CC BY
148
УДК 639.3.043.13:636.087.73
А. В. Храмова, М. Н. Сорокина, В. Г. Чипинов Астраханский государственный технический университет
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОБРАБОТКИ ИКРЫ ОСЕТРОВЫХ РЫБ МЕДИЦИНСКИМ ПРЕПАРАТОМ ЦИАНОКОБАЛАМИНА (ВИТАМИНА В^)
Введение
В последние годы роль витаминов в аквакультуре существенно возросла. Витамины не являются источником энергии, но могут входить в состав клеточных образований, обладают высокой биологической активностью и служат материалом и катализатором для их синтеза [1]. Животные сами не способны синтезировать витамины и получают их только из пищи.
Отсутствие витаминов или дефицит их в корме вызывают глубокие нарушения в процессах обмена веществ, ведущие к тяжелым заболеваниям - авитаминозам, которые занимают одно из первых мест по тяжести патологического воздействия на организм рыб. Однако до настоящего времени очень мало работ посвящено изучению возможного защитного действия биологически активных веществ на организм рыб в периоды раннего онтогенеза [2].
Витамин В12 (цианокобаламин) - один из наиболее сложных по строению и единственный витамин, который содержит в своем составе металл (кобальт). Структурная формула витамина В12 (СбзН88О14^4Со) -самая сложная из формул всех известных витаминов.
Витамин В12 был открыт при поиске средства против злокачественного малокровия. Эта болезнь характеризуется резким уменьшением числа эритроцитов, снижением уровня гемоглобина. Развитие болезни ведет к смерти. Было обнаружено, что сырая печень, употребляемая в пищу, задерживает развитие малокровия. После многолетних исследований из печени удалось выделить вещество, способствующее появлению красных кровяных телец. Еще восемь лет потребовалось для того, чтобы выяснить его химическое строение. За эту работу английской исследовательнице Дороти Кроуфут-Ходжкин в 1964 г. была присуждена Нобелевская премия по химии. Выделенное вещество получило название витамина В^. Оно содержит 4 % кобальта.
В последние годы этот витамин стал привычным в медицинской практике лечебным средством - его вводят в мышцы больного, в организме которого по той или иной причине не хватает кобальта.
Цианокобаламин необходим для нормального роста, кроветворения, работы нервной системы. В качестве кофермента он участвует во многих биохимических реакциях в организме животных.
Функции витамина В^ тесно связаны с витамином Вс (фолиевой кислотой). Он участвует в образовании ее коферментов, переводит фолацин в активную форму. При дефиците витамина В^ фолиевая кислота может остаться в неактивной форме, что вызовет появление признаков ее недос-
таточности. Совместно с фолиевой кислотой витамин В12 участвует в переносе метальных групп и других одноуглеродных соединений [3, 4]. Благодаря этому он играет большую роль в метаболизме метионина, оказывая метио-нинсберегающее действие, а также в синтезе нуклеиновых кислот, в том числе ДНК, для гемопоэтических тканей, где процессы обновления идут очень быстро. Наряду с холином и метионином витамин В12 обладает мощным ли-потропным действием, предотвращая отложение избыточного количества насыщенных жиров в печени.
Всасыванию цианокобаламина может препятствовать калий. Поскольку цианокобаламин накапливается в организме, при приеме калия короткими курсами опасности не возникает, но длительное применение калия (например, у пациентов, принимающих диуретические препараты) может привести к истощению запасов цианокобаламина.
Кортикостероидные гормоны, а также нейролептики способствуют вымыванию цианокобаламина. Витамин С в больших количествах может повлиять на способность адсорбировать витамин В12 из пищи.
Витамин В12 не синтезируется ни растениями, ни животными. Первичными его продуцентами являются микроорганизмы. Потребность в витамине у жвачных сельскохозяйственных животных полностью удовлетворяется за счет мощного микробного синтеза в пищеварительном тракте, моногастричные животные должны получать витамин дополнительно -с кормом. У рыб, живущих в условиях низких температур и не обладающих длинным кишечникам, основным источником витамина В12 служит пища. У некоторых теплолюбивых рыб обнаружен синтез витамина В12 кишечной микрофлорой [5].
Признаки дефицита В12 у моногастричных животных и человека возникают как при его недостатке в пище, так и при нарушении всасывания из-за отсутствия в кишечнике так называемого «фактора Кастла», представляющего собой, как выяснилось, гликопротеид [6]. При этом нарушаются процессы кроветворения и развивается тяжелая форма анемии. При авитаминозе В12 у рыб, особенно у холодолюбивых, также отмечается патология кроветворения. У лосося и форели возникает микроцитарная гипохромная анемия с большим количеством незрелых эритроцитов разных размеров и формы. Содержание гемоглобина резко падает, жабры бледнеют. Эти явления сопровождаются снижением скорости роста.
Анемия не обнаружена при недостатке В12 в пище канального сома и карпа [4], но у канального сома наблюдалось некоторое отставание в темпе роста. Имеются сведения о наличии микробного синтеза витамина В12 в кишечнике этой теплолюбивой рыбы.
Потребность в В12 у лососевых составляет 0,02-0,05 мг/кг корма.
Поскольку В12 синтезируется почти исключительно микроорганизмами, преимущественно бактериям, он отсутствует в растительных кормовых компонентах, его нет и в дрожжах. В небольшом количестве витамин находят в рыбной муке - 0,025-0,330 мг/кг, что, по-видимому, связано с деятельностью кишечной микрофлоры.
Особенно богаты витамином В12 компоненты, в которых присутствует бактериальная биомасса: в гаприне он содержится в количестве 3,0-6,0 мг/кг; много витамина В12 в активном иле очистных сооружений, который представляет собой скопление бактерий и других микроорганизмов. Так, высушенный активный ил из аэротенков Сясьского целлюлознобумажного предприятия содержал В12 в количестве 2,3-7,2, Котласского и Амурского - 5-7, Байкальского - 1,4-2,4 мг/кг сухого вещества [7].
Для проверки гипотезы о повышении общей жизнестойкости организма рыб под влиянием витамина В12 в подмосковном форелевом хозяйстве «Сходня» в производственных условиях был поставлен эксперимент на радужной форели. В эксперименте использовали икру низкого качества, полученную от повторного отцеживания самок после первого. Вся необработанная радужная форель погибала на 60-е сутки развития, при переходе на активное питание. Профилактическая обработка витамином В12 привела к увеличению срока жизни сильно ослабленных особей. 100 %-я смертность обработанных рыб наблюдалась на 71-е сутки развития.
В литературе также отмечено повышение жизнестойкости гидро-бионтов под влиянием витамина В12. Так, цианокобаламин увеличивает устойчивость личинок сцифомедузы Aurelia aurita к солености и в 6-7 раз к 8 %-му этиловому спирту [8].
Стимуляция кроветворения, отражающего физиологическое состояние развивающегося организма, свидетельствует о значительном повышении жизнестойкости подопытных особей под влиянием витамина В12. Характерно, что ускорение смены первичной крови на вторичную наблюдали даже в отсутствие токсического действия. Действительно, цианокобала-мин - сильный кроветворный фактор. Существуют данные о стимуляции им процесса кроветворения после лучевого поражения, что хорошо согласуется с результатами, изложенными в [9].
Таким образом, очевидна возможность использования витамина В12 в рыбоводстве в качестве сильного биологического стимулятора развития, повышающего жизнестойкость и токсикорезистентность рыб на ранних стадиях онтогенеза к действию токсикантов как органической, так и неорганической природы. Однако положительное влияние этого витамина было исследовано в период онтогенеза лососевых и карповых видов рыб. На осетровых рыбах такие эксперименты не проводились, поэтому нами было изучено влияние цианокобаламина на их резистентность в период раннего онтогенеза.
Материал и методы
Основная задача экспериментальных работ - оценка эффективности обработки икры осетровых рыб препаратом цианокобаламина. Экспериментальные работы были выполнены в аквариальном комплексе Астраханского государственного технического университета и в условиях Донского осетрового рыбоводного завода. В качестве объектов в исследованиях использовали икру и личинок русского осетра (Acipenser guldenstadti Brandt).
Исследования были разделены на две части. В первой части проводили эксперименты по оценке эффективности обработки водным раство-
ром медицинского препарата витамина В^ инкубируемой икры осетровых рыб. Во второй части проводили наблюдение с полным биологическим анализом развивающейся молоди после проведенных обработок.
Обработку живого материала витаминным препаратом проводили в период набухания икры, экспозиция составила 40 минут. При этом доза витамина В^ составила 1,0 мг/л.
Для определения эффективности применения цианокобаламина (витамина В^) использовали следующие показатели: оплодотворение икры (%), выход предличинок (%), нарушения в развитии эмбрионов.
После рассасывания желточного мешка личинок русского осетра начинали подкармливать стартовым комбикормом с целью сохранения жизнеспособности посадочного материала на период проведения экспериментов.
Результаты и обсуждение
В результате исследований была выявлена эффективная норма обработки цианокобаламином икры русского осетра - 1,0 мг/л. На следующем этапе исследований данная норма была проверена в производственных условиях. Результаты исследований показали, что в период эмбриогенеза наибольшая смертность эмбрионов наблюдалась во время инкубации. В контрольной группе смертность составила 30,5 %, в опытных вариантах этот показатель был значительно ниже и колебался в пределах 25,1 % (табл. 1).
Таблица 1
Показатели смертности эмбрионов при обработке икры препаратом цианокобаламина, %
Стадии развития Этапы развития Опыт Контроль
Начало дробления (4-я стадия) II этап 3,8 4,8
Начало гаструляции (12-13-я стадии) Начало III этапа 6,2 6,5
Стадия малой желточной пробки III этап 1,0 1,2
Конец гаструляции - начало органогенеза (18-19-я стадии) Конец III этапа -начало IV 6,8 8,1
Органогенез IV этап 1,8 2,0
Образование зачатка сердца (28-я стадия) Переход к V этапу 2,5 3,5
Вылупление единичных экземпляров (35-36-я стадии) Конец V этапа 3,0 4,4
Высокая смертность эмбрионов отмечалась в период прохождения критических стадий развития, однако в контрольном варианте она была выше, чем в опыте. Наибольшая смертность эмбрионов отмечалась на следующих стадиях: начало гаструляции (12-13-я стадии); конец гаструляции (18-19-я стадии); образование зачатка сердца (28-я стадия); вылупление (35-36-я стадии). В варианте, где икра была обработана раствором циано-кобаламина, выход свободных эмбрионов был достаточно высоким и составил 72,1 %, тогда как в контроле - 69,5 %. Высокая выживаемость эмбрионов подопытных групп за период инкубации свидетельствует о высоком рыбоводном качестве икры.
В период эмбрионального развития определяли количество нормально развивающихся зародышей. В контрольном варианте по сравнению с опытным было отмечено большее количество нарушений в развитии (табл. 2).
Таблица 2
Нарушения в развитии эмбрионов при использовании цианокобаламина, %
Вид нарушений Опыт Контроль
Процесс дробления 2,4 ± 0,41 4,1 ± 0,33
Недоразвитие передних отделов головы 2,8 ± 0,25 5,8 ± 0,49
Искривленное тело 3,9 ± 0,62 5,3 ± 0,54
Примечание. Показатели достоверно отличаются от контроля,р < 0,05.
Анализ общего биохимического состава икры показал, что икра, обработанная раствором витамина В12, отличалась главным образом большим содержанием белка и жира, что свидетельствует о хорошем качестве икры.
Таким образом, анализ биохимических показателей, а также результаты исследований развития осетровых рыб в эмбриональном периоде свидетельствуют о повышении резистентности развивающихся эмбрионов и эффективности применения обработки витамином В12 в период подготовки икры к инкубации.
Подращивание предличинок до перехода на активное питание является одним из наименее разработанных звеньев рыбоводного процесса, поэтому для более полной оценки эффективности использования обработки икры витамином В12 было проведено изучение состояния предличинок русского осетра при подращивании.
У предличинок, полученных от икры, не обработанной витамином В12, отмечено значительное количество нарушений в развитии: у 13 % обнаружено искривление позвоночника, у 7 % - недоразвитие жаберной крышки. В опытном варианте наблюдали всего 2 % нарушений в развитии (табл. 3).
Таблица 3
Результаты влияния обработки икры витамином В12 на личинок русского осетра
Показатели Опыт Контроль
Выживаемость предличинок, % 88 80
Отклонения в развитии, % 2 20
Масса предличинок, мг 20,3 ± 2,5 17,6 ± 3,1
Длина предличинок, мм 10,8 ± 1,2 9,8 ± 1,5
Длина желточного мешка, мм 4,28 ± 0,5 3,85 ± 0,2
Отношение длины желточного мешка к длине тела 0,396 ± 0,1 0,392 ± 0,12
Личинки подопытной группы своевременно и дружно переходили на смешанное питание, следствием чего явилась их высокая выживаемость: в подопытной группе - 88 %, в контроле - 80 %.
При изучении биохимического состава личинок русского осетра было выявлено, что рыба в опытном варианте отличалась хорошим физиологическим состоянием, о чем свидетельствует высокое содержание протеина и жира.
При оценке эффективности использования цианокобаламина для обработки икры было проведено дальнейшее выращивание молоди русского осетра. Лучшие показатели роста и выживаемости личинок и молоди русского осетра были отмечены в опытном варианте.
Через 40 суток масса молоди составила 4,2 г и была на 14 % выше, чем в контроле.
При изучении физиологического состояния рыб, выращиваемых в искусственных условиях, была выделена группа показателей, определяющих состояние молоди: содержание гемоглобина в крови, гематокритное число, количество эритроцитов, а также общий химический состав тела рыб.
Гематологические показатели выращенной молоди русского осетра значительно между собой не различались и соответствовали физиологическим показателям здоровой рыбы.
Молодь подопытной группы по химическому составу тела характеризовалась главным образом более высоким содержанием в теле белка.
Таким образом, анализ биологических, биохимических, гематологических и рыбоводных показателей свидетельствует об эффективности обработки икры витамином BJ2 в период подготовки к инкубации, при этом снижается смертность эмбрионов на критических этапах развития и количество уродливых эмбрионов и личинок. Кроме того, обработка цианокобаламином приводит к улучшению физиологического состояния личинок и молоди.
Выводы
1. Эффективной нормой для обработки икры витамином BJ2 является 1 мг/л, при этом смертность эмбрионов на чувствительных стадиях снижается на 5,4 % в сравнении с контролем.
2. В период инкубации у эмбрионов в варианте, где икра была обработана витамином BJ2, было отмечено снижение количества нарушений в эмбриональном развитии в среднем на 6,1 %.
3. Количество отклонений в развитии личинок русского осетра, полученных от икры, обработанной витамином BJ2, снизилось до 2 %, тогда как в контроле этот показатель был достаточно высоким - 20 %.
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ
1. Технологии выращивания и кормления объектов аквакультуры юга России // С. В. Пономарев, Е. А. Гамыгин, С. И. Никоноров и др. - Астрахань: Нова плюс, 2002.
2. Способ повышения жизнестойкости икры и личинок рыб: А. с. № 1243667 / А. И. Глубоков // БИ. - 1986. - № 26.
3. Halver J. E. The vitamins required for cultivated Salmonids // Comp. Biochem. Physiol. - 1982. - Vol. 73 B, N 1. - P. 43-50.
4. Lovell R. T. Nutrition and feeding of fish. - New-York: Aubum University, 1987.
5. Остроумова И. Н. Биологические основы кормления рыб. - С.-Пб.: ИП «Комплекс», 2001.
6. Сергеева Н. Т. Биохимия витаминов и минеральных элементов. - Калининград: Калининград. гос. техн. ун-т, 1998.
7. Витаминное питание сельскохозяйственных животных. - М.: Агропромиздат, 1989.
8. Бергер В. Я. Влияние дибазола и витамина BJ2 на приспособление личинок сцифомедузы Aurelia aurita к понижению солености среды // Биология моря. -1977. - Т. 5, № 1. - С. 48-54.
9. Хохлов А. С., Овчинников Ю. А. Химические регуляторы биологических процессов. - М.: Знание, 1969.
Получено 1.04.05
EFFECTIVENESS OF TREATING STURGEON ROE BY MEDICAL PREPARATION CIANOCOBALAMIN (VITAMIN B12)
A. V. Khramova, M. N. Sorokina, V. G. Chipinov
Effectiveness of applying such preparation as cianocobalo-min (vitamin BJ2) was proved under industrial conditions for increasing of sturgeon and larvae. It was revealed that treatment by cianocobalamin results in increase of embryos yield by 5,4 % and decrease of breakage in embryo and larvae development in average 6,1 and 18 % respectively.
