По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 639.371.2:574.24 DOI:10.33920/sel-09-2112-03

Влияние изменения температуры содержания на физиолого-биохимические показатели молоди осетровых в условиях индустриального выращивания

Елена Николаевна Бекина канд. биол. наук, старший научный сотрудник, ведущий научный сотрудник лаборатории осетроводства и акклиматизации, филиал по пресноводному рыбному хозяйству ФГБНУ «ВНИРО» (ВНИИПРХ), Россия, 141821, Московская область, Дмитровский городской округ, поселок Рыбное, д. 40а, e-mail: innovazii-vniiprh@mail.ru, ORCID: 0000-0001-7403-2927
Евгений Алексеевич Мельченков д-р биол. наук, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией осетроводства и акклиматизации, филиал по пресноводному рыбному хозяйству ФГБНУ «ВНИРО» (ВНИИПРХ), Россия, 141821, Московская область, Дмитровский городской округ, поселок Рыбное, д. 40а, e-mail: innovazii-vniiprh@mail.ru, ORCID: 0000-0002-3336-165Х
Александр Павлович Воробьёв ведущий специалист лаборатории осетроводства и акклиматизации, филиал по пресноводному рыбному хозяйству ФГБНУ «ВНИРО» (ВНИИПРХ), Россия, 141821, Московская область, Дмитровский городской округ, поселок Рыбное, д. 40а, e-mail: innovazii-vniiprh@mail.ru, ORCID: 0000-0002-0025-4292
Артур Алексеевич Арчибасов ведущий специалист лаборатории осетроводства и акклиматизации, филиал по пресноводному рыбному хозяйству ФГБНУ «ВНИРО» (ВНИИПРХ), Россия, 141821, Московская область, Дмитровский городской округ, поселок Рыбное, д. 40а., e-mail: innovazii-vniiprh@mail.ru, ORCID: 0000-0002-1576-4578
Юлия Александровна Новоселова инженер-рыбовод группы инкубации и выращивания рыбы, филиал по пресноводному рыбному хозяйству ФГБНУ «ВНИРО» (ВНИИПРХ), Россия, 141821, Московская область, Дмитровский городской округ, поселок Рыбное, д. 40а, e-mail: node-n@rambler.ru, ORCID: 0000-0001-8082-1340
Вера Вениаминовна Калмыкова канд. биол. наук, главный специалист лаборатории осетроводства и акклиматизации, филиал по пресноводному рыбному хозяйству ФГБНУ «ВНИРО» (ВНИИПРХ), Россия, 141821, Московская область, Дмитровский городской округ, поселок Рыбное, д. 40а, e-mail: innovazii-vniiprh@mail.ru, ORCID: 0000-0002-6949-9335

Представлены результаты воздействия физиологической нагрузки (резких перепадов температуры) на физиолого-биохимические показатели молоди осетровых (стерляди и сибирского осетра) в условиях индустриального выращивания. Показано, что температурные перепады в диапазоне ±15 °С со скоростью 5 °С/час на физиологически полноценной голодающей молоди осетровых в сторону понижения температуры являются обратимой физиологической нагрузкой, с которой молодь вполне справляется при включении соответствующих механизмов адаптации (выживаемость 100 %). Из исследованных физиолого-биохимических показателей температурный перепад в сторону понижения отражается на частоте дыхания (при понижении температуры на 5 °С в первый час воздействия она возрастает на 30 % от исходной, к третьему часу воздействия – при снижении температуры на 15 °С снижается 15 % от исходной) и уровне глюкозы в крови, который возрастает на 15, 30 и 50 % через каждый час нагрузки. Те же перепады в сторону повышения температуры включают развитие необратимых физиологических изменений, сопровождающихся проявлением острой стрессовой реакции и гибелью молоди в зависимости от силы и длительности действия температурного фактора: в ходе первого часа нагрузки частота дыхания увеличивается в 2 раза, в ходе второго часа – в 2,5 раза, входе третьего часа – в 3 раза. Уровень глюкозы в крови увеличивается в течение первого часа на 10 %, в течение второго часа – в 2 раза, в течение третьего часа – в 3 раза от исходного. Увеличение уровня лактата в крови в 5 раз от исходного отмечается в интервале между 2-3 часом воздействия. Острая стрессовая реакция за пределами адаптационных возможностей проявляется также в падении выживаемости рыбы на 2-3 часу повышения температуры соответственно с 80-90 % до 0 % от общего количества рыб в эксперименте.

Литература:

1. Бекина, Е.Н. Влияние физиологической нагрузки (голодания) на реализацию продукционных возможностей и показатели физиологического состояния молоди стерляди в условиях индустриального выращивания / Е.Н. Бекина, Е.А. Мельченков, Т.А. Канидьева, А.П. Воробьёв, А.А. Арчибасов, А.Н. Кимеева // Рыбоводство и рыбное хозяйство. – 2019. – № 10. - С. 52-65.

2. Бекина, Е.Н. Физиолого-биохимический мониторинг как средство контроля за технологическим процессом индустриального выращивания осетровых / Е.Н. Бекина, Е.А. Мельченков, Т.А. Канидьева, Н.А. Козовкова, В.А. Илясова, В.В. Калмыкова, А.П. Воробьёв, А.А. Арчибасов, Ю.А. Антипина, А.В. Мищенко // Рыбоводство. – 2020. – № 3-4. - С. 20-24.

3. Валова, В.Н. Физиологический статус сеголеток калуги и реципрокного гибрида стерлядь × калуга в период зимовки / В.Н. Валова // Известия ТИНРО. - 2015. - Т. 182. – С. 226-241.

4. Волосников, Г.И. Сравнительный анализ морфометрических показателей стерляди зимовальных ям Нижнего Иртыша / Г.И. Волосников, А.С. Алдохин // Вестник АГТУ. Серия: Рыбное хозяйство. - 2018. - № 4. - С. 90-95. — DOI: 10.24143/2073-5529-2018-4-90-95

5. Гершунская, В.В. Влияние условий предубойного выдерживания на химический состав и органолептические показатели гибридов осетровых рыб / В.В. Гершунская, М.В. Арнаутов, И.В. Бурлаченко, Р.В. Артемов, А.В. Артемов, А.С. Сафронов // Состояние и пути развития аквакультуры в Российской Федерации: материалы IV национальной научно-практической конференции (Калининград, 08–10 октября 2019 года). – Саратов: ООО Амирит, 2019. – С. 69-74.

6. Голованов, В.К. Температурный оптимум и верхняя температурная граница жизнедеятельности осетровых видов рыб / В.К. Голованов, И.Л. Голованова // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Рыбное хозяйство. – 2015. – № 3. – С. 110-118.

7. Егорова, В.И. Ветеринарно-санитарная оценка качества и безопасности товарной стерляди, выращенной с использованием рециркуляционных технологий / В.И. Егорова, В.В. Наумова, Д.А. Кирьянов, Е.В. Свешникова, А.Н. Смирнова // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Рыбное хозяйство. 2018. – № 4. – С. 111-116. — DOI: 10.24143/2073-5529-2018-4-111-116.

8. Лапухин, Ю.А. Сравнительная оценка функционального состояния молоди гибрида стерлядь × белуга / Ю.А. Лапухин, С.В. Пономарев, М.Н. Сорокина // Вестник Астраханского государственного технического университета. – 2008. – № 3(44). – С. 14-17.

9. Лиманский, В.В. Инструкция по физиолого-биохимическим анализам рыбы / В.В. Лиманский, А.А. Яржомбек, Е.Н. Бекина, С.Б. Андронников. – М.: ВНИИПРХ, 1984. - 59 с.

10. Мибуро, З. Эффект низких температур водной среды на молоди русского осетра и его гибридных форм с сибирским видом выращиваемой в садках в условиях Нижнего Поволжья / З. Мибуро // Наука и практика - 2018: материалы Всероссийская междисциплинарная научная конференция (Астрахань, 18–23 июня 2018 года). – Астрахань: АГТУ, 2018. – С. 21.

11. Микодина, Е.В. Физиолого-биохимические исследования функционального гомеостаза рыб / Е.В. Микодина, М.И. Шатуновский // Вопросы ихтиологии. – 2013. – Т. 53, № 1. – С. 113-118. — DOI: 10.7868/S0042875213010098.

12. Пономарева, Е.Н. Динамика функционального состояния молоди гибрида руссколенского осетра при моделировании условий выращивания в установке замкнутого водоснабжения / Е.Н. Пономарёва, Г.Ф. Металлов, В.А. Григорьев, А.В. Ковалёва, С.В. Пономарёв, О.А. Левина // Известия ВУЗов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. - 2012. - № 5. - C. 72-76.

13. Рубан, Г.И. Адаптивные эколого-морфологические особенности сибирского осетра (Acipenser baerii Brandt) / Г.И. Рубан // Биология внутренних вод. – 2019. № 2-1. – С. 71-78. — DOI 10.1134/S032096521902013X

14. Чебанов, М.С. Руководство по разведению и выращиванию осетровых рыб / М.С. Чебанов, Е.В. Галич, Ю.Н. Чмырь. – М.: Росинформагротех, 2004. – 136 с.

15. Чипинов, В.Г. Особенности выбора видов осетровых для выращивания в УЗВ и опыт транспортировки молоди при высоких летних температурах / В.Г. Чипинов, М.В. Коваленко, А.В. Храмова // Вестник Астраханского государственного технического университета. – 2006. – № 3(32). – С. 59-63.

16. Яржомбек, А.А. Экология рыб / А.А. Яржомбек, А.В. Козлов. – Калуга: Изд-во «Эйдос», 2010. – 146 с. (С. 49-63).

17. Furne, M. Starvation in Fish – Sturgeon and Rainbow Trout as Examples / M. Furne, A. Sanz // Handbook of Famine, Starvation, and Nutrient Deprivation. Preedy V., Patel V. (eds.). – Cham: Springer, 2018. – DOI: 10.1007/978-3-319-40007-5_14-1

18. Lukiyanov, S.V. Early Development of the Siberian Sturgeon Acipenser baerii (Acipenseridae) in Different Salinity Conditions / S.V. Lukiyanov, V.A. Kuznetsov, E.A. Lobachyov //J. Ichthyol. – 2018. – № 58. – P. 552. – https://doi.org/10.1134/S0032945218040100

19. Simide, R. Siberian sturgeon blood counts/ R. Simide, S. Gaylard, S. Richard // Siberian sturgeon (Acipenser baerii, Brandt, 1869). Volume 2 - Agriculture. Ed. Williot P., Nonnott G., Chebanov M. – Springer, Cham, 2018.

20. Zarejabad, A.M. Effects of rearing temperature on hematological and biochemical parameters of great sturgeon (Huso huso Linnaeus, 1758) juvenile /A.M Zarejabad, M. Sudagar, S. Pouralimotlagh, K. D. Bastami// Comp. Clin. Pathol. – 2010. – № 19. – P.367-371. — DOI 10.1007/s00580-009-0880-1

1. Bekina, E.N., Mel’chenkov, E.A., Kanid’eva, T.A., Vorob’yov, A.P., Archibasov, A.A., Kimeeva, A.N. Vliyanie fiziologicheskoj nagruzki (golodaniya) na realizaciyu produkcionnyh vozmozhnostej i pokazateli fiziologicheskogo sostoyaniya molodi sterlyadi v usloviyah industrial’nogo vyrashchivaniya [Effect of physiological stress (fasting) on implementation of production capabilities and physiological status parameters of juvenile sterlets in the conditions of industrial breeding]. Fish breeding and fishery, 2019, no. 10, pp. 52-65 (in Russian)

2. Bekina, E.N., Mel’chenkov, E.A., Kanid’eva, T.A., Kozovkova, N.A., Ilyasova, V.A., Kalmykova, V.V., Vorob’yov, A.P., Archibasov, A.A., Antipina, YU.A., Mishchenko, A.V. Fiziologo-biohimicheskij monitoring kak sredstvo kontrolya za tekhnologicheskim processom industrial’nogo vyrashchivaniya osetrovyh [Physiological and biochemical monitoring as means of control over the technological process of industrial sturgeon breeding]. Rybovodstvo [Fish breeding], 2020, no. 3-4, pp. 20-24 (in Russian)

3. Valova, V.N. Fiziologicheskij status segoletok kalugi i reciproknogo gibrida sterlyad’ × kaluga v period zimovki [Physiological status of fingerlings of kaluga and reciprocal sterlet x kaluga hybrid during wintering]. Izvestiya TINRO, 2015, vol. 182, pp. 226-241 (in Russian)

4. Volosnikov, G.I., Aldohin, A.S. Sravnitel’nyj analiz morfometricheskih pokazatelej sterlyadi zimoval’nyh yam Nizhnego Irtysha [Comparative analysis of morphometric parameters of sterlets wintering holes in the lower reaches of the Irtysh river]. Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Fishery, 2018, no. 4, pp. 90-95. DOI: 10.24143/2073-5529-20184-90-95. (in Russian)

5. Gershunskaya, V.V., Arnautov, M.V., Burlachenko, I.V., Artemov, R.V., Artemov, A.V., Safronov, A.S. Vliyanie uslovij predubojnogo vyderzhivaniya na himicheskij sostav i organolepticheskie pokazateli gibridov osetrovyh ryb [Effects of before-slaughter ageing for chemical composition and organoleptic parameters of sturgeon hybrids]. In: Sostoyanie i puti razvitiya akvakul’tury v Rossijskoj Federacii: Materialy IV nacional’noj nauchno-prakticheskoj konferencii, Kaliningrad, 08–10 oktyabrya 2019 goda. [Aquaculture status and development trends in the Russian Federation: Materials of the 4th National Scientific and Practical Conference, Kaliningrad, 08–10 October 2019.]. OOO Amirit, Saratov, 2019, pp. 69-74 (in Russian)

6. Golovanov, V.K., Golovanova, I.L. Temperaturnyj optimum i verhnyaya temperaturnaya granica zhiznedeyatel’nosti osetrovyh vidov ryb [Temperature optimum and upper temperature threshold of sturgeon vital activity]. Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Fishery, 2015, no. 3, pp. 110-118 (in Russian)

7. Egorova, V.I., Naumova, V.V., Kir’yanov, D.A., Sveshnikova, E.V., Smirnova, A.N. Veterinarno-sanitarnaya ocenka kachestva i bezopasnosti tovarnoj sterlyadi, vyrashchennoj s ispol’zovaniem recirkulyacionnyh tekhnologij [Veterinary-sanitary evaluation of quality and safety of commercial sturgeons bred using recirculation technologies]. Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Fishery, 2018, no. 4, pp. 111-116. DOI: 10.24143/2073-5529-2018-4-111-116 (in Russian)

8. Lapuhin, YU.A., Ponomarev, S.V., Sorokina, M.N. Sravnitel’naya ocenka funkcional’nogo sostoyaniya molodi gibrida sterlyad’ × beluga [Comparative evaluation of functional status of juvenile sterlet × beluga hybrids]. Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Fishery, 2008, no. 3(44), pp. 14-17 (in Russian)

9. Limanskij, V.V., YArzhombek A.A., Bekina E.N., Andronnikov S.B. Instrukciya po fiziologobiohimicheskim analizam ryby [Instructions for Physiological and Biochemical Analysis of Fish]. VNIIPRH, Moscow, 1984. 59 p. (in Russian)

10. Miburo, Z. Effekt nizkih temperatur vodnoj sredy na molodi russkogo osetra i ego gibridnyh form s sibirskim vidom vyrashchivaemoj v sadkah v usloviyah Nizhnego Povolzh’ya [Effect of low temperatures of aquatic environment on juvenile Russian sturgeon and its hybrid forms with Siberian sturgeon bred in fish tanks in the conditions of the Lower Volga Region]. Nauka i praktika - 2018: materialy Vserossijskaya mezhdisciplinarnaya nauchnaya konferenciya, Astrahan’, 18–23 iyunya 2018 goda [Science and Practice - 2018: Materials of the Russian Interdisciplinary Scientific Conference, Astrakhan, 18–23 June 2018 – Astrakhan: Astrakhan State Technical University]. AGTU, Astrahan’, 2018, p. 21 (in Russian)

11. Mikodina, E.V., SHatunovskij, M.I. Fiziologo-biohimicheskie issledovaniya funkcional’nogo gomeostaza ryb [Physiological and biochemical study of functional fish homeostasis]. Journal of Ichthyology , 2013, vol. 53, no. 1, pp. 113-118. DOI: 10.7868/ S0042875213010098 (in Russian)

12. Ponomareva, E.N., Metallov, G.F., Grigor’ev, V.A., Kovalyova, A.V., Ponomaryov, S.V., Levina, O.A. Dinamika funkcional’nogo sostoyaniya molodi gibrida russko-lenskogo osetra pri modelirovanii uslovij vyrashchivaniya v ustanovke zamknutogo vodosnabzheniya [Dynamics of functional status of juvenile hybrid of Russian Lena sturgeon when simulating breeding conditions in the recirculating aquaculture system]. Izvestiya VUZov. Severo-Kavkazskij region. Estestvennye nauki. [News of Higher Educational Institutions. North Caucasian Region. Natural sciences], 2012, no. 5, pp. 72-76 (in Russian)

13. Ruban, G.I. Adaptivnye ekologo-morfologicheskie osobennosti sibirskogo osetra (Acipenser baerii Brandt) [Adaptive ecological and morphological characteristics of Siberian sturgeon (Acipenser baerii Brandt)]. Biology of inland waters, 2019, no. 2-1, pp. 71-78. DOI 10.1134/S032096521902013X. (in Russian)

14. CHebanov, M.S., Galich, E.V., CHmyr’, YU.N. Rukovodstvo po razvedeniyu i vyrashchivaniyu osetrovyh ryb [Guideline for sturgeon culture and breeding]. Rosinformagrotekh, Moscow, 2004. 136 p. (in Russian)

15. CHipinov, V.G., Kovalenko, M.V., Hramova, A.V. Osobennosti vybora vidov osetrovyh dlya vyrashchivaniya v UZV i opyt transportirovki molodi pri vysokih letnih temperaturah [Special aspects of sturgeon type selection for breeding in recirculating aquaculture system and juvenile fish transportation experiment at high summer temperatures]. Vestnik of Astrakhan State Technical University, 2006, no. 3(32), pp. 59-63 (in Russian)

16. YArzhombek, A.A., Kozlov, A.V. Ekologiya ryb [Fish ecology]. Ejdos, Kaluga, 2010, pp. 49-63. (in Russian)

17. Furne, M., Sanz, A. Starvation in Fish – Sturgeon and Rainbow Trout as Examples. In: Handbook of Famine, Starvation, and Nutrient Deprivation. Eds. Preedy V., Patel V. Springer, Cham, 2017. DOI: 10.1007/978-3-319-40007-5_14-1

18. Lukiyanov, S.V., Kuznetsov, V.A., Lobachyov, E.A. Early Development of the Siberian Sturgeon Acipenser baerii (Acipenseridae) in Different Salinity Conditions. J. Ichthyol., 2018, no. 58, pp. 552. https://doi.org/10.1134/S0032945218040100

19. Simide, R., Gaylard, S., Richard, S. Siberian sturgeon blood counts. In: Siberian sturgeon (Acipenser baerii, Brandt, 1869) Volume 2 - Agriculture. Eds. Williot P., Nonnott G., Chebanov M. Springer, Cham, 2018.

20. Zarejabad, A.M, Sudagar, M., Pouralimotlagh, S. et al. Effects of rearing temperature on hematological and biochemical parameters of great sturgeon (Huso huso Linnaeus, 1758) juvenile Comp Clin Pathol., 2010, no.19,pp. 367-371. https://doi.org/10.1007/s00580-0090880-1

Физиолого-биохимические исследования в аквакультуре, как правило, направлены на достижение целей прикладного характера: детализацию и углубление знаний в области биологических основ разведения рыб в искусственных условиях, оптимизацию процессов получения половых продуктов, личинок и молоди рыб, совершенствование методов выращивания товарной продукции и посадочного материала, повышение эффективности кормления и селекционно-племенной работы, проведение мероприятий, направленных на борьбу с потенциальными болезнями в индустриальных условиях.

Для любой из выше перечисленных целей определение функциональных возможностей объектов разведения, их способности к адаптации в искусственно созданной среде, а также устойчивости к действию экстремальных факторов является необходимой частью совершенствования производственного процесса или его составных частей.

В арсенале современных методов мониторинга и комплексной оценки физиологического состояния рыб все большее место занимают биохимические маркеры, которые широко используются в медицине для экспресс-диагностики пограничных состояний человека. Диапазон измерения большинства биохимических показателей крови объектов аквакультуры укладывается в доверительные границы определения соответствующих параметров на этих приборах, а методика проведения анализа проста (достаточно одной капли свежевыпущенной или стабилизированной крови). Однако для мониторинга физиологического состояния объектов аквакультуры по данным экспресс-анализа требуется обобщение и систематизация его результатов, которые позволят выявить референсные значения нормы реакции физиологически благополучной рыбы для каждого успешно протекающего технологического этапа. Такие данные могут рассматриваться, как показатели технологической нормы для каждого конкретного объекта с учетом стадии его онтогенеза (возраста, пола, зрелости половых продуктов) и этапа технологического цикла (подращивания, товарного выращивания, зимнего содержания). Эти знания для рыбоводов и разработчиков новых технологий облегчат задачу определения вектора отклонения физиологического состояния объекта от технологической нормы, повысят эффективность корректировки негативных последствий, которые возникают под воздействием факторов, нарушающих штатный ход рыбоводного процесса [1-3; 7; 8; 11; 12; 17; 18; 20]. Для оценки потенциальных возможностей рыбы противостоять негативным воздействиям разрабатываются также специальные методы функциональных нагрузок [6; 12; 14], позволяющие оценить качество выращиваемой рыбы с точки зрения ее экологической пластичности (терморезистентности, солеустойчивости, оксирезистентности) по отношению к экстремальным экологическим факторам. Нами была продолжена ранее начатая работа [1] по определению влияния негативных факторов в индустриальном рыбоводстве на физиологическое состояние объектов разведения. Экологически значимыми негативными факторами для объектов аквакультуры являются температурные перепады и температуры за пределами оптимума [6; 13; 16; 19], которые могут оказывать негативное воздействие при транспортировках рыбы [15], предубойном передерживании [5], сбоях в системе водоподачи в хозяйствах на сбросных водах ГРЭС, зимовке [3; 4; 10].

Для Цитирования:
Елена Николаевна Бекина, Евгений Алексеевич Мельченков, Александр Павлович Воробьёв, Артур Алексеевич Арчибасов, Юлия Александровна Новоселова, Вера Вениаминовна Калмыкова, Влияние изменения температуры содержания на физиолого-биохимические показатели молоди осетровых в условиях индустриального выращивания. Рыбоводство и рыбное хозяйство. 2021;12.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: