СПОСОБ ПОДРАЩИВАНИЯ ЛИЧИНОК ОСЕТРОВЫХ РЫБ Российский патент 2005 года по МПК A01K61/00 

Изобретение относится к области рыбоводства и может быть использовано при индустриальном выращивании осетровых рыб.

Улучшение качества «заводской» молоди, повышение ее адаптивных свойств является одной из основных задач осетроводства.

У осетровых рыб, как и у других позвоночных, тиреоидные гормоны (тироксин, Т4 и трийодотиронин, Т3) и глюкокортикоиды, в частности кортизол, присутствуют в организме, начиная с яйцеклетки.

На 3-4 день после выклева из оболочек базовые уровни как тироксина, так и кортизола увеличиваются и достигают максимума незадолго до перехода на активное питание (43-44 стадии). Уровни трийодотиронина изменяются незначительно.

Это свойство и предлагается использовать для стимуляции развития осетровых рыб.

Наиболее близким по технической сущности (прототип) является способ подращивания личинок морских рыб, включающий гормональную обработку личинок на стадии выклева путем погружения на 1 час в специальные емкости с трийодотиронином в концентрации 2,6 мг/л в комплексе с кортизолом в концентрации 0,1 мг/л [1].

У обработанных личинок ускоренно развивались кишечник и почки, уменьшились колебания размерно-весовых показателей, несколько увеличилась выживаемость, хотя скорость роста не изменилась.

Недостатком известного способа является его невысокая эффективность при использовании больших доз Т3, а также отсутствие учета сроков естественного изменения (базового) гормонального фона в организме рыб.

Целью настоящего изобретения является разработка физиологически адекватных эндокринных методов воздействия, позволяющих снизить потери при заводском воспроизводстве, а также корректировка роста и развития рыб, в том числе и посредством увеличения их жизнестойкости.

Эта цель достигается тем, что гормональную обработку личинок проводят путем погружения на 1 час в раствор тироксина концентрацией 1,5 мг/л в сочетании с кортизолом концентрацией 0,1 мг/л на стадии, предшествующей выбросу меланиновой пробки и перехода на активное питание (44 стадия развития).

Отличительные признаки изобретения состоят в том, что личинок обрабатывают не трийодотиронином, а его предшественником - тироксином и дозой, почти в 2 раза меньшей чем в прототипе, не на стадии выклева, а на стадии выброса меланиновой пробки и перехода на активное питание (44 стадия).

Выбор данных стадий не случаен. Известно, что в постэмбриональный период онтогенеза гормональная составляющая является основой «критических» периодов развития, определяющих жизнестойкость и формирование некоторых систем адаптации. Таким образом, естественное изменение гормонального фона тироксина в этот период у личинок осетровых дает возможность дополнительного воздействия тиреоидными гормонами для повышения выживаемости и жизнестойкости и, как следствие, ускорения роста.

У личинок осетровых, получаемых в аквакультуре методом гипофизарных инъекций, имеется значительная разнокачественность по размерам и выживаемости, причем худшими показателями отличаются особи, выклевывающиеся из менее качественной икры; а в дальнейшем их подращивание характеризуются высокими отходами и относительно замедленным ростом. Одновременно нами у посадочного материала на ранних этапах онтогенеза обнаружена дифференцировка по уровню активности определенных гормональных систем, которая является основой разнокачественности [2, 3, 4].

Высокий гормональный статус у личинок осетровых рыб до перехода их на экзогенное питание определяет в дальнейшем усиленный рост молоди, а также расширяет их адаптационные возможности.

Способ иллюстрирован двумя таблицами и тремя фигурами.

На фиг.1 изображен диапазон изменений смертности и массы у подращиваемой молоди осетра в конце эксперимента в примерах 1-6 (включая контроль).

На фиг.2 в схематическом виде показано изменение лейкоцитарной формулы (вверху), индекс сдвига лейкоцитов, интенсивность эритропоэза и процент патоморфологических изменений у осетра к концу эксперимента в примерах 1-5, включая контроль и физиологическую «норму» по литературным и нашим данным [6, 7].

На фиг.3 в схематическом виде показана базовая динамика тироксина, Т4 и трийодотиронина, Т3 у предличинок осетра в норме и указан период развития личинок, наиболее благоприятный для корректирующего воздействия гормональным комплексом Т4+кортизол. Базовая динамика кортизола на чертеже не указана.

Примеры осуществления способа.

Опыты проводили на предличинках и личинках Азово-Черноморского осетра получаемых методом гипофизарных инъекций от производителей на ОРЗ «Взморье» в нижнем течение р. Дон. Гормональная обработка выклюнувшихся предличинок производилась на стадиях от 38 до 44, личинок - через 4 дня после начала питания и заключалась в кратковременном погружении (1 час) в специальные аэрируемые емкости, с определенной концентрацией одной из форм тиреоидного гормона (Т4 или Т3) в диапазоне концентраций от 2,6 до 1,5 мг/л в комплексе с кортизолом, 0,1 мг/л. Плотность посадки личинок при обработке - 100 шт/л. Затем рыб пересаживали в чистую воду и вели подращивание при постоянной аэрации и ежедневной смене 1/4 объема воды с плотностью посадки не более 3 шт/л. В ходе эксперимента производили контроль уровня гормонов, который достигал базовых значений через сутки после обработки рыб.

За время опытов предличинки перешли на активное питание (личиночный этап развития). Рыб кормили три раза в день живыми кормами (олигохеты) и подращивали в течение 18-ти дней. Общая продолжительность экспериментов - 26-28 дней.

Проведено три серии экспериментов, каждый в двух повторностях. Температура при проведении экспериментов 18-22°С.

Личинки в трех сериях экспериментов, полученных методом гипофизарной инъекции от производителей различного качества, имели различную (высокую и низкую) степень выживаемости и различную массу тела. Так, диапазон изменений массы тела у рыб в контроле в различных сериях экспериментов после 18 суток кормления составил 234 - 370 мг; диапазон изменений смертности - от 7 до 30,7 шт. на 100 шт., т.е. 7-30,7%. Чтобы иметь возможность сравнивать полученные результаты, абсолютные величины обоих показателей в контроле были приняты за 100% (контроль). Расчет примеров произведен по отношению к контролю (в %).

Морфологические параметры подращиваемой молоди осетра после обработки гормональным комплексом.

Пример 1 - контроль. Масса принята - 100%, смертность - 100%.

Пример 2. Гормональную обработку предличинок проводили Т4, 2,6 мг/л в сочетании с кортизолом 0,1 мг/л на 38 стадии развития (примерно сутки после выклева). Навеска по сравнению с контролем составила 54%, смертность составила 192,8%.

Пример 3. Аналогично примеру 2 гормональную обработку личинок проводили Т3, 2,6 мг/л в сочетании с кортизолом в концентрации 0,1 мг/л на ст. 38. Навеска по сравнению с контролем составила 57,2%, смертность - 123,7%.

Пример 4. Гормональную обработку предличинок проводили на 44 стадии (9 сутки) Т3, 2,6 мг/л + кортизол, 0,1 мг/л. Навеска по сравнению с контролем составила 160,8%, смертность - 61,9%.

Пример 5. Гормональную обработку предличинок проводили на 44 стадии (9 сутки) Т4, 1,5 мг/л + кортизол, 0,1 мг/л. Навеска по сравнению с контролем увеличилась - 158,7%, смертность - 61,9% от контроля.

Пример 6. Гормональную обработку Т4, 1,5 мг/л + кортизол, 0,1 мг/л проводили на этапе личинки, через 4 суток после начала питания (14-е сутки). Навеска по сравнению с контролем составила 107,1%, смертность - 61,9%.

Из таблицы 1 и фиг.1 видно, что после воздействия комплексом гормонов показатели могут изменяться различным образом - уменьшаться или увеличиваться.

Варьирование эффекта обусловлено внутренними закономерностями развития осетровых, особенностью которых является базовое волнообразное изменение уровней тироксина (Т4) и кортизола (К) с единым максимумом на последних этапах предличиночного развития - так называемый, «критический период» развития.

Морфофизиологические параметры красной и белой крови как показатель состояния подращиваемой молоди после обработки гормональным комплексом.

В таблице 2 и на фиг. 2 показаны клетки белой и красной крови у осетра к концу эксперимента (примеры 1-5). Обозначение примеров - те же, что и в таблице 1, фиг. 1. По горизонтали обозначены примеры 1-5. Норма* - показатели крови у осетра при переходе от личиночного этапа развития к мальковому в наиболее оптимальных условиях содержания [6, 7].

После обработки комплексом, включающим Т4 (пример 5), у подрастающей молоди отмечены наиболее высокие показатели клеточного иммунитета, превзошедшие не только экспериментальные варианты (примеры 2-4), но и контрольный вариант (пример 1), о чем свидетельствует относительно высокий уровень лимфоцитов и снижение числа нейтрофилов; из всех представленных примеров в примере 5 индекс сдвига лейкоцитов оказался наименьшим. Дополнительно, рыбы в этом случае характеризовались почти полным отсутствием патоморфологических изменений (см. таблицу 2, нижнюю часть фиг. 2, разделы: уровень вакуолизации эритроцитов, наличие тромбоцитов в крови). Интенсивность эритропоэза (соотношение зрелых и юных форм эритроцитов) у этих рыб максимально приближена к биологической «норме», т.е. показателям крови, которые наблюдаются у посадочного материала в наиболее оптимальных условиях содержания.

По сравнению с примером 5 после обработки личинок комплексом, содержащим Т3 (пример 4), у рыб в крови значительно увеличивается количество нейтрофилов (см. таблицу 2, фиг. 2); поскольку нейтрофилы активируются при фагоцитозе, это указывает на процессы восстановления после воспалительного процесса в организме.

Таким образом, согласно полученным данным действие Т3 в отличие от Т4 является более жестким и, следовательно, двойственным. С одной стороны, Т3 является мощным антиоксидантом, активирует репарационные процессы в организме, но и одновременно, вызывает усиление аэробной метаболической активности, что может способствовать образованию свободных радикалов и появлению патологических изменений в клетках [8], что и наблюдается в нашем случае.

На фиг. 3 схематически представлен период раннего онтогенеза у осетра, являющийся наиболее благоприятным для корректирующего воздействия гормональным комплексом. Видно, что из всего периода предличиночного развития - от выклева (ст. 36) до перехода на питание внешним кормом (ст. 45) наиболее благоприятной является обработка в период нисходящей части базовой динамики тироксина (Т4, ст. 44).

Заключение

Таким образом, способ подращивания личинок осетровых рыб является физиологически адекватным и способствует повышению выживаемости и стартового роста массы тела рыб. Стимуляция тироксином и кортизолом на 44 стадии развития наиболее эффективна при совмещении сроков обработки с высоким «базовым уровнем» гормонов - тироксина и кортизола. Гормональное воздействие в более раннем возрасте на 38 ст. или после перехода на активное питание не дает должного эффекта. В первом случае возникают побочные явления, выражающиеся в стимуляции патологических процессов в клетках крови и аномалиях развития (уродствах).

Предлагаемый способ подращивания личинок осетровых рыб позволяет скорректировать некоторые рыбоводно-физиологические параметры и особенно перспективен в замкнутых системах аквакультуры, где физиологическая и морфологическая разнокачественность рыб является отрицательным фактором.

Биологическая активность гормонального комплекса в раннем онтогенезе осетра проявляется:

1) в повышении жизнестойкости;

2) в повышении массы рыб;

3) в улучшении факторов гуморального иммунитета и обменных процессов у рыб, оцениваемых по показателям красной и белой крови;

Однако при одной и той же направленности биологического действия комплекса, включающего как Т4 (пример 5), так и Т3 (продукта биологического превращения Т4 в организме) (пример 4), использование первого (тироксина, Т4) в качестве одного из компонентов наиболее предпочтительно, поскольку:

а) физиологически наиболее адекватно;

б) один и тот же эффект достигается при меньшей дозе;

в) только у молоди, обработанной комплексом, включающем Т4, в дальнейшем наблюдаются наиболее благоприятные показатели гуморального иммунитета и отсутствие клеточной патологии.

Источники информации

1. KIM B.G., BROWN C.L. Interaction of cortisol and thyroid hormone in the larval development of pacific threadfin.// Amer.Zool. 1997. V.37. P.470-481.

2. БОЙКО Н.Е., ВОРОБЬЕВА О.А. КОРНИЕНКО Г.Г., ГОРБАЧЕВА Л.Т. Тиреоидные гормоны и особенности роста и развития в раннем онтогенезе осетра //Основные проблемы рыбного хозяйства и охраны рыбохозяйственных водоемов Азово-Черноморского бассейна. 1998, Ростов-на-Дону. С.286-293.

3. BOIKO N.E., KORNIENKO G.G., VOROBYEVA O.A. Cortisol and thyroid hormones at early stages of the development of the russion sturgeon, Acipenser guldenstadti Brandt //J.Environmental Protection and Ecology, 2002, No 3.

4. БОЙКО Н.Е., ВОРОБЬЕВА O.A., ГРИГОРЬЯН Р.А., КОРНИЕНКО Г.Г. Динамика тиреоидных гормонов на ранних стадиях развития осетра Acipenser guldenstadti Br. //Журн. эволюц. биохим. и физиол. 2003, №4 (в печати).

5. KIM B.G., BROWN C.L. Interaction of cortisol and thyroid hormone in the larval development of pacific threadfin //Amer. Zool. 1997. Vol. 37. P. 470-481.

6. ГЕРШАНОВИЧ А.Д., ПЕГАСОВ В.А, ШАТУНОВСКИЙ М.И. Экология и физиологии молоди осетровых //М., 1987., 215 с.

7. ЖИТЕНЕВА Л.Д., РУДНИЦКАЯ О.А, КАЛЮЖНАЯ Т.И. Эколого-гематологические характеристики некоторых видов рыб. Справочник //Ростов-н/Д, 1997, 149 с.

8. HULBERT A.J. Thyroid hormones and their effects: a new perspective // Biol.Rev.2000.Vol. 75. P.519-631.

Таблица 1
Диапазон изменений смертности и массы у подращиваемой молоди осетра в конце эксперимента ГОРМОНЫ, мг/л, 1 часВозраст, сут. от выклеваСтадии развитияНАВЕСКА изменением %СМЕРТНОСТЬ изменение, %тиреоидные (Т4.Т3)кортизолПрототип (Kim, Brown, 1997)Т3, 2,60,11-ене указананет измененийснижение1без обработки (контроль)1001002*Т4,2,60,12-е38-я (предличинка)54,0192,83*Т3, 2,60,12-е38-я (предличинка)57,2123,74*Т3, 2,60,19-е44-я (предличинка)160,8505**Т4,1,50,19-е44-я (предличинка)158,761,96**Т4,1,50,114-е4-дн. личинка107,1105,2* - личинки осетра с низким уровнем смертности (7%)
** - личинки осетра с относительно высоким уровнем смертности (30,7%)

Изобретение относится к области рыбоводства. Подращивание личинок осетровых рыб включает гормональную их обработку после выклева путем погружения на 1 час в раствор с тиреоидным гормоном и кортизолом, последний в концентрации - 0,1 мг/л. В качестве тиреоидного гормона используют тироксин в концентрации 1,5 мг/л в сочетании с кортизолом, а гормональную обработку проводят на 44 стадии развития личинок, предшествующей выбросу меланиновой пробки и переходу на активное питание. Способ позволяет стимулировать развитие осетровых рыб. 3 ил., 2 табл.

Способ подращивания личинок осетровых рыб, включающий гормональную их обработку после выклева путем погружения на 1 ч в раствор с тиреоидным гормоном и кортизолом (последний в концентрации 0,1 мг/л), отличающийся тем, что в качестве тиреоидного гормона используют тироксин в концентрации 1,5 мг/л в сочетании с кортизолом, а гормональную обработку проводят на 44-й стадии развития личинок, предшествующей выбросу меланиновой пробки и переходу на активное питание.