Рост и развитие рыб представляет собой две стороны единого и взаимосвязанного процесса формирования организма, обусловленного накоплением клеточных структур, внеклеточных образований с анатомо-морфологической и физиологической дифференциацией клеток, тканей и органов. В биологическом смысле данный процесс выражается в увеличении массы, размеров и объема клеток, тканей и органов, с одной стороны и физиолого-морфологической специализации - с другой. Рост осуществляется в процессе увеличения размеров и деления клеток и представляет собой увеличение их массы и числа.
Развитие, в узком, биологическом смысле, определяется размножением и дифференциацией клеток, а в более широком понятии - показывает скорость протекания биохимических и физиологических процессов, а также морфологические особенности формирования тканей и органов. Если рост отражает количественные изменения, то развитие показывает их качественную сторону.
Для успешного осуществления этой задачи нами разработан уникальный способ повышения рыбопродуктивности в тепловодных и прудовых предприятиях, основанный на использовании Пробиотической кормовой добавки (ПКД) Амилоцин № 3. ПКД Амилоцин №3 - единственный отечественный, запатентованный и зарегистрированный в установленном порядке препарат, разрешенный для применения в рыбоводстве без ограничений. Штаммы препарата ПКД Амилоцин №3 не являются генетически измененными, модифицированными (продуктом генной инженерии). Выпускается ПКД Амилоцин №3 в сухой концентрированной форме, устойчивой к баротермическому воздействию (гранулированию и экструдированию). В условиях интенсивного производства, когда на ограниченных площадях концентрируется большое поголовье животных, птицы, рыб, постоянное применение кормовых антибиотиков с неизбежностью приводит к селекции и последующей циркуляции в хозяйствах условно-патогенных и патогенных микроорганизмов с повышенной резистентностью к антибиотикам. Устранить эту циркуляцию, по-видимому, можно только пробиотиками, корректирующими микробиологический баланс в кишечнике. И хотя впервые такая коррекция, как известно, была осуществлена И.И. Мечниковым еще в 1903 году путем введения в кишечник молочно-кислых бактерий, до последнего времени не удавалось найти достаточно эффективные виды бактерий для этих целей.
В природных условиях микробиологический баланс в кишечнике животных поддерживается, главным образом, природными бактериями и оказывается весьма устойчивым.
Поэтому нами для разработки корректирующих пробиотиков были выбраны штаммы аэробных Bacillussubtilis и анаэробных бактерий Bacilluslicheniformis. Оказалось, что штаммы этих бактерий могут обладать четко выраженной антагонистической активностью к широкому спектру патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Помимо этого Bacillussubtilis и Bacilluslicheniformis выделяют в кишечнике биологически активные вещества, продуцируют различные пищеварительные ферменты. В результате улучшается пищеварение, повышается усвоение кормов, увеличиваются среднесуточные привесы, стимулируется рост животных, птицы, рыб.
Действующим началом ПКД Амилоцин №3 являются штаммы Bacillussubtilis В-11966 и Bacilluslicheniformis В-11965.
Штаммы паспортизованы, зарегистрированы и депонированы ООО «Арлен» во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов ФГУП ГосНИИГенетика (г.Москва) и запатентованы в Федеральном Институте Промышленной собственности (Патент РФ № 2184774, приоритет 21.09.2014г., Патент РФ № 2203947, приоритет 26.10.2014г., положительное решение по заявке № 2002129937, приоритет 11.10.2014).
Пробиотик одобрен Советом по ветеринарным препаратам Департамента ветеринарии Минсельхоза РФ (Протокол № 2 от 15.05.2014г.), утверждено Наставление по его применению в ветеринарии (ПВР № 001260-ОП).
Департаментом ветеринарии Минсельхоза РФ 22.10.2014г. утверждены Технические условия на производство ПКД Амилоцин №3 (ТУ 9291-001-20945808-14).
Жидкую форму пробиотикаиспользуют путем смачивания корма непосредственно перед кормлением.
Сухая форма пробиотикапредставляет собой сыпучий порошок, который удобно добавлять в комбикорма и премиксы, использовать в промышленном производстве гранулированных, экструдированных и экспандированных кормов. Основная часть бактерий ПКД Амилоцин №3находится в споровой форме, поэтому пробиотик сохраняет жизнеспособность при воздействии разнообразных агрессивных факторов (антибиотики, химиопрепараты, повышенная кислотность, высокие температуры, обработка острым паром), когда любые другие виды пробиотиков погибают.
Пробиотик не разрушаясь проходит в кишечник; он устойчив к флавомицину, канамицину, другим антибиотикам; пробиотик сохраняет жизнеспособность в течение нескольких часов при температурах, по крайней мере, +115°С, с другой стороны, допускается его замораживание. Пробиотик характеризуется высокой степенью безопасности и безвредности, даже при тысячекратных передозировках.
Эффективность действия его заключается в активном заселении кишечника рыбы B.subtilis иB.licheniformis, обеспечивающего необходимую коррекцию микрофлоры (вытесняются патогенные и условно патогенные микроорганизмы). Особо следует подчеркнуть, что наиважнейшим следствием этого процесса представляется продуцирование бактерией практически всего спектра пищеварительных ферментов (протеаз, липаз, амилаз), что является необходимой основой для использования пробиотика на первых этапах подращивания личинок рыб, когда пищеварительная система их еще несовершенна и, зачастую, недоразвита. B.subtilis иB.licheniformis, как генераторы ферментов, обеспечивают интенсивную дезинтеграцию компонентов пищи и их активное всасывание через кишечную стенку в кровь. Способствует стимуляции клеточных и гуморальных факторов иммунитета. Продуцируются жизненно необходимые аминокислоты и физиологические субстраты, активизируются специфические и неспецифические системы защиты макроорганизма (повышается резистентность). Нормализуется пищеварение, повышается иммунный статус и устойчивость организма к стрессовым факторам (пересадка и перемещение рыбы, замена корма, предупреждения вздутия кишечника у осетровых рыб, гидрохимические аномалии и т.д.) и различным заболеваниям инфекционной, инвазионной и алиментарной этиологии. Приведенными вышеперечисленными аргументами, по-видимому, и можно объяснить тот высокий прирост биомассы при выращивании рыб, который мы получаем при использовании пробиотиков серии Пробиотик.
Межведомственная ихтиологическая комиссия Министерства природных ресурсов РФ, Госкомитета Российской Федерации по рыболовству и Российской Академии Наук рекомендовала рыбоводным хозяйствам России Пробиотик в качестве кормовой добавки для карпа, осетра и форели (Решение № 1-46/8 от 15.01.2015г.).
Задачей настоящей работы являлось изучение феномена транслокации бактерий из пищеварительной системы рыб, как одного из возможных механизмов действия споро-образующего ПКД Амилоцин №3.
Экспериментальный раздел работы выполнен на гуппи и карпах в аквариальных условиях. Цель исследований – использование спорообразующего пробиотика «Пробиотик» для лечения гнойно- воспалительных процессов, профилактики раневойх инфекции, дисбактериозов и энтеритов различной этиологии. Для этого, в различных вариантах в полость пищеварительного тракта рыб с кормом вводили живые культуры сенной палочки, предварительно меченные 3Н-тимидином. Отдельным рыбам были нанесены резаные раны мягких тканей, плавников, проведена скарификация чешуйчатого покрова, вызван локальный некроз кишечника. Проводилось лечение гнойно-воспалительных процессов современными антибиотиками и ПКД Амилоцин №3. После выведения рыб из опыта исследовались различные ткани путем изготовления гисторадиографических препаратов. Наряду с клиническими наблюдениями и традиционным комплексом клинических и гематологических анализов выполнялись посевы для изучения состава микрофлоры из ран, крови, почек, печени, селезенки и кожи.
Оказалось, что живые бактерии сенной палочки , примерно 1 из 500, при введении их в пищеварительный тракт рыбы проникают в кровь, накапливаются в селезенке, почках, печени, области очагов воспаления или других раневых повреждений. В тканях, в зависимости от места их нахождения, бактерии сохраняют жизнеспособность от нескольких часов до нескольких суток.
Выживаемость травмированных рыб в тех вариантах, где им предварительно давали пробиотик, составляла от 75 до 95 %, в то время как в контрольном варианте, где рыбы его не получали, оказалась не выше 15 %. Гибель таких рыб, в основном, была следствием сапролегниоза. Регенерация плавников, скарифицированной чешуи и кожи у рыб получавших ПКД Амилоцин №3 проходила в два раза быстрее, чем у выживших после аналогичных повреждений в контрольных вариантах.
Механизм действия, как известно, заключается в том, что в очаге повреждения бактерии выделяют биологически активные вещества (антибиотики, протеолитические и сахаролитические ферменты, иммуномодуляторы и др.) и могут оказывать выраженное лечебное действие, а разрушаясь, бактерии служат источником антигенов для поддержания нормального уровня антител. Важно, что сенная палочка не оказывает повреждающего действия на ткани, напротив, стимулирует регенераторные процессы.
В настоящее время в мировой литературе транслокация бактерий расценивается как патологический процесс, развивающийся вследствие стресса, иммунодефицита, интоксикации, гематологических заболеваний.
Полученные нами результаты позволяют сделать вывод, что транслокация бактерий пробиотика может быть естественным защитным механизмом, который целесообразно использовать в рыбоводной практике, применяя ПКД Амилоцин №3 не только для борьбы с инфекционными болезнями и дисбактериозами, но и для профиликтики и лечения раневых повреждений рыб, что важно при транспортировке, пересадках, перевозках, когда травматизм неизбежен.
Препарат был получен и использован в экспериментах с икрой и личинками рыб в виде жидкой культуральной формы. Концентрация инокулята в 1 мл препарата превышала 10 млрд. кл./мл. Для того, чтобы определить концентрационный эффект препарата, в опытах с оплодотворенной икрой и личинками рыб доза вносимого препарата составляла от 5 до 15 мл на 1000 экземпляров.
Схема экспериментов .
Лабораторные опыты с эмбрионами и личинками проводили на рыбоводческой базе «Сунога» Института биологии внутренних вод РАН. Каждая серия отличалась между собой количествами внесенного в опыт препарата ПКД Амилоцин №3. В первой серии опыта эмбрионы и личинки инкубировали с добавлением 5 мл, во второй 10 мл и в третьей 15 мл препарата из расчета на 1000 экземпляров. Обработку эмбрионов препаратом в первом варианте проводили через 1,5 час после начала инкубации на стадии 4-8 бластомер; во втором - в момент перехода личинок на экзогенное питание; в третьем - через 10 дней после перехода личинок на полное экзогенное питание. Во всех вариантах опытов эмбрионы и личинки первоначально содержались в 1 л банках в течение 1-2 час, а затем их вместе с содержимым банки переносили в 10 л аквариумы до конца периода наблюдения. В процессе эксперимента, после перехода личинок на экзогенное питание, рыб подкармливали сначала яичным желтком, затем дафниями. Контроль за характером развития и выживания эмбрионов и личинок осуществляли ежедневно. Основное внимание обращалось на темпы развития личинок и динамику их гибели.
Производственные испытания ПКД Амилоцин №3с икрой и молодью проводили в АООТ «Волгореченскрыбхоз». Обработанные препаратом и контрольные количества икры составляли 350-500 г. Обработку оплодотворенной икры осуществляли в аппаратах Вейса путем добавления к оплодотворенной икре от 15 до 30 мл препарата и перемешивания в течение 5-10 мин. Аналогичное перемешивание проводили и для контрольных образцов икры, но без внесения препарата. Инкубация икры протекала при температуре 18,8-19,5°С. Результаты опытов оценивали по оплодотворяемости и выходу личинок (%) в лотках, а также по последующему выходу молоди из прудов - в штуках (%) и по весу (г).
Результаты и их обсуждение.
Результаты применения ПКД Амилоцин №3 для обработки эмбрионов и личинок представлены в табл. 1.
Таблица 1.
Влияние обработки оплодотворенной икры и личинок препаратом
«Пробиотик» на выживание.
Вариант |
Объект обработки |
Период обработки |
Процент выживших личинок при дозе «Пробиотика» на 1000 экземпляров |
|||
5 мл |
10 мл |
15 мл |
0 мл (контроль) |
|||
1 |
Икра |
Через 1,5 часа после начала инкубации |
65 |
75 |
77 |
27 |
2 |
Личинка |
При переходе на экзогенное питание |
59 |
74 |
75 |
27 |
3 |
Личинка |
Через 10 суток после перехода на экзогенное питание |
36 |
40 |
45 |
27 |
Опыты по обработке оплодотворенной икры препаратом осуществляли в трех вариантах. Для этого отбирали по 3000 экземпляров эмбрионов на стадии 4-8 бластомер и помещали в кристаллизаторы. Предварительная обработка эмбрионов и личинок ПКД Амилоцин №3 увеличивала коэффициент их выживаемости и снижала естественную смертность рыб на личиночной стадии развития.
После обработки эмбрионов и личинок в дозе 5 мл на 1000 экземпляров в первом варианте выжило 65%, во втором 59%, в третьем 36%. Среди рыб, получивших 10 мл пробиотического препарата, соответственно, остались в живых: в первом варианте - 75%, во втором 74%, в третьем 40% рыб. При внесении 15 мл препарата выжило в первом варианте 77%, во втором 75%, в третьем 45% экземпляров. В контроле количество рыб, выживших без обработки препаратом «Пробиотик», было в 2-3 раза ниже, чем в опыте, и равнялось 27%.
Патологоанатомическое исследование личинок показал, что у всех погибающих и погибших личинок отмечено интенсивное развитие сапролегний. Максимальная гибель личинок установлена в промежутках между 10-22 днями после начала перехода личинок на экзогенное питание. У более 70-80% рыб в первом и во втором вариантах опыта процесс органогенеза завершался быстрее, чем у контрольных. Следует отметить, что обработка ПКД Амилоцин №3 повышала жизнестойкость рыб на ранних этапах онтогенеза и напряженность естественного иммунитета, по крайней мере, по отношению к сапролегниям. Под влиянием обработки препаратом процесс органогенеза у личинок ускорялся. При этом установлено, что пробиотический эффект ПКД Амилоцин №3 имел дозозависимый характер
Производственные испытанияПКД Амилоцин №3 с икрой и молодью проводили в АООТ «Волгореченскрыбхоз». Обработанные препаратом и контрольные количества икры составляли 350-500 г. Обработку оплодотворенной икры осуществляли в аппаратах Вейса путем добавления к оплодотворенной икре 10 и 20 мл препарата на 1 кг икры и перемешивания в течение 5-10 мин. Аналогичное перемешивание проводили и для контрольных образцов икры, но без внесения препарата. Инкубация икры протекала при температуре 18,8-19,5°С. Результаты опытов оценивали по выклеву личинок (%) , а также по последующему выходу молоди из прудов - в штуках (%) и по индивидуальной массе (г).Все эксперименты проводили в двухкратной повторности.
Результаты применения ПКД Амилоцин №3 при обработке оплодотворенной икры представлены в табл. 2
Таблица 2.
Влияние обработки икры препаратом «Пробиотик» .
|
Кол. икры (г) |
Оплодот. % |
Выход личинок из икры (%) |
Выход молоди с прудов (%) и ее средняя масса (г) |
Общий прирост биомассы опыт/кон (%) |
|||||
Опыт
|
Конт. |
Опыт |
Контр. |
Опыт |
Контр. |
|||||
% |
г. |
% |
г. |
|||||||
1. |
450 |
95 |
95 |
87 |
73 |
74 |
5,4 |
66 |
4,6 |
158 |
2. |
500 |
90 |
90 |
86 |
71 |
96 |
6,8 |
93 |
5,1 |
145 |
3. |
500 |
93 |
90 |
74 |
58 |
70 |
1,8 |
70 |
1,3 |
150 |
4. |
350* |
25 |
25 |
18 |
12 |
54 |
1,9 |
31 |
1,8 |
181 |
5. |
450 |
84 |
84 |
90 |
74 |
84 |
1,6 |
74 |
1,4 |
141 |
- - некондиционная (перезревшая) икра.
При анализе полученных результатов установлено, что если процент оплодотворяемости икры во всех вариантах был примерно равным, товыход личинок из икры превышал показатели контроля в 1.23 раза. а выход молоди из прудов в среднем по опытным вариантам был в 1.12 раза больше, чем в контрольных. Средняя масса молоди в опытных прудах оказалась на 23.23 % выше, чем в контроле.
Особо следует отметить высокую эффективность ПКД Амилоцин №3 в случае мало жизнеспособной, перезревшей икры (партия № 4). Здесь выход личинок из икры опытной партии превысил контрольный вариант на 50 %, а молоди из прудов на 74,19%. Средняя масса молоди опытного варианта была на 5.55 % больше чем в контроле. Общий прирост биомассы составил более 80% по сравнению с контролем.
Для повышения продуктивности индустриального и прудового рыбоводства особое место отводится профилактике болезней и лечению рыб. В связи с этим в последнее время применяются пробиотики. Одним, из которых является ПКД Амилоцин №3. Он предназначен для лечения и профилактики желудочно-кишечных заболеваний бактериальной и вирусной этиологии, который при этом дает хорошие рыбоводно-биологические показатели выращивания рыб.
Материалом исследований служили молодь русского осетра начальной средней массой в опыте 1,0 г и в контроле 1,2 г, и личинки стерляди начальной средней массой 260 мг.
Применялся жидкий Пробиотик- из расчета 1мл (15млрд м.т.) на 30 кг живой массы рыбы путем орошения готового корма раствором.
Опыты по оценки эффективности введения ПКД Амилоцин №3 в стартовые комбикорма для молоди русского осетра проводились в аквариальном комплексе АГТУ, на личинке стерляди на Бергюльском ОРЗ.
Рыбоводно-биологические показатели выращивания личинок стерляди
Показатели |
Опыт |
Контроль |
Масса начальная, мг |
260 |
260 |
Масса конечная, мг |
355,1 |
317,3 |
Прирост, мг |
95,1 |
57,3 |
Среднесуточный прирост мг/сут |
6,79 |
4,09 |
Выживаемость, % |
78 |
70 |
Период выращивания, сут |
14 |
14 |
Темп роста, % |
355 |
317 |
Рыбоводно-биологические показатели выращивания молоди русского осетра |
||
Показатели |
Опыт |
Контроль |
Масса начальная» г |
1,0 |
1,2 |
Масса конечная, г |
6,76 |
6,70 |
Прирост, г |
5,76 |
5,50 |
Среднесуточный прирост, г/сут |
0,19 |
0,18 |
Выживаемость, % |
70 |
67 |
Период выращивания, сут. |
30 |
30 |
Темп роста, % |
676 |
558 |
Среднесуточный прирост, % |
5,4 |
5,2 |
Коэфф. массы накопления |
0,089 |
0,082 |
Наилучшие результаты при подращивании личинок стерляди и русского осетра были получены в вариантах, где добавлялся ПКД Амилоцин №3, Здесь отмечен наибольший прирост - 95,1 мг и 5,76 г, и хорошая выживаемость - 78% и 70%, соответственно.
Таким образом, добавление концентрата ПКД Амилоцин №3 в стартовые комбикорма для осетровых рыб улучшает их рыбоводно-биологические показатели.
Показатели |
Контроль |
Опыт |
|
Количество, шт. |
Начальное |
7499 |
7911 |
конечное |
7482 |
7911 |
|
Средняя масса, г |
Начальное |
72 |
82 |
Конечное |
80 |
97 |
|
Биомасса, кг |
Начальное |
539,9 |
648,7 |
Конечное |
598,5 |
767,7 |
|
Прирост биомассы, кг |
|
59 |
118 |
Прирост биомассы, % |
|
11 |
18 |
Отход, шт |
|
17 |
0 |
Кормовой коэффициент |
|
1,35 |
0,85 |
Период испытаний, дн |
|
21 |
21 |
Место испытаний: Осетровый завод ООО «Биоакустик», г. Клин, Московской области
Начало испытаний: 07.10.2014г.
Окончание испытаний: 27.10.2014г.
Период выращивания: 21 день.
Температура выращивания: + (8 -13) °С.
Название рыбы: сибирский осетр