Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,087

PROBLEMS OF BREEDING OF STURGEON LARVAE AND FRY UNDER INTENSIVE AQUACULTURE CONDITIONS AND WAYS OF THEIR SOLUTION

Abrosimova K.S. 1 Abrosimova N.A. 1 Vasiljeva L.M. 2
1 Affiliation of Razumovsky Moscow State University of Technologies and Management
2 Astrakhan State University
Проведен сравнительный анализ результатов кормления личинок и мальков бестера по традиционной технологии кормами с повышенной долей мономерных форм и разработанной нами с двухуровневым кормлением. Новая технология предусматривает замену стартового корма первого уровня на корм с преобладанием полимерных форм питательных веществ с более высокой молекулярной массой с учетом возрастных изменений ферментовыделительной системы пищеварительного тракта. Учитывались следующие показатели: темп роста, выживаемость, упитанность, кормовые затраты, показатели липидного и энергетического обмена, антиоксидантной защиты. В результате выращивания определено, что своевременная смена корма способствует повышению продуктивности и жизнеспособности молоди и может стать существенным резервом повышения выживаемости, хорошего физиолого-биохимического статуса и здоровья при пастбищном и товарном выращивании.
We have analyzed and compared results of feeding bester larvae and fry by a traditional technology where feeds are used with a higher proportion of monomeric forms, and a novel technology, developed by us, with two-level feeding. The new technology involves the replacement of a starter feed which is used in the first feeding by the feed in which polymeric forms of nutrients with higher molecular weight predominate and age-related changes in the enzyme-secreting system of the digestive tract are taken into account. The following factors have been considered: growth rate, survival, fatness, feed costs, lipid and energy metabolism, antioxidant properties. As a result of growing it is determined that a timely change of feeds enhances the productivity and viability of juveniles and can be a significant source of increasing survival, good physiological and biochemical status and fish health during ranching and commercial breeding.
bester
starter feeds
growth rate
survival
fatness
feed costs
physiological status
1. Abrosimov S.S. Stress-faktory i ih vlijanie na fiziologo-biohimicheskij status molodi osetrovyh // Tr. Kubanskogo gos. agrarnogo un-ta. 2008. Vyp. 3(12). рр. 93–98.
2. Abrosimova E.B. Napravlennost obmena veshhestv pri nekroze zhabr u molodi bestera // Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij. Severo-Kavkazskij region. Estestvennye nauki. 2009. no. 2. рр. 82–84.
3. Abrosimova N.A., Abrosimov S.S., Saenko E.M. Kormovoe syre i dobavki dlja obektov akvakultury. Rostov-na-Donu: «Jeverest», 2006. 144 р.
4. Bondarenko L.G. Biologicheskie osnovy razrabotki suhih granulirovannyh kormov dlja lichinok osetrovyh ryb na primere bestera i russkogo osetra: dis. … kand. biol. nauk. M., 1985. 169 р.
5. Vasileva L.M. Biologicheskie i tehnologicheskie osobennosti tovarnoj akvakultury osetrovyh v uslovijah Nizhnego Povolzhja. Astrahan, 2000. 189 р.
6. Dudko Ju.V. Optimizacija vyrashhivanija molodi sevrjugi Acipenser stellatus donensis Zovetzky pri iskusstvennom vosproizvodstve: avtoref. dis. ... kand. biol. nauk. Astrahan, 2010. 16 р.
7. Ponomarjov S.V., Ivanov D.I. Osetrovodstvo na intensivnoj osnove. M.: Kolos, 2009. 312 р.
8. Ostroumova I.N. Biologicheskie osnovy kormlenija ryb. SPb.: IP «Kompleks», 2001. 372 р.
9. Ugolev A.M. Estestvennye tehnologii biologicheskih sis¬tem. L.: Nauka, 1987. 317 s.
10. Yasuhira Kono. Generation of Superoxid radical during Antioxidation of Hydroxylamine and assay for SOD // Biochemistry and Biophys. 1983. Vol. 186. no. 6. рр. 119–195.
11. Taylor, S.L. Sensitive Fluoremtric Metod for Tissue Tocopherol analys // Lipids. 1980. Vol. 10. no. 6. рр. 407–412.
12. Watanabe T. Lipid nutrition of fish // Biochem. Physiol. 1982. 73B. no. 1. рр. 3–15.

Интенсивное осетроводство – одно из перспективных направлений современной аквакультуры. Однако при всех положительных технологических возможностях, позволяющих контролировать и регулировать качество среды обитания и питания, проводить профилактические и лечебные мероприятия, интенсивное рыбоводство не снимает проблемы, связанные со здоровьем и, соответственно, с ростом, развитием и выживаемостью рыб. Наиболее распространенными заболеваниями осетровых в интенсивной индустриальной аквакультуре являются алиментарные, что обусловлено кормлением исключительно искусственными комбикормами. Плохое качество кормов, несоответствие их физиологической потребности рыб в питательных и биологически активных веществах, неправильный режим кормления ухудшают физиологическое состояние организма, способствуют замедлению роста и развитию тяжелых патологий, часто вызывающих массовую гибель. Более 50 % потерь приходится на дисбактериоз, в частности его специфическое проявление – тимпания, как следствие нарушения нормальной эндомикрофлоры кишечника.

В отечественной аквакультуре согласно принятым технологиям личинок и мальков осетровых рыб кормят единым стартовым комбикормом в течение 35–45 суток до выпуска в естественные водоемы или товарное выращивание [5, 7].

Для современных стартовых комбикормов характерна высокая дисперсность протеина и повышенная доля мономерных форм, что положительно сказывается на выращивании личинок. Однако длительное кормление такими кормами не учитывает поэтапное формирование ферментовыделительной системы молоди в ранний постэмбриональный период развития. Установлено, что соотношение активности между основными пищеварительными ферментами практически стабилизируется к 25 суткам активного питания мальков, что свидетельствует о новом уровне развития их организма и предполагает необходимость качественно нового состава комбикорма. Согласно нашим наблюдениям при длительном кормлении мальков высокодисперсными кормами (более 25 суток) у них зачастую наблюдается тимпания, что, соответственно, существенно снижает результативность выращивания молоди. Это обусловило задачу наших исследований, которая заключалась в оптимизации процесса кормления мальков осетровых как фактора, определяющего их продуктивность и жизнеспособность.

Материал и методы исследований

Объектом исследований служили личинки и мальки бестера. Кормление их осуществляли по следующей схеме: 1-й этап – кормление в течение 20 суток от начала активного питания кормом рецептуры Старт-1; 2-й этап – после сортировки на 2 группы в течение 21–45 суток кормление 1-й группы Стартом-1 и 2-й группы Стартом-2.

Рыб содержали в бассейнах ИЦА-1 площадью 1 м2 с круговым током воды. Термический, кислородный и гидрохимический режим (в части ионно-солевого и биогенного состава) в бассейнах был достаточно благоприятным для выращивания осетровых на протяжении всего периода исследований (t = 19,7–25,3 °С, О2 = 6,6–7,8 мг/л, рН – 8,0–8,3 ед.).

Биологическое и продуктивное действие комбикормов и физиологическое состояние молоди бестера оценивали по темпу роста, выживаемости, упитанности по Фультону, затратам кормов, эффективности использования протеина (ЭИП) и энергии (ЭИЭ) на единицу прироста. Содержание основных групп органических и минеральных веществ, фракционный состав общих липидов определяли по общепринятым методикам в прописи Н.А. Абросимовой с соавторами [3].

Жирные кислоты определяли методом газожидкостной хроматографии на хроматографе «ЦВЕТ-5». В качестве метчиков использовали стандартные смеси метиловых эфиров жирных кислот – «Sigma-189-1» и «Sigma-189-6».

Определение активности супероксиддисмутазы проводили гидроксиламиновым методом [10], a-токоферола – флуорометрическим методом [11].

Результаты исследований и их обсуждение

Известно, что на начальных этапах постэмбриогенеза у осетровых, как и других рыб, доминирует мембранное пищеварение [8, 9]. Повышенный уровень высокодисперсных белков в диетах рыб на начальных этапах кормления оказывает значительное улучшение роста личинок. В дальнейшем с возрастом наблюдается снижение темпа роста, сопровождающееся физиологическими изменениями, такими как ухудшение картины крови, увеличение печени и изменение ее структуры [8], что подтверждается теорией А.М. Уголева [9]. Согласно этой теории при длительном кормлении диетами с преобладанием мономерных форм вступает в действие бактериостимулирующий фактор, снижающий доступность таких кормов. Кроме того, для нормального развития организма необходима соответствующая нагрузка, в частности перевод организма на полимерные формы питательных веществ с более высокой молекулярной массой.

Основываясь на теории А.М. Уголева, нами были разработаны 2 варианта комбикормов, достаточно близких по содержанию основных групп органических и минеральных веществ, что достигалось соответствующим набором кормового сырья, но при этом они отличались фракционным составом протеина (табл. 1).

Оба варианта кормов обогащали дополнительно 2 % кормовой липидной добавки. Кроме того, в корм рецептуры Старт-2 вводили 0,2 % лактобактерина.

Кормление личинок бестера начинали после перехода их на активное питание при массе 33 мг согласно разработанной схеме (табл. 2).

Результаты выращивания на 1 этапе кормления сравнимы с литературными данными [4, 6]. Положительный эффект этих кормов, в том числе Старт-1, обусловлен высокой дисперсностью растворимых белковых веществ за счет гидролизатов и бульонов.

Таблица 1

Фракционный состав протеина экспериментальных кормов, г/кг

Вариант комбикорма

Сумма растворимых белковых веществ

Высокомолекулярные белки, М.М. более 10 тыс. Да

Полипептиды, М.М. 1,5–10 тыс. Да

Олигопептиды, М.М. менее 1,5 тыс. Да

Старт-1

218,9

45,1

85,8

88,0

Старт-2

132,7

33,1

59,3

40,3

Таблица 2

Рыбоводно-биологические показатели выращивания молоди бестера

Показатели

1 этап

2 этап

Старт-1

Старт-1

Старт-2

Начальная масса, г

0,033 ± 0,001

0,624 ± 0,15

0,624 ± 0,15

Конечная масса, г

0,624 ± 0,15

2,433 ± 0,162

3,221* ± 0,165

Темп роста, мг/сут

29,55

72,36

103,88

Выживаемость, %

62,3

64,5

83,9

Коэффициент упитанности, ед.

0,69 ± 0,01

0,88 ± 0,01

0,87 ± 0,01

Затраты кормов, 1/г прироста

1,2

1,3

1,1

ЭИП, %

28,4

37,1

ЭИЭ, %

32,2

41,1

Примечание. * – P > 0,05.

По достижении средней массы около 0,6 г мальков бестера после сортировки по массе пересаживали поровну в бассейны для дальнейшего выращивания.

Полученные рыбоводно-биологические показатели свидетельствовали о более высокой эффективности смены рациона на 2-м этапе выращивания по сравнению с традиционным методом.

Так, весовой рост мальков при смене корма Старт-1 на Старт-2 был выше на 43,6 %, что обеспечило более высокую на 32,4 % конечную массу. Смена рациона способствовала и большей на 30 % выживаемости мальков.

Известно, что наиболее оптимальным является рацион, при котором протеин максимально используется на рост, а энергетические траты осуществляются за счет липидов и углеводов пищи [9]. На 2-м этапе кормления комбикормом Старт-2 затраты кормов на единицу прироста уменьшились на 0,2 ед., а ЭИП и ЭИЭ на прирост рыб повысилась соответственно на 30,6 и 27,6 %. Положительный рыбоводный эффект подтвердился и физиологическим состоянием рыб (особи с признаками тимпании исключались).

Различия в содержании органических и минеральных веществ у мальков бестера обеих групп по завершении 2-го этапа были незначительны и не превышали 5,4 %.

Известно, что липиды являются важнейшими биологическими эффекторами, регуляторами и медиаторами, участвующими практически во всех важнейших физиологических процессах, происходящих в организме, и биохимических реакциях. Вероятно, поэтому более значимы различия липидного состава мальков (табл. 3).

Так, содержание триацилглицеридов, моноацилглицеридов и НЭЖК уменьшилось соответственно на 11,1; 12,5 и 12,7 % при одновременном повышении уровня фосфолипидов и эфиров холестерина – на 30,6 %. Различия по содержанию холестерина и диацилглицеридов были незначительными и составили соответственно 6,3 и 4,8 %.

Таблица 3

Липидный состав мальков бестера по завершении кормления, % общих липидов

Показатели

1-я группа

2-я группа

Триацилглицериды

58,6 ± 1,1

52,1 ± 1,1*

Фосфолипиды

20,6 ± 0,5

26,9 ± 0,9*

Холестерин

7,9 ± 0,2

8,4 ± 0,1

Эфиры холестерина

3,6 ± 0,1

4,2 ± 0,3

Моноацилглицериды

1,6 ± 0,3

1,4 ± 0,4*

Диацилглицериды

2,1 ± 0,2

2,2 ± 0,6

НЭЖК

5,5 ± 0,4

4,8 ± 0,5*

Примечание. НЭЖК – неэстерифицированные жирные кислоты; * – P > 0,05.

Отмеченные различия в составе общих липидов свидетельствуют об улучшении физиологического статуса молоди при смене рациона и подтверждаются существенным повышением уровня фосфолипидов и снижением содержания моноацилглицеридов и НЭЖК.

Адекватным показателем физиологического состояния рыб служат соотношение полиеновых кислот ωЗ/ω6, фосфолипидно-триацилглицериновый коэффициент (ФЛ/ТАГ), коэффициент Дьердии (ХС/ФЛ), уровень антиоксидантов, характеризующие липидный и энергетический обмен [1, 12]. В результате анализа отмечены различия данных показателей у мальков бестера в зависимости от состава корма (рисунок).

pic_20.wmf

Показатели физиологического состояния молоди бестера по завершении кормления: α-токоферол, СОД – ед. активности; 22:6 ω3 – % суммы жирных кислот

Так, по завершении 2-го этапа кормления у молоди на корме Старт-2 фосфолипидно-триацилглицериновый коэффициент и соотношение w3/w6 в общих липидах превышали аналогичные показатели у рыб на корме Старт-1 на 48,6 и 46,2 % при близких величинах коэффициента Дьердии. Кроме того, соотношение w3/w6 и содержание докозагексаеновой жирной кислоты (22:6 w3) у молоди на корме Старт-2 также превышало данный показатель по сравнению со Стартом-1 соответственно на 46,2 и 12,5 %.

Полученные нами показатели липидного и обмена согласуются с данными Е.Б. Абросимовой [2], согласно которым у физиологически здоровой молоди бестера величина фосфолипидно-триацилглицеринового коэффициента и коэффициента Дьердии составляет соответственно 0,44 и 0,33 ед.

Активность СОД у бестера на корме Старт-2 была выше на 23,4 % при, хотя и незначительном, но повышении активности a-токоферола. Можно предположить, что для поддержания сбалансированного метаболизма, в том числе для регуляции процессов перекисного окисления липидов, у молоди при смене корма расходуется меньше составляющих антиоксидантную защиту организма, что имеет важное значение в адаптации организма к эндо- и экзофакторам.

Таким образом, своевременная смена рациона, основанная на возрастных изменениях функциональных особенностей пищеварительной системы ранней молоди бестера, способствовала повышению эффективности выращивания за счет повышения темпа роста, выживаемости мальков и эффективности использования протеина и энергии на рост, а также снижения затрат и эффективности использования корма на прирост. Кроме того, при такой системе кормления у молоди бестера тимпании не наблюдали, в том числе в подконтрольных производственных бассейнах. При кормлении однообразным кормом количество мальков с различной стадией тимпании составляло более 30 %.

Рецензенты:

Пономарев С.В., д.б.н., профессор, директор инновационного центра «Биоаквапарк – НТЦ аквакультуры», г. Астрахань;

Шкурат Т.П., д.б.н., профессор, зав. кафедрой генетики и биохимии, Академия биологии и биотехнологии, Южный федеральный университет, г. Ростов-на-Дону.

Работа поступила в редакцию 14.01.2015.