способ подращивания личинок осетровых рыб
Классы МПК: | A01K61/00 Разведение рыб, устриц, раков, омаров, губок, жемчужниц и тп |
Автор(ы): | Бойко Н.Е. (RU), Корниенко Г.Г. (RU), Рудницкая О.А. (RU) |
Патентообладатель(и): | Федеральное Государственное Унитарное предприятие Азовский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2003-08-18 публикация патента:
27.09.2005 |
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.
(56) (продолжение):
CLASS="b560m"threadfin.// Amer. Zool. 1997. V. 37. P.470-481. 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, № 3.
![способ подращивания личинок осетровых рыб, патент № 2260943](/images/patents/208/2260943/2260943.jpg)
![способ подращивания личинок осетровых рыб, патент № 2260943](/images/patents/208/2260943/2260943-4.jpg)
![способ подращивания личинок осетровых рыб, патент № 2260943](/images/patents/208/2260943/2260943-5.jpg)
Формула изобретения
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.
Описание изобретения к патенту
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 час | Возраст, сут. от выклева | Стадии развития | НАВЕСКА изменением % | СМЕРТНОСТЬ изменение, % | ||
тиреоидные (Т4.Т3) | кортизол | |||||
Прототип (Kim, Brown, 1997) | Т3, 2,6 | 0,1 | 1-е | не указана | нет изменений | снижение |
1 | без обработки (контроль) | 100 | 100 | |||
2* | Т4,2,6 | 0,1 | 2-е | 38-я (предличинка) | 54,0 | 192,8 |
3* | Т3, 2,6 | 0,1 | 2-е | 38-я (предличинка) | 57,2 | 123,7 |
4* | Т3, 2,6 | 0,1 | 9-е | 44-я (предличинка) | 160,8 | 50 |
5** | Т4,1,5 | 0,1 | 9-е | 44-я (предличинка) | 158,7 | 61,9 |
6** | Т4,1,5 | 0,1 | 14-е | 4-дн. личинка | 107,1 | 105,2 |
* - личинки осетра с низким уровнем смертности (7%) ** - личинки осетра с относительно высоким уровнем смертности (30,7%) |
Класс A01K61/00 Разведение рыб, устриц, раков, омаров, губок, жемчужниц и тп