Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Развитие воспроизводительной систем самок карпа при выращивании на кормах с включением бактериальной биомассы

ВАК РФ 03.00.10, Ихтиология

Автореферат диссертации по теме "Развитие воспроизводительной систем самок карпа при выращивании на кормах с включением бактериальной биомассы"



На правах рукописи

АРШАВСКАЯ Светлана Владимировна

РАЗВИТИЕ ВОСПРОИЗВОДИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ САМОК КАРПА ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ НА КОРМАХ С ВКЛЮЧЕНИЕМ БАКТЕРИАЛЬНОЙ БИОМАССЫ

03.00.10 - Ихтиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Санкт-Петербург 2000

Работа выполнена в Государственном научно-исследовательском институте озерного и речного рыбного хозяйства

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор И.Н.Остроумова

доктор биологических наук Г.В.Федорова

кандидат биологических наук В.М.Голод

Ведущая организация: Центр международного сотрудничества

по проблемам окружающей среды Российской Академии наук, лаборатория ихтиологии

н

Защита диссертации состоится 6 июня 2000 г. в 13 часов на заседаь специализированного совета К 117.03.01 при Государственном науч] исследовательском институте озерного и речного рыбного хозяйства адресу: 199053, Санкт-Петербург, В-53, наб. Макарова, 26

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГосНИОРХ.

t

Автореферат разослан « » 2000 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат биологических наук,

старший научный сотрудник М.А.Дементьева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Бурное развитие мировой аквакультуры приело к значительному росту потребления кормов для рыб и других гид-обионтов, что, в свою очередь, резко увеличило спрос на белковые ком-оненты кормов - рыбную муку и сою. Мировое производство рыбной :уки зависит от общего вылова рыбы в Мировом океане, который в на-гоящее время приближается к максимально возможному. Дальнейшее величение использования рыбной муки на цели аквакультуры возмож-о только за счет перераспределения ее потребления между другими от-аслями сельского хозяйства, однако это является лишь временной ме-ой. Кроме того, уровень мирового производства рыбной муки и цены а нее, а вслед за ней и на другие белоксодержащие продукты очень силь-

0 зависит от явления Эль-Ниньо, периодически возникающего теплого ечения, которое оказывает существенное влияние на продуктивность вод ихого океана вблизи побережья Чили, Эквадора и Перу. Поэтому рано ли поздно мировая аквакультура, развивающаяся быстрыми темпами, кажется перед проблемой дефицита компонентов с высоким содержа-ием белка, необходимых для производства кормов.

Исследования, связанные с использованием альтернативных источ-иков белка, животного, растительного или микробиального, ведутся во ногих странах (Корнеева и др., 1974; Канидьев, Гамыгин, 1975; Щерби-а, 1979; Остроумова, Абрамова, 1981; Сергеева и др., 1991; Гамыгин, [ономарев, 1993; Скляров и др., 1993; Atack et al., 1979; Dabrowski et al., 380; Kaushik, Liquet, 1980). В Советском Союзе, в силу ряда обстоятельств аныне других государств столкнувшимся с дефицитом рыбной муки, ыла осуществлена обширная государственная программа разработки, гпытаний и производства высокобелковых продуктов микробиального штеза, главным образом биомассы дрожжей, выращиваемых на различ-ых субстратах, а также некоторых видов бактерий (Береговых, 1989; Вол-эва и др., 1989). Среди последних очень перспективным продуктом ока-шся гаприн - биомасса метанокисляющих бактерий, культивируемых

1 природном газе. Этот продукт характеризуется высоким уровнем сы-эго протеина (до 66%), а также похожим на рыбную муку соотношени-

ем аминокислот, что позволяет использовать его как источник протеи в кормах для рыб. С использованием гаприна в лаборатории физиолог и кормления рыб ГосНИОРХ были созданы и испытаны эффективн стартовые и продукционные корма для карпа, которые успешно прош производственную проверку в соответствии с комплексной программ государственных испытаний гаприна (Остроумова и др., 1989, 1991).

Интерес к бактериальным продуктам как заменителям рыбной му в кормах для рыб, в том числе для форели и лосося, повысился в nocj дние годы и в зарубежных странах (Steffens et al., 1992; Berge et al., 19! Perera et al., 1995). В Норвегии в ближайшее время планируется ввести эксплуатацию завод по производству бактериальной биомассы.

Поскольку гаприн является бактериальной биомассой, по ряду i казателей его состав сильно отличается от традиционных белковых кс понентов. Это касается прежде всего высокого содержания в нем нукл( новых кислот, а также отсутствия в его составе полиненасыщенных ха ных кислот и присутствия жирных кислот, не свойственных организ эукариот. Эти особенности гаприна не оказали существенного влиян при выращиваний молоди и товарной рыбы, которое длится недолге сравнении с выращиванием производителей. В индустриальных ycnoi ях все вещества, необходимые для нормального развития половых к. ток, рыбы получают из искусственных кормов, и качество половых щ дуктов в значительной степени зависит от состава корма (Ширяев, 19' Масловаидр., 1982, 1983, 1985;Рубцов, Петрушин, 1984; Watanabeet; 1984; Carnevali et al., 1994,1998; Carrillo et al., 1995). Поскольку получек жизнестойкого посадочного материала напрямую зависит от качества i ловых продуктов производителей, исследование влияния кормов с бак риальной биомассой на развитие репродуктивной системы является ¡

туальной проблемой современного рыбоводства.

«

Цель и задачи исследования. Основной целью работы являлась оц| ка влияния включения в корма бактериальной биомассы (гаприна) развитие воспроизводительной системы карпа при выращивании в те1 ние всего репродуктивного цикла - от перехода личинок на активное г тание до созревания самок. Основными задачами, стоявшими в связ! этой целью, были:

- оценка хода раннего гаметогенеза, связанного с формированием головых валиков, а также сроков основных этапов раннего гаметогенеза ' личинок и молоди карпа при выращивании на кормах с гаприном;

- изучение динамики основных показателей развития репродуктив-юй системы самок карпа, получавших корма с гаприном, в период про-о- и трофоплазматического роста ооцитов;

- оценка некоторых морфо-физиологических показателей самок ;арпа, получавших корма с гаприном, и их взаимосвязи с показателями тзвития репродуктивной системы;

- оценка роста самок карпа при длительном, в течение всего жиз-1енного цикла, содержании на кормах с гаприном и оценка взаимосвязи юрфологических показателей с репродуктивными характеристиками :амок; «

- оценка репродуктивных показателей самок карпа, получавших :орма с гаприном; п

- оценка гормонального статуса самок карпа, получавших корма с априном, на завершающих этапах гаметогенеза и его взаимосвязи с реп-юдуктивными показателями самок.

Научная новизна. Впервые исследовано развитие репродуктивной истемы самок карпа при выращивании на кормах с гаприном в течение сего репродуктивного цикла, от самых ранних этапов формирования оспроизводительной системы до завершения созревания, в условиях ин-[устриапьного тепловодного хозяйства. Оценены репродуктивные пока-атели созревших самок карпа, получавших в течение всей жизни корма с ключением бактериальной биомассы (гаприна), причем на протяжении начительного периода времени, сопоставимого с половым циклом кара, без рыбной муки. Исследован рост самок карпа при длительном, в тече-ие всего жизненного цикла, выращивании на кормах с гаприном. Оценен ормональный статус самок карпа, содержавшихся в течение всей жизни на ормах с включением бактериальной биомассы (гаприна).

Практическая ценность. На основании проведенного исследования азвития репродуктивной системы самок карпа при выращивании на кор-[ах с бактериальной биомассой (гаприном) установлена и доказана воз-южность использования подобных рационов для выращивания не толь-

ко товарного карпа, но и особей ремонтной группы и производител« Проведенное исследование показало, что самки карпа созревают, noj чая в течение всей жизни корма с гаприном, причем значительное вре без рыбной муки, при этом не наблюдается нарушений в состоянии р< родуктивной системы. Это дает основание рассматривать корма с бак-риальной биомассой как полноценные для выращивания карпа всех bi растных групп.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены 1-м Конгрессе ихтиологов России (Астрахань, 1997), Международной кс ференции Аквакультура-98 (Лас-Вегас, США, 1998), 8-м Междунарс ном симпозиуме по репродуктивной физиологии рыб (Упсалла, Швец! 1999), а также на научных семинарах лаборатории физиологии и кор ления рыб ГосНИОРХ (1988, 1989, 1990).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 гл; заключения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 160 ctj ницах, содержит 38 таблиц и 32 рисунка. Список литературы включг 180 отечественных и 77 иностранных источников.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В главе приведены литературные данные о развитии воспроизво; тельной системы у самок костистых рыб с начальных этапов формирован репродуктивной системы до созревания. Отмечено, что на ход гаметогеш могут оказывать влияние различные факторы, в том числе состав и ка< ство кормов. Имеющиеся в литературе сведения показывают, что при вы] щивании в условиях рыбоводных хозяйств для нормального протекания i метогенеза и созревания большое значение имеет химический состав к< мов, на которых содержатся рыбы. Данных о влиянии кормов на весь х гаметогенеза, с начальных этапов развития репродуктивной системы до < зревания, в литературе практически нет. В основном имеются сведенш влиянии различных кормов, используемых на завершающих этапах соз] вания рыб, на репродуктивные показатели самок. Сведения о влиянии кс мов с включением бактериальной биомассы на развитие репродуктивн системы у рыб и их созревание отсутствуют.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

Исследование развития репродуктивной системы самок карпа при удержании на кормах с гаприном было проведено на тепловодном Че->епетском полносистемном рыбоводном хозяйстве (Тульская обл.) в 1988 - 1991 гг. Объектом исследования служил карп местной линии черепетс-сой породной группы.

Одним из основных источников белка в опытных кормах был гаприн -5иомасса метанокисляющих бактерий Methylococcus capsulatus, выращиваемых га природном газе. Принципиальным отличием гаприна от других используе-,шх в качестве источников белка в кормах для рыб продуктов микробиосинте-¡а (паприн, эприн, меприн и др.) является то, что это. биомасса бактерий, в то >ремя как остальные микробиальные компоненты являются биомассой дрож-кей. Гаприн отличается очень высоким содержанием протеина с высоким уров-1ем практически всех незаменимых аминокислот, что сближает его с рыбной «укой. Гаприн имеет высокий уровень содержания липвдов, но его жирнокис-ютный состав отличается по сравнению с рыбной мукой высоким содержани-:м насыщенных жирных кислот и полным отсутствием полиненасыщенных шрных кислот (Остроумова и до., 1991).

Выращивание личинок и молоди проводили в лотках ейского типа •бъемом 0,6 м3 (4,2x0,7x0,2 м). Температура воды за весь период выра-цивания личинок и молоди находилась в пределах 23 - 27°С. Среднее одержание кислорода в воде составило 5,0 - 7,0 мг/л.

Выращивание рыбы весом более 300 мг проводили в делевых садках, становленных в водоеме-охладителе ГРЭС, в 2-х повторностях для каждо-о варианта опыта. Среднедекадная температура воды варьировала летом т 26 до 33°С, зимой - не опускалась ниже 1 ГС. Содержание кислорода в оде в зоне расположения садков составляло зимой 8,0 -t.10,0 мг/мл, летом -,0 - 6,0 мг/л и не опускалось ниже 3,0 мг/л. Размер ячеи садков и плотность осадки изменяли в зависимости от размеров рыб. В возрасте 1+ была проедена бонитировка рыб, во время которой они были рассортированы по ризнаку пола, при этом в отдельные садки объединили самок и самцов из беих повторностей каждого опыта. Все рыбы были, серийно помечены про-ионовыми красителями (Катасонов, Черфас, 1986). Во время весенней бонити-овки следующего года провели окончательную сортировку рыб по полу.

Кормление,карпа разного возраста проводили в соответствии с < ществующей биотехникой, разработанной в лаборатории физиологии кормления рыб ГосНИОРХ (Остроумова, Турецкий, 1981; Остроумо! 1983). С момента, перехода на активное питание личинок опытной rpj пы кормили стартовым кормом Эквизо Г с гаприном, рыбы в контро получали стандартный стартовый корм Эквизо (табл. 1). В опытной rpj

Таблица

Рецепты стартовых кормов, использованных в опытах (Остроумова и др., а.с. 961176, 1979; а.с. 1575333, 1988).

Î Стандарт! (конт 1ые корма юль) Корма с гаприном (опыт)

Название корма Эквизо 1 Эквизо 2 Эквизо Г 1 Эквизо Г

от Предназначен для рыбы весом ' перехода на активное питание 60 мг перехода на активное питание 60 мг

до 60 мг 1 г 60 мг 1 г

Состав, %

Дрожжи на н-парафинах (паприн) 35 55 - -

Ферментолизат паприна 35 15 35 15

Гаприн - - 35 55

Рыбная мука 18 18 18 18

Пшеничная мука 10 10 10 10

Метионин 1 1 1 1

Премикс П5-1 1 1 1 1 1

I

пе рыбы получали корма с гаприном рецептов 11-87, 13-87 и 15-87, а контроле - соответственно стандартные корма рецептов 12-80, 16-80 16-82, которые на протяжении значительного периода времени успешно пр меняются в тепловодном рыбоводстве. Рецепты кормов, использованных опытах, и весовая характеристика рыб, для которых использовали кор1 разных рецептов приведены в таблице 2. Корректировку норм кормлен

Таблица 2

Рецепты кормов, использованных в опытах (Остроумова и др., 1991).

Стандартные корма (контроль) Кбрма с гаприном (опыт)

Название корма 12-80 16-80 16-82 11-87 13-87 15-87

от 1 г 40 г 150 г 1 г, 50 г 200 г

Предназначен для рыбы весом до 40 г 150 г Товарного веса 50 г. 200 г Товарного веса

Состав, %

Рыбная мука 20 10 5 15 3 -

У1ясо-костная мука 11 - 6 5 5 10

Црожжи на ^-парафинах (паприн) 20 14 10 - , - -

Гаприн - - - 30 20 13

Гидролизные дрожжи 10 20 5 8 15 6

Шроты подсолнечные 10 15,5 15 7 10 10

11роты соевые 8 15 15 7 * 10 10

Пшеница дробленая 19,5 13 15 24,5 24 25

Эвес дробленый - - 10 - - -

Ячмень дробленый - 9 10 2,5 9 20,5

Травяная мука - - 5 - ■ 3 5

*Лел - 1 1 - г - -

1>осфат ^органический - 1 1 - - -

^етионин 0,5 0,5 0,5 / - -

-оль поваренная - - 0,5 - -

Протосубтилин ГЗХ - 0,05 0,05 - ; - -

1ремикс П5-1 1 1 1 1 1 0,5

Содержание в кормах, %

1ротеин 43,0 37,0 31 44,1 36,7 30,0

Кир 4,2 2,5 2,8 4,4 3,7 4,5

;эв 29,1 37,4 43 31,3, 43,0 46,2

Слетчатка 3,2 5,8 7,5 3,3 6,7 6,1

. „ ккал/кг Салорииность кдж/кг 5783 11663 2615 10957 2539 10638 2898( 12143 2839 11895 2697 11300

проводили по результатам контрольных обловов, частота проведения к торых зависела от размеров и возраста рыбы. Кормление рыб осущест ляли вручную. Продолжительность содержания рыб в опытах на разш кормах приведена на рисунке 1.

Корм с гаприном (опыт)

Стандартные корма (контроль)

Стадии зрелости гонад

Эквизо Г (35% гаприна)

13-87 (20 %гаприна)

I I I I I I I I I I I I I I I I I II I I I I I II I I I I I I I I

л С! А о. о. л р.

2 ю ю м

к р к т

к 3 к

а

1988 1

&

ж

•я

2

1989

1990

I 199

Рис. 1 Схема кормления карпа различными кормами и продолжите! ность периодов развития репродуктивной системы самок в опытах

Для изучения развития воспроизводительной системы проводи, фиксации рыб в жидкости Буэна. Личинок и молодь фиксировали в вс расте 3,13,20, 40 и 60 суток с момента вылупления. У более крупных ры от сеголеток до двухгодовиков, для оценки состояния воспроизводите;; ной системы отбирали пробы из 10 рыб из каждого садка (две повтори сти). Затем рыбу взвешивали, измеряли, определяли пол и стадию зрел сти гонад по универсальной шкале (Сакун, Буцкая, 1968). У самок пров дили фиксации среднего участка левой гонады.

Дальнейшую обработку материала проводили по общепринятым летодикам (Роскин, Левинсон, 1957). Были изготовлены серийные попе-)ечные срезы личинок толщиной 5 мкм от начала плавательного пузыря to анального отверстия. На срезах личинок подсчитывали число первич-1ых половых клеток по реконструкции, а также измеряли их размеры.

У рыб старших возрастных групп срезы гонад толщиной 5-7 мкм 1зучали, с учетом размеров ооцитов, через 10-30 срезов. В качестве ос-ювного показателя для характеристики гонад у самок использовали ди-шетр ооцитов старшей генерации (Кузнецов и др., 1982; Смирнов, 1983). вреднее для каждой особи вычисляли по 50 измерениям.

Весной 1990 года двухгодовалые производители были отобраны для фоведения нереста заводским способом. Половые продукты были полугены с использованием метода гипофизарных инъекций (Леманова, Са-сун, 1975). Инкубацию икры проводили в аппаратах Вейса емкостью 8 л. Якру от каждой самки инкубировали отдельно. Личинок, полученных от :амок из разных вариантов опыта, выращивали в лотках ЛПЛ до массы Ю0 - 500 мг. Личинок кормили стартовым кормом Эквизо в соответствии : существующими рекомендациями. Для оценки репродуктивных пока-ателей созревших самок карпа отбирали пробы овулировавшей икры и (ыклюнувшихся личинок, которые затем обрабатывали в камеральных 'словиях. Оценку количества икры и эмбрионов, полученных от одной :амки, проводили объемно-весовым методом.

На завершающих этапах гаметогенеза у самок карпа определяли со-[ержание половых стероидных гормонов. Пробы крови отбирали с помо-цью шприца из хвостовой артерии сразу после отлова из садка. Сыворотку :рови замораживали и хранили при температуре -18 °С до момента опреде-[ения концентраций половых стероидов. Определение уровней эстрадиола 7р, прогестерона и тестостерона проводили радиоиммунологическим ме-одом (Баранникова и др, 1989).

Статистическая обработка материала проведена по общепринятым юрмулам (Глотов и др., 1982) с помощью пакетов прикладных программ TATGRAF, Excel, STATISTICA для Windows. Построение дисперси-нных комплексов для проведения иерархического анализа проводили о Г.Ф. Лакину (1990).

За период проведения опытов было выращено 200 тыс. мальк карпа весом 400 мг, 1000 сеголеток карпа Becoiti 500 г, 600 годовиков i сом 1500 г и 200 трехгодовиков весом 6500 г. Оценка уровня развит гонад проведена у 50 личинок и мальков карпа. Объектами исследован послужили гонады более 100 сеголеток, годовиков, двухлеток и двух] довиков. Определение морфо-физиологических параметров (коэффи1 ент упитанности по Фультону, индексы прогонистости, толщины телг полостного жира, содержание общего белка в сыворотке крови) npoi дено у 106 рыб. Индексы телосложения (коэффициент упитанности, i дексы прогонистости и толщины тела) оценены более чем у 300 рыб. Р< родуктивные показатели определены у 14 самок. Оценка гормонально статуса самок выполнена по 50 пробам сыворотки крови.

ГЛАВА 3. РАЗВИТИЕ ГОНАД КАРПА В РАННЕМ ОНТОГЕНЕЗЕ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ НА СТАРТОВЫХ КОРМАХ С ГАПРИНОМ

Условия выращивания в период раннего гаметогенеза оказыва заметное влияние на развитие репродуктивной системы. Правильное ( держание и кормление молоди рыб в это время в значительной степе определяет дальнейшее развитие их воспроизводительной системы (А. шин, 1986; Ахундов, Федоров, 1989).

Проведенное исследование развития гонад у личинок и молоди кар при выращивании на стартовых кормах, содержащих гаприн, показало,1 половые клетки у контрольных и опытных рыб не отличались по своей м< фологии на протяжении всего периода формирования зачатков гонад, a i новные этапы развития половой системы на раннцх этапах гаметогенеза п] ходили в одинаковое время. Не выявлено достоверных отличий в коли1 стве половых клеток у контрольных и опытных личинок в возрасте 3,1: 20 суток (рис. 2).

Первичные половые клетки (ППК) у исследованных нами личин карпа как в контроле, так и в опыте по своей морфологии сходны с полое ми клетками, описанными ранее для других видов костистых рыб (Ната) Натали, 1947; Персов, 1966,1975; Межнин, 1978;Селюков, 1987; Моисеев; др.,1988; Зеленков, 1990). Как видно из данных таблицы 3, размеры noj

возраст рыб, сутки с момента вылупения О Контроль (Эквизо) В Опыт (Эквизо Г - с гаприном)

Рис. 2 Количество первичных половых клеток (ППК) у личинок карпа разного возраста при выращивании на стартовом корме с гаприном

Таблица 3

Размеры и количество первичных половых клеток у личинок карпа при содержании на различных стартовых кормах

Показатели Карп, наши данные Карп, зоопланктон (Рязанцева, Сакун, 1980)

Эквизо (контроль) Эквизо Г (гаприн)

Диаметр первичных половых клеток, мкм 10,4±0,12 (п=192) 10,3±1,13 (п=179) 6,3 - 25,2

Количество первичных половых клеток, шт. 38,4±1,75 (п=5) 35,8±1,12 (п=5) 20-40

вых клеток и их количество у исследованных личинок карпа варьировали в пределах, установленных ранее для карпа, выращенного на зоопланктоне (Рязанцева, Сакун, 1980).

Обособление половых валиков закончилось у мальков в возрасте 40 суток после вылупления, сходная картина наблюдалась и в опыте, и в

контроле. Сроки формирования зачатков гонад у исследованных личу нок карпа хорошо согласуются с данными, полученными ранее для дрз гих видов карповых рыб: на 20 - 40 сутки формируются гонады у сырт (Сакун, 1959), белого толстолобика (Емельянова, 1976) и карася (Натал1 Натали, 1947). В возрасте 60-и суток с момента вылупления у рыб как опыте, так и в контроле произошла анатомическая дифференцировка гс над. Сроки анатомической дифференцировки гонад у мальков карпа, вь ращенных на искусственных кормах, вполне согласуются с данными др) гих авторов для карпа (Макеева и др.,1988; Бау1е8, ТакаэЫта, 1980), кг рася (Натали, Натали, 1947), белого толстолобика (Емельянова, 1976).

Таким образом, выращивание карпа на стартовых кормах с гапр* ном не оказало заметного влияния на ход раннего гаметогенеза: начат ные этапы развития половых желез были аналогичными у личинок и маш ков карпа в опыте и контроле; морфология половых клеток и их размер| были сходными в контроле и опыте; основные этапы раннего гаметоп неза, связанные с формированием зачатков гонад, и в опыте, и в контре ле соответствовали описаниям, сделанным ранее для других видов коста стых рыб, в том числе и для карпа при содержании на естественных ко! мах (Рязанцева, Сакун, 1980).

ГЛАВА 4. РАЗВИТИЕ РЕПРОДУКТИВНОЙ СИСТЕМЫ САМОК КАРПА ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ НА КОРМАХ С ГАПРИНОМ

Состав искусственных кормов может оказывать значительное вл^ яние на развитие репродуктивной системы у рыб (Ширяев, 1975; Пронш 1981; Маслова и др., 1982, 1983; Петрушин, 1983; \Vatanabe й а1.,1984).: связи с этим необходимо детально проанализировать ход оогенеза пр выращивании карпа на искусственных кормах с гаприном.

После завершения цитологической дифференцировки гонад изм< нения состояния воспроизводительной системы, определяемые возрасто] рыб и сезоном года, имели сходный характер у самок, содержавшихся н кормах с гаприном, и у рыб, получавших стандартные корма.

Основные этапы оогенеза после цитологической и анатомической диф-ференцировки гонад у рыб опытной группы проходили в соответствии с закономерностями, установленными ранее для самок карпа, созревающих в естественных условиях (Гербильский, 1939; Кузьмин, 1957). Продолжительность отдельных стадий развития репродуктивной системы при этом была значительно короче по сравнению с таковой у рыб из естественных водоемов той же зоны, что объясняется, прежде всего, тем, что самки карпа содержались в условиях тепловодного рыбоводного хозяйства.

На протяжении всего периода исследования не выявлено достоверных отличий коэффициентов зрелости у самок контрольной и опытной групп (рис. 3). Соотношение количества рыб с ооцитами старшей генера-

1 988 1 989 1 9 90

—♦—контроль ■ ■ таприн Рис. 3 Изменение коэффициента зрелости самок карпа при выращивании на кормах с гаприном и в контроле

ции разных фаз развития также было весьма сходным (рис. 4), но при этом на некоторых этапах развития репродуктивной системы были выявлены различия средних значений диаметров ооцитов старшей генерации у контрольных и опытных рыб (рис. 5). В результате проведения иерархичес-

100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% Н 20% 10%Н 0%

г к

г к г к

г к

гк

л о, ■д л Си Р, л о. Л р.

ю ю ю ю <0

н-6 8 * Н ч к к

1988

н

8г

>5 10 5

I

О. ю

в

§

о. ю

в

о.

ю

О!

о я

о. р. ц

Ю <0 я

Й § »

§ " А

19 9 0

19 8 9

ЩЩ ооциты протоллазматического роста ЙШ8 ооциты трофоплазматического роста ооциты с завершенным вителпогенезом

Рис. 4 Соотношение самок с ооцитами разных периодов развития пр] выращивании на кормах с гаприном (Г) и в контроле (К)

11400

т—- 1 -г— ■

л л л А

р. 0, о.

(О ю 14

« СО Ю и.

о X X ю

к и

1=1 •ьн

1 988

1989

19 90

—♦—контроль - * гаприн

Рис. 5 Изменение диаметров ооцитов старшей генерации у самок карп; при выращивании на кормах с гаприном и в контроле (* - отличия дос товерны при р<0,05)

кого дисперсионного анализа было установлено, что эти отличия между опытными и контрольными самками определяются индивидуальными особенностями рыб, а не составом корма.

Таким образом, на протяжении исследованного периода не выявлено каких-либо отличий в состоянии репродуктивной системы у самок, получавших корма с гаприном, и у рыб, содержавшихся на стандартных кормах. Нарушений в развитии гонад не обнаружено как в опыте, так и в контроле.

Установлена взаимосвязь ряда морфо-физиологических показателей с уровнем развития репродуктивной системы: коэффициентом зрелости и диаметром ооцитов старшей генерации. Наиболее значительно с уровнем развития гонад коррелируют размерно-весовые показатели: в обоих вариантах опыта существует сильная положительная взаимосвязь между показателями развития репродуктивной системы и такими морфологическими параметрами как вес, длина, высота, толщина тела (г5=0,58 - 0,85; р<0,001). Положительная корреляция средней силы между уровнем развития гонад и содержанием общего белка в сыворотке крови установлена для самок обеих групп (г =0,25 - 0,37, р<0,05). Индекс полостного жира, который рассматривался как показатель накопления резервных питательных веществ, отрицательно взаимосвязан с уровнем развития гонад у самок, получавших корма с гаприном (г8=-0,29, р<0,05), в контроле такой корреляции нет.

Таким образом, развитие репродуктивной системы после цитологической дифференцировки гонад до завершения периода трофоплазма-тического роста ооцитов было сходным у самок карпа, получавших корма с гаприном, и у рыб контрольной группы. Нарушений в ходе гамето-генеза как в опыте, так и в контроле не обнаружено. Различия в состоянии гонад у особей опытной и контрольной групп в исследованных точках не существенны. В момент завершения опыта состояние гонад было сходным у самок контрольной и опытной групп. Более сильная взаимосвязь некоторых морфо-физиологических показателей с уровнем развития гонад у самок опытной группы (корм с гаприном) может свидетельствовать о более эффективном использовании ими питательных веществ корма на генеративный рост.

ГЛАВА 5. РОСТ И РЕПРОДУКТИВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ САМОК КАРПА ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ НА КОРМАХ С ГАПРИНОМ

Оценка изменения морфологических показателей всех самок карг в разных группах опыта была проведена по результатам бонитировок ры в возрасте 1+, 2 года, 2+ и 3 года.

В период протоплазматического и начальных этапов трофопла матического роста ооцитов морфологические параметры самок кон' рольной и опытной групп изменялись сходным образом: осенью второг года жизни отличия выявлены только по индексу толщины тела. В поел дующий период жизни, связанный с завершением созревания ооцито; были выявлены отличия некоторых морфологических показателей у koj трольных и опытных самок. Самки в контроле весили на 23% больц опытных рыб (р<0,05); их коэффициент упитанности был на 10% выи (р<0,01), а индекс прогонистости на 4% ниже по сравнению с опытным рыбами (р<0,05). Эти различия можно объяснить, по-видимому, тем, чт самки карпа, получавшие корм с гаприном, использовали все вещестЕ корма на генеративный рост и, в связи с этим, их соматический рост з; медлился.

После созревания самок и их первого нереста темпы увеличен* веса, высоты и толщины тела у рыб, получавших корма с гаприном, был выше (среднесуточные приросты составили в опыте 0,3; 0,07 и 0,1% а контроле 0,2; 0,04 и 0,07%, соотвественно). Различия морфологически показателей сгладились, и в возрасте 3 года самки в опыте и контроле i отличались по индексам телосложения. ^

Оценка репродуктивных показателей у самок опытной и контрольно групп показала, что некоторые различия морфологических параметров i обязательно приводят к отличиям их репродуктивных характеристик. Сш хронное созревание всех самок в опыте и контроле и одинаковое время с< зревания свидетельствуют о сходном состоянии их воспроизводительно системы перед нерестом. Опытные и контрольные особи характеризовала близкими показателями плодовитости, одинаковыми величинами веса и д[ аметра икринки. Не установлено достоверных отличий коэффициентов в;

риации репродуктивных показателей в опыте и контроле (табл. 4). Репродуктивные показатели самок в опыте соответствовали селекционным стандартам для самок карпа черепетской породной группы. Развитие икры во время инкубации протекало сходным образом: не выявлено отличий в продолжительности инкубации икры в контроле (76,2±0,65 час.) и опыте (79,9± 1,88 час.).

Таблица 4

Репродуктивные показатели двухгодовалых самок карпа, выращенных на кормах с гаприном.

Параметры Вариант опыта

Контроль (корм 16-82), п=6 Гаприн (корм 15-87), п=7

М±т СУ, % М+т Су, %

Время созревания после инъекции,часы 28,6±0,37 2,9 28,0±0,33 2,9

Рабочая плодовитость, тыс. шт. 510±80,6 35,4 460±40,3 21,5

Относительная рабочая плодовитость шт./г 119±27,5 51,8 144±11,5 19,6

Вес икринки, мг 1,28±0,026 49,7 1,27±0,019 39,5

Диаметр икринки, мм* 1,57±0,005 7,8 1,56±0,005 8,5

Примечание: * для измерения диаметра использовано по 100 икринок от каждой самки; для варианта контроль и гаприн п=600.

Длина свободных эмбрионов в контроле была достоверно выше по сравнению с опытом (4,78±0,021 мм против 4,73±0,012 мм, р<0,05) , но иерархический дисперсионный анализ показал, что на длину эмбрионов значительное влияние оказывают индивидуальные особенности самок, а не состав корма.

Выживаемость икры в процессе инкубации и в контроле, и в опыте составила 50 - 60%, что близко к нормативной (65 %). Выход 3-х дневных личинок в процентах от заложенной на инкубацию икры был ниже нормативного (15 - 20% против 40 - 45%) (Зонова, Пономаренко, 1987). Это связано, возможно, с тем, что в наших опытах были использованы впервые созревающие самки, репродуктивные показатели которых обычно не соответствуют селекционным стандартам (Ширяев, Филатов, 1981).

Таким образом, при длительном выращивании самок карпа на ко; мах с гаприном в период завершения созревания наблюдалось некотор< отставание их роста по сравнению с рыбами, получавшими стандартнь корма. При повторном созревании самок такого отставания не наблюдал Репродуктивные показатели самок карпа, выращенных на кормах с ranpi ном, не отличались от соответствующих параметров у особей контрольно группы. Сходство ряда показателей у самок обеих групп (вес и размер и ринки, выживаемость икры в процессе инкубации, размер эмбрионов nj выклеве) свидетельствует о сходном качестве половых клеток, полученнь от самок карпа, получавших в течение всей жизни разные корма (в том чи ле и корм 15-87, содержащий гаприн и не содержащий рыбную муку).

ГЛАВА 6. СОДЕРЖАНИЕ ПОЛОВЫХ СТЕРОИДНЫХ ГОРМОНОВ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ САМОК КАРПА

Содержание половых стероидных гормонов в сыворотке крови важный показатель состояния репродуктивной системы рыб (Годови Бурлаков, 1988). Корма различного состава могут оказывать влияние i гормональный статус рыб (Home et al., 1991; Cerdä et al., 1994, 1995).

Динамика концентраций половых стероидных гормонов в сывороп крови у самок карпа, получавших корма с гаприном и стандартные корм была сходной на завершающих этапах гаметогенеза. Данные о содержаш половых стероидных гормонов в сыворотке крови у исследованных наш самок карпа в этот период полового цикла соответствуют закономерно тям, установленным ранее (Никитина, Годович, 1983; Годович и др., 198 Manning, Kirne, 1984; Kirne, Dolben, 1985). i,

У самок карпа с гонадами IV стадии зрелости выявлены отлич! концентраций тестостерона и прогестерона в ¿ыворотке крови: в опьг уровни гормонов составили 9,9±0,90 нг/мл и 2,6±0,37 нг/мл, а в kohtpoj - соответственно 15,8±1,24 нг/мл и 3,8±0,31 нг/мл. Различия содержат гормонов не связаны с разницей в состоянии воспроизводительной си темы самок, так как отличий показателей уровня развития гонад у опьг ных и контрольных самок не выявлено, а объясняются, скорее всего, ра личиями в составе кормов. Ранее было установлено, что выращиват

самок лаврака на кормах с низким содержанием полиненасыщенных жирных кислот снижает уровни тестотерона в сыворотке крови, но репродуктивные показатели остаются высокими (Cerdâ et al., 1995). Учитывая также важную роль полиненасыщенных жирных кислот в регуляции сте-роидогенеза (Bell et. al., 1986; Mercure, Van Der Kraak, 1995), можно предположить, что некоторый дефицит полиненасыщенных жирных кислот в корме 15-87, связанный с отсутствием этих жирных кислот в гаприне, является причиной более низких уровней половых стероидных гормонов в сыворотке крови у рыб этой группы по сравнению с самками, получавшими стандартные корма. Вместе с тем, сходство показателей развития репродуктивной системы у опытных и контрольных самок, позволяет говорить о том, что уровни половых стероидных гормонов находятся в пределах физиологической нормы у рыб обеих групп.

Сходная динамика концентраций половых стероидных гормонов в момент овуляции у контрольных и опытных рыб указывает на наличие одинаковых механизмов регуляции созревания у особей вне зависимости от рациона.

Дальнейшие исследования, связанные с введением в корма с гап-рином полиненасыщенных жирных кислот и оценкой репродуктивных и морфо-физиологических показателей производителей, выращенных на таких кормах, имели бы большой теоретический и практический интерес.

ВЫВОДЫ

1. Развитие воспроизводительной системы самок карпа при выращивании на кормах с включением бактериальной биомассы в течение всей жизни - от личинок до зрелых рыб - не имело отклонений от нормы.

2. Стартовый корм с гаприном не оказывает влияния на развитие гонад карпа в период раннего гаметогенеза. Сроки появления нитевидной закладки гонад, формирования половых валиков не зависели от состава стартового корма и определялись только возрастом рыб. Количество первичных половых клеток у личинок карпа, получавших разные стартовые корма, было одинаково.

3. У самок карпа при выращивании их на кормах с бактериальнс биомассой наблюдается нормальное протекание вителлогенеза. Оодит периода трофоплазматического роста имели сходную морфологию как рыб, получавших стандартные корма с рыбной мукой, так и у рыб, выр; щенных на кормах с гаприном.

4. Созревание самок карпа, получавших на протяжении больше части жизненного цикла корма с бактериальной биомассой (гаприном но без рыбной муки, происходит в те же сроки, что и у рыб, получавш* стандартные корма.

5. Длительное, до полового созревания, содержание самок карг на кормах с гаприном не вызывало изменений в экстерьерных показат лях рыб. Индексы телосложения самок карпа, выращенных на кормах гаприном и на стандартных кормах, были сходными. Экстерьерные п< казатели самок,-получавших корма с гаприном, соответствовали време! ным селекционным стандартам для самок карпа черепетской породно группы.

6. Репродуктивные показатели самок карпа, получавших в течет всей жизни корма с включением бактериальной биомассы, соответств< вали временным селекционным стандартам для самок карпа черепетскс породной группы. Качество икры и личинок, полученных от этих само! было высоким.

7. Одинаковая динамика концентраций половых стероидных го] монов в сыворотке крови на завершающих этапах гаметогенеза и во вр мя овуляции у самок карпа, получавших стандартные корма с рыбно мукой и корма с бактериальной биомассой (гаприном), свидетельству« о сходных механизмах регуляции их созревания вне зависимости от п< лучаемых ими кормов. '

8. Проведенные исследования показали возможность частично или, на более поздних этапах выращивания, полной замены рыбно муки в кормах для производителей карпа и ремонтной группы бш массой метанокисляющих бактерий.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Остроумова И.Н., Аршавский Д.С., Афанасьева Ю.О., Мосейчук [С.Б., Григорьева С.В., Смирнова JI.B. Результаты испытания гаприна в :оставе кормов для карпа разного возраста на теплых водах // Медико-биологическая оценка и эффективность применения в сельском хозяйстве Зелковых продуктов микробиологического синтеза: Тез. докл. Всесоюзной конференции. - М., 1989. - С. 36 - 38.

Остроумова И.Н., Аршавский Д.С., Шумилина А.К., Лукошкина Vi.B., Григорьева С,В. Пути повышения эффективности кормления карта на теплых водах // 4-е Всесоюзное совещание по рыбохозяйственному использованию теплых вод: Тез. докл. Октябрь 1990, г. Курчатов Курс-сой обл. - М., 1990-С. 9-11.

Григорьева С.В. Развитие воспроизводительной системы у самок <арпа при содержании на кормах с гаприном // Сб. науч. трудов ГосНИ-ЭРХ.- 1991.-Вып. 306.-С. 104-114.

Аршавская С.В., Баюнова JI.B. Влияние введения в корм витамина Е и рыбьего жира на адаптацию самок карпа к условиям выра-цивания II Первый конгресс ихтиологов России: Тез. докл. Астра-сань, 1997. -М.: ВНИРО, 1997. - С. 326.

Arshavskaya S. Estimation of female reproductive system of common carp Zyprinus carpio L. reared on feeds containing microbial protein // World \quaculture'98. The Annual International Conference and Exposition of the World Aquaculture Society. April 1998, Las-Vegas, USA. Abstracts book. - P.30

Arshavskaya S. Reproductive indices of common carp Cyprinus carpio L females reared on microbial protein based diet // World Aquaculture'98. The Annual International Conference and Exposition of the World Aquaculture Society. April 1998, Las-Vegas, USA. Abstracts book. - P.31.

Arshavskiy D., Ostroumova I., Arshavskaya S. Long-term growing of common carp Cyprinus carpio L. on diet based on microbial protein. II World \quaculture'98. The Annual International Conference and Exposition of the World Aquaculture Society. April 1998, Las-Vegas, USA. Abstracts book. - P.43.

Arshavskaya S., Bayunova L. Hormonal status of common carp females »rown at fish meal-free diet II VIII International Symposium on Fish 'hysiology, 15-18 August 1998 , Uppsala, Sweden. Abstracts book. - P. 48.