Influence of Feeding Artificial Starter Fodder Enriched with Gaprin on the Content of Trace Elements in Early Juvenile Siberian Sturgeon

Микроэлементы необходимы для нормального роста и функционирования организма рыб (кроветворение, дыхание, размножение и т.д.). Они участвуют в поддержании осмотического давления и кислотно-щелочного равновесия, в активации ферментативной и гормональной деятельности. Особенно важно значение микроэлементов для рыб на ранних стадиях онтогенеза, поскольку из-за незрелости пищеварительной системы ранней молоди стартовый искусственный корм должен иметь адекватный химический состав, физические свойства и качество, чтобы обеспечить питательными веществами интенсивный рост, а также участвовать в формировании и завершении развития всех звеньев пищеварительной системы. Существующие стартовые искусственные корма до сих пор полностью не удовлетворяют пищевые потребности рыб на ранних этапах постэмбрионального развития.

Цель исследований – изучить влияние кормления обогащенных сухой инактивированной биомассой метанотрофных бактерий стартовыми искусственными кормами на динамику содержания некоторых микроэлементов при подращивании молоди сибирского осетра обской популяции.

Объект исследования – сибирский осетр обской популяции (Acipenser baerii Brandt, 1869), выращиваемый в рамках выполнения работ по искусственному воспроизводству.

Исследование проводили в августе-сентябре 2021 г. на базе ООО «Новая аквакультура» (г. Тюмень). Рыбоводную икру получали от самки сибирского осетра обской популяции естественного происхождения на АО «Югорский рыбоводный завод» (г. Ханты-Мансийск) в третьей декаде июня 2021 г. В качестве источника водоснабжения на обоих хозяйствах использовали артезианскую воду с применением рециркуляционной системы.

Для проведения экспериментальных работ использовали стартовые искусственные корма фирмы Coppens (Нидерланды), фракции № 0,5-0,8; 0,8-1,2. Содержание сырого белка в искусственном корме Coppens – 56%, сырого жира – 15%.

Период выдерживания предличинок сибирского осетра длился 8-10 дней, затем личинок кормили живыми кормами – науплиусами артемии. Далее контрольные группы переводили на стартовый искусственный корм без питательных добавок. Для опытных групп применяли следующие рационы:

1. Стартовый искусственный корм, обогащённый сухой биомассой метанотрофных бактерий (100 г/кг корма), льняным маслом и препаратом «Арфит» (опыт АГ100).

2. Стартовый искусственный корм, обогащённый сухой биомассой метанотрофных бактерий (200 г/кг корма), льняным маслом и препаратом «Арфит» (опыт АГ200).

Микробный белок (гаприн) представляет собой порошкообразный тонкодисперсный продукт серокоричневого цвета без примесей и запаха (содержание сырого протеина – 73,5±5,3 %), полученный на основе Metilococcus capsulatus штамм ГБС-15. Гаприн поставляла компания ООО «ГИПРОБИОСИНТЕЗ» (г. Москва) под маркой «ДРИМФИДТМ» (см. табл. 1).

Личинок и молодь сибирского осетра обской популяции подращивали в 9-ти прямоугольных бассейнах (рабочая площадь – 3,2 м2) при температуре воды 18,8-19,3 °С и содержании растворённого в воде кислорода 6,8-8,1 мгО2/л. Опытные и контрольная группы включали в себя по три повторности.

Пробы мышечной ткани личинок и молоди сибирского осетра обской популяции были взяты в начале и в конце экспериментальных работ. Содержание микроэлементов определяли в Лаборатории агрохимии и физических свойств почв ФГБОУ ВО Государственного аграрного университета Северного Зауралья.

Определение содержания металлов в пробах осуществляли с помощью атомно-абсорбционного спектрометра ContrAA 300.

При пробоподготовке для выявления массовой доли металлов руководствовались ГОСТ 26929-94 «Сырье и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения содержания токсичных элементов»

Содержание кальция, железа и марганца определяли по ГОСТ 32343-2013 (ISO 6869:2000) «Определение содержания кальция, меди, железа, магния, марганца, калия, натрия и цинка методом атомно-абсорбционной спектрометрии»

При определении доли кадмия, цинка, свинца и меди руководствовались ГОСТ 30692-2000 «Атомно-абсорбционный метод определения содержания меди, свинца, цинка и кадмия»

Определение массовой доли хрома и кобальта осуществляли с опорой на методы определения тяжелых металлов в продуктах питания

Результаты подращивания опытных и контрольных групп молоди сибирского осетра представлены в таблице 2.

Обогащение искусственного корма для рыб микробным белком позволило повысить темп весового роста молоди сибирского осетра на 44,2% (при добавлении в корма 10% гаприна) и на 20,1% (при добавлении 20% гаприна), ее выживаемость – на 52,4-52,5%. Рыбопродуктивность в опытах за период подращивания была в 3,5 раз выше (при добавлении в корма 10% гаприна) и в 2,7 раз выше (при добавлении 20% гаприна) по сравнению с контролем.

Данные по содержанию микроэлементов в теле молоди сибирского осетра обской популяции во время проведения экспериментальных работ по подращиванию в приведены в таблице 3.

Железо входит в состав дыхательного пигмента гемоглобина, связывающего и переносящего кислород, а также являющегося основной частью ферментов, катализирующих тканевое дыхание, и активно участвует в окислительно-восстановительных процессах

Потребность в железе неодинакова для разных видов рыб, колеблется в широких пределах – от 7 до 300 мг/кг сухого корма, составляя в среднем от 30 до 200 мг/кг

Наибольшее количество железа отмечено в компонентах животного происхождения, входящих в состав искусственных кормов, а также в продуктах микробиологического синтеза, к которым относится гаприн: от 300 до 700 мг/кг – в рыбной и мясокостной муке, в гаприне – до 640 мг/кг

Добавление железа в наноформе положительно влияет на рост подопытных рыб

В наших исследованиях содержание железа в гаприне составило 252,7 мг/кг. На начало эксперимента в теле ранней молоди сибирского осетра оно составляло 425,18±144,7 мг/кг, снижаясь по мере роста молоди до 241,0±77,12 мг/кг в контроле, а также до 166,1±53,15 и 215,0±68,8 мг/кг в вариантах опытов, и соответствовало потребностям рыб. Следовательно, при добавлении в корма гаприна содержание железа в опытных группах понизилось на 12,1% и 45,1% соответственно при добавлении 20 и 10% гаприна.

За период подращивания молоди содержание железа понизилось на 76,4% в контроле, на 156,0% при добавлении в корма 10% гаприна, а также на 97,8% при добавлении 20% гаприна. Аналогичная динамика содержания меди в теле форели по мере роста выявлена Г.Е. Степанцовой с соавторами

Медь относится к незаменимым элементам для жизнедеятельности организма, является составной частью ферментов, принимает участие в обмене веществ и регулирует большую часть реакций клеточного дыхания. Медь также способствует всасыванию железа, необходимого для синтеза гемоглобина: медь, как и железо, может поступать в организм рыб не только из пищи, но и из воды, и способна накапливаться в тканях, преимущественно в печени

Оптимальный уровень меди в кормах для рыб, по мнению разных исследователей, находится в пределах от 1 до 9 мг/кг

По данным И.Н. Остроумовой, в гаприне содержится высокая концентрация меди – 290-300 мг/кг

В наших исследованиях содержание меди в гаприне было еще выше и равнялось 426,5±17,1 мг/кг, что в пересчете на добавление 10 и 20% гаприна к корму составляло 42,6 и 95,2 мг/кг.

В начале исследований содержание меди в теле ранней молоди сибирского осетра составляло 13,58±2,85 мг/кг. В дальнейшем оно возросло и к концу исследований составило 16,44±3,45 мг/кг в контроле и 14,41±3,03 мг/кг при добавлении 10% гаприна и 17,54±3,68 мг/кг при добавлении 20% гаприна. Следовательно, при добавлении в корма 10% гаприна содержание меди снизилось по сравнению с контролем на 14,1%, а при добавлении 20% гаприна, наоборот, повысилось на 6,7%. Эти величины превышали допустимый уровень меди в пищевых продуктах (10 мг/кг). Тем не менее молодь сибирского осетра имела высокий темп роста, не было отмечено отклонений от физиологической нормы

За период подращивания молоди содержание меди повысилось на 21,1% в контроле, на 6,1% при добавлении в корма 10% гаприна, а также на 29,2% при добавлении 20% гаприна.

Марганец присутствует в составе ферментных систем, участвует в обмене белков, жиров и углеводов, кроветворении, окислительно-восстановительных процессах, влияет на фосфорно-кальциевый обмен и воспроизводительную функцию рыб. Депонируется марганец преимущественно в скелете. При его дефиците нарушается костеобразование, отмечается укорочение тела, происходит жировое перерождение печени

Оптимальный уровень марганца в кормах для разных видов рыб колеблется от 2-3 (для канального сома) до 12-13 мг/кг (для форели, карпа и угря)

По данным И.Н. Остроумовой с соавторами, в гаприне содержится от 113 до 190 мг/кг марганца

В начале исследований количество марганца в теле ранней молоди сибирского осетра находилось на уровне 14,36±5,74 мг/кг и понижалось к концу исследований до 10,78±4,3 мг/кг в контроле, до 9,05±3,62 мг/кг (при добавлении в корм 10% гаприна) и 11,89±4,76 мг/кг (при добавлении 20% гаприна). Следовательно, добавление к корму гаприна в количестве 10-20% или 6,7-13,4 мг/кг марганца не сказалось существенно на его содержании в подрощенной молоди сибирского осетра.

За период подращивания молоди содержание марганца понизилось на 33,2% в контроле, на 58,7% при добавлении в корма 10% гаприна, а также на 20,8% при добавлении 20% гаприна. Аналогичные изменения содержания марганца описаны Г.Е. Степанцовой с соавторами по мере роста форели

Цинк может поступать в организм рыб как с водой, так и с пищей, причем при высоких концентрациях цинка в воде первый путь может доминировать

Цинк участвует в метаболизме нуклеиновых кислот, простогландинов, белков, жиров и углеводов. Он влияет на рост рыб, их развитие и размножение, функционирование органов зрения, участвует в кроветворении и образовании костей

Потребность в цинке в кормах для рыб находится в среднем в пределах от 15 до 40 мг/кг, но в отдельных работах приводятся более высокие показатели

Включение в корма для рыб цинка в количестве от 15 до 600 мг/кг не приводило к отклонениям в здоровье, росте и усвояемости пищи молодью форели. При этом для карпа цинк в количестве 294 мг/кг корма понижал темп роста

По данным И.Н. Остроумовой, в гаприне содержится от 184 до 270 мг/кг цинка

Перед началом исследований в теле ранней молоди сибирского осетра концентрация цинка составляла 21,9±4,6 мг/кг. По мере роста молоди этот показатель увеличился и составил в контроле 46,23±2,68 мг/кг, в опытах – 51,09±10,73 мг/кг (при добавлении гаприна в количестве 10%) и 52,76±11,08 мг/кг (при 20% гаприна). Следовательно, добавление к корму гаприна повысило концентрацию цинка в теле опытных рыб на 10,5% и 14,1% соответственно при добавлении 10 и 20 % гаприна.

За период подращивания молоди содержание цинка повысилось на 111,1% в контроле, на 133,3% при добавлении в корма 10% гаприна, а также на 140,9% при добавлении 20% гаприна.

Хром участвует в обмене липидов и углеводов в организме рыб. Соли хрома усиливают утилизацию глюкозы, снижая ее образование из аминокислот и жирных кислот

Потребности в хроме в рыбных кормах не установлены

Концентрация хрома в гаприне, используемого в наших исследованиях, составляла 13,1±0,5 мг/кг. Содержание хрома в теле ранней молоди сибирского осетра перед началом исследований находилась на уровне 2,92±0,71 мг/кг. К завершению процесса подращивания значение этого показателя снизилось до 1,41±0,41 мг/кг в контроле; 1,56±0,47 мг/кг при добавлении в корма 10% гаприна и до 1,67±0,49 мг/кг при включении в рацион рыб 20% гаприна. Следовательно, добавление к корму гаприна повысило концентрацию хрома в теле опытных рыб на 10,6 % и 18,4 % соответственно при добавлении 10 и 20% гаприна.

За период подращивания молоди содержание хрома понизилось на 107,1% в контроле, на 87,2% при добавлении в корма 10% гаприна, а также на 74,9% при добавлении 20% гаприна.

Кобальт также может поступать в организм рыб из воды и пищи. В воде он содержится обычно в минимальном количестве. Кобальт входит в состав витамина В12, который регулирует образование красных клеток крови, принимает участие в синтезе гемоглобина и мышечных белков, в работе ферментов и гормонов, следовательно, влияет на белковый, жировой и углеводный обмен

Кобальт, как и железо, в наноформе повышает темп роста подопытных рыб

Минимальные потребности рыб в кобальте находятся в пределах от 0,05 до 1,2 мг/кг корма для разных видов рыб

Содержание кобальта в гаприне составляет до 3,3 мг/кг

В начале экспериментальных работ концентрация кобальта в теле ранней молоди сибирского осетра равнялась 0,02±0,001 мг/кг. В конце исследований кобальт в теле подрощенной молоди ни в опыте, ни в контроле не был обнаружен.

Проведенные исследования показали, что добавление в стартовый искусственный корм гаприна позволило повысить более чем в два раза выживаемость молоди сибирского осетра обской популяции и существенно ускорить темп ее роста. При этом было установлено, что к концу экспериментальных работ содержание меди и цинка в теле молоди возрастало. Содержание меди увеличивалось в ряду: начало эксперимента → добавление в корма 10% гаприна → контроль → добавление 20% гаприна. Содержание цинка возрастало в ряду: начало эксперимента → контроль → добавление в корма 10% гаприна → добавление 20% гаприна.

Содержание железа, марганца, хрома и кобальта в теле молоди сибирского осетра к концу эксперимента понизилось. Содержание железа снижалось в ряду: начало эксперимента ← контроль ← добавление в корм 10% гаприна ← добавление 20% гаприна. Содержание марганца уменьшалось в ряду: начало эксперимента ← добавление в корма 20% гаприна ← контроль ← добавление 10% гаприна. Содержание хрома понижалось в ряду: начало эксперимента ← добавление в корм 20% гаприна ← добавление в корм 10% гаприна ← контроль. Кобальт в теле молоди сибирского осетра к концу эксперимента не был обнаружен.

При добавлении в корм 20% гаприна содержание меди, цинка, марганца, хрома и кобальта в теле молоди сибирского осетра было выше, чем в контроле. Содержание железа было выше в контроле.

Хорошие рыбоводные результаты (высокие выживаемость и темп роста) свидетельствуют о том, что добавление микроэлементов при обогащении гаприном стартовых искусственных кормов соответствует пищевым потребностям молоди сибирского осетра.