПОТЕНЦИАЛОМ
Авторы:
1.
Астраханский государственный технический университет; филиал Астраханского государственного технического университета в Ташкентской области Республики Узбекистан
(доктор сельскохозяйственных наук, доцент; заведующий кафедрой аквакультуры и рыболовства)
2.
Астраханский государственный технический университет
(доктор сельскохозяйственных наук, доцент; заведующий кафедрой аквакультуры и рыболовства)
Россия
Россия
3.
Астраханский государственный технический университет
(кандидат сельскохозяйственных наук; доцент кафедры аквакультуры и рыболовства)
Россия
Россия
4.
ООО «Аквалид»
(ген. директор)
Россия
Россия
5.
Астраханский государственный технический университет
(доктор биологических наук, профессор; профессор кафедры гидробиологии и общей экологии)
Россия
Россия
Тип:
Статья
Страницы:
с 103
по 110
Статус:
Опубликован
Получено:
14.09.2020
Одобрено:
15.09.2020
Опубликовано:
15.09.2020
Классификаторы:
УДК 60 Прикладные науки. Общие вопросы
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
структурированная вода, окислительно-восстановительный потенциал, темп роста, гематологические показатели, молодь тиляпии.
Аннотация (русский):
Известно, что вода состоит из супермолекул, так называемых кластеров и ячеек, связанных между собой молекулярной структурой. Эта структура меняется при воздействии на воду различными способами: химическим, электромагнитным, механическим. Под этими воздействиями молекулы воды перестраиваются, образуя структурированную «живую» воду. Эффективность активированной воды обусловлена тем, что в процессе электролиза «мертвая» вода приобретает положительный, а «живая» – отрицательный электрический потенциал. Она становится слабым электролитом, который быстро взаимодействует с жидкостями организма (желудочным соком, кровью, лимфой, межклеточной жидкостью и др.). В результате исследований, проведенных на молоди тиляпии, установлено, что гидрохимические показатели в опытных (выращивание в структурированной воде) и контрольных вариантах были в пределах нормативных значений. Содержание О2 составило 7 мг/л, рH среды – 7,2, нитритов – 0,3 мг/л. Установлено, что окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) крови молоди тиляпии имеет отрицательное значение (–96 мВ). Зафиксировано, что при достаточно низкой для теплолюбивой тиляпии температуре воды (21 °С) и при отрицательном ОВП (–212 мВ) темп роста рыб повышается. Установлено, что использование воды с ОВП, имеющим значение –100 мВ, наиболее эффективно, т. к. линейно-весовой прирост молоди увеличивается на 36 % по сравнению с контролем. Отрицательно заряженная (катодная) вода способствует повышению эффективности выращивания молоди тиляпии и не оказывает негативного влияния на физиологическое состояние рыб. У молоди тиляпии, выращиваемой в структурированной воде, отмечается наибольшее содержание гемоглобина (62–64 г/л) и общего белка (13,3–14,3 г/л).
Известно, что вода состоит из супермолекул, так называемых кластеров и ячеек, связанных между собой молекулярной структурой. Эта структура меняется при воздействии на воду различными способами: химическим, электромагнитным, механическим. Под этими воздействиями молекулы воды перестраиваются, образуя структурированную «живую» воду. Эффективность активированной воды обусловлена тем, что в процессе электролиза «мертвая» вода приобретает положительный, а «живая» – отрицательный электрический потенциал. Она становится слабым электролитом, который быстро взаимодействует с жидкостями организма (желудочным соком, кровью, лимфой, межклеточной жидкостью и др.). В результате исследований, проведенных на молоди тиляпии, установлено, что гидрохимические показатели в опытных (выращивание в структурированной воде) и контрольных вариантах были в пределах нормативных значений. Содержание О2 составило 7 мг/л, рH среды – 7,2, нитритов – 0,3 мг/л. Установлено, что окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) крови молоди тиляпии имеет отрицательное значение (–96 мВ). Зафиксировано, что при достаточно низкой для теплолюбивой тиляпии температуре воды (21 °С) и при отрицательном ОВП (–212 мВ) темп роста рыб повышается. Установлено, что использование воды с ОВП, имеющим значение –100 мВ, наиболее эффективно, т. к. линейно-весовой прирост молоди увеличивается на 36 % по сравнению с контролем. Отрицательно заряженная (катодная) вода способствует повышению эффективности выращивания молоди тиляпии и не оказывает негативного влияния на физиологическое состояние рыб. У молоди тиляпии, выращиваемой в структурированной воде, отмечается наибольшее содержание гемоглобина (62–64 г/л) и общего белка (13,3–14,3 г/л).
Ключевые слова:
структурированная вода, окислительно-восстановительный потенциал, темп роста, гематологические показатели, молодь тиляпии.
структурированная вода, окислительно-восстановительный потенциал, темп роста, гематологические показатели, молодь тиляпии.
Введение
Одним из перспективных направлений улучшения качества воды является ее структури-рование. Известно, что вода, имеющая кластерную структуру, отличается улучшенным каче-ством с точки зрения как органолептических свойств, так и соотношения минеральных компо-нентов, что, несомненно, способствует поддержанию гомеостаза в организме [1]. Вода заполняет все пространство внутри клеток и между клетками. Будучи главной жидкостью в организме, она служит растворителем для питательных веществ, является средой для безопасного выведения токсинов и продуктов жизнедеятельности, определяет качество крови, влияет на окислительно-восстановительные процессы [2]. Вода, имеющая отрицательный окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), легко усваивается организмом и восполняет клеткам по-терянные отрицательные заряды и энергию [3]. Такая вода имеет ОВП, приближенный к ОВП внутренней среды организма, и обладает антиоксидантными свойствами. Технология активации воды, освоенная в недавнем прошлом, продолжает совершенствоваться в настоящее время. Ис-пользование активной воды в рыбоводстве может во многом улучшить качество товарной про-дукции и минимизировать сроки выращивания рыбы [4].
Цель исследования заключается в оценке эффективности выращивания рыб в воде с отри-цательным ОВП.
Материал и методы исследований
Экспериментальные работы проводились на базе Инновационного центра «Биоаквапарк-HТЦ аквакультуры» Астраханского государственного технического университета.
В качестве объектов исследований использовали молодь тиляпии разной массой. Выра-щивание рыбы осуществлялось в стеклопластиковых бассейнах с закругленными углами объе-мом 0,8 м3 с постоянной проточностью. Плотность посадки молоди тиляпии устанавливали
в зависимости от массы выращиваемой рыбы [5].
Исследуемые объекты были разделены на 2 группы: экспериментальную и контрольную. В экспериментальной группе молодь выращивали в структурированной воде, а в контрольной – при стандартном режиме. Для изменения ОВП водной среды использовали системы фильтров
и активации воды, разработанные компанией ООО «Аквалид» (рис.).
Система для электрохимической активации воды
В течение всего периода исследований проводили наблюдения за термическим и гидро-химическим режимами, водообменом, ростом и развитием рыб. Температуру, кислород
и pH измеряли три раза в сутки. Для этого использовали термооксиметр Сyber Scan DO 300
и pH-метр НАNNA. Ежедневно с помощью капельных тестов фирмы ТЕTRA проводились заме-ры концентраций нитратов и нитритов. Окислительно-восстановительный потенциал воды
и крови измеряли с помощью ОВП-метра, отражающего уровень активности электронов в про-цессах окисления и восстановления жидкости.
Для проведения гематологических исследований кровь у молоди тиляпии отбирали мето-дом отсечения хвостового стебля. Уровень гемоглобина определяли циангемоглобиновым ме-тодом, для чего в пробирки вносили по 5 мл трансформирующего раствора, затем добавляли 0,02 мл крови, тщательно перемешивали и инкубировали при комнатной температуре в течение 20 мин. После этого измеряли величину оптической плотности опытных проб против холостой пробы (трансформирующего раствора) при длине волны 540 нм в кювете с толщиной слоя, по-глощающего свет, 10 мм. Для определения уровня общего белка получили сыворотку, для этого отобранную кровь переливали в чистые сухие пробирки. После того как кровь свернулась, сгу-сток отделяли от стенок пробирки иглой путем обводки. Сыворотка шприцем отсасывалась
в чистые пробирки. Белок в сыворотке определяли с помощью рефрактометра ИРФ-454Б2М.
Кормление молоди тиляпии осуществляли ручным способом ежедневно 3 раза в сутки комбикормом Сорpens START PREMIUM [5]. Суточная норма кормления определялась в зависимости от массы тела рыб и температуры воды, в соответствии с общепринятой технологией выращивания [6]. Взвешивание и измерения проводили согласно рекомендациям И. Ф. Правдина [7].
Результаты исследований
Известно, что на темп роста рыб значительное влияние оказывают условия выращивания: газовый и термический режимы, освещенность, качество и доступность кормов, их сбалансиро-ванность [8].
При выращивании молоди тиляпии установлено, что увеличение прироста массы воз-можно не только при использовании качественных кормов, но и путем изменения структуры воды. Природная вода имеет положительный ОВП, тогда как внутренняя среда организма – отрицательный ОВП.
Проведенные исследования по изучению ОВП крови молоди тиляпии показали, что она имеет отрицательный потенциал –96 мВ. В связи с этим были проведены дополнительные экспериментальные работы по определению влияния уровня ОВП водной среды на рост молоди.
В период эксперимента температура воды, а также содержание растворенного в воде кислорода и другие показатели, которые влияли на рост молоди тиляпии, измерялись ежедневно (табл. 1).
Таблица 1
Гидрохимические показатели при выращивании молоди тиляпии
в период проведения экспериментальных работ*
Показатель Группа
Опытная Контрольная
pH 7,5 ± 0,07 7,3 ± 0,05
No2, мг/л 0,3 ± 0,06 0,5 ± 0,08
No3, мг/л 2,5 ± 0,8 2,5 ± 1,0
t, °C 21,0 ± 0,24 21,0 ± 0,24
ОВП, мВ –212 +155
O2, мг/л 7,5 ± 0,13 7,0 ± 0,08
* Представлены усредненные значения.
На протяжении всех экспериментальных работ температура воды составляла 21 °С, что ниже оптимальных для роста тиляпии показателей. Содержание нитритов было меньше в опыт-ной группе и составило 0,3 мг/л, тогда как в контроле данный показатель составил 0,5 мг/л, что, вероятно, связано с качеством поступающей воды, проходящей через систему фильтров и элек-трохимических реакторов и приобретающей в результате этого отрицательный ОВП. Активная реакция среды была слабощелочная и поддерживала здоровую среду организма молоди тиляпии. Нитраты составили 2,5 мг/л, что соответствует нормам ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая. Ги-гиенические требования и контроль за качеством».
Выращивание рыб, как правило, происходит в воде, активность электронов которой выше, чем во внутренней среде организма. В связи с этим часть энергии тратится на выравнивание ОВП, что снижает эффективность выращивания. В ходе эксперимента установлено, что даже при достаточно низкой для теплолюбивой тиляпии температуре воды – 21 °С (оптимальная 25–27 °C) –
и при отрицательном ОВП (–212 мВ) наблюдается высокий темп роста рыб (табл. 2).
Таблица 2
Рыбоводно-биологические показатели выращивания молоди тиляпии
Показатель Группа
Опытная Контрольная
Масса начальная, г 3,2 ± 0,6 2,9 ± 0,5
Масса конечная, г 8,56 ± 1,6 7,03 ± 1,5
Прирост, г 5,36 4,13
Коэффициент упитанности 1,15 0,7
Прирост среднесуточный, г 0,18 0,14
Относительный прирост, % 91,2 83,2
Выживаемость, % 98 98
Кормовой коэффициент, ед. 0,8 0,9
Период эксперимента, сут 30 30
Молодь тиляпии, выращиваемая в структурированной воде, обладала более высокими по-казателями интенсивности роста. Прирост рыб в этом варианте был несколько выше и составил 5,36 г, тогда как в контрольной группе данный показатель был ниже на 8 %. Коэффициент упи-танности молоди при выращивании в биологически активной воде был в 1,6 раз выше, чем
в контрольном варианте.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что структурированная вода способствует быстрому перевариванию пищи, а также более эффективному усвоению питательных веществ. Затраты корма на прирост массы рыбы в опытном варианте был на 0,1 ед. ниже, чем в контроль-ном.
Следующее экспериментальное выращивание провели в оптимальном для роста тиляпии температурном режиме 25–27 °C, при этом ОВП приблизили к уровню внутренней среды орга-низма (–96 мВ). В контрольном варианте вода подавалась из системы УЗВ, в опытных дополни-тельно проходила через систему активации воды. Гидрохимические показатели среды представ-лены в табл. 3.
Таблица 3
Гидрохимические показатели воды с измененным ОВП
Показатель Группа
Опытная 1 (ОВП –100 мВ) Опытная 2 (ОВП –160 мВ) Контрольная
pH 7,5 ± 0,03 7,5 ± 0,04 7,0 ± 0,03
No2, мг/л 0,2 ± 0,05 0,2 ± 0,05 0,5 ± 0,02
No3, мг/л 2,5 ± 0,2 2,5 ± 0,2 2,5 ± 0,3
t, °C 26,0 ± 0,24 26,0 ± 0,25 26,0 ± 0,27
ОВП, мВ –100 –160 +440
O2, мг/л 7,5 ± 0,13 7,2 ± 0,14 6,9 ± 0,08
В период проведения исследований средняя температура воды составляла 26 °С, с крат-ковременными перепадами до 27 °С, при оптимуме для тиляпии – 25–30 °С. Для оптимального развития и роста тиляпии необходимо соблюдение кислотно-щелочного равновесия, и среда должна быть либо слабокислой, либо слабощелочной в пределах 6,0–8,0 [9]. В опытных вариан-тах данный показатель находился в пределах нормы и его значение составляло 7–7,5. Концен-трация растворенного в воде кислорода в период опыта была стабильной и колебалась в незна-чительных пределах. В среднем в опытных и контрольном вариантах этот показатель соответ-ствовал 7 мг/л.
По полученным гидрохимическим данным видно, что катодная вода имеет ряд преиму-ществ и оказывает положительное влияние на состояние водной среды, а также на темп роста рыб, и позволяет уменьшить затраты кормов на единицу прироста (табл. 4).
Таблица 4
Результаты выращивания молоди тиляпии в воде с измененным ОВП и контроле
Показатель Группа
Опытная 1 (ОВП –100мВ) Опытная 2 (ОВП –160 мВ) Контрольная (ОВП +440 мВ)
Масса начальная, г 18,4 ± 8,1 18,6 ± 9,3 18,9 ± 9,5
Масса конечная, г 40,4 ± 10,5 29,5 ± 10,0 28,0 ± 9,8
Прирост, г 22,0 10,9 9,1
Коэффициент упитанности 1,5 1,2 0,8
Прирост среднесуточный, г 0,73 0,36 0,30
Прирост, % 74,8 45,3 38,8
Выживаемость, % 100 100 100
Кормовой коэффициент, ед. 0,7 0,7 0,8
Период эксперимента, сут 30 30 30
Результаты эксперимента позволили установить преимущество использования воды с ОВП –100 мB. Прирост массы рыб в этом варианте составил 22 г, что на 36 % больше, чем в контроле. Темп роста молоди тиляпии в опытных вариантах был более интенсивным.
Кормовой коэффициент в варианте 1 был ниже, чем в контрольном, и составил 0,7 ед. Выживаемость во всех вариантах составила 100 %. Коэффициент упитанности в первой опытной группе был сравнительно выше, чем во второй и контроле, что может свидетельствовать
о большем количестве энергии в организме рыб, которая тратится на внутренние процессы.
Результаты эксперимента по выращиванию тиляпии при различных температурах и ОВП показали, что даже при незначительном изменении электрохимического потенциала среды обитания рыб достигается высокий темп роста и увеличивается эффективность выращивания.
Условия обитания оказывают влияние на гематологические показатели рыб и вызывают их изменения в зависимости от температуры, содержания кислорода, растворенного в воде, солености, рН, состава и количества поедаемых кормов. Кровь, как наиболее лабильная ткань, быстро реагирует на действие различных факторов и приводит к восстановлению равновесия между организмом и средой [10]. У молоди тиляпии, выращиваемой в структурированной воде, отмечалось большее содержание гемоглобина (62–64 г/л) и белка (13,3–14,3 г/л) (табл. 5).
Таблица 5
Гематологические показатели молоди тиляпии
Показатель Группа
Опытная 1 (ОВП –100 мВ) Опытная 2 (ОВП –160 мВ) Контрольная
Hb, г/л 64 ± 0,20 62 ± 0,32 60 ± 0,34
ОСБ, г/л 14,3 ± 0,8 13,3 ± 0,03 11,5 ± 0,08
Более высокое содержание указанных показателей у рыб опытных вариантов свидетель-ствует об их хорошем физиологическом состоянии. В контрольном варианте эти показатели бы-ли несколько ниже.
Таким образом, по результатам проведенных исследований установлено, что выращивание молоди тиляпии в воде с ОВП способствует повышению эффективности выращивания
и улучшению физиологического состояния рыб.
Заключение
В ходе проведенных исследований установлено, что применение структурированной воды при выращивании молоди тиляпии способствует повышению темпа роста рыб. Использование воды с ОВП –100 мВ является наиболее эффективным, т. к. данный показатель приближен
к ОВП внутренней среды организма. Анализ гематологических показателей молоди тиляпии
не выявил негативного воздействия структурированной воды на рыб.
1. Бадьин В. И., Дробышевский Ю. В. Разработка препарата и способа его получения для стимуляции жизнедеятельности организма: отчет о НИР. М.: Мед-Чернобыль, 2005. 54 с.
2. Воейков В. Л. Вода с активным кислородом - вода жизни. Л.: Делфис, 2005. 22 с.
3. Прилуцкий В. И., Бахир В. М. Электрохимически активированная вода: аномальные свойства, механизм биологического действия. М.: Дашков и К, 1997. 151 с.
4. Головко Г. В., Ковтун М. В., Гетманчик И. Н., Морозова М. А., Радченко Ю. И. Влияние структурированной воды на развитие карповых рыб в раннем онтогенезе // Актуальные проблемы аквакультуры в современный период: сб. материалов Междунар. науч. конф. Ростов н/Д.: Изд-во АЗНИИРХ, 2013. С. 49-53.
5. Alltech Coppens. Каталог комбикормов фирмы «Соррens». URL: https://www.alltechcoppens.com/ru/%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B4%D1%83%D0%BA%D1%82%D1%8B/start-premium (дата обращения: 10.05.2020).
6. Пономарев С. В., Грозеску Ю. Н., Бахарева А. А. Индустриальное рыбоводство: учеб. СПб.: Лань, 2013. 420 с.
7. Правдин И. Ф. Руководство по изучению рыб (преимущественно пресноводных). М.: Пищ. пром-сть, 1996. 112 с.
8. Лаврентьева Н. М. Биологические особенности и хозяйственно-полезные качества голубой тиляпии (Оrеосhromis aureus) при выращивании в системе с замкнутым циклом водоснабжения: автореф. … дис. канд. биол. наук. М.: Изд-во РГАЗУ, 2009. 6 с.
9. Чмилевский Д. А., Руденко И. В. Влияние пониженной температуры на развитие гонад тиляпии (Tilapia mossambica Peters) // Всесоюз. конф. по раннему онтогенезу рыб. Киев, 1998. 123 с.
10. Головина Н. А. Морфофункциональная характеристика крови рыб-объектов аквакультуры // Тез. докл. по изучению крови рыб. М.: Наука и техника, 1977. 72 с.
