Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Физиолого-биохимическая характеристика молоди русского осетра при введении в рацион кормовых антибиотиков, эубиотиков и антиоксидантов

ВАК РФ 06.02.05, Ветеринарная санитария, экология, зоогигиена и ветеринарно-санитарная экспертиза

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Киянова, Елена Викторовна, Ростов-на-Дону

"» /% n / Ш ~ < l

АЗОВСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РЫБНОГО ХОЗЯЙСТВА (АзНИИРХ)

ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МОЛОДИ РУССКОГО ОСЕТРА ПРИ ВВЕДЕНИИ В РАЦИОН КОРМОВЫХ АНТИБИОТИКОВ, ЭУБИОТИКОВ И АНТИОКСИДАНТОВ

(06.02.05.-физиология, биохимия и биотехнология сельскохозяйственных животных)

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель доктор биологических наук, зав. лабораторией интенсивных биотехнологий АзНИИРХ, ст.н.с, Абросимова H.A.

На правах рукописи

КИЯНОВА ЕЛЕНА ВИКТОРОВНА

Ростов-на-Дону, 1998

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..............................................4

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ...................................9

1.1. Антибиотики и эубиотики. Их роль и значение..10

1.2. Процессы свободно-радикального окисления в организме....................................15

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ....................22

2.1. Рыбоводно-биологические исследования.........26

2. 2. Физиолого-биохимические исследования.........27

2.3. Микробиологические исследования..............30

2.4. Статистическая обработка результатов.........31

3. БИОЛОГИЧЕСКАЯ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВИТАМИЦИНА И К0РМ0ГРИЗИНА В СОСТАВЕ

КОМБИКОРМОВ ДЛЯ МОЛОДИ РУССКОГО ОСЕТРА.............32

3.1. Характеристика комбикормов,витамицина и кормогризина.................................32

3.2. Рыбоводно-биологические результаты выращивания молоди осетра на опытных комбикормах......... 34

3.3. Физиолого-биохимическая характеристика молоди русского осетра при введении в рацион витамицина и кормогризина...................38

4. БИОЛОГИЧЕСКАЯ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛАКТОБАКТЕРИНА В СОСТАВЕ

КОМБИКОРМОВ ДЛЯ МОЛОДИ РУССКОГО ОСЕТРА..........60

4.1. Рыбоводно-биологические результаты выращивания молоди осетра на комбикормах с введением лактобактерина...............................60

4.2. Физиолого-биохимическая характеристика молоди русского осетра при введении в рацион лактобактерина...............................63

4.3. Влияние лактобактерина на формирование кишечной микрофлоры молоди осетра............78

5. БИОЛОГИЧЕСКАЯ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

АНФЕЛАНА В СОСТАВЕ КОМБИКОРМОВ ДЛЯ МОЛОДИ

РУССКОГО ОСЕТРА................................... 82

5.1. Характеристика анфелана......................82

5.2. Рыбоводно-биологические результаты выращивания молоди осетра на комбикормах с рыбной мукой, стабилизированной анфеланом и ионолом........84

5.3. Физиолого-биохимическая характеристика молоди русского осетра при введении в рацион анфелана ....................................85

5.4. Влияние анфелана на процессы свободно-радикального окисления у молоди осетра.......93

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ВИТАМИЦЙНА, К0РЙ0ГРЙЗЙНА, ЛАКТОБАКТЕРИНА И АНФЕЛАНА

В СТАРТОВЫХ КОМБИКОРМАХ ДЛЯ ОСЕТРА................99

ЗАКЛЮЧЕНИЕ...........................................102

ВЫВОДЫ..............................................107

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ...........................110

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ....................111

ПРИЛОЖЕНИЕ..........................................129

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. В условиях Азовского района, после зарегулирования рек Дона и Кубани, при все возрастающем изъятии пресного стока практически единственным источником регулярного пополнения моря молодью осетровых является их искусственное воспроизводство ( Баранникова, 1979,1983; Баландина, 1983; Горбачева и др., 1983; Воловик и др., 1995). Поэтому при выращивании на рыбоводных заводах особое внимание должно уделяться не только количеству, но и качеству молоди, в первую очередь, ее физиологической полноценности и высокой адаптационной пластичности.

В последнее время все большее значение придается разведению рыб индустриальными методами с использованием различных типов бассейнов в условиях полного или частичного регулирования параметров среды, количества и качества пищи. Характерной особенностью при этом является практически полное отсутствие естественных кормовых организмов. Достигнуты значительные успехи в создании различных стартовых комбикормов, способных заменить живой корм с момента перехода личинок на экзогенное питание, и технологии выращивания молоди осетровых (Ноякшева, Шевченко, 1982; Бондаренко и др.,1984; Щербина и др., 1985; Абросимова и др., 1989). Вместе с тем повышение жизнестойкости личинок и мальков осетровых рыб остается актуальной задачей. Это объясняется тем, что при разработке искусственных рационов главное внимание уделялось их сбалансированности по основным структурным элементам питания и, в меньшей степени, различным биологически-активным веществам.

Для большинства культивируемых рыб установлена потребность в протеине и незаменимых аминокислотах, жире и отдельных жирных кислотах, углеводах и минеральных веществах, на основании чего разработаны стартовые и продукционные комбикорма, а также различные витаминные и минеральные премиксы (Канидьев, 1984; Гамыгин и др., 1989; Сергеева,1989; Бурла-ченко, 1991;Гамыгин, 1996).

В отношении осетровых рыб определены потребность в протеине и незаменимых аминокислотах, жире и эссенциальных жирных кислотах, разработаны стартовые и продукционные комбикорма, липидная и каротиноидная добавки (Бондаренко, 1985; Абросимова и др., 1989, 1990, 1992, 1997; Абросимов, 1992; Саенко, 1998). Однако естественная пища содержит более широкий набор биологически активных компонентов, являющихся регуляторами многих метаболических процессов организма. Поэтому живые корма, даже при малой их доле в питании рыб, дополняют "энергетические" компоненты искусственных кормов и тем самым существенно увеличивают сбалансированную и усвояемую часть рациона (Гордон, Эрман, 1974). Следовательно, помимо баланса основных питательных веществ в пище для выращивания физиологически полноценной молоди важное значение имеют биологически активные вещества, к числу которых относятся антибиотики, эубиотики и антиоксиданты.

Известно, что антибиотики и эубиотики постоянно и в различных количествах находятся в тканях и органах животных и растений (Таранов, Сабиров, 1987). Они выполняют важную роль в защите организма от различных болезней и регулируют равновесие кишечной микрофлоры.

Установлено, что биохимический состав и физиологическое

состояние рыб в значительной степени зависит от качества ли-пидов корма (Сидоров, 1987). Окисленные жиры способствуют патологическим изменениям липидного обмена, накоплению в организме продуктов перекисного' окисления липидов, снижению уровня естественных антиоксидантов и, в целом, ухудшению физиологического состояния. С целью предохранения от липидной порчи в комбикорма или отдельные ингредиенты вводят различные антиокислители. Традиционно вводимые в корма антиокси-данты, такие как сантахин, ионол и др., при всем своем стабилизирующем действии физиологически недостаточно адекватны организму рыб. В этой связи поиск и апробация новых препаратов остается одной из важнейших задач в области физиологии питания рыб.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является биологическое и физиолого-биохимическое обоснование использования в стартовых комбикормах для осетра кормовых антибиотиков витамицина и кормогризина, эубиотика лактобак-терина и нового антиоксиданта анфелана. Для достижения этой цели необходимо было решить ряд конкретных задач:

- изучить воздействие витамицина и кормогризина на обмен веществ и утилизацию основных питательных веществ кормов молодью осетра ;

- оценить влияние витамицина и кормогризина на физиологическое состояние молоди осетра;

- оценить влияние лактобактерина на рост и физиологическое состояние молоди осетра;

- оценить влияние анфелана на рост и физиологическое состояние молоди осетра;

- оценить влияние анфелана на интенсивность перекисного

окисления липидов в организме молоди осетра.

Научная новизна работы состоит в том, что впервые дана физиологическая оценка кормовых антибиотиков витамицина и кормогризина, эубиотика лактобактерина и нового антиоксидан-та анфелана на рост, развитие и физиолого-биохимическое состояние молоди осетра.

Определено, что оптимальным как в биологическом, так и физиологическом плане является композиция витамицин+кормог-ризин в количестве 0,2 и 2 мг активного вещества на 1 кг корма соответственно.

Впервые показано, что введение в стартовый комбикорм для молоди осетра лактобактерина в количестве 0,2% от массы корма способствует наиболее благоприятному развитию в пищеварительном тракте молочно-кислых бактерий, являющихся обли-гатными для многих видов рыб, и улучшению липидного статуса молоди.

Впервые определено, что анфелан способствует снижению интенсивности перекисного окисления липидов в организме молоди осетра, о чем свидетельствуют снижение в фосфолипидах величины ¥6/13 в 1,4 раза, снижение содержания продуктов перекисного окисления липидов в печени и мышцах и повышение содержания различных показателей антиоксидантной системы организма. Сделан важный вывод о применении анфелана при нарушении процессов свободно радикального окисления в организме молоди осетровых.

Практическая значимость работы заключается в повышении эффективности выращивания молоди осетра за счет обогащения комбикормов комплексом витамицин+кормогризин, лактобактери-ном и анфеланом. Кроме биологического эффекта, который ока-

зывают предлагаемые препараты в соответствующих количествах, чти выкатится- в тюшшшшгтешш -роста, выживаемости и улучшении физиологического состояния рыб отмечен экономический эффект. Доказано, что анфелан может применяться в качестве лечебного и профилактического препарата при нарушении свободно-радикальных процессов в организме молоди осетровых.

Работа выполнена под руководством доктора биологических наук Н.А.Абросимовой, которой автор выражает глубокую благодарность.

Автор выражает свою искреннюю признательность старшему научному сотруднику лаборатории восстановления биоразнообразия АзНИИРХ, кандидату биологических наук A.A. Бирюковой и старшему научному сотруднику лаборатории рационального природопользования АзНИИРХ, кандидату биологических наук Л. И. Толоконниковой за методическую и практическую помощь при проведении биохимических и микробиологических анализов.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Актуальной задачей современного осетроводства стало развитие искусственного воспроизводства. Для выращивания жизнестойкой молоди осетровых рыб необходимо кормление соответствующим набором живых кормов, которые содержат основные питательные и биологически активные вещества, необходимые для организма рыб (Мильштейн, 1940; Вельтищева, 1951; Драп-кина, 1951; Петренко, 1951; Семенкова, 1987). Однако, культивирование живых кормов дорого и трудоемко. Их продукция, необходимая для выращивания личинок и мальков осетровых рыб, нерентабельна, в следствие чего на рыбоводных заводах всегда ощущался их дефицит (Гершанович и др., 1987). Следовательно, основным направлением решения кормовой проблемы в осетроводстве стала замена живых кормов искусственными. В связи с этим одним из важнейших элементов при выращивании молоди осетровых в индустриальной аквакультуре является разработка высокоэффективных по всем питательным веществам кормов.

Современные искусственные корма , сбалансированные по протеину, жиру, отдельным минеральным веществам не в полной мере содержат биологически активные вещества. Поэтому для выращивания физиологически полноценной молоди осетровых рыб необходимы корма,дополнительно обогащенные биологически активными веществами, оказывающими регулирующие действие на многие функции организма. К числу таких веществ относятся антибиотики, эубиотики, антиоксиданты, каротиноидные пигменты и др. (Яржомбек, 1970; Гаврилова, 1972; Карнаухов, 1988; Петрухин, 1989; Абросимов,Бирюкова, 1996; Киянова, 1997).

1.1. Антибиотики и эубиотики. Их роль и значение.

В кормах имеются антибиотики двух видов - самих кормов и микробные. Так, высшие кормовые растения и грибы асперги-лус вырабатывают антибиотик бовиноцидин. Активными продуцентами антибиотиков являются бактерии рода бацилюс и грибы типа актиномицеты, аспергилус, стрептомицис и т.д., которые находятся во многих кормах растительного, бактериального и животного происхождения. В растительных кормах обнаружены антибиотики пизатин, пуротионин, туяплицин, нуткаитин и др. В кормах животного происхождения, особенно в кормовой кровяной муке, встречается эритрин, фагоцитин, антибиотик М, бак-терицидин, дейтерогематин, лейкин, мезогематин, сангвинин и др. В мясной и мясокостной муке, полученных из отходов переработки туш животных, в рационы которых вводили кормовые антибиотические добавки, содержатся соответствующие антибиотики.

В кормах рыбного происхождения содержатся экмолин и другие антибиотики, в коровьем молоке - лактеин, в кормах бактериального происхождения, в том числе в кормовых дрожжах, - антибиотик СЕ-58, малцидин, пенициллин, левомицетин, различные тетрациклины и др. Активные антибиотические вещества в различных количествах постоянно находятся в тканях и органах животных, в растительных и животных кормовых организмах {Таранов, Сабиров, 1987; Вершигора и др., 1988).

В настоящее время к антибиотикам относят вещества антимикробного действия, продуцируемые микроорганизмами, и продукты обмена любых живых организмов, способных подавлять и убивать микроорганизмы. Известно, что бактериальная флора

- и -

представляет собой необходимый компонент любого организма и необходима для его нормального существования (Чахава, 1982; Уголев, 1985). Работами Я.С. Шивокене с соавторами доказано, что пищеварение рыб определяется не только качественным составом и химизмом кормов, ферментными системами органов пищеварения, но и характером эндосимбиотических взаимоотношений между макроорганизмом и населяющими его пищеварительный тракт микроорганизмами (Трепшене, 1974, 1975;Шивокене, Лу-бянскене, 1979, 1981). Важное значение последних определяется их способностью образовывать и обеспечивать организм хозяина жизненно необходимыми метаболитами: аминокислотами, витаминами, гормоноподобными веществами, антибиотиками и др.

Качественный и количественный состав микробов пищеварительного тракта животных в значительной мере зависит от среды и условий обитания и постоянно изменяется под воздействием биотических и абиотических факторов (МаиЬе1з, 1964; Би-gita еЬ а1., 1982; Чахава и др., 1982; Кириленко и др., 1985; Шивокене, 1989). Следовательно, непрерывно изменяющееся взаимодействие микробного населения и организма животного является физиологической нормой.

При изменении качественного состава пищи соотношение бактерий в микробиоценозе изменяется, что обусловлено экологическими связями между организмом и микрофлорой кишечника (Шивокене, 1973, 1980; Шивокене, Янкявичус, 1976, 1977; Шивокене, Трепшене, 1985). На групповой состав бактерий и его биохимическую деятельность также влияют связи между самими бактериями. Известны антагонистические отношения между микроорганизмами (Гриценко, 1971; Бергнер, Кетц, 1973). Доказано, что потребление искусственных диет приводит к нарушению

равновесия в составе кишечной микрофлоры (Курилов и др., 1968; Безтеиге et а1., 1974; Пивняк и др., 1982; Тараканов, 1983). Всякое значительное искусственное вмешательство во взаимодействие организма животного и его микробного населения, в результате которого резко подавляются или исчезают микробы отдельных видов, может вести к патологии (Маликова, 1978,1984; Сорвачев, 1982).

Особо важное значение приобретает введение в искусственные комбикорма антибиотиков при переходе на кормление рыб сухими гранулированными кормами, термическая обработка которых снижает их антибиотическую активность. Введение антибиотиков является целесообразным и при выращивании рыб в условиях резко уплотненных посадок, при которых снижается количество определенных антагонистов патогенных микроорганизмов и возникает реальная опасность заражения рыб (Марченко, 1985, 1987).

Установлено, что антибиотики, находящиеся в натуральных кормах, а также антибиотические препараты биопромышленного производства имеют двойное действие. Они избирательно изменяют жизненные функции и размножение микроорганизмов пищеварительного тракта и им свойственен ростостимулирующий эффект на животный организм.

Следовательно, при искусственном выращивании рыб введение в рацион антибиотиков немедицинского назначения нормализирует нарушенное искусственным кормлением антибиотическое равновесие в организме и предупреждает возможность массового заболевания рыб.

Отечественная и зарубежная практика по откорму животных показала, что использование в кормах малых доз антибиотиков

оказывает стимулирующее влияние на рост животных, повышает их выживаемость, способность к лучшему усвоению пищи, в значительной мере компенсирует витаминную недостаточность, в частности витамина А и группы В и С. Экономит использование жизненно необходимых ами�