ВОПРОСЫ ИХТИОЛОГИИ, 2015, том 55, № 2, с. 241-245
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
УДК 597.554.3.57.577
ИЗМЕНЕНИЯ МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАРПА CYPRINUS CARPIO ПРИ ДЕФИЦИТЕ ПИТАНИЯ В УСЛОВИЯХ АКВАКУЛЬТУРЫ © 2015 г. Г. И. Пронина, А. О. Ревякин*
Всероссийский научно-исследовательский институт ирригационного рыбоводства — ВНИИР,
пос. Воровского Московской области *Научный центр биомедицинских технологий — НЦБМТ, пос. Светлые Горы Московской области
E-mail: gidrobiont4@yandex.ru Поступила в редакцию 07.03.2014 г.
Ключевые слова: карп Cyprinus carpió, дефицит питания, гематологические показатели, активность ферментов, пластический обмен, цитохимический коэффициент, холелитиаз, лизосомальный ка-тионный белок.
DOI: 10.7868/S0042875215020204
Среди большого круга задач аквакультуры особое место занимают вопросы рационального кормления. Недостаточное питание и частичное голодание существенно влияют на обмен веществ и конечные результаты выращивания рыб (Герасимова, 1970; Кудряшова, Маслова, 1980; Масло-ва, Серветник, 2003).
Известно, что между пищеварительными органами и обменом веществ существует многосторонняя связь — система специфической регуляции гомеостаза внутренних сред организма. Одним из первых на это обратил внимание Разенков (1948). Изучая поведение животных в условиях голодания, он отметил, что, несмотря на отсутствие поступления пищевых веществ в организм, пищеварительный тракт продолжает секретиро-вать пищеварительные соки, содержащие значительное количество белка. Покровский (1974) выделяет три последовательные стадии ферментной адаптации при голодании. Первая стадия кратко-временна и характеризуется быстрым исчерпанием резервов гликогена с последующей активацией его синтеза (глюконеогенеза). Вторая стадия связана с длительным адаптивным повышением активности жиромобилизующих ферментов — липаз и ферментов, катализирующих окисление липидов. Длительность этой фазы в определённой степени зависит от ёмкости жировых депо в организме. Третья стадия характеризуется практическим истощением лабильных энергетических ресурсов организма и резким усилением распада белков, которые используются теперь и как источники энергии. Эта критическая фаза жизни голодающего организма характеризуется падением активности жиромобилизующих ферментов и некоторой активацией ферментов белкового ме-
таболизма. Установлено, что голодание рыб приводит к уменьшению молодых клеток и к резкому снижению процессов кроветворения (Kawatsu, 1966). При длительном голодании молоди зеркального карпа Cyprinus carpió отмечено снижение концентрации белков за счёт фракции альбуминов (Сорвачев, 1982). При голодании рыб размер желчного пузыря значительно увеличивается, поскольку в нём застаивается желчь. Её экскреция в кишечник происходит лишь в присутствии пищи. Карповые (Cyprinidae) отличаются от других рыб тем, что их основными желчнокислотными компонентами являются сульфаты желчных спиртов: 5а-ципринол, холиевая и аллохенодезоксихолие-вая кислоты (Yamago, 1971).
Цель настоящей работы — выявить особенности обмена веществ при недостаточном питании у карпа с разным чешуйчатым покровом.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Работу выполняли в 2011 г. в рыбоводных хозяйствах "Ергенинский" и "Флора" Волгоградской области, расположенных в 5-й рыбоводной зоне. Годовиков карпа (начальная средняя масса 134—169 г) выращивали в двух прудах площадью 0.8 га с апреля по ноябрь; в каждый пруд посадили по 100 чешуйчатых и зеркальных карпов. Опытным рыбам пищей служила исключительно естественная кормовая база пруда, а в контрольный пруд дополнительно вносили комбикорм разных марок с помощью автокормушки Лавровского. Норматив естественной рыбопродуктивности по карпу для 5-й зоны рыбоводства составляет 220 кг/га (Козлов, Абрамович, 1980). В опытном пруду было получено 680 кг/га без кормления и
8
241
удобрения, поэтому с августа карпы находились в условиях хронического голодания.
В ноябре из каждого пруда для исследований взяли выборки чешуйчатых и зеркальных карпов (по 50 экз.). У этих рыб определяли общую массу, а у 30 экз. в каждой выборке и массу внутренних органов. Индексы рассчитывали как отношение массы органа к массе тела, выраженное в процентах (Клейненберг, 1952; Крючков и др., 2004). Для гематологического, цитохимического и биохимического анализа отобрали 60 особей (по 15 экз. из каждой выборки). Кровь отбирали из хвостовой вены прижизненно с соблюдением правил асептики. Мазки крови (по 2 шт. от каждой рыбы: один для лейкограммы, второй для цитохимической реакции определения катионного белка) изготовляли сразу же после отбора крови. Дифференциальный подсчёт эритроцитов и лейкоцитов проводили в окрашенных по Паппенгейму мазках периферической крови микроскопически.
Катионный лизосомальный белок определяли цитохимическим методом с бромфеноловым синим по Шубичу (1974) в модификации для гидро-бионтов Прониной (2008). При определении неферментного лизосомального катионного белка в нейтрофилах исследуемые клетки делили на четыре группы (0—3 балла) по степени их фагоцитарной активности: 0 — гранулы катионного белка отсутствуют, 1 — единичные гранулы, 2 — гранулы занимают примерно 1/3 цитоплазмы, 3 — гранулы занимают 1/2 цитоплазмы и более. Средний цитохимический коэффициент (СЦК) по Каплоу (Kaplow, 1955) рассчитывали по формуле: СЦК = (0 X Н0 + 1 X Н1 + 2 X Н2 + 3 X Н3)/100, где Н0, Нъ Н2, Н3 — соответственно число нейтрофи-лов с активностью 0, 1, 2 и 3 балла.
Для получения сыворотки кровь рыб набирали в сухую стерильную пробирку. Пробирку с кровью оставляли в штативе на 1 ч при комнатной температуре. За это время процесс свертывания крови завершается и происходит ретракция сгустка. После этого сыворотку забирали шприцем с тонкой иглой, переносили в пробирку Эппендор-фа и замораживали в морозильной камере при температуре —18—20°C. В лабораторию сыворотку транспортировали в замороженном виде в термоконтейнерах. Непосредственно перед анализом сыворотку размораживали в течение 1 ч при комнатной температуре. Биохимические показатели определяли на анализаторе Chem Well Aware-nes Technology.
Статистическую обработку материалов проводили методом вариационной статистики с использованием программы Excel пакета Microsoft Office. Достоверными по Стьюденту считали различия показателей приp < 0.05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В контрольных группах, как и следовало ожидать, рыбы значительно превышали по средней массе опытных (голодающих): особи чешуйчатого карпа на 56%, зеркального — на 53% (табл. 1). Некоторое опережение роста чешуйчатых карпов по сравнению с зеркальными в нашем случае является следствием того, что чешуйчатый карп обладает более высокой поисковой способностью (нагульный тип), чем зеркальный (откормочный тип) (Куркубет и др., 2005; Пронина и др., 2011). У 10% голодающих особей чешуйчатого и зеркального карпа наблюдалось достаточно редкое явление — переход на хищничество, выразившееся в изменении облика (рис. 1). В кишечнике этих карпов обнаружили от 5 до 8 экз. полупереваренных карасей Сагаяяшя сага881т массой 10—12 г.
Оценка морфофизиологических показателей выявила разную реакцию чешуйчатых и зеркальных карпов на условия дефицита питания, сложившиеся во второй половине вегетационного периода (табл. 1). При голодании у карпа ускорилось созревание гонад, что также могло явиться причиной торможения роста. У зеркального карпа созревание гонад проходило интенсивнее, чем у чешуйчатого. У голодащих рыб значительно снизились средние индексы печени (в 1.8 и 1.5 раза у чешуйчатого и зеркального карпов соответственно), по-видимому, вследствие недостаточного поступления белка с пищей.
Судя по доле бластных форм эритроцитов (табл. 1), у голодающего карпа чешуйчатой и зеркальной групп произошло замедление эритропо-эза. В их лейкоцитарной формуле увеличилось относительное количество палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов. Очевидно, это связано с тем, что эти клетки нейтрализуют накопившиеся в условиях недостатка питания продукты метаболизма.
СЦК лизосомального катионного белка в ней-трофилах зеркального карпа несколько выше, чем у чешуйчатого, в силу генетических особенностей. Можно предположить, что высокий уровень потенциала фагоцитарной активности является дополнительным защитным механизмом у рыб с небольшим чешуйчатым покровом. При дефиците питания СЦК у чешуйчатого карпа имеет достоверно (р < 0.05) более низкое значение по сравнению с зеркальным.
Результаты биохимических исследований (табл. 2) показали, что активность аспартатами-нотрансферазы и креатинкиназы в сыворотке крови опытных рыб выше, чем в контроле. Это характерно для холестаза, патологии печени и би-лиарного тракта. Активность щелочной фосфата-зы, напротив, у голодающего карпа снизилась. Вероятно, данный факт связан с недостаточным поступлением корма и, соответственно, цинка,
Таблица 1. Морфофизиологическая характеристика чешуйчатого и зеркального карпов Cyprinus carpió при дефиците питания (опыт) и дополнительном кормлении (контроль)
Показатель Чешуйчатый карп Зеркальный карп
контроль опыт контроль опыт
Масса годовиков, г 134.4 ± 9.3 135.3 ± 8.4 169.3 ± 9.5 167.8 ± 9.9
Масса двухлеток, кг 1.8 ± 0.09 1.0 ± 0.05* 1.7 ± 0.03 0.9 ± 0.05*
Морфологические индексы, %
Селезёнка 0.22 ± 0.01 0.22 ± 0.02 0.20 ± 0.01 0.23 ± 0.01
Почки 0.54 ± 0.03 0.53 ± 0.03 0.54 ± 0.03 0.58 ± 0.03
Печень 4.6 ± 0.3 2.6 ± 0.1* 4.5 ± 0.2 3.1 ± 0.2*
Сердце 0.15 ± 0.03 0.16 ± 0.01 0.18 ± 0.01 0,16 ± 0,01
Гонады 1.27 ± 0.45 1.72 ± 0.30* 2.61 ± 0.33 3.49 ± 0.21*
n = 15 n = 15 n = 15 n = 15
Эритропоэз, %
Гемоцитобласты, эритробласты 1.1 ± 0.2 0.3 ± 0.2* 0.6 ± 0.2 0.4 ± 0.3
Нормобласты 3.7 ± 0.4 2.6 ± 0.1* 3.9 ± 0.5 2.6 ± 0.1*
Базофильные эритроциты 10.6 ± 1.2 9.2 ± 2.0 8.9 ± 1.2 11.5 ± 1.3
Зрелые и полихроматофильные 84.6 ± 1.6 87.9 ± 2.9 86.6 ± 1.3 85.5 ± 1.6
эритроциты
Лейкоцитарная формула, %
Миелоциты 0.7 ± 0.2 0.3 ± 0.2 0.6 ± 0.3 0.6 ± 0.2
Метамиелоциты 1.7 ± 0.4 2.6 ± 1.2 2.0 ± 0.4 1.8 ± 1.3
Палочкоядерные нейтрофилы 3.0 ± 0.7 3.7 ± 0.6 1.6 ± 0.3 4.5 ± 1.2*
Сегменотоядерные нейт
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.