Ετήσιες διακυμάνσεις αιματολογικών παραμέτρων στο ευρωπαϊκό λαβράκι (Dicentrarchus labrax L.) και συσχετισμός τους με τις φυσιολογικές μεταβολές αβιοτικών παραμέτρων, σε εντατική εκτροφή
Authors: Καββαδίας Σπυρίδων 
Published: August 2021

Η παρούσα διδακτορική διατριβή πραγματοποιήθηκε σε ένα πληθυσμό Ευρωπαϊκού λαβρακιού (Dicentrarchus labrax L.) από εντατικό τύπο εκτροφής σε θαλάσσιους ιχθυοκλωβούς, με σκοπό να διερευνηθεί αν και με ποιο τρόπο οι φυσικές μεταβολές των περιβαλλοντικών παραμέτρων (θερμοκρασία ύδατος, συγκέντρωση διαλυμένου οξυγόνου, αλατότητα, pH, ηλιοφάνεια) και η γεννητική ωριμότητα επηρεάζουν τον ειδικό αυξητικό ρυθμό, την ημερήσια κατανάλωση τροφής, το συντελεστή εκμετάλλευσης τροφής και τα επίπεδα των αιματολογικών και βιοχημικών παραμέτρων των ψαριών. Επιπλέον, διερευνήθηκε η δυνατότητα επιβεβαίωσης της ηλικίας των εκτρεφόμενων λαβρακιών καθώς και των μεταβολών στο ρυθμό αύξησής τους ύστερα από την παρατήρηση των ωτολίθων τους. Τα δεδομένα αύξησης και διατροφής της παρούσας διατριβής θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν από τις μονάδες εντατικής εκτροφής. Η ποσότητα της παρεχόμενης τροφής στα ψάρια θα πρέπει να προσαρμόζεται στις πραγματικές ανάγκες τους, λαμβάνοντας υπόψη τις φυσικές μεταβολές της θερμοκρασίας του ύδατος αλλά και της ηλιοφάνειας στην εκάστοτε περιοχή, με απώτερο στόχο την αριστοποίηση της παραγωγικής διαδικασίας. Τα αιματολογικά και βιοχημικά ευρήματα αποσκοπούν στο να συμβάλλουν σε έναν μελλοντικό καθορισμό των φυσιολογικών ορίων διακύμανσης των αιματολογικών και βιοχημικών παραμέτρων στα ψάρια εντατικής εκτροφής. Τα όρια αυτά θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν προκειμένου να παρακολουθηθεί η φυσιολογική ανάπτυξη και ευρωστία των εκτρεφόμενων ιχθυοπληθυσμών. Τα λαβράκια που χρησιμοποιήθηκαν για τις πειραματικές ανάγκες της παρούσας διατριβής προέρχονταν από εντατικού τύπου εκτροφή σε θαλάσσιους ιχθυοκλωβούς (Ιχθυοκαλλιεργητική Ερύσου Ε. Π. Ε., Νομός Κεφαλονιάς), υπό φυσικές συνθήκες θερμοκρασίας και ηλιοφάνειας. Κατά τη διάρκεια του δεύτερου χρόνου ζωής τους (Απρίλιος 1994 - Μάρτιος 1995): α) Μετρήθηκαν ανά μήνα ο ειδικός αυξητικός ρυθμός, η ημερήσια κατανάλωση τροφής, ο συντελεστής εκμετάλλευσης τροφής και οι αιματολογικές παράμετροι ολικά λιπίδια, τριγλυκερίδια, ολική χοληστερόλη, γλυκόζη, ολικές πρωτεΐνες, αιματοκρίτης, αιμοσφαιρίνη, ερυθροκύτταρα, λευκοκύτταρα, μέσος ερυθροκυτταρικός όγκος, μέση πυκνότητα και μέση περιεκτικότητα αιμοσφαιρίνης, β) Συσχετίστηκαν οι μεταβολές των αιματολογικών και βιοχημικών παραμέτρων με τις φυσιολογικές μεταβολές των αβιοτικών παραμέτρων (θερμοκρασία ύδατος, συγκέντρωση διαλυμένου οξυγόνου, ηλιοφάνεια), γ) Παρακολουθήθηκε ενδοκρινολογικούς η γεννητική ωριμότητα του ιχθυοπληθυσμού και δ) Μελετήθηκαν οι ωτόλιθοί τους. Η έλλειψη θηλυκών κατά τη διάρκεια των δειγματοληψιών ήταν εμφανής. Από ένα σύνολο 240 λαβρακιών, που συλλέχτηκαν από τον ιχθυοκλωβό, τα 193 ήταν αρσενικά, ενώ για τα υπόλοιπα δεν ήταν δυνατός ο προσδιορισμός του φύλου μακροσκοπικά. Οι συγκεντρώσεις της τεστοστερόνης στο πλάσμα των αρσενικών μετρήθηκαν με ραδιοανοσοβιολογική μέθοδο (RIA). Ο ειδικός αυξητικός ρυθμός (SGR), η ημερήσια κατανάλωση τροφής (FR) και ο συντελεστής εκμετάλλευσης τροφής του ιχθυοπληθυσμού (FCR) ήταν υψηλότερα κατά τους θερμούς θερινούς και φθινοπωρινούς μήνες, σε σχέση με τους χειμερινούς. Εμφάνισαν θετική συσχέτιση με τη θερμοκρασία του ύδατος (SGR v SWT r = 0,87, FR v SWT r = 0,76, FCR v SWT r = 0,80) και την ηλιοφάνεια (FR v SLT r = 0,92, FCR v SLT r = 0,96). Οι μεταβολές του αυξητικού ρυθμού επιβεβαιώθηκαν μέσω της μελέτης των ωτόλιθων των λαβρακιών. H ηλικία των ψαριών, καθορίστηκε μέσω της μελέτης των ωτόλιθων και επιβεβαιώθηκε από το πρωτόκολλο ηλικίας της μονάδας εκτροφής. Οι συγκεντρώσεις των ολικών λιπιδίων, των τριγλυκεριδίων, της ολικής χοληστερόλης και της γλυκόζης ήταν αυξημένες κατά τους θερινούς και φθινοπωρινούς μήνες λόγω της αυξημένης κατανάλωσης τροφής και της μεταφοράς τους στις γονάδες, για να χρησιμοποιηθούν ως ενεργειακή πηγή (λιπίδια, γλυκόζη), για την παραγωγή σπέρματος (λιπίδια), για την παραγωγή γοναδικών στεροειδών και ως συστατικά κυτταρικών μεμβρανών (χοληστερόλη). Τα τριγλυκερίδια (r = 0,70) και γλυκόζη (r = 0,56) εμφάνισαν θετική συσχέτιση με την κατανάλωση τροφής. Η χοληστερόλη διατηρήθηκε σε υψηλό επίπεδο και τους χειμερινούς μήνες και παρουσίασε αρνητική συσχέτιση με την ημερήσια κατανάλωση τροφής (r= -0,53) και την ηλιοφάνεια (r= -0,57). Η αυξημένη συγκέντρωση γλυκόζης κατά τον Οκτώβριο μπορεί να αποδοθεί στην αύξηση παραγωγής τεστοστερόνης. Οι ολικές πρωτεΐνες πλάσματος παρουσίασαν μια μικρή διακύμανση στη συγκέντρωσή τους στη διάρκεια του έτους λόγω του αμετάβλητου ποιοτικά σιτηρεσίου και δεν επηρεάστηκαν σημαντικά από την κατανάλωση τροφής. Τα ολικά λιπίδια, τα τριγλυκερίδια, η ολική χοληστερόλη, η γλυκόζη και οι ολικές πρωτεΐνες πλάσματος μετρήθηκαν φασματοφωτομετρικά. Για τα ολικά λιπίδια χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος θειοφωσφοβανιλλίνης, για τα τριγλυκερίδια η ενζυμική μέθοδος GPO/PAP, για τη χοληστερόλη η ενζυμική μέθοδος ΡΑΡ, για τη γλυκόζη η ενζυμική μέθοδος GOD-PAP και για τις ολικές πρωτεΐνες η μέθοδος διουρίας. Για τις μετρήσεις της τεστοστερόνης, των ολικών λιπιδίων, των τριγλυκεριδίων, της ολικής χοληστερόλης, της γλυκόζης και των ολικών πρωτεϊνών στο πλάσμα των λαβρακιών, χρησιμοποιήθηκαν διαγνωστικά αντιδραστήρια, τα οποία όμως ήταν παρασκευασμένα για μετρήσεις σε ανθρώπινα δείγματα. Για το λόγο αυτό, όπου ήταν αναγκαίο, έγιναν οι ενδεδειγμένες τροποποιήσεις ώστε οι μετρούμενες συγκεντρώσεις να βρίσκονται εντός των ορίων γραμμικότητας των αντιδραστηρίων. Οι μεταβολές στον αιματοκρίτη, στον αριθμό ερυθροκυττάρων και λευκοκυττάρων και στη συγκέντρωση αιμοσφαιρίνης του λαβρακιού αποδόθηκαν τόσο σε περιβαλλοντικούς παράγοντες (θερμοκρασία ύδατος, συγκέντρωση διαλυμένου οξυγόνου, ηλιοφάνεια) όσο και στη διαδικασία της αναπαραγωγής. Τα υψηλά επίπεδα ερυθροκυττάρων και αιματοκρίτη κατά το καλοκαίρι του 1994 βοήθησαν τα λαβράκια να ανταποκριθούν στις αυξημένες απαιτήσεις σε O2 λόγω του υψηλού θερινού αυξητικού ρυθμού. Υψηλότερα επίπεδα ερυθροκυττάρων και αιματοκρίτη παρατηρήθηκαν κατά τους χειμερινούς μήνες, κατά την περίοδο της γεννητικής ωριμότητας. Ο αριθμός ερυθροκυττάρων παρουσίασε αρνητική συσχέτιση με την κατανάλωση τροφής (r = -0,58). Υψηλά επίπεδα λευκοκυττάρων παρατηρήθηκαν κατά τους θερμούς θερινούς μήνες καθώς και κατά τους χειμερινούς μήνες (περίοδος γεννητικής ωριμότητας). Ο μέσος ερυθροκυτταρικός όγκος δεν παρουσίασε σημαντικές μεταβολές στη διάρκεια του έτους. Η συγκέντρωση της αιμοσφαιρίνης, η μέση πυκνότητα και η μέση περιεκτικότητα αιμοσφαιρίνης ήταν υψηλότερες κατά τους χειμερινούς μήνες. Η συγκέντρωση της αιμοσφαιρίνης εμφάνισε αρνητική συσχέτιση με τη θερμοκρασία του ύδατος (r = -0,47) και την κατανάλωση τροφής (r = -0,66). Ο αιματοκρίτης (r = -0,50), ο αριθμός ερυθροκυττάρων (r = -0,61) και η συγκέντρωση αιμοσφαιρίνης (r = - 0,70) παρουσίασαν αρνητική συσχέτιση με την ηλιοφάνεια. Η συγκέντρωση αιμοσφαιρίνης προσδιορίστηκε με τη φασματοφωτομετρική μέθοδο κυανομεθαιμοσφαιρίνης. Η πραγματοποίηση της παρούσας διδακτορικής διατριβής σε λαβράκια εντατικής εκτροφής οδήγησε στην εξαγωγή χρήσιμων συμπερασμάτων, που είτε αποτελούν επιβεβαίωση προγενέστερων μελετών είτε διατυπώνονται για πρώτη φορά· έτσι ομαδοποιούνται σε δυο κατηγορίες αντιστοίχως: Α) Συμπεράσματα που επιβεβαιώνουν προγενέστερες μελέτες: 1. Ο ειδικός αυξητικός ρυθμός των εκτρεφόμενων λαβρακιών εμφανίζεται υψηλότερος τους θερμούς θερινούς και φθινοπωρινούς μήνες σε σχέση με τους χειμερινούς, ενώ εμφανίζει αρνητική τιμή στο τέλος της αναπαραγωγικής διαδικασίας. 2. Η ημερήσια κατανάλωση τροφής εμφανίζει υψηλότερη τιμή τους θερμούς θερινούς και φθινοπωρινούς μήνες, σε σχέση με τους χειμερινούς. 3. Η συγκέντρωση των τριγλυκεριδίων στο πλάσμα των λαβρακιών εκτροφής εμφανίζει θετική συσχέτιση με τη θερμοκρασία του ύδατος, την ηλιοφάνεια και την ημερήσια κατανάλωση τροφής. 4. Οι συγκεντρώσεις των ολικών λιπιδίων και γλυκόζης είναι αυξημένες κατά το καλοκαίρι και το φθινόπωρο εξαιτίας της μεταφορά τους προς τις αναπτυσσόμενες γονάδες, όπου χρησιμοποιούνται, κυρίως, ως ενεργειακή πηγή, αλλά και για την παραγωγή σπέρματος. 5. Στα λαβράκια εντατικής εκτροφής είναι αξιοσημείωτη η σπανιότητα των θηλυκών. 6. Τα αρσενικά λαβράκια ωριμάζουν γεννητικά τη χειμερινή περίοδο, κατά το τέλος του δεύτερου έτους ζωής τους και η γεννητική ωριμότητα χαρακτηρίζεται από αύξηση στη συγκέντρωση της τεστοστερόνης και παραγωγή σπέρματος. 7. Η αυξημένη έκκριση τεστοστερόνης κατά την έναρξη της περιόδου γαμετογένεσης του λαβρακιού προκαλεί αύξηση στα επίπεδα γλυκόζης στο πλάσμα. 8. Η ηλικία των εκτρεφόμενων λαβρακιών, καθώς και οι μεταβολές του αυξητικού ρυθμού τους είναι δυνατό να επιβεβαιωθούν μετά από μελέτη των ωτολίθων τους. Β) Συμπεράσματα που διατυπώνονται για πρώτη φορά: 1. Ο συντελεστής εκμετάλλευσης τροφής των εκτρεφόμενων λαβρακιών παρουσιάζει θετική συσχέτιση με την ηλιοφάνεια και τη θερμοκρασία του ύδατος· τα φυσικά πρωτόκολλα μεταβολής της θερμοκρασίας του ύδατος και της ηλιοφάνειας πρέπει να λαμβάνονται υπόψη για τον καθορισμό της ποσότητας της τροφής, που παρέχεται στα εκτρεφόμενα λαβράκια, με απώτερο στόχο την αριστοποίηση της παραγωγικής διαδικασίας. 2. Οι ωτόλιθοι των λαβρακιών εκτροφής μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πρότυπα για τη δημιουργία μιας βιβλιοθήκης ωτόλιθων λαβρακιού. 3. Η συγκέντρωση γλυκόζης στο πλάσμα των εκτρεφόμενων λαβρακιών εμφανίζει θετική συσχέτιση με τη θερμοκρασία του ύδατος, την ηλιοφάνεια και την ημερήσια κατανάλωση τροφής. 4. Η συγκέντρωση των ολικών πρωτεϊνών στο πλάσμα, εξαιτίας της χορήγησης αμετάβλητου ποιοτικά σιτηρεσίου, παρουσιάζει μικρή διακύμανση στη διάρκεια του έτους και δεν επηρεάζεται σημαντικά από τις μεταβολές στις αβιοτικές παραμέτρους (θερμοκρασία ύδατος, συγκέντρωση διαλυμένου οξυγόνου, ηλιοφάνεια) και την κατανάλωση τροφής. 5. Η συγκέντρωση τεστοστερόνης των αρσενικών λαβρακιών εμφανίζει αρνητική συσχέτιση με την ηλιοφάνεια. 6. Η αιμοποίηση του λαβρακιού επηρεάζεται από παράγοντες περιβαλλοντικούς (θερμοκρασία ύδατος, συγκέντρωση διαλυμένου οξυγόνου, ηλιοφάνεια), από τη διαδικασία της αναπαραγωγής και ακολουθεί ενδογενή ετήσιο ρυθμό. 7. Οι αναλύσεις αίματος σε πληθυσμούς εντατικής εκτροφής είναι δυνατό να αποτελέσουν ένα επιπρόσθετο, ριζοσπαστικό εργαλείο για την παρακολούθηση της φυσιολογικής ανάπτυξης και υγιεινής τους, αλλά και ένα χρήσιμο βιολογικό δείκτη εκτίμησης της ποιοτικής κατάστασης του υδάτινου περιβάλλοντος εκτροφής τους. 8. Η εφαρμογή μιας μεθοδολογίας ρουτίνας για τις αναλύσεις αίματος σε εκτρεφόμενα είδη ψαριών είναι δυνατή ύστερα από τις κατάλληλες τροποποιήσεις στα διαγνωστικά αντιδραστήρια, αφού αυτά είναι παρασκευασμένα για αναλύσεις σε ανθρώπινα δείγματα.