Влияние пробиотика «Бацелл-М»
на гематологические и биохимические показатели крови
карпа обыкновенного Cyprinus Carpio в аквакультуре

Семенова Елена Владимировна,
Всероссийский научно-исследовательский
ветеринарный институт патологии,
фармакологии и терапии,
Воронеж, Россия,
e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

УДК 639.3.43

2024г.

Аннотация: Целью данной работы являлось изучение биохимических и морфологических показателей крови карпа обыкновенного при патологиях печени и после применения пробиотика «Бацелл-М». В ходе данного эксперимента была использована товарная рыба массой 800-900г. Для фонового исследования биологический материал отбирался от карпа обыкновенного (Cyprinus carpio) всех исследуемых групп для проведения цитоморфологических исследований. Особи, участвующие в работе, были разделены на две основные группы. Первая группа - контрольный пруд (n=600) - получали основной рацион. Гидробионты второй группы (n =600) в течение 30 дней питались основным рационом с добавлением пробиотического препарата «Бацелл-М» в дозировке 2 кг/тонну. Убой и отбор биологического материала исследуемых особей всех групп (n=6) проходил в два этапа: первый - через 14 дней после начала эксперимента, второй - через 35 дней после начала исследований. Полученные в ходе эксперимента данные свидетельствуют о том, что применение пробиотика «Бацелл-М» у рыб оказывает комплексное воздействие на организм. Его применение способствовало нормализации микрофлоры кишечника и улучшению обмена веществ. В целом, применение пробиотика «Бацелл-М» на рыбах показывает положительные результаты. Поэтому необходимо проводить более глубокие исследования для определения оптимальных дозировок пробиотика, продолжительности его применения, а также для выявления возможных механизмов возникновения негативных эффектов.

Ключевые слова: аквакультура, промысловое рыбоводство, карп обыкновенный, пробиотик, биохимия крови

На сегодняшний день аквакультура является перспективной областью сельского хозяйства. Рыборазведение стало важной частью в решении задачи по обеспечению продовольствием населения планеты. Поэтому промысловое рыбоводство предполагает широкое применение инновационных методов для обеспечения здоровья и оптимального роста рыб, а также требует постоянного отслеживания здоровья и питания выращиваемых особей [1].

По мнению Гуцулюк О.Н. проблемы аквакультуры связанны с применением несбалансированных и недоброкачественных кормов, и представляют серьезную угрозу для здоровья и продуктивности рыбного поголовья [2]. Несоблюдение необходимого баланса в питательных веществах может привести к ряду проблем, которые сказываются на жизнеспособности и качестве продукции. Так применение кормов с недостаточным содержанием белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов может привести к дефициту важных питательных веществ, необходимых для роста, развития и общего здоровья рыб. Помимо этого, значительно повышается риск ослабления иммунной системы, развития ряда заболеваний, а также снижению продуктивности и выживаемости рыб [3].

В исследованиях Трубачевой B.C. и Осепчука Д.В. отмечается, что неправильно сбалансированные корма оказывают негативное влияние на состояние печени у рыб. Недостаток или избыток определенных компонентов питания приводит к развитию гепатозов, жировой дистрофии и других патологий печени [4, 5].

В последние годы установлено, что одним из ключевых методов поддержания здоровья рыб и повышения их иммунитета является применение пробиотиков. В работах Куватова К. и Хусейна С.М. установлено, что пробиотики, как биологически активные добавки, оказывают положительное влияние на микробном, улучшая пищеварение, защищая от патогенных микроорганизмов и способствуя общему здоровью рыбного поголовья [6, 7].

Кровь является одной из важнейших характеристик функционального состояния живого организма. Изменение картины крови позволяет судить о характере взаимодействия организма с внешней средой и прогнозировать его функциональные изменения [8].

Благодаря проведению биохимического анализа крови карпов после приема пробиотиков можно получить ценные данные о состоянии их здоровья, иммунной системы, а также о процессах пищеварения и обмена веществ [2]. Эти результаты могут предоставить новые научные данные и практические рекомендации для использования пробиотика «Бацелл-М» в аквакультуре, способствуя повышению продуктивности и благополучию рыб.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Лабораторные исследования проводили на базе лаборатории инновационных препаратов рекомбинантной протеомики отдела экспериментальной фармакологии и моделирования живых систем

Полевые исследования и отбор материала были проведены на базе АО «Рыбопитомник» Воронежской области, ООО «Агротех-гарант» Задонье с.Скляево

В ходе данного эксперимента была использована товарная рыба массой 800-900г. Для фонового исследования и в период опыта отбирали биологический материал от карпа обыкновенного (Cyprinus carpio) всех исследуемых групп для проведения цитоморфологических исследований.

После проведения фоновых исследований и постановки диагноза особи, участвующие в работе, были разделены на две основные группы. Первая группа - контрольный пруд (n=600) - получали основной рацион. Гидробионты второй группы (n=600) в течение 30 дней питались основным рационом с добавлением пробиотического препарата «Бацелл-М» в дозировке 2 кг/тонну.;

Убой и отбор биологического материала исследуемых особей всех групп (n=6) проходил в два этапа: первый - через 14 дней после начала эксперимента, второй - через 35 дней после начала исследований. Морфологический анализ крови (количество эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов) проводили на гематологическом анализаторе «АВХ Micros 60», биохимические исследования - определение активности ферментов аланинаминтрансферазы (К.Ф.2.6.1.2, АЛТ) и аспартатаминотрансферазы (К.Ф.2.6.1.1, ACT) на биохимическом анализаторе «Hitachi-902». Статистический анализ включал расчет средних значений и ошибка средней (Mean±SE), достоверность различий средних оценивали с помощью t-Стьдента с поправками Бонферрони. Величины анализируемых показателей сравнивали с референсными значениями по данным Гусевой Ю.А. и Васильева А.А., опубликованным в 2020 году [9].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Гематологические показатели исследуемых карпов (количество эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов) всех групп находились в диапазоне референсных значений (табл.1).

По результатам проведенных исследований среднее количество эритроцитов в контрольной группе находилось на нижней границе референсных значений, что, возможно, обусловлено пониженным уровнем эритропоэза и повышает риск развития ишемии и гипоксии у рыб. У особей, получавших пробиотик в течение 14 и 35 дней, среднее количество эритроцитов достоверно увеличилось (р<0.05) по сравнению с контролем на 31,33% и 13,11%, соответственно (табл.1). Следовательно, использование пробиотика «Бацелл-М» в течение 14 и 35 дней положительно повлияла на эритропоэз и улучшило кислородтранспортные свойства крови.

Среднее количество лейкоцитов в контрольной группе также находилось ниже референсных значений.

Таблица 1 - Морфологические показатели крови
у рыб через 14 и 35 дней приема пробиотика

Примечания: *р <0.05; **р<0.01 ***р<0.001 по отношению к первой группе

При фоновом исследовании биохимического профиля выявлено, что большинство изучаемых показателей выходило за пределы референсных значений (таб.2). Уровень глюкозы в плазме крови контрольной группы увеличен в 3 раза по сравнению с нормой. Выявленная гипергликемия может свидетельствовать как о низком уровне энергетического обмена, обусловленном кислородным голоданием, так и о нарушении углеводного обмена [10, 11].;

Таблица 2 - Биохимические показатели сыворотки крови
через 14 и 35 дней приема пробиотика

Примечания: *р <0.05; **р<0.01 ***р<0.001 по отношению к первой группе

В контрольной группе установлено, что активность АЛТ на 14 день в плазме крови превышала верхний диапазон нормы в 1,6 раз. Показатели активности ACT на 14 сутки отличались от референсных значений в 1,2 раза. На 35 день активность АЛТ и ACT в контрольной группе отличалась от нормы в 1,2 раза

В группе особей с применением пробиотика средняя активность АЛТ и ACT в плазме обследованных карпов находилась в пределах видовой нормы. Установлено снижение активности АЛТ и ACT на 35 день по сравнению с 14 днем в 1,5 и 1,8 раз соответственно, что может отражать положительное влияние пробиотика на функциональное состояние печени и белкового обмена.

В исследованиях Михайлова Е.В. с соавторами [12, 13] установлена нормализация морфологического состояния печени у рыб, кормление которых происходило с использованием пробиотика, в то время как в контрольной группе отсутствовала положительная динамика.

Об улучшении белкового и аминокислотного обменов также указывает достоверно более высокая концентрация общего белка и альбуминов в группе карпов с применением пробиотика в сравнении с контролем.

Увеличение количества альбуминов в сыворотке крови свидетельствует об усилении синтеза белков и влиянии на полезную микрофлору кишечника исследуемых карпов [14,15].

Как видно из таблицы 2 концентрация СРБ контрольной группы на 14 и 35 сутки превышают показатели нормы, что может свидетельствовать об острой фазе воспалительного процесса. После приема пробиотика на 14 и 35 дни уровень СРБ в обследованной группе особей находился в пределах нормы и был на 58,7% и 95,3% ниже по сравнению с контролем.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исходя из проведенного исследования, можно сделать вывод о том, что пробиотик «Бацелл-М» оказывал комплексное воздействие на организм рыб. Его применение в дозе 2 кг/т в течение 14-35 дней способствовало нормализации гемопоэза, белкового и углеводного обмена, активности ферментов аминотрансфераз по сравнению с контрольной группой особей.

ЛИТЕРАТУРА

1. Тенденции развития рыбохозяйственного комплекса Российской Федерации / А. Г. Баранов, У. В. Дремова, Е. В. Баранова, А. Р. Черненко // Финансовая экономика. - 2023. -№ 2. - С. 86-91.

2. Гуцулюк О.Н. Использование биологически активных препаратов при выращивании молоди рыб / О.Н. Гуцулюк. - М.: ВНИРО, 2013.-363 с.

3. Павлов К.В. Проблемы и перспективы развития аквакультуры: федеральный и региональный аспекты / К. В. Павлов // Экономический вестник Донбаса. - 2019. -№ 1.-С. 198-203

4. Трубачева B.C. Морфология тонкого кишечника и печени щуки обыкновенной из водоемов с различным уровнем загрязненности / B.C. Трубачева, Г.П. Дробот, А.И. Ямбаршева, А.Р. Ахмедшина // 4-е Вавиловские чтения. Диалог науки и практики в поисках новой парадигмы общественного развития России в новом тысячелетии: Материалы постоянно действующей Всероссийской междисциплинарной научной конференции. - ЙошкарОла: МарГТУ, 2000. - Ч. III. - С. 111 -112.

5. Осепчук Д. В. и др. Проблема возникновения заболеваний печени осетровых рыб и обязательный мониторинг гидрохимических показателей воды //Наука XXI века: проблемы, перспективы и актуальные вопросы развития общества, образования и науки. - 2020, - С. 266-270.

6. Kuvvatov К. et al. Morphological and biochemical indicators of the blood of carp fish in artificial water reservoirs //BIO Web of Conferences. -EDP Sciences, 2024. - T. 95. - C. 01040.

7. Hussain S. M. et ah Evaluation of growth, nutrient absorption, body composition and blood indices under dietary exposure of iron oxide nanoparticles in Common carp (Cyprinus carpio) //Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition. - 2024. - T. 108. - №. 2. - C. 366-373.

8. Микулич E. Л. Основные болезни форели в аквакультуре республики Беларусь / Е. Л. Микулич // Актуальные проблемы интенсивного развития животноводства. - 2022. - №25. - С. 144-152.

9. Гусева Ю.А., Васильев А.А. Инновационные подходы к оптимизации белкового питания рыб // Саратов: 2020, 292 с

10. Fan Z. et al. Momordica charantia saponins administration in low-protein-high-carbohydrate diet improves growth, blood biochemical, intestinal health and microflora composition of juvenile common carp (Cyprinus carpio) //Fish & Shellfish Immunology. - 2023. - T. 140. - C. 108980.

11. Shah S. A. U. R. et al. Variations in the Behaviour, Survival, Haematology, and Biochemistry of Ctenophaiyngodon idella (Grass Carp) After Exposure to Commercial Grade Atrazine //Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. - 2023. - Т. 111. - №. 1. - C. 14.

12. Михайлов E.B. Морфофункциональное состояние печени маточного стада карпа обыкновенного (Cyprinus carpio) в период нереста / Е.В. Михайлов // Ученые записки УО ВГАВМ. - 2022. - Т. 58. - С. 148-153.

13. Михайлов Евгений Владимирович. Ветеринарно-санитарная оценка карпа обыкновенного при применении пробиотика «Бацелл-М» / Е.В.Михайлов, О.А.Сапожкова, Н.П.Саврасова // Теория и практика инновационных технологий в АПК: материалы национальной научно-практической конференции (Воронеж, 1 марта-28 апреля 2023 г.): секция «Актуальные проблемы развития животноводства и ветеринарной медицины» (27-31 марта 2023г.) / Воронежский государственный аграрный университет. - Воронеж, 2023. - Ч.I

14. Асаг U. et al. Evaluation of metabolic stress status in common carp (Cyprinus carpio) exposed to the fungicide folpet //Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology. - 2023. - T. 263. - C. 109494.

15. Akram R. et al. Effects of bisphenol a on hematological, serum biochemical, and histopathological biomarkers in bighead carp (Aristichthys nobilis) under long-term exposure //Environmental Science and Pollution Research.-2021.-С. 1-16.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

E.B.Семенова - аспирант отдела экспериментальной фармакологии и функционирования живых систем ФГБНУ «ВНИВИПФиТ», ORCID ID0000-0003-3675-5467

EFFECT OF BACELL-M PROBIOTIC ON HEMATOLOGICAL AND BIOCHEMICAL PARAMETERS OF COMMON CYPRINUS CARPIO IN AQUACULTURE

Semenova Elena Vladimirovna,
All-Russian Veterinary Research Institute of Pathology,
Pharmacology and Therapy,
Voronezh, Russia,
e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Abstract: The purpose of this work was to study the biochemical and morphological parameters of common carp blood in liver pathologies and after the use of the Bacell-M probiotic. During this experiment, marketable fish weighing 800-900 g was used. For a background study, biological material was selected from common carp (Cyprinus carpio) of all study groups for cytomorphological studies. Species participating in the work were divided into two main groups. The first group - the control pond (n = 600) - received the main diet. Hydrobionts of the second group (n = 600) were fed the main diet for 30 days with the addition of the probiotic drug Bacell-M at a dose of 2 kg/ton. The slaughter and selection of biological material from all groups (n = 6) took place in two stages: the first - 14 days after the start of the experiment, the second - 35 days after the start of the studies. The data obtained during the experiment indicate that the use of the Bacell-M probiotic in fish has a complex effect on the body. Its use contributed to the normalization of intestinal microflora and improved metabolism. In general, the use of the probiotic «Bacell-M» on fish shows positive results. Therefore, it is necessary to conduct deeper studies to determine the optimal dosages of the probiotic, the duration of its use, as well as to identify possible mechanisms for the occurrence of negative effects.

Keywords: aquaculture, commercial fish farming, common carp, probiotic, blood biochemistry;

LITERATURE

1. Trends in the development of the fishery complex of the Russian Federation/A. G. Baranov, U. V. Dremova, E. V. Baranova, A. R. Chemenko//Financial Economy. - 2023. - № 2. - S. 86-91.

2. Gutsulyuk O.N. Use of biologically active drugs in the cultivation of juvenile fish/O.N. Gutsulyuk. - M.: VNIRO, 2013. - 363 s.

3. Pavlov K.V. Problems and prospects for the development of aquaculture: federal and regional aspects/ K.V. Pavlov //Economic Bulletin of Donbas.-2019.-№ 1. - S. 198-203.

4. Trubacheva V.S. Morphology of the small intestine and liver of pike from reservoirs with different levels of pollution/ V.S. Trubacheva //4th Vavilov readings. Dialogue of science and practice in search of a new paradigm of social development of Russia in the new millennium: Materials of the permanent All-Russian interdisciplinary scientific conference. - YoshkarOla: MarSTU, 2000. -PART III.-S. Ill -112.

5. Osepchuk D.V. et al. The problem of the occurrence of diseases of the liver of sturgeon fish and mandatory monitoring of hydrochemical indicators of water//Science of the XXI century: problems, prospects and topical issues of the development of society, education and science. - 2020. - S. 266-270.

6. Kuvvatov K. et al. Morphological and biochemical indicators of the blood of carp fish in artificial water reservoirs //BIO Web of Conferences. -EDP Sciences, 2024. - T. 95. - C. 01040.

7. Hussain S. M. et al. Evaluation of growth, nutrient absorption, body composition and blood indices under dietary exposure of iron oxide nanoparticles in Common carp (Cyprinus carpio) //Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition. - 2024. - T. 108. - №. 2. - C. 366-373.

8. Mikulich E. L. The main diseases of trout in the aquaculture of the Republic of Belarus/E. L. Mikulich//Actual problems of intensive development of animal husbandry. - 2022. -№25. - S. 144-152.

9. Guseva Yu.A., Vasiliev A.A. Innovative approaches to optimizing protein nutrition of fish//Saratov: 2020, 292 p.

10. Fan Z. et al. Momordica charantia saponins administration in low-protein-high-carbohydrate diet improves growth, blood biochemical, intestinal health and microflora composition of juvenile common carp (Cyprinus carpio) //Fish & Shellfish Immunology. - 2023. - T. 140. - C. 108980.

11. Shah S. A. U. R. et al. Variations in the Behaviour, Survival, Haematology, and Biochemistry of Ctenopharyngodon idella (Grass Carp) After Exposure to Commercial Grade Atrazine //Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. - 2023. - Т. 111. - №. 1. - C. 14.

12. Mikhailov E.V. Morphofunctional state of the liver of the uterine herd of common carp (Cyprinus carpio) during spawning/E.V. Mikhailov//Scientific notes of the UO VGAVM. - 2022. - T. 58. - S. 148-153.

13. Mikhailov E. V. Veterinary and sanitary assessment of common carp when using the Bacell-M probiotic/E. V. Mikhailov //Theory and practice of innovative technologies in the agro-industrial complex: materials of the national scientific and practical conference (Voronezh, March 1 - April 28, 2023): section «Actual problems of the development of animal husbandry and veterinary medicine» (27 - March 31, 2023 )/Voronezh State Agrarian University. - Voronezh, 2023. - PART I

14. Acar U. et al. Evaluation of metabolic stress status in common carp (Cyprinus carpio) exposed to the fungicide folpet //Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology. - 2023. - T. 263. – G.109494.

15. Akram R. et al. Effects of bisphenol a on hematological, serum biochemical, and histopathological biomarkers in bighead carp (Aristichthys nobilis) under long-term exposure //Environmental Science and Pollution Research.- 2021. - C. 1-16.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

E.V.Semenova - postgraduate student of the Department of Experimental Pharmacology and Functioning of Living Systems of FSBSI «ARVRIPP&T» ORCID ID0000-0003-3675-546