Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 9
2. Материалы и методы исследований 24
3. Особенности экологии и эпизоотического процесса паразитарных инвазий рыб рыбохозяйственных водоемов региона Северного Кавказа 32
3.1. Физико-географическая характеристика руслообразующих водоемов бассейна р. Терек и рыбохозяйственных прудов 32
3.2. Хозяйственная характеристика прудовых рыбоводческих хозяйств 37
3.3. Эколого-химическое состояние водоемов и рыбоводных прудов 41
3.4.Факторы, влияющие на распространение паразитов рыб в мелких водоемах КБР 44
3.5. Доминирующие паразитарные болезни прудовых рыб в искусственных водных экосистемах 46
4. Эколого-эпизоотическая активность паразитарной системы триходиноза рыб в прудовых хозяйствах 66
4.1. Очаги распространения и сезонная динамика триходиноза зеркального карпа и севанской форели 66
4.2. Эпизоотическая роль карася, терского усача, щиповки, пескаря и плотвы в распространении триходиноза в прудовых хозяйствах региона 73
5. Экологичные способы профилактики токсикозов рыб паразитарной этиологии в предгорной зоне Северного Кавказа 77
5.1.Химико-токсикологическая и биологическая оценка рыб искусственных водоемов 78
5.2. Влияние керамзит-бентонита и пеплопемзы на концентрацию тяжелых металлов в воде рыбоводных прудов 80
5.3. Влияние керамзит-бентонита и пеплопемзы на содержание тяжелых металлов в органах и тканях рыб 82
5.4. Влияние керамзит-бентонита и пеплопемзы на рост, развитие, физиологические показатели и химический состав мяса рыб 83
6. Проблемы микробной обсемененности водной среды и аквакультуры прудовых водоемов 86
7. Биохимическая и морфологическая оценка мяса рыб 98
7.1 Физико-биохимические свойства мяса рыб 98
7.2 Сравнительная биологическая ценность мяса прудовых рыб и животного мяса 110
7.3 Изменения физико-химических свойств мяса рыб при триходинозной инвазии 113
Заключение 116
Выводы 121
Практические предложения 124
Список использованной литературы 125
Приложения 138
- Хозяйственная характеристика прудовых рыбоводческих хозяйств
- Эпизоотическая роль карася, терского усача, щиповки, пескаря и плотвы в распространении триходиноза в прудовых хозяйствах региона
- Влияние керамзит-бентонита и пеплопемзы на концентрацию тяжелых металлов в воде рыбоводных прудов
- Проблемы микробной обсемененности водной среды и аквакультуры прудовых водоемов
Введение к работе
Актуальность проблемы. Практическая реализация программы расширения сети прудовых рыбоводческих хозяйств в Кабардино-Балкарии осуществляется через интродукцию посадочного материала и, отчасти, с использованием мальков рыб разных видов, выращенных в рыборепродукторных хозяйствах республики на основе внедрения интенсивных технологий в отрасли. При этом, технологии рыборазведения в искусственных экосистемах предусматривают высокую плотность посадки, применение поликультуры (совместное выращивание рыб разных видов - карп, белый амур, белый и пестрый толстолобики), что обусловливает тесный контакт выращиваемых рыб и благоприятствует распространению паразитарных инвазий. Высокая концентрация рыбы в водоемах, уплотненные посадки активизируют эпизоотический процесс паразитозов. Болезни инвазионной этиологии широко распространены у карповых рыб, они снижают продуктивность и чаще вызывают гибель. В прудовых хозяйствах у рыб часто регистрируются триходинозы, вызванные видами Trichodina reticulate, Trichodina meridionalis, Trichodina nigra, Trichodinella epizootica, Trichodinella carassii и Trichodinella bulbosa. При интенсивном заражении мальков рыб в хозяйствах выращивают неполноценный посадочный материал, гибель молоди составляет 40-60%, зараженные особи отстают в росте и развитии на 20-30 % по сравнению с не зараженными особями. Уровень зараженности рыбы триходинами и триходинеллами зависит от гидрохимического и гидробиологического режима искусственных водоемов и систем профилактики инвазии. Усовершенствование способов профилактики триходинозов должно основываться на базе детального изучения биоэкологии паразито-хозяинных отношении с учетом индекса биоразнообразия и обилия ихтиофауны. В прудовых хозяйствах Кабардино-Балкарии выращивают карпа, сазана и их гибридов, осуществляются межрегиональные, межхозяйственные связи, постоянные интродукции посадочного материала с разных регионов Северного Кавказа и др. Наличие большого количества разнообразных водоемов диктует необходимость проведения комплексных исследований по биологии, экологии, искусственных водоемов и гидробионтов, определению видового разнообразия паразитарного комплекса рыб, санитарной и биологической оценки рыбы, разработки экологически безопасных научно - обоснованных систем противоэпизоотических мероприятий при разных инвазиях. Одним из распространенных инвазий рыб, особенно, карповых в прудовых хозяйствах является триходинозы и триходинеллезы, вызванные представителями родов Trichodina и Trichodinella, в отношении которых являются неблагополучными 65-80% интенсивно эксплуатируемых прудов. В связи с этим, комплексная оценка зараженности рыбы эктопаразитами Trichodina и Trichodinella, разработка интегрированных экологически безопасных способов профилактических мероприятий в прудовых хозяйствах, практикующих выращивание полиаквакультуры, имеет большое научно-практическое и экономическое значение.
Цель и задачи исследований. Целью является изучение эколого-эпизоотологических особенностей триходинозов и триходинеллезов разных видов и экологических групп рыб, биоразнообразия и популяционной структуры эктопаразитов родов Trichodina и Trichodinella, разработка системы комплексной профилактики триходинозной инвазии рыб в условиях равнинной зоны Кабардино-Балкарской республики и усовершенствование санитарно -гельминтологического контроля прудов с учетом индекса загрязненности, разработка и внедрение экологически безопасных способов очистки и обеззараживания воды прудовых водоемов. В соответствии с целью в задачи исследований входило:
-изучение биоразнообразия эктопаразитов рыб родов Trichodina и Trichodinella в прудовом бассейне равнинной зоны Кабардино-Балкарской республики; -изучение биоэкологии и особенностей эпизоотологии триходинозов и триходинеллезов рыб разных видов;
-эколого-видовой состав паразитов родов Trichodina и Trichodinella у рыб в искусственных водоемах Кабардино-Балкарии;
- распространение триходинозов рыб по категориям искусственных водоемов; -усовершенствование санитарно - паразитологического контроля воды рыбохозяйственных водоемов;
- разработка системы экологически безопасных мер борьбы и профилактики триходинозов рыб в регионе.
Научная новизна. Впервые изучена популяционная структура рыб и их паразитов родов Trichodina и Trichodinella в искусственных прудах рыборазведения, эколого-видовой состав эктопаразитов рыб в Кабардино-Балкарской республике. С учетом технологии прудового рыборазведения усовершенствованы методы санитарно - паразитологического контроля воды и санитарной оценки. Впервые с учетом региональных особенностей проведено изучение эколого-биологических факторов, влияющих на распространенность и эпизоотический процесс триходинозов рыб. Впервые изучено влияние керамзит-бентонита и пеплопемзы на концентрацию солей тяжелых металлов в воде прудов рыборазведения; влияние керамзит-бентонита и пеплопемзы на содержание солей тяжелых металлов в воде и в органах и тканях рыб и влияние природных пористых минералов на рост, развитие, физиологические показатели и химический состав мяса рыбы. Разработаны экологически безопасные способы обеззараживания воды от яиц и личинок гельминтов с применением в качестве фильтров пористых природных минералов вулканического происхождения - керамзит-бентонита и пеплопемзы.
Практическая ценность. Материалы исследований вошли в методическое руководство «Усовершенствованные методы санитарно-гельминтологического контроля воды и санитарной оценки рыбы» (2004); в рекомендации по применению керамзит-бентонита и пеплопемзы для регуляции концентрации солей тяжелых металлов в воде прудов рыборазведения, (2006); рекомендации по санации навоза и сточных вод животноводческих объектов от яиц и личинок гельминтов (2007), которые одобрены для внедрения в производство ФГУ «Управление ветеринарии» КБР, Отделом водных ресурсов Западно-Каспийского бассейнового водного управления по Кабардино-Балкарской республике (2007, 2008). Результаты мониторинга биоразнообразия рыб и их паразитов в искусственных прудах рыборазведения вошли в Государственную программу "Мониторинг поверхностных водных объектов и водохозяйственных систем и сооружений на территории КБР», (2008). Результаты ежегодного паразитологического мониторинга, паспортизации водных объектов региона широко используются для территориального прогнозирования и составления планов противопаразитарных мероприятий в прудах рыборазведения РГУ «Управление ветеринарии» КБР (2005-2008). Теоретические положения диссертации рекомендуются использовать в учебном процессе в ВУЗах региона по курсам «Паразитология и инвазионные болезни рыб», «Экология», «Зоология», «Химия воды», «Ветеринарно-санитарная экспертиза рыбы и рыбопродуктов».
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены: научно-практической конференции Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии (2005-2008); Республиканской научно- практической конференции Горского аграрного университета (Владикавказ, 2006); Всероссийской научно-практической конференции ВИГИС и ВОГ (Москва, 2007), Международной научно-практической конференции Вятской государственной сельскохозяйственной академии (2006); Международной научно-практической конференции Воронежского государственного аграрного университета (Воронеж, 2008); Международной научно-практической конференции Карачаево-Черкесской технологической академии (Черкесск, 2008).
Публикации. По материалам исследований опубликовано в печати 12 научных статей (2 в рекомендуемых ВАК изданиях) с объемом 3,5 п.л.
Личный вклад автора в работы, выполненные в соавторстве и включённые в диссертацию, состоит в формировании направления, постановке общей задачи, личном участии во всех этапах работы: в ходе экспериментального исследования, в анализе и интерпретации данных, в планировании на их основе новых перспективных направлений научных исследований и технологических разработок. В совместных публикациях вклад автора составил 80%. Соавторы не возражают в использовании результатов совместных исследований диссертантом М.Х. Житиевой (справки представлены в совет по защите докторских и кандидатских диссертаций). Работа выполнялась под научным руководством доктора биологических наук, профессора A.M. Биттирова, который оказывал научно-методическую помощь в проведении исследований и анализе полученных результатов.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 145 страницах компьютерного текста. Состоит из введения, 7 глав собственных исследований, с обзором литературы, заключением, выводами и практическими предложениями, списка литературы. Список литературы включает 134 наименования, из которых 130 отечественных и 4 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 33 таблицами. Приложения на 8 страницах.
Хозяйственная характеристика прудовых рыбоводческих хозяйств
Урванский рыбопитомник расположен в пойме реки Черек, в предгорной зоне, на галечном грунте. Температура воды в прудах в среднем на 2-4 ниже, чем в равнинной зоне. В рыбопитомнике разводят форель и карпа и ежегодно завозят личинок растительноядных рыб из Краснодарского края. Их выращивают до осени или содержат до весны и в возрасте годовиков реализуют в другие хозяйства республики, как посадочный материал для выращивания товарной рыбы. Рыбопитомник питается водой из горной реки, поэтому вода в нем холодная. Специально построенный водоем для согревания не обеспечивает полный обогрев выростных прудов. Посадочный материал, в связи с этим растет плохо и не достигает стандартного веса. Сеголетки карпа достигают веса 9-14г., а в равнинном рыбхозе СХП им. Жук- 30-35г., белый амур, соответственно- 12-18 и 37-45г.
В этом хозяйстве изучали паразитофауну рыб: карпа, белого амура, белого и пестрого толстолобиков. Сорная рыба здесь встречается крайне редко и не представляет эпизоотологического значения. Проведение ветеринарно-санитарных мероприятий в условиях хозяйства затруднено, так как пруд не спускной и постоянно используется для рыборазведения уже в течение многих лет. Ранее пруд зарыблялся карпом, но в последние годы пруд эксплуатируют интенсивно, внедрена поликультура выращивания рыб и увеличилась плотность посадки рыб. Здесь из года в год увеличивается количество видов паразитов и повышается степень зараженности ими рыб. С 2004 по 2008 гг. в этом хозяйстве обнаружились следующие виды паразитов рыб: триходины сфероспоры, паразитические ракообразные. В зимовальных, выростных, мальковых и нерестовых прудах необходимо проводить рыбоводно-мелиоративные и ветеринарно-санитарные мероприятия, а также начинать кормить рыб ранней весной с 5-10 апреля и продолжать осенью до 15-28 сентября, чтобы обеспечить достаточный рост сеголетков. Паразитофауна рыб в данном хозяйстве существенно отличается от других хозяйств республики и представлена 56 видами. Превалируют холодолюбивые виды паразитов, и отмечается более позднее заражение ими.
Форелевое хозяйство Нальчикское форелевое хозяйство функционирует в районе с. Нартан. Водоснабжение хозяйства родниковое. Производители и мальки рыб завезены из Краснодарского края. Инкубация икры проходит. Хозяйство создано с учетом современных требований. Пруды построены из железобетонных конструкций. Водоснабжение независимое. Ниже форелевых прудов, на базе водоспуска, построен карповый пруд площадью 30га. Вода в карповом пруде в августе имеет температуру 15 -18С, что дает возможность росту товарной рыбы. В этом пруду разводят карпа, белого и пестрого толстолобика, белого амура. Посадочный материал (карпа и растительноядных рыб) завозят из Урванского рыбопитомника в годовалом возрасте.
Рыбхоз «Победа» Хозяйство имеет нагульный пруд площадью 25га, выростные, нерестовые и маточные пруды. Предприятие занимает ведущее место по выращиванию рыбы. Водоснабжение прудов независимое. Нерест проходит раньше, чем в других хозяйствах республики. Вода поступает из реки Малка, достаточно согретая по пути. Температура воды в пруде достигает + 28С. Пруды, за исключением зимовальных, остаются на зиму без воды. Зоопланктон и зообентос развиваются хорошо. В пруды постоянно вносятся органические и минеральные удобрения. Кормят рыб искусственными кормами. В хозяйстве практикуется совместное выращивание в прудах карпа, белого амура, белого и пестрого толстолобика.
Строительство плотины на реке Чегем коренным образом изменило условия естественного воспроизводства рыб. Особенно, оно сказалось на воспроизводстве полупроходных рыб. По расчетам, рыбопродуктивность в реке Чегем составляло 22,3 кг/га. Строительством плотины по пути нерестовых миграции рыб были перекрыты и тем самым были подорваны рыбные запасы в бассейне реки. Чегемский рыборазводный форелевый завод по искусственному получению молоди рыб и выпуску ее для естественного воспроизводства в реку имеет мощность в 200 тыс. шт. покатой молоди рыб. На Чегемском рыбозаводе имеется весь комплекс рыбоводных сооружений для проведения полного цикла выращивания рыб от икры до стадии покатника. Важнейшей составляющей биотехнического цикла является водоснабжение завода. Источником водоснабжения Чегемского рыбозавода служат естественные и подрусловые воды реки Чегем, а также, поступающие из артезианских скважин
Температурный режим воды реки колеблется в широких пределах, средние месячные температуры минимальны в декабре- январе, максимальны -в июне- июле (данные приведены в таблицах 2,3,4). Из таблицы видно, что среднемесячная температура воды реки Чегем колеблется от 1,0 до 13,4С, на термический режим воды большое влияние оказывает солнечная радиация и источники формирования стока. В створе гидроузла температура воды в летние месяцы не превышает 15 С, поэтому можно сделать вывод о том, что по термическому режиму воды реки пригодны для водоснабжения рыбоводных сооружений Чегемского рыбозавода. По другим химическим показателям (рН, окисляемость, содержание сероводорода, азота, солей тяжелых металлов) воды реки Чегем также пригодны в качестве источника водоснабжения хозяйств. По химическому составу вода реки Чегем относится к гидрокарбонатному классу и имеет минерализацию и жесткость, удовлетворяющую высокие требования промышленного водоснабжения завода. Минерализация воды реки значительно колеблется в пределах 64,8-287,7 мг/А. По солевому составу вода относится к 1 и 2 типу карбонатного класса группы кальция, то есть основа солевого состава -карбонатные соли кальция. Жесткость воды колеблется в пределах 0,78- 5,6 мг, что составляет 2,19- 15,68.Единственной неблагоприятной характеристикой естественных вод реки Чегем, является ее высокая мутность и большое количество взвешенных веществ. В период межени (зимне-осенние месяцы) количество взвесей в водах уменьшается, и русловые воды реки используются для водоснабжения маточных, ремонтных прудов и каналов для выдерживания годовиков.
Эпизоотическая роль карася, терского усача, щиповки, пескаря и плотвы в распространении триходиноза в прудовых хозяйствах региона
Вместе с разводимыми рыбами в прудах встречаются многие виды рыб, не являющиеся объектами разведения, которые могут служить источником заражения промысловых рыб паразитарными инвазиями и, таким образом, в определенной степени осложнять эпизоотологическую ситуацию по триходинозу. Они входят в биоценозы рек, озер, магистральных каналов, головных прудов, и часто попадают в выростные и нагульные пруды рыбоводных хозяйств.
В результате методами полного и неполного паразитологического вскрытия исследовано 600 экз. рыб 6 видов сорных рыб: серебряный карась, кавказский голавль, терский усач, предкавказская щиповка, пескарь, плотва. У сорных рыб обнаружено 50 видов паразитов, из них простейших 16 видов, моногеней - 14 вида, цестод и нематод - 10, ракообразных - 10 вида. Серебряный карась - исследовано 100 экз., обнаружено 46 видов паразитов. Кавказский голавль - исследовано 100 экз., обнаружено 39 видов паразитов. Терский усач - исследовано 100 экз., обнаружено 50 видов паразитов. Пескарь - исследовано 100 экз., обнаружено 50 видов паразитов, интенсивность поражения эктопаразитами высокая. Плотва - исследовано 100 экз., обнаружено 50 видов паразитов, интенсивность поражения эктопаразитами высокая. Предкавказская щиповка- исследовано 100 экз., по степени зараженности среди сорных видов рыб занимают последнее место; у них обнаружено 24 вида паразитов. Линь - исследовано 100 экз., обнаружено 42 видов паразитов, интенсивность поражения эктопаразитами высокая.
Паразитофауна культурных и сорных видов рыб в прудовых хозяйствах предгорной зоны беднее, чем в равнинных прудах, что связано с понижением температуры и быстрым течением воды горных рек в их начале. На примере паразитов пескаря четко прослеживаются общие закономерности в формировании паразитофауны сорных видов рыб в разных зонах республики.
В равнинном Майском рыбопитомнике у пескаря выявлено 50 видов паразитов, в предгорном Чегемском рыбозаводе, где температура воды на 2-4 ниже, выявлено 36 видов паразитов. Примерно по аналогичной закономерности формируется паразитофауна других видов рыб. Многие паразиты сорных рыб являются возбудителями тяжелых заболеваний промысловых видов рыб в регионе, таких как ихтиофтириоз, триходиниоз и ботриоцефалез, имеющие эпизоотологическое значение в прудовых хозяйствах. Основные закономерности в формировании паразитофауны прудовых и сорных рыб в водоемах нашей республики имеют свои различия.
Сущность их заключается в следующем: 1) происходит обеднение видового состава паразитов культурных рыб в связи с ограниченным размером и глубиной прудов и их периодическим осушением; 2) преобладают в паразитофауне культурных видов рыб паразиты с прямым циклом развития; 3) происходит обогащение в качественном и количественном составе паразитофауны с возрастом рыб; 4) отмечается тенденция к распространению эпизоотических вспышек заболеваний, что прослежено нами на трех видах рыб: карпе, каспийском лососе и форели. Попутные рыбы в значительных количествах обитают в различных водоемах и прудах республики. В период осеннего отлова рыб в не спускных и спускных прудах часть их отлавливают, а часть остается на зимовку вместе с не отловленными культурными рыбами. Карась и усач в прудовых хозяйствах являются опасным источником инвазирования разводимых рыб. Паразиты распространяются при перевозке рыб и миграции их по водоемам. В динамике развития паразитарных заболевании важную роль играют промежуточные хозяева или специфические переносчики. Заражение возбудителями часто происходит через воду, о чем свидетельствуют эпизоотия триходиноза в 2005-2007 гг. в Терском рыбопитомнике, которая возникла среди рыб нагульного пруда после заболевания производителей карпа в нерестовом пруду. Данные наших исследований свидетельствуют об обеднении паразитофауны рыб зимой, т.к. большинство паразитов теплолюбивы и не переносят низких температур.
Следует отметить, что некоторые теплолюбивые паразиты, как возбудители триходинозов, дактилогирозов и ихтиофтириоза размножаются в зимовальных прудах, и вызывают эпизоотии среди зимующих рыб. Химический состав воды влияет на развитие некоторых видов паразитов. К таким фактором относятся: активная реакция среды - рН, содержание кислорода и окисляемость. Многие паразиты пресноводных рыб чувствительны к изменениям величины рН и могут развиваться только в определенных ее пределах. Нами установлено, что при рН ниже 6 наступает гибель триходин. Активная реакция среды - рН воды в прудах находится в пределах 7,1 -7,8.
Для развития каждого паразита характерен определенный температурный режим, что способствует приуроченность к различным сезонам года. Выявленные нами паразиты могут быть отнесены к трем экологическим группам: термофильным или теплолюбивым, холодолюбивым и выдерживающим широкий температурный режим. Однако в условиях прудовых хозяйств существуют дополнительные факторы - скученность рыбы и ее истощение (маловесность) в большей степени, чем температура, способствует накоплению некоторых видов паразитов в несвойственный для них сезон. У попутных рыб триходины (термофильные виды) массово размножаются в летнее время, при температуре 20 -26 С.
Влияние керамзит-бентонита и пеплопемзы на концентрацию тяжелых металлов в воде рыбоводных прудов
Природные пористые минералы вулканического происхождения обладают выраженными детоксикационными и адсорбционными свойствами, и применяются в качестве сорбентов, формообразующих веществ в более чем 100 производствах (И.А. Архипов, 2003). Изучение сорбционных свойств керамзит-бентонита и пеплопемзы проводили в 40-литровых аквариумах. Сорбенты вносили равномерно по поверхности воды аквариума в дозе 0,020 кг/л. Предварительные концентрации солей тяжелых металлов в воде составили: Zn -5,4 мг/л, Си-1,08 мг/л, Мп -0,110 мг/л, Мо-0,013 мг/л,\-0,014 мг/л, и Fe -2,3 мг/л. Определение концентраций солей тяжелых металлов проводили на 5-й, 10-й и 30-й дни после внесения керамзит-бентонита и пеплопемзы.
Во всех случаях уже на 5-й день отмечалось резкое снижение уровня солей тяжелых металлов, однако в аквариумах с керамзит-бентонитом содержание их было заметно ниже. Так, в эти сроки концентрация тяжелых металлов составляли в опытах с пеплопемзой Zn -1,96 мг/л, Си-0,84 мг/л, Мп -0,08 мг/л, Мо-0,005 мг/л,\№-0,004 мг/л, и Fe -1,82 мг/л., а в опытах с керамзит-бентонитом Zn -1,40 мг/л, Си-0,64 мг/л, Мп -0,06 мг/л, Мо-0,003 мг/л,\У-0,002 мг/л, и Fe -1,52 мг/л. На 30-й день опыта конечные концентрации тяжелых металлов составляли в опытах с пеплопемзой Zn -0,04 мг/л, Си-0,005 мг/л, Мп -0,04 мг/л, Мо-0,0006 мг/л,\У-0,0003 мг/л, и Fe -0,008 мг/л.. Как видно, применение этих сорбентов в течение длительного времени приводило к снижению концентрации солей тяжелых металлов в воде. Керамзит-бентонит и пеплопемза обладали выраженными сорбционными свойствами по отношению к тяжелым металлам. С целью уточнения скорости очищения воды от тяжелых металлов сорбентами и влияние этого процесса на уровень накопления токсинов в теле рыбы нами были проведены модельные эксперименты на опытных прудах с искусственным внесением сернокислой соли цинка.
Опыты проводили в следующем порядке: в пруды 1,2 и 3 размером 0,5 га вносили цинк в виде быстрорастворимой сернокислой соли для создания в них концентрации цинка на порядок, превышающий фоновый уровень (около 0,2 мг/л). Пруд № 4 был контрольным. Затем пруды дважды обрабатывали природными минералами разовой дозой 200-250 кг/га. В пруд № 2 вносили пумицит, в пруд № 3- ирлит-7. Пруд №1 использовали в качестве контроля. В контрольном пруду без внесения сорбентов происходило постепенное увеличение концентрации цинка. При внесении керамзит-бентонита отмечали снижение концентрации цинка с 0,18 мг/л до 0,06 мг/л. В пруду, где использовали пеплопемзу, содержание цинка уменьшилось в 2,0 раза по сравнению с исходным уровнем, с 0,100 мг/л до 0,05 мг/л. В обоих случаях отмечалось снижение концентрации цинка до безопасного уровня. Резкое снижение концентрации цинка в обоих случаях отмечены через 4 -6 дней после начала внесения сорбентов, затем уровень тяжелых металлов остается на одном уровне. Таким образом, в лабораторных и производственных опытах отмечено снижение концентрации тяжелых металлов в результате внесения в воду пористых местных минералов. В обеих сериях экспериментов более выраженными сорбционными свойствами обладал пеплопемза.
Изучение влияния сорбентов минерального происхождения керамзит-бентонита и пеплопемзы на уровень тяжелых металлов в органах и тканях рыб проводили в стеклопластиковых бассейнах для выдерживания рыбы размером 1x1x0,4 м, на двух- и трехлетках карпа. В воду предварительно вносили соли тяжелых металлов в концентрациях, превышающие ПДК на несколько порядков. Керамзит-бентонит и пеплопемзу вносили из расчета 0,020 кг/л трехкратно. Через 30 дней рыбу, содержавшуюся в аквариумах на предмет содержания тяжелых металлов в органах и тканях. Для контроля использовали рыбу, содержавшуюся в воде без добавления минералов. Наибольшую концентрацию солей тяжелых металлов отмечали в печени и почках 2-3-х леток карпа, независимо от того вносили в воду сорбенты или нет. Однако уровень тяжелых металлов в органах и тканях рыб, содержавшихся в контрольном аквариуме, был выше, чем в опытных. Видимо, снижение уровня тяжелых металлов в органах и тканях подопытных групп в сравнении с контрольными, происходит в результате снижения их содержания в воде. В печени и почках концентрация цинка у рыб, содержавшихся в воде с керамзит-бентонитом, составила 87,4 мг/кг, с пеплопемзой - 106,8 мг/кг, тогда как в контроле отмечали 130,8 мг/кг. Пятикратное уменьшение концентрации отмечали и в опытах с медью и железом. Сравнивая полученные данные с результатами при оценке относительной биологической ценности рыбного фарша, можно сказать, что использование природных сорбентов повышало качество продукции за счет снижения концентрации тяжелых металлов в воде, а также в органах и тканях рыб. Характерно, что в этих опытах более выраженными сорбционными свойствами обладала пеплопемза. Такая же закономерность установлена в опытах с трехлетками карпа.
Проблемы микробной обсемененности водной среды и аквакультуры прудовых водоемов
Бактериальные сообщества воды и рыбы в искусственных прудах представлены 74 видами из 23 родов. Доминантами являлись условно патогенные бактерии из сем. Enterobacteriaceae, Vibrionaceae и Pseudomonadaceae, которые персистировали по трофическим звеньям: вода зообентос -белый амур - вода. Аэромонады были доминантным комплексом в прудовой биоте (32,3±7,2%). Из воды прудов Урванского рыбопитомника были изолированы единичные штаммы Ps. aeruginosa, что свидетельствует о неблагополучной санитарной обстановке в водоеме. Жизненные циклы гидробиологических систем на разных уровнях их организации находятся в прямой зависимости от антропогенного загрязнения водной среды, а также лимитируются специфическим экологическими факторами регионов. Изучение особенностей функционирования водных организмов, обитающих в хронически загрязненной среде и их патологии, - одна из актуальных проблем гидроэкосистем. Условно-патогенные микроорганизмы вследствие их широкого распространения в гидробиоценозах осложняют санитарно гидробиологическую ситуацию в акваториях, особенно, подвергнутых техногенному воздействию. Бактерии составляют часть бактериоценоза различных гидробионтов и в значительной степени влияют эвтрофирование прудовых водоемов, где всегда присутствуют потенциально патогенные виды бактерий. Любое нарушение экологической обстановки, в частности, загрязнение водной среды тяжелыми металлами, сопровождается изменениями, которые охватывают и паразитических животных (в том числе микроорганизмов), обусловливая жесткий отбор видов, идущий по пути приспособления к экстремальным условиям гидроэкосистемы. Изменение среды обитания ихтиофауны сказывается на видовом составе и численности микрофлоры, состоянии защитных механизмов гидробионтов, что делает последних более доступными для патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Многие возбудители болезней гидробионтов, считавшиеся ранее безопасными, становятся причиной их гибели.
Работа выполнена на кафедре микробиологии, гигиены и санитарии КБГСХА в период с 2006 по 2008 гг. Объектами исследования являлись бактериальные сообщества сазана, зеркального карпа, белого амура, а также пробы прудовой воды. Сбор материала осуществляли весной и осенью в прудах СХГЖ «им. Жука». У рыб исследовали жабры, кишечник, печень и кровь. У сазана дополнительно обследовали гонады. Сбор материала осуществлен согласно общепринятым методикам. Пробы отбирали с соблюдением правил асептики на накопительные среды и доставляли для дальнейшей работы в лабораторию. В лабораторных условиях для видовой идентификации качественного состава выделенной микрофлоры использовали общепринятые традиционные методы. Пи этом использовали основные принципы и этапы бактериологического исследования согласно
Лабораторному практикуму по болезням рыб (1983), Сборнику инструкций по борьбе с болезнями рыб (1999) и Практикуму по микробиологии (2005). У всех выделенных штаммов определяли способность роста в МПБ (мясопептонном бульоне) с 3,0; 7,0; и 10,0% хлоридом натрия; анализировали факторы патогенносте: протеолитическую, лецитиназную, гемолитическую активности, а у аэромонад - ДНКазную активность по МУ № 13-4-2/1116. Все изолированные микроорганизмы проверяли на чувствительность к антибиотикам с использованием метода диффузии в агар дисков с бензилпенициллином, ампициллином, стрептомицином, левомицетином, тетрациклином и фурадонином. В итоге вся микрофлора, изолированная из органов рыб и воды, проведена по 38-40 микробиологическим тестам и идентифицирована до вида с помощью определителя Берджи (1997). Для изучения влияния различных концентраций (0,05; 0,25; 0,5 и 10,0 мг/л) сырой каспийской нефти на ростовую реакцию и адаптационные возможности условно-патогенной микрофлоры были проведены экспериментальные работы с использованием штаммов бактерий, выделенных из прудовой биоты: Aeromonas hydrophila, Citrobacter frenndii, Pseudomonas aeruginosa, обладающие протеолитической, гемолитической, лецитиназной и ДНКазной (только A.hydrophila) активностями. На третьи сутки после посева проводили повторное тестирование всех испытуемых штаммов на наличие и изменение маркеров патогенности. С целью определения вирулентности выделенной микрофлоры проведена серия биопроб на представителях смешанной аквакультуры (по 12 экз. карпа, сазана, белого амура, пестрого толстолобика). Проведение биопробы и наблюдение за экспериментально зараженными рыбами осуществлен согласно лабораторному практикуму по болезням рыб (Мусселиус и др., 1983; Сборник инструкций по болезням рыб, 1999).Эксперименты на белых нелинейных мышах были поставлены на базе КБ ветеринарной лаборатории. Испытывали вирулентность бактерий (по два штамма) следующих видов: Ps. aeruginosa, С. freundiis, V. fischeri,
A.hydrophila, Pr. mirabili. Структура бактериальных сообществ воды и рыбы в прудах СХГЖ «им. Жука», их встречаемость в биотопах, распространенность, а также данные об эпизоотической, санитарной и эпидемиологической их значимости свидетельствуют о том, что бактериоценозы карпа, сазана в прудах и реке были многообразны и состояли из 74 видов микроорганизмов, относящихся к 23 родам: Bacillus, Candida, Edwardsiella, Enterobacter, Escherichia, Flavobacterium, Acinetobacter, Aeromonas, Alcaligenes, Photobacterium, Plesiomonas, Proteus, Providencia, Pseudomonas, Klebsiella, Salmonella, Shigella, Vibrio, Yersinia, Micrococcus, Morganella, Lusibacterium, Serratia. Выявлены существенные различия в бактериоценозах прудов, обусловленные неодинаковым образом жизни гидробионтов, комплексом абиотических и биотических факторов.
Семейство Enterobacteriaceae От анализируемых объектов нами выделено 1263 штамма, представленные 22 видами из 13 родов этого семейства (табл. 2). В рыбе субдоминировали бактерии группы p. Proteus и p. Citrobacter (15,0±1,7% и 6,4±1,3% проб, Р 0,05). В реке у сазана энтеробактерии превалировали среди грамнегативных бактерий, составляя 25,5±0,3% штаммов от всей выделенной микрофлоры. Среди выделенных цитробактеров доминировал С. freundii (5,4±1,1%), в группе протея превалирующее положение занимал P.mirabilis (10,6±0,8%). Процентное соотношение выделенных энтеробактерии внутри семейства также указывает на доминирование в микробном пейзаже карпов p.Citrobacter и Proteus (табл. 19).
В прудах у карпов и азанов удельный вес энтеробактерий был ниже в 3,1 раза, по сравнению с карповыми в реках. Это обусловлено низкой самоочищающей способностью родников, а также более сильным техногенным и хозфекальным прессингом на родниковую гидроэкосистему. Субдоминантами среди этого семейства, инфицировавших прудовые объекты, были представители p. Citrobacter (карп - 4,2±0,8%; сазан -4,2±0,8% штаммов от всей выделенной микрофлоры), в частности, С. freundii - 2,8±0,6% у карпов, 2,4±0,5% - у сазанов. Бактерии p. Proteus в прудовой биоте, в среднем, составили 1Д±0Д% штаммов.
