Инновационные биотехнологии для повышения эффективности промышленного осетроводства

ТОВАРНАЯ АКВАКУЛЬТУРА И ИСКУССТВЕННОЕ ВОСПРОИЗВОДСТВО РЫБ

УДК 639.3.043.2 ББК 47.294:47.285-4

Ю. Н. Грозеску, А. А. Бахарева, В. М. Распопов

ИННОВАЦИОННЫЕ БИОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОМЫШЛЕННОГО ОСЕТРОВОДСТВА

Yu. N. Grozesku, А. А. Bakhareva, V. M. Raspopov

INNOVATIVE BIOTECHNOLOGY FOR INCREASE OF EFFICIENCY OF INDUSTRIAL STURGEON BREEDING

Изучены особенности формирования ремонтно-маточных стад осетровых рыб в условиях рыбоводных заводов Юга России. Разработаны методы реабилитации ослабленных производителей осетровых рыб, использование которых позволяет улучшить физиологическое состояние рыб, усилить защитные функции организма. Установлена эффективность использования различных кормов при содержании ремонтно-маточных стад осетровых рыб. Разработаны рецепты влажных и сухих комбикормов для осетровых рыб различного возраста.

Ключевые слова: осетровые, ремонтно-маточные стада, содержание, формирование, кормление, инъецирование, комбикорма, витамины.

The features of the formation of sturgeon broodstock in hatcheries in the Southern Russia are studied. The methods of rehabilitation of weak sturgeon producer s, the use of which can improve the physiological condition of fish, to enhance the protective functions of the body, are developed. The efficiency of using different feed in sturgeon broodstock formation is stated. The recipes of wet and dry combined feed for sturgeon of various ages are developed.

Key words: sturgeon, broodstock, content, formation, feeding, injection, combined feed, vitamins.

Введение

Волго-Каспийский бассейн является важнейшим рыбохозяйственным водоёмом России. До середины XX столетия промысловые ресурсы на Каспии формировались под влиянием двух основных факторов: природно-климатических условий и вылова. Со второй половины XX в. антропогенное воздействие на запасы и уловы осетровых усилилось. За последнее десятилетие уловы осетровых в Каспийском бассейне сократились с 13 тыс. т в 1990 г. до 1 тыс. т в 1999 г. В настоящее время промысел осетровых рыб на Каспии не ведется.

Резкое падение объемов уловов вызывает необходимость разработки стратегии развития осетроводства в современных условиях. При этом главным управляющим и контролирующим условием сохранения осетровых рыб и восстановления их запасов является заводское воспроизводство [1].

Главная причина, побудившая исследователей и рыбоводов-практиков заняться решением проблемы создания ремонтно-маточного стада (РМС), - это неуклонное снижение запасов и численности вида в водоемах России. Работы по формированию маточных стад требуют новых подходов и современных методов, а также отработки четкой технологии содержания РМС в индустриальных условиях [2].

В связи с этим целью исследований являлась разработка инновационной биотехнологии рационального ведения осетрового хозяйства. Основная задача исследований - разработка методических подходов к оптимизации основных технологических процессов формирования и содержания физиологически полноценных РМС осетровых рыб.

В исследованиях на современном научном уровне впервые определены оптимальные условия содержания РМС с учетом их физиологического состояния. Разработаны рецепты специальных комбикормов для РМС, молоди и осетровых рыб, выращиваемых до товарной массы, с учетом особенностей питания в естественных условиях.

Оригинальные результаты исследований показали высокую эффективность данной технологии, новизна которой, отличительные особенности, приоритетность и юридические права собственности признаны официально, в виде патентов Российской Федерации, и могут служить основой для совершенствования технологии содержания РМС в индустриальных условиях.

Заводское воспроизводство тесно связано с влиянием на организм рыб стрессовых воздействий. Стрессовые факторы при осуществлении рыбоводного процесса оказывают угнетающее воздействие на функцию гипофизарно-гонадной системы различных видов рыб, в частности происходит снижение содержания половых стероидов в крови, что приводит к ухудшению качества зрелых половых клеток [3, 4].

Для усиления иммунной реакции организма в аквакультуре применяют различные биостимуляторы: бактерии, глюканы, животные экстракты и полипептиды и др. [5]. Наиболее доступным способом улучшения качества получаемой рыбоводной продукции является инъецирование производителей витаминами С и Е.

Исследования показали, что из группы самок русского осетра, которым проводились инъекции витаминов, положительно ответили на гормональную стимуляцию 88 %, тогда как в контрольной - 64 %. Созревание после гипофизарной стимуляции у самок опытной группы было более дружным, длительность созревания находилась в пределах нормы. Самки овулировали икру более высокого рыбоводного качества, с уровнем оплодотворения выше 90 % (на 11 % выше по сравнению с контролем).

У рефрактерных самок на ястыках обнаружена частично или полностью недозрелая икра. Масса одной икринки и содержание в ней белка понижены по сравнению с таковыми у рыбоводно-продуктивных самок.

Аналогичные результаты были получены для всех видов осетровых рыб, являющихся объектами искусственного воспроизводства Юга России.

Преднерестовая подготовка с использованием витаминных инъекций положительно сказывается на физиологическом состоянии самок осетровых рыб. Уровень сывороточного белка у рыбоводно-продуктивных самок контрольной группы был ниже в среднем на 30-35 %. Число эритроцитов было также выше у самок опытной группы.

Качество продуцируемого эякулята является одним из важнейших факторов, определяющих репродуктивный успех самцов [4, 6]. Повышенное внимание, уделяемое при воспроизводстве осетровых рыб анализу качества половых продуктов используемых самцов, объясняется реальной перспективой потери части уникального потомства.

Сперма русского осетра, полученная от 66 % самцов опытной группы и от 33 % самцов контрольной группы, имела цвет и консистенцию цельного молока, остальные эякуляты были по внешнему виду ближе к разбавленному молоку. Глазомерное определение соотношения живых и мертвых спермиев не выявило достоверной разнокачественности рассматриваемых проб. Отмечено достоверное увеличение активности сперматозоидов самцов опытной группы в среднем на 1 минуту - до снижения активности и на 3 минуты - до полной остановки движения; кроме того, отмечено увеличение количества сперматозоидов в 1 мл эякулята и подвижности по шкале Персова. У самцов русского осетра ответ на спермиацию был выше в опытной группе на 19 %.

Уровень гемоглобина в крови самцов русского осетра в опытной группе был выше на 8 %. Показатели скорости оседания эритроцитов и уровня сывороточного белка находились на уровне референтных показателей, тогда как у рыб контрольной группы эти величины отличались от нормы.

Формирование доместицированного маточного стада на рыбоводных заводах основывается на получении потомства от производителей с сохранением их жизни. В связи с этим на осетровых рыбоводных заводах при получении потомства используют метод подрезания яйцеводов [7].

По завершении операции самок помещают в бассейны с высокой проточностью. Для предотвращения инфекции сразу после операции особям осетра вводят 2 мл 4 % раствора (или 1 мл 8 % раствора) гентомицина или бицилин-5 в расчете 300 единиц на одну особь. Повторное введение антибиотика осуществляют через 2 недели.

Одним из основных веществ, способствующих быстрому восстановлению кожных покровов, является аскорбиновая кислота. В период созревания траты аскорбиновой кислоты в организме производителей увеличиваются, поэтому потребность рыб в этом витамине повышается. После взятия половых продуктов уровень витамина С в организме минимальный, рыба нахо-

дится в ослабленном состоянии и неспособна самостоятельно вырабатывать коллаген для заживления послеопрационных ран. В связи с этим инъецирование раствором аскорбиновой кислоты необходимо проводить сразу после операции. Повторное введение аскорбиновой кислоты осуществляют через 2 недели после инъекций антибиотика.

Послеоперационная адаптация самок проходит в течение 2 недель. После этого периода рыбу можно пересаживать в другие рыбоводные емкости для нагула.

Витамины, накапливаясь в ооцитах (икре), переходят к личинкам и тем самым повышают их жизнеспособность, снижая показатели их гибели на критических этапах развития. Таким образом, применение витаминных инъекций приводит к увеличению количества полученных жизнеспособных личинок. Так, в икре, полученной от самок, прошедших преднерестовую подготовку, содержание аскорбиновой кислоты и токоферола обычно бывает выше на 35-40 и 30-35 % соответственно. Кроме того, отмечается снижение количества уродливых эмбрионов и предличинок.

В результате исследований подобран комплекс витаминов, который необходимо вводить производителям в наиболее напряженные физиологические периоды жизненного цикла. Определены оптимальные дозы введения витаминных препаратов самкам и самцам осетровых рыб различных видов и биологических групп и разработаны рекомендации, которые широко используются на рыбоводных заводах Юга России.

Для определения подходов к повышению эффективности выращивания и содержания маточных стад осетровых рыб на искусственных кормах требуются четкие представления о структуре пищевого поведения этих рыб, о функциональных свойствах тех органов чувств и стимулах, которые контролируют пищевое поведение, о спектре питания.

Для эффективного содержания РМС осетровых рыб необходимо использовать комбикорма, соответствующие по химическому составу естественному рациону питания. Комбикорма, содержащие компоненты естественной пищи осетровых, позволяют улучшить их питательную ценность. Рацион стерляди отличается от рациона других видов осетровых рыб. В ее рационе присутствует большое количество бентических организмов, однако при их недостатке она переходит на питание несвойственной для нее пищей - зоопланктоном.

Биологическая ценность белка в питании определяется соотношением аминокислот и их доступностью для организма. Потребность в незаменимых аминокислотах, особенно таких, как лизин, аргинин, валин, у рыб чрезвычайно высока [8, 9]. Содержание незаменимымых аминокислот в сухом веществе зоопланктона достаточно высоко - 28,81 % от общей суммы аминокислот. Отмечено наиболее высокое содержание лизина - 5,02 %, аргинина - 4,65 %, лейцина - 4,52 %.

С кормом в организм рыб должны поступать эссенциальные жирные кислоты. Общее количество полиненасыщенных жирных кислот в липидах зоопланктона достаточно высокое -36,3%. Доминировала линоленовая кислота - 8,1 %, линолевая присутствовала в несколько меньшем количестве - 6,2 %. Было отмечено также высокое содержание длинноцепочных кислот семейства ю3 - эйкозапентаеновой и докозагексаеновой - 12,3 и 5,6 % соответственно. Высокое содержание полиненасыщенных жирных кислот линоленового ряда в липидах зоопланктона свидетельствует о возможности его использования в качестве полноценного компонента в составе влажных комбикормов для РМС стерляди, содержащейся в условиях осетрового рыбоводного завода. Анализ жирнокислотного состава зоопланктона показал высокое содержание незаменимых кислот линоленового ряда, именно семейство линоленовой кислоты преобладает обычно в жирах рыб, выловленных из естественной популяции [10, 11].

На основании биохимического состава биомассы зоопланктона и состава питательных веществ основных компонентов был разработан базовый вариант рецепта продукционного комбикорма для РМС, который использовался в специальных опытах. При составлении рецепта комбикорма в качестве ингредиентов применяли промышленно вырабатываемые компоненты: рыбную муку с высоким содержанием животного протеина и незаменимых аминокислот, вита-зар как источник легкоусваиваемого растительного белка, лигносульфанат как связующий компонент, другие компоненты, содержащие незаменимые вещества, в том числе витамины.

Количество важнейших аминокислот в естественной пище и в комбикорме было близким, т. е. данный комбикорм сбалансирован по составу белка и может использоваться для кормления ремонтной группы стерляди волжской популяции.

Результаты выращивания ремонтной группы стерляди с использованием нового комбикорма показали его высокие продукционные свойства. Абсолютный прирост при кормлении рыб новым комбикормом был выше на 10 %, при более низком кормовом коэффициенте и одинаковой выживаемости.

Анализ комплекса физиолого-биохимических показателей позволил установить, что двухлетки стерляди, потреблявшие новый комбикорм, по состоянию здоровья не отличались от рыб, отловленных из естественной популяции, т. е. использование нового специального корма для РМС стерляди достаточно эффективно.

В настоящее время отечественные комбикорма для осетровых рыб вытеснены импортной продукцией, качество которой выше благодаря исходному сырью стандартных параметров. Несмотря на достаточную высокую стоимость, импортные корма востребованы рыбоводными предприятиями, однако в настоящее время ситуация постепенно меняется.

В ходе многолетних комплексных исследований разработаны и промышленно апробированы следующие рецепты сухих комбикормов для осетровых рыб (табл.).

Основные характеристики сухих комбикормов для осетровых рыб

Марка корма Обменная энергия, МДж/кг Рекомендации

ОСТ-4 13,0 Стартовый комбикорм для осетровых рыб массой до 3 г

ОСТ-6

ОСТ-7

ОТ-6 12,7 Продукционный комбикорм для рыб массой более 3 г

ОТ-7 (с глютеном) 12,7 Продукционный комбикорм для рыб массой более 3 г

ОТ-9 12,7 Лечебно-профилактический продукционный комбикорм

Для эффективного выращивания осетровых рыб различного возраста с применением сухих комбикормов разработана технология кормления.

Важными элементами в питании осетровых рыб являются витамины и минеральные вещества, принимающие участие в обменных реакциях организма. Потребности в них варьируют в зависимости от вида, окружающих условий, а также от питательной ценности корма.

Исследованиями в лабораторных и производственных условиях установлена количественная потребность в этих витаминах, а также симптомы витаминной недостаточности, их влияние на рост и физиологическое состояние рыб. Однако для увеличения эффективности выращивания осетровых рыб с применением искусственных комбикормов необходимо введение в их состав полного набора биологически-активных веществ.

Результатом исследований явилась разработка и передача в промышленное производство рецептов поливитаминно-минерального ВПМ ПО-5 и поливитаминного ПО-5 премиксов, способствующих повышению биологической эффективности кормов. В их состав входят все необходимые для нормальной жизнедеятельности витамины, витаминоподобные и минеральные вещества. Кроме того, отличительной особенностью этих премиксов является наличие в их составе стабильной формы аскорбиновой кислоты и адаптированность к применению в индустриальных условиях. Использование специального премикса способствует увеличению жизнестойкости молоди, темпа роста, снижению кормовых затрат. В настоящее время только эти премиксы используются в составе комбикормов для осетровых рыб отечественного производства.

Заключение

Применение разработанных биотехнологических норм выращивания и содержания РМС осетровых рыб позволяет существенно расширить возможности их промышленного производства. Использование комплекса технологических аспектов осетровыми рыбоводными заводами Юга России позволит существенно повысить качество выпускаемой молоди и тем самым, в перспективе, увеличить численность осетровых в Волго-Каспийском бассейне.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бахарева А. А., Грозеску Ю. Н., Сырбулов Д. Н. Опыт доместикации «дикой» стерляди в условиях рыбоводного комплекса на Волжской ГЭС // Рыбное хозяйство. - 2008. - № 6. - С. 70-71.

2. Грозеску Ю. Н., Бахарева А. А., Сырбулов Д. Н. Технологические системы для формирования и содержания ремонтно-маточных стад стерляди // Рыбное хозяйство. - 2009. - № 5. - С. 47-49.

3. Pankhurst N. M., Van der Kraak G. Effects of stress on reproduction and growth of fish // Fish stress

and health in aguaculture. - Eds. Iwama, 1997. - P. 73-93.

4. Грозеску Ю. Н., Бахарева А. А. Использование гематологических показателей для отбора рыбоводнопродуктивных самок и самцов осетровых рыб // Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. - 2008. -

№ 3 (44). - С. 18-21.

5. Мирзоева Л. М. Аквакультура и иммуностимуляторы // Инф. пакет. Аквакультура. Корма и кормление рыб. - 1999. - № 2. - С. 36-38.

6. Lilijedal S., Folstad I., Skartsein F. Secondary sex traits, parasites, immunity and ejaculate quality in the Arctic charr // Proc. Roy. Soc. London. B. - 1999. - N 1431. - Р. 1893-1898.

7. Подушка С. Б. Получение икры у осетровых с сохранением жизни производителей // Науч.-техн. бюл. лаборатории ихтиологии (ИНЭНКО). - СПб.: ИНЭНКО, 1999. - С. 1-4.

8. Грозеску Ю. Н., Бахарева А. А. Технологические особенности содержания ремонтных групп осетровых рыб в условиях рыбоводных заводов юга России // Изв. Самар. науч. центра РАН. - 2010. - Т. 12, № 1 (15). - С. 1264-1267.

9. Остроумова И. И. Биологические основы кормления рыб. - СПб. : ГосНИОРХ, 2001. - 372 с.

10. Кузьмина И. А. Питание стерляди Иваньковского водохранилища // Материалы Междунар. конф. «Аквакультура и интегрированные технологии: проблемы и возможности». - М., 2005. - Т. 2. - С. 154-157.

11. Бахарева А. А., Грозеску Ю. Н. Особенности адаптации стерляди из естественной популяции к искусственным условиям // Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. Сер.: Рыбное хозяйство. - 2009. - № 2. - С. 80-83.

Статья поступила в редакцию 20.02.2012

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Грозеску Юлия Николаевна - Астраханский государственный технический университет; канд. биол. наук, доцент; доцент кафедры «Аквакультура и водные биоресурсы»; grozesku@yandex.ru.

Grozesku Yulia Nickolaevna - Astrakhan State Technical University; Candidate of Biological Science, Assistant Professor; Assistant Professor of the Department "Aquaculture and Water Bioresоurсes"; grozesku@yandex.ru.

Бахарева Анна Александровна - Астраханский государственный технический университет; канд. биол. наук, доцент; доцент кафедры «Аквакультура и водные биоресурсы»; bahareva.anya@yandex.ru.

Bakhareva Anna Aleksandrovna - Astrakhan State Technical University; Candidate of Biological Science, Assistant Professor; Assistant Professor of the Department "Aquaculture and Water Bioresоurсes"; bahareva.anya@yandex.ru.

Распопов Вячеслав Михайлович - Астраханский государственный технический университет; д-р биол. наук; профессор кафедры «Аквакультура и водные биоресурсы»; grozesku@yandex.ru.

Raspopov Vyacheslav Mikhailovich - Astrakhan State Technical University; Doctor of Biological Science, Professor of the Department "Aquaculture and Water Bioresources"; grozesku@yandex.ru.