Показатели крови клариевого сома (Clarias gariepinus) из установки замкнутого водоснабжения

УДК 597:639.3

ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ КЛАРИЕВОГО СОМА (CLARJAS GARIEPINUS) ИЗ УСТАНОВКИ ЗАМКНУТОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Л. В. Савина, Г. Г. Серпунин, Е. И. Хрусталев, В. И. Саускан

BLOOD VALUES OF SHARPTOOTH CATFISH (CLARIAS GARIEPINUS) FROM A RECIRCULATING AQUACULTURE SYSTEM

L. V. Savina, G. G. Serpunin, E. I. Khrustalyov, V. I. Sauskan

Разработка научных основ эффективной технологии выращивания посадочного материала и товарного клариевого сома, являющегося перспективным объектом отечественной аквакультуры, имеет важное хозяйственное значение. При выращивании этого ценного вида рыбы в специфических условиях установок замкнутого водоснабжения (УЗВ) (искусственно созданные экосистемы, ограниченность подвижности, высокие плотности посадки, частые сортировки) необходимо изучение физиологической полноценности особей с целью оптимизации параметров среды, обеспечивающих максимальную реализацию роста сома, а также высокую степень использования потребляемой им пищи. Показатели крови определяли у сеголетков и годовиков клариевого сома, выращенных в промышленных УЗВ при высоких плотностях посадки. Кровь у рыб брали прижизненно из хвостового гемального канала. Концентрацию гемоглобина определяли гемиглобин-цианидным методом, концентрацию эритроцитов и лейкоцитов - пробирочным методом, общий белок в сыворотке крови - рефрактометрически. Клетки крови идентифицировали по классификации Н. Т. Ивановой. В статье рассмотрены показатели красной и белой крови сеголетков и годовиков клариевого сома при их выращивании в УЗВ на фоне гидрохимических и биотехнических показателей. Установлены концентрация гемоглобина, эритроцитов, лейкоцитов, общего белка в сыворотке крови, лейкоцитарная формула, индексы сдвига нейтрофилов и лейкоцитов, содержание гемоглобина в эритроците, цветной показатель. Сеголетки клариевого сома имели высокий уровень гемоглобина, эритроцитов при нормальной концентрации лейкоцитов. Лейкоцитарная формула у сеголетков и годовиков клариевого сома находилась в нормальных пределах для костистых рыб. Показано достоверное изменение показателей крови при увеличении массы рыбы. Изученные показатели крови свидетельствуют о нормальном физиологическом состоянии канального сома, выращиваемого в УЗВ длительное время при высоких плотностях посадки.

клариевый сом, сеголетки, двухлетки, установка замкнутого водоснабжения, концентрация гемоглобина, эритроцитов, лейкоцитов, общего белка в сыворотке крови, лейкоцитарная формула, индексы сдвига нейтрофилов, лейкоцитов, показатели гидрохимические, биотехнические

Development of the scientific basis of an effective technology for cultivation of planting material and commercial sharptooth catfish, which is a promising object of domestic aquaculture, is of great economic importance. When growing this valuable type of fish in the specific conditions of recirculating aquaculture systems (RAS) (artificially created ecosystems, limited mobility, high stocking density, frequent sorting), it is necessary to study the physiological fullness of individuals in order to optimize the parameters of the environment that ensure maximum realization of the catfish growth, as well as the high degree of use of the food consumed by them. Blood indicators were determined in the fingerlings and yearlings of sharptooth catfish, grown in commercial RAS at high stocking density. Fish blood was taken intravitam from the tail hemal canal. Concentration of hemoglobin was determined by the cyanmethemoglobin method, concentration of red blood cells and white blood cells - by the test method, total protein in blood serum - by refractometricaly. Blood cells were identified by the classification of N. T. Ivanova. The article considers the indicators of red and white blood of this fingerlings and year-olds of sharptooth catfish when they are grown in RAS against the background of hydrochemical and biotechnological indicators. Concentration of hemoglobin, red blood cells, white blood cells, total protein in serum, leukogram, shear indices of neutrophils and white blood cells, hemoglobin content in red blood cells, color indicator has been established. Fingerlings of sharptooth catfish had high levels of hemoglobin and red blood cells at normal white blood cell concentrations. Leukocyte formula in fingerlings and year-olds of sharptooth catfish was within normal limits for bony fish. A significant change in blood levels is shown when fish mass increases. The studied blood values indicate the normal physiological state of the sharptooth catfish, grown in RAS for a long time at high stocking density.

sharptooth catfish, fingerlings, two-year-olds, recirculating aquaculture system, hemoglobin, red blood cells, white blood cells, total protein in blood serum, leukogram, shear indexes of neutrophil, white blood cells, hydrochemical, biotechnical indicators

ВВЕДЕНИЕ

Разработка научных основ эффективной технологии выращивания кларие-вого сома имеет важное хозяйственное значение, поскольку он является перспективным объектом отечественной аквакультуры. В первую очередь необходима разработка технологии выращивания посадочного материала и товарной рыбы, оптимизация параметров среды, обеспечивающих максимальную реализацию роста сома, а также высокую степень использования потребляемой им пищи и физиологическую полноценность особей.

Выращивание рыбы в установках замкнутого водоснабжения (УЗВ) отличается значительной специфичностью, что связано с действием разнообразных стрессовых факторов, существенно влияющих на ее физиологическое состояние: искусственно созданные экосистемы, ограниченность подвижности, высокие плотности посадки, частые сортировки и другие факторы, которые напрямую или косвенно влияют на рост и физиологическое состояние рыб [1]. Действие раздражителей различной природы неизменно приводит к сдвигам в физиологическом состоянии объектов выращивания, нарушая сложившееся физиологическое равновесие, и поэтому для его оценки применяют целый комплекс морфофизиоло-гических и физиологических показателей, отражающих это состояние достаточно адекватно и информативно [2].

В настоящее время актуальным является совершенствование технологии выращивания клариевого сома в индустриальных условиях с использованием УЗВ и установление в этих условиях его физиологического состояния.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ Показатели крови определяли у сеголетков и годовиков клариевого сома, выращенных в промышленных УЗВ при высоких плотностях посадки (700 экз./м3). Промышленная УЗВ представляла собой модульную систему, состоящую из двух блоков (рисунок).

f

1 1

1 1

1 1 1

Рис. Схема промышленной УЗВ: 1 - бассейны, 2 - механический фильтр, 3 - насосы, 4 - биофильтр, 5 - дегазатор, 6 - подпитка из скважины, 7 - компрессор, 8 - оксигенатор, 9 - ультрафиолетовые лампы

Fig. Commercial RAS: 1 - pools, 2 - mechanical filter, 3 - pumps, 4 - biofilter, 5 - degasifier, 6 - recharge from the well, 7 - compressor, 8 - oxygenator, 9 - ultraviolet lamps

Каждый блок включал в себя четыре пластиковых бассейна шестиугольной

3 и

формы объемом 3 м и четыре квадратных бассейна шведского типа объемом 1,6 м3. В состав технических узлов также входили механические фильтры со стабильным наклонным сетным полотном ячеей 0,3 мм, дегазатор, биофильтры «ки-

пящего слоя», ультрафиолетовое устройство, конусообразный оксигенатор напорного типа, компрессор.

Кровь у рыб брали прижизненно из хвостового гемального канала с помощью шприца. Концентрацию гемоглобина (НЬ) определяли гемиглобинцианид-ным методом на спектромоме с использованием ацетонциангидрина, концентрацию эритроцитов (Эр) и лейкоцитов (Л) - пробирочным методом, общий белок в сыворотке крови (ОБС) - рефрактометрически. Среднее содержание гемоглобина в эритроците (СГЭ) и цветной показатель (ЦП) определяли расчетным методом. Клетки крови идентифицировали по классификации Н. Т. Ивановой [3]. Для определения гидрохимических показателей использовали стандартные методы. Во время выращивания проводили сортировку и взвешивание рыбы каждые 15 сут. На основании полученных данных корректировали количество задаваемого корма и плотность посадки.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ При выращивании рыбы в УЗВ одним из определяющих факторов является гидрохимический режим. В отношении внешних факторов клариевый сом -уникальный объект: он имеет высокую устойчивость к загрязнению воды органикой, недостатку кислорода в воде, переносит концентрацию аммония в воде до 5-10 и сероводорода - до 1-2 мг/л. Однако такие параметры воды могут отразиться на его физиологическом состоянии и качестве товарной продукции.

В промышленной УЗВ при выращивании товарной рыбы поддерживались гидрохимические и биотехнические параметры, представленные в табл. 1 и 2.

Таблица 1. Гидрохимические показатели в промышленной УЗВ Table 1. Hydrochemical indicators in commercial RAS_

Показатель Значение

Водородный показатель рН До 7,5

Аммонийный азот, мг/л До 10

Нитриты, мг/л До 2

Нитраты, мг/л До 500-1000

Окисляемость перманганатная, мг О/л 10-15

Таблица 2. Некоторые биотехнические параметры выращивания клариевого сома в УЗВ

Table 2. Some biotechnical parameters for growing sharptooth catfish in RAS

Показатель Значение

Температура воды, °С 25-27

Уровень воды в бассейнах, м 1

Водообмен в бассейнах, раз/ч 2-3

Плотность посадки рыбы для товарного выращивания, экз./м3 500-700

Начальная масса, г 200-250

Конечная масса, г 700 - 1000

Суточная доза кормления, % 1,5-2,0

Коэффициент массонакопления 0,15-0,22

Время выращивания, сут 70

Сеголетки клариевого сома имели высокий уровень концентрационных показателей крови. Так, концентрация гемоглобина составляла 72,80±3,80 г'л-1, СГЭ - 55,28±1,85 пг, ЦП - 1,66±0,06, концентрация эритроцитов - 1,32±0,04 Т'л-1 при нормальном уровне концентрации лейкоцитов 34,14±1,55 Г'л-1 (табл. 3).

Значительное увеличение массы тела клариевого сома (почти в три раза) произошло при интенсивном кормлении в течение двух месяцев. Активный рост при высоких плотностях посадки привел к сдвигу в картине крови. У годовиков, которые по индивидуальной массе существенно превосходили сеголетков, концентрация эритроцитов и лейкоцитов достоверно увеличилась, а СГЭ и ЦП существенно снизились в сравнении с сеголетками (табл. 3). Такое изменение показателей крови свидетельствует о высоком темпе роста рыбы и характеризует высокие адаптационные возможности клариевого сома к условиям УЗВ.

Таблица 3. Показатели крови клариевого сома из УЗВ

Table 3. Hematological indicators of sharptooth catfish from RAS

Показатель Сеголетки Годовики

M±m Cv, % M±m Cv, %

Концентрация гемоглобина, г'л-1 72,80±3,80 11,7 91,20±7,49 16,4

Концентрация эритроцитов (Эр), Т'л-1 1,315±0,0392 6,8 1,898±0,0892 9,4

СГЭ, пг 55,28±1,851 7,5 48,11±2,241 9,3

Концентрация лейкоцитов (Л), Г'л-1 34,14±1,552 10,2 45,21±2,252 10,0

ЦП 1,66±0,061 7,5 1,44±0,071 9,4

Эр/Л 38,76±1,78 10,3 43,21±3,02 14,0

Концентрация общего белка в сыворотке крови, гл-1 37,25± 1,98 11,9 39,48± 2,89 14,6

Масса, г 229,20± 31,682 30,9 677,00± 33,132 9,8

' - различия достоверны соответственно при р < 0,05 и 0,01.

Анализ литературных данных по клариевому сому, выращиваемому в УЗВ, также показал, что этот вид обладает очень высокими адаптационными возможностями. Условная гематологическая норма клариевого сома при плотностях посадки до 500 экз./м и коэффициенте массонакопления (Км) более 0,1 составляет по концентрации гемоглобина 63-89 г'л-1, эритроцитов - 0,72-1,82 Т-л-1, скорости оседания эритроцитов (СОЭ) 2-10 мм/ч, концентрация общего белка в сыворотке крови (ОБС) 34-42 г*л-1 [4, 5].

Лейкоцитарная формула у сеголетков и годовиков клариевого сома имела резко выраженный лимфоидный характер (о чем свидетельствует низкий индекс сдвига лейкоцитов (ИСЛ) и была представлена агранулоцитами и гранулоцитами. Из агранулоцитов идентифицировали лимфоциты и моноциты, из гранулоцитов нейтрофильные миелоциты и метамиелоциты, палочкоядерные и сегментоядер-ные нейтрофилы, также в незначительном количестве встречались псевдоэозино-филы и псевдобазофилы. Соотношение клеток белой крови у сома в этот период

выращивания в УЗВ представлено в табл. 4 и находилось в нормальных пределах для костистых рыб.

В лейкоцитарной формуле отмечено существенное увеличение у годовиков в сравнении с сеголетками процента метамиелоцитов нейтрофильных, а также заметное (в 2,6 раза) хотя и недостоверное увеличение доли миелоцитов нейтро-фильных, что свидетельствует об активизации нейтрофилопоэза у клариевого сома по мере выращивания в УЗВ при высоких плотностях посадки (табл. 4).

Таблица 4. Показатели белой крови клариевого сома из УЗВ Table 4. White blood indicators of sharptooth catfish from RAS

Показатель Сеголетки Годовики

M±m M±m

Лейкоцитарная формула, %

Миелоциты нейтрофильные 1,85±0,80 4,80±1,44

Метамиелоциты нейтрофильные 2,30±0,79х 6,60±1,50х

Палочкоядерные нейтрофилы 1,60±1,00 2,20±0,95

Сегментоядерные нейтрофилы 1,60±0,30 1,63±0,90

Общее число нейтрофилов 7,35±2,581 15,23±2,90

Псевдоэозинофилы 0,35±0,22 0,50±0,24

Псевдобазофилы 0,15±0,10 0,70±0,31

Моноциты 0,90±0,56 3,00±1,66

Малые лимфоциты 91,25±3,03 80,60±4,05

Индексы сдвига:

- нейтрофилов (ИСН) 4,61±0,98 15,27±11,27

- лейкоцитов (ИСЛ) 0,09±0,03 0,20±0,05

Проведенный нами корреляционный анализ показал сильную взаимосвязь концентрации гемоглобина с массой тела клариевого сома (г = 0,75±0,33). Положительная связь этого показателя крови с массой тела установлена для карпа и других видов рыб [3].

Необходимо отметить, что при напряженных условиях выращивания кла-риевого сома в УЗВ авторы ожидали появления в его периферической крови патологически измененных клеток красной крови. По современным представлениям возникновение таких клеток является одной из форм ауторегуляции при различных стрессах и анемиях [6]. Однако никаких деградационных процессов, проявляющихся в агглютинации клеток, увеличении доли пойкилоцитов и гемолизиро-ванных клеток, нами не обнаружено. Эритроциты были одноразмерные без патологических изменений и равномерно распределялись по мазку крови.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наши исследования показали, что клариевый сом относится к уникальным объектам аквакультуры, имеющим высокие адаптационные возможности. При выращивании в промышленной УЗВ с высокой плотностью посадки этот вид, судя по показателям красной и белой крови, хорошо адаптировался и имел нормальное физиологическое состояние в течение всего периода выращивания.

Установленные нами концентрационные показатели крови клариевого сома находились в пределах условной гематологической нормы для этого вида, что

также подтверждает его высокие адаптационные возможности даже при выращивании длительное время в условиях высокой плотности посадки, и свидетельствуют о его нормальном физиологическом состоянии при выращивании в промышленной УЗВ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Кузнецова, Н. Н. Результаты ихтиопатологических исследований рыбы, содержавшейся в искусственных установках с замкнутым водоснабжением / Н. Н. Кузнецова // Биологические основы индустриальной аквакультуры: сб. науч. тр. - Калининград, 1984. - С. 35-40.

2. Технология выращивания и кормления объектов аквакультуры юга России / С. В. Пономарев [и др.]. - Астрахань: «Нова плюс», 2002. - 264 с.

3. Серпунин, Г. Г. Гематологические показатели адаптаций рыб / Г. Г. Сер-пунин. - Калининград: Изд-во ФГОУ ВПО «КГТУ», 2010. - 460 с.

4. Ковалев, К. В. Технологические аспекты выращивания клариевого сома (Clarias gariepinus) в рыбоводных установках с замкнутым циклом водоснабжения (УЗВ): автореф. дис. ... канд. сельхоз. наук: 06.02.04; 06.02.01 / Ковалев Константин Викторович. - Москва, 2006. - 21 с.

5. Артеменков, Д. В. Выращивание клариевого сома (Clarias gariepinus) на комбикормах с добавками пробиотика Субтилис в условиях УЗВ: дис. ... канд. сельхоз. наук: 06.04.01 / Артеменков Дмитрий Владимирович. - Москва, 2013. -139 с.

6. Житенева, Л. Д. Экологические закономерности ихтиогематологии / Л. Д. Житенева. - Ростов-на-Дону: АзНИИРХ, 1999. - 56 с.

REFERENCES

1. Kuznetsova N. N. Rezul'taty ikhtiopatologicheskikh issledovaniy ryby, soderzhavsheysya v iskusstvennykh ustanovkakh s zamknutym vodosnabzheniem [Results of ichthyopathological studies of fish contained in recirculating aquaculture systems]. Sbornik nauchnykh trudov "Biologicheskie osnovy industrial'noy akvakul'tury", Kaliningrad, 1984, pp. 35-40.

2. Ponomarev S. V., Gamygin E. A., Nikonorov S. I. Tekhnologiya vyrashchi-vaniya i kormleniya ob'ektov akvakul'tury yuga Rossii [Technology of growing and feeding aquaculture objects in southern Russia]. Astrakhan', Nova Plus, 2002, 264 p.

3. Serpunin G. G. Gematologicheskie pokazateli adaptatsiy ryb [Hematological indicators of fish adaptations]. Kaliningrad, KGTU, 2010, 460 p.

4. Kovalev K. V. Tekhnologicheskie aspekty vyrashchivaniya klarievogo soma (Clarias gariepinus) v rybovodnykh ustanovkakh s zamknutym tsiklom vodosnabzheniya (UZV). Avtoreferat diss. kand. sel'khoz. nauk [Technological aspects of sharptooth catfish (Clarias gariepinus) cultivation in RAS. Abstract of dis. kand. agricul't. sci.]. Moscow, 2006, 21 p.

5. Artemenkov D. V. Vyrashchivaniya klarievogo soma (Clarias gariepinus)na kombikormakh s dobavkami probiotika "Subtilis" v usloviyakh UZV. Diss. kand. sel'khoz. nauk [Growing sharptooth catfish (Clarias gariepinus) on feed with Subtilis

probiotic supplements in conditions of RAS. Dis. kand. agricul't. sci ]. Moscow, 2013, 139 p.

6. Zhiteneva L. D. Ekologicheskie zakonomernosti ikhtiogematologii [Ecological regularities of ichthyohematology]. Rostov-na-Donu, AzNIIRH, 1999, 56 p.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Савина Лиана Валерьевна - Калининградский государственный технический университет; кандидат биологических наук, доцент; E-mail: savina_liana@mail.ru

Savina Liana Valeryevna - Kaliningrad State Technical University; PhD in Biological Sciences, Associate Professor; E-mail: savina_liana@mail.ru

Серпунин Геннадий Георгиевич - Калининградский государственный технический университет; доктор биологических наук, профессор; заведующий кафедрой аквакультуры; E-mail: serpunin@klgtu.ru

Serpunin Gennadiy Georgievich - Kaliningrad State Technical University; Doctor of Biological Sciences, Professor; Head of the Department of Aquaculture;

E-mail: serpunin@klgtu.ru

Хрусталев Евгений Иванович - Калининградский государственный технический университет; кандидат биологических наук, доцент; E-mail: chrustaqua@rambler.ru

Khrustalyov Evgeniy Ivanovich - Kaliningrad State Technical University; PhD in Biological Sciences, Associate Professor; E-mail: chrustaqua@rambler.ru

Саускан Владимир Ильич - Калининградский государственный технический университет; доктор биологических наук, профессор; E-mail: sauskan@klgtu.ru

Sauskan Vladimir Ilych - Kaliningrad State Technical University; Doctor of Biological Sciences, Professor; E-mail: sauskan@klgtu.ru