CC BY
6
ЛИТЕРАТУРА
1. Голушко, В. М. Физиология пищеварения и кормления крупного рогатого скота. / В. М. Голушко, А. М. Лапотко, В. К. Пестис // Учеб.пособие. - Гродно: ГГАУ, 2005. - 443 с.
2. Кормление сельскохозяйственных животных: учебное пособие для ВУЗов / В. К. Пестис [и др.]; под ред. В. К. Пестиса - Минск: ИВЦ Минфина, 2009. - 540 с.
3. Пестис, В. К. Сапропель в рационах крупного рогатого скота: монография / В. К. Пестис, В. А. Ревяко. - Гродно: ГГАУ, 2006. - 107 с.
4. Ярмоц, Л. П. Протеиновая питательность кормов и влияние качества протеина на молочную продуктивность коров / Л. П. Ярмоц, А. Ш. Хамидуллина // Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. - 2014. - № 7. - 73 с.
УДК 639.303.45:535.21: 577.3
ЭФФЕКТ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НИЗКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ НА ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ВРЕМЯ
ЖИЗНИ ЭМБРИОНОВ И ЛИЧИНОК РАДУЖНОЙ ФОРЕЛИ В УСЛОВИЯХ IN VITRO В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ
М. С. Лиман, Н. В. Барулин
УО «Белорусская государственная орденов Октябрьской Революции и Трудового Красного Знамени сельскохозяйственная академия» г. Горки, Могилевская область, Республика Беларусь (Республика Беларусь, 213407, г. Горки, ул. Мичурина, 5 e-mail: barulin@list.ru)
Ключевые слова: аквакультура, форель, эмбрион, лазерное излучение, температурный режим.
Аннотация. В работе приведены результаты исследований по влиянию оптического излучения низкой интенсивности на выживаемость эмбрионов и личинок радужной форели в условиях in vitro при различных температурных режимах. Как показали проведенные исследования, температурный режим выращивания объектов аквакультуры даже в переделах оптимальных значений способен оказывать влияние на величину стимулирующего эффекта оптического излучения. Полученные результаты создают перспективы для более рационального использования оптического излучения низкой интенсивности в технологии аквакультуры ценных видов рыб.
THE EFFECT OF OPTICAL RADIATION OF LOW INTENSITY ON THE INDIVIDUAL LIFE TIME OF EMBRYOS AND LARVAE OF RAINBOW TROUT IN VITRO, DEPENDING ON THE TEMPERATURE
M. S. Liman, N. V. Barulin
Belarusian State Agricultural Academy
(Belarus, Gorki, 213407, Michurina str. 5; e-mail: barulin@list.ru)
163
Key words: aquaculture, trout, embryo, optical radiation, temperature regime.
Summary. The paper have results of studies of the effect of low-intensity optical radiation on the survival of embryos and larvae of rainbow trout in vitro with different temperatures. Growing temperature re-gime of rainbow trout, even in the redistribution of optimal values, can influence on stimulating effect of optical radiation. The results create opportunities for more efficient use of low-intensity optical rad-iation in the technology of trout aquaculture.
(Поступила в редакцию 01.06.2017 г.)
Введение. Воспроизводство ценных видов рыб - это сложный технологический процесс, включающий в себя работу с производителями, получение посадочного материала, формирование ремонтного и маточного стада. В этой технологической цепочке наиболее слабым и уязвимым звеном является получение посадочного материала из-за высокой чувствительности эмбрионов к индустриальным условиям выращиваниях. В настоящее время в Беларуси активно развивается аквакультура в рыбоводных индустриальных комплексах, работающих по технологии установок замкнутого водоснабжения (УЗВ). Так, только за последние годы в стране реализовано 13 проектов, направленных на создание УЗВ по выращиванию осетровых, лососевых, клариевых, угревых рыб [1, 2]. УЗВ позволяют повысить уровень интенсификации технологии воспроизводства большинства объектов аквакультуры.
Развитие технологии форелеводства и осетроводства является актуальным для Беларуси. В технологической цепочке выращивания товарной рыбы наиболее ответственным является этап получения рыбо-посадочного материала. Индустриальные методы выращивания, интенсификация производства и искусственные условия являются сильнейшими стрессовыми факторами для эмбрионального развития, приводящими к снижению основных физиологических показателей, выживаемости и жизнестойкости на протяжении всей жизни рыбы, в т. ч. к появлению морфологических аномалий [3, 4].
Как отмечает Новиков Г. Г. [5], в пределах оптимального диапазона существует строгая зависимость количества нормально развитых вылупившихся зародышей от температуры.
В период эмбрионального развития рыб действие температурного фактора выражается прежде всего в изменениях скорости развития. Повышение температуры инкубации в пределах «нормы» вызывает сокращение продолжительности эмбрионального периода как в целом, так и отдельных его этапов. Например, у семги при инкубации икры в диапазоне температур от 1 до 12 °С в зависимости от выбранной температуры скорость эмбрионального развития повышается в 2-4 раза [5, 6].
В период эмбрионального развития в условиях индустриальной аквакультуры необходимо осуществлять коррекцию развития с использованием различных факторов воздействия на организм. Одним из таких факторов является низкоинтенсивное оптическое излучение, которое с успехом используется в медицине для лечения, коррекции и терапии в различных направлениях. Как показали наши многолетние исследования, лазерное излучение, а также излучение сверхъярких свето-диодов оказывает стимулирующее воздействие на рыб и их половые продукты (икру и сперму), а также на развитие жаброногих рачков [1,
7, 8]. Однако наши предыдущие исследования основывались на воздействии оптического излучения на биообъекты в пределах одной температуры. Открытым остается вопрос о наиболее благоприятных температурных режимах, при которых проявляется максимальный эффект оптического излучения на объекты аквакультуры.
Цель работы: исследование влияния оптического излучения на эмбриональное и постэмбриональное развитие радужной форели в условиях in vitro при различных температурных режимах.
Материал и методика исследований. Исследования выполнялись на базе кафедры ихтиологии и рыбоводства и рыбоводного индустриального комплекса УО «Белорусская государственная сельскохозяйственная академия». Объектом исследований являлись однополые эмбрионы (оплодотворенная икра на стадии глазка) самок радужной форели, которые в процессе исследования переходили на стадию свободного эмбриона, а затем на стадию экзогенного питания.
В качестве источника оптического излучения использовали полупроводниковый лазер (LD) фототерапевтического аппарата «Lotos» (красная область спектра 1= 650 нм), разработанного в КБ «Люзар» и Институте физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси, а также матрицу светодиодных источников (LED) оптического прибора «Стронга» (красная область спектра I = 630±10 нм), разработанного в Белорусской государственной сельскохозяйственной академии и в Институте физики им. Б. И. Степанова НАН Беларуси. Воздействие на эмбрионы осуществляли в течение 5 дней по 20 мин в день, при плотности мощности 3,0 мВт/см2. После воздействия на эмбрионы оптическим излучением они незамедлительно возвращались в холодильник на соответствующую полку. Для исследования влияния оптического излучения на выживаемость эмбрионов и личинок радужной форели при разной температуре в условиях отсутствия корма было сформировано 5 «температурных» исследуемых групп, включающих контрольную и опытные (LD и LED) группы в трех повторностях для каждой температуры:
8, 9, 10, 11, 12 °С. Регулирование температуры в исследуемых группах
осуществлялось путем их помещения в холодильник на соответствующую полку по высоте. В исследуемых группах ежедневно осуществлялась замена воды. Источником воды являлась артезианская скважина. Вода предварительно подвергалась обезжелезиванию, обеззараживанию (УФ-облучением) и температурному выравниванию. Контроль за выживаемостью осуществляли путем ежедневной регистрации количества живых и мертвых личинок в исследуемых группах. Мертвые личинки после регистрации утилизировались. На основании полученных данных осуществляли индивидуальное время жизни эмбрионов радужной форели в течение эксперимента.
Для статистической обработки результатов использовали программную среду R [9], включая пакеты R Commander [10], PMCMR [11] и др. Статистическую достоверность различий оценивали по тесту Тьюки при условии соблюдения нормальности распределения данных (оценивалось тестом Шапиро-Уилка) и однородности групповых дисперсий (оценивалось тестом Ливина). При несоблюдении указанных условий использовали непараметрический тест Ньюмена-Кейлса. Для построения обобщенной линейной модели использовали функцию glm() в статистической среде R. Для проверки различий в повторностях эксперимента использовали логранговый критерий и тест Гехана-Вил-коксона в модификации Пето (Peto).
Результаты исследований и их обсуждение. Результаты исследования влияния оптического излучения низкой интенсивности на индивидуальное время жизни эмбрионов и личинок радужной форели при температуре 12, 11, 10, 9, 8 °С представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Влияние лазерного (LD) и светодиодного (LED) оптического излучения красной области спектра на продолжительность индивидуального времени жизни эмбрионов и личинок радужной форели in vitro в условиях отсутствия кормления при температуре 12, 11, 10, 9, 8 °С
Группа Индивидуальное время жизни, дни Тест Шапиро-Уилка Тест Ливина / Тест Ньюмена AIC-критерий
1 2 3 4 5
Температура 12 °С
LD 46,0±7,1 p>0,05 56,16
LED 46,3±4,0 p>0,05 p>0,05 47,09
Контроль 43,0±3,3 - -
Температура 11 °С
LD 54,8±1,7 p>0,05 51,91
LED 51,1±3,7 p<0,05 p>0,05 66,85
Контроль 46,5±4,7 - -
1 2 3 4 5
Температура 10 °С
LD 62,7±4,7 p<0,05 43,84
LED 62,6±3,3 p<0,05 p<0,05 56,40
Контроль 51,7±4,6 - -
Температура 9 °С
LD 72,1±2,4 p<0,05 59,03
LED 70,3±1,8 p<0,05 p<0,05 70,45
Контроль 56,7±5,6 - -
Температура 8 °С
LD 81,0±1,3 p<0,05 39,29
LED 78,9±0,4 p<0,05 p<0,05 50,59
Контроль 63,9±6,3 - -
Для определения влияния оптического излучения на индивидуальное время жизни личинок и эмбрионов радужной форели мы применяли модель пропорциональных рисков Кокса, а также модели ускоренного времени AFT с использованием четырех видов распределений: exponential, weibull, lognorm и loglogistic. Наилучшая модель соответствовала максимуму оценки правдоподобия или минимуму AIC-критерия (таблица 1). В результате статистического анализа было установлено, что модель Кокса имела минимальный AIC-критерий, из моделей AFT минимальный AIC-критерий имела модель Вейбулла (weibull).
Результаты применения модели Кокса для оценки влияния светодиодного (LED) и лазерного (LD) оптического излучения красной области спектра на индивидуальное время жизни при температуре 12, 11,
10, 9, 8 °С представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Характеристика модели Кокса при оценке влияния светодиодного (LED) и лазерного (LD) оптического излучения красной области спектра на индивидуальное время жизни при температуре 12,
11, 10, 9, 8 °С
Сравнение групп Показатели модели Кокса
Коэффициент модели (p - уровень) Тест отношения правдоподобия Тест Валь-да Логранго-вый тест
1 2 3 4 5
Температура 12 °С
Контроль/ LED 0,04 (p = 0,943) p = 0,94 p = 0,94 p = 0,94
Контроль/ LD 0,77 (р = 0,20) p = 0,20 p = 0,20 p = 0,19
Температура 11 °С
Контроль/ LED 0,81 (p = 0,14) p = 0,14 p = 0,14 p = 0,13
Контроль/ LD 0,38 (p = 0,49) p = 0,49 p = 0,49 p = 0,49
1 | 2 | 3 | 4 | 5
Температура 10 °С
Контроль/ LED 2,95 (p = 0,006) p = 0,0003 p = 0,006 p = 0,0003
Контроль/ LD 2,49 (Р = 0,02) p = 0,003 p = 0,02 p = 0,005
Температура 9 °С
Контроль/ LED 1,10 (Р = 0,03) p = 0,03 p = 0,03 p = 0,03
Контроль/ LD 1,20 (Р = 0,04) p = 0,03 p = 0,04 p = 0,03
Температура 8 °С
Контроль/ LED 1,61 (p = 0,007) p = 0,007 p = 0,007 p = 0,004
Контроль/ LD 1,93 (p = 0,008) p = 0,005 p = 0,008 p = 0,004
На основании полученных результатов были построены модельные кривые функций индивидуального времени жизни, полученные из распределения Вейбулла для каждого типа оптического излучения, совмещенные с кривыми Каплан-Майера при различных температурных режимах (рисунок 1).
Как показали приведенные результаты в таблицах 1 и 2 и на рисунке 1, оптическое излучение красной области спектра не оказывает выраженного и достоверного влияния на индивидуальное время жизни эмбрионов и личинок радужной форели in vitro в условиях отсутствия кормления при температуре 12 и 11 °С, однако достоверные различия проявлялись при температуре 10 °С, достигая максимальных отличий при температуре 8 °С.
Как показали наши исследования, температура воды способна оказывать влияние на величину стимулирующего эффекта оптического излучения. Значения индивидуального времени жизни в контрольной группе с уменьшением температуры увеличивались, однако достоверные отличия были выявлены только в одном сравнении. Уменьшение температуры воды в опытных группах, на которых воздействовали оптическим излучением, приводило к более высоким различиям между исследуемыми температурными режимами. Так, при сравнении результатов индивидуальной выживаемости в опытных группах, на которых воздействовали LED и LD оптическим излучением, наблюдалось по пять достовернных различий в сравниваемых группах, а величина стимулирующего эффекта изменялась от 7,7 и 7,0% для LED и LD излучения соответственно, при температуре воды 12 °С, до 23,4 и 26,8% для LED и LD излучения соответственно, при температуре воды 8 °С.
40 60 80 Время, сутки
40 60 80 Время, сутки
LED
Контроль
40 60 80 Время, сутки
40 60 80 Время, сутки
100 120
LD
Контроль
40 60 80 Время, сутки
40 60 80 Время, сутки
40 60 80 100 120
80 100 120
Время, сутки
з
Время, сутки ж
Рисунок 1 - Кривые Каплан-Майер и с использованием регрессии Вейбулла индивидуального времени жизни эмбрионов и личинок радужной форели in vitro при температуре 12 (а, б), 11 (в, г), 9 (д, е), 8 (ж, з) °С под влиянием светодиодного (LED) и лазерного (LD) оптического излучения красной области спектра
0
20
100 120
0
20
б
а
0
20
100 120
0
20
в
г
0
20
100 120
0
20
100 120
д
е
0
20
40
60
0
20
По данным Голованова В. К. и Валтонена Т. [12], динамика границ термоустойчивости эмбрионов и личинок радужной форели составляет 8-18°С с оптимумом 6-12 °С, т. е. температурный диапазон, используемый в наших исследованиях (8-12 °С), находился в переделах оптимального, а наблюдаемый стимулирующий эффект не был результатом отклонения условий выращивания от нормы. В защиту того, что на величину стимулирующего эффекта лазерного излучения оказывала влияние температура воды, а не улучшение / ухудшение оптимальных условий выращивания, свидетельствует факт пересчета результатов индивидуального времени жизни в градусо-дни.
Как показали наши расчеты (рисунок 2), индивидуальное время жизни в контрольной группе во всех исследуемых температурных режимах находится на одном уровне и варьирует от 511,0 до 516,0 граду-со-дней. В опытных исследуемых группах наблюдалось увеличение индивидуального времени жизни выраженное в градусо-днях в зависимости от температуры воды. Так, в опытной группе, на которую воздействовали LED излучением, продолжительность индивидуального времени жизни увеличивалась от 556,0 градусо-дней при температуре 12 °С до 633,0 и 630,8 градусо-дней при температуре 9 и 8 °С соответственно. В опытной группе, на которую воздействовали LD излучением, продолжительность индивидуального времени жизни увеличивалась от 552,0 градусо-дней при температуре 12 °С до 649,3 и 648,0 гра-дусо-дней при температуре 9 и 8 °С соответственно.
1« _ ______
* —— 1
I» 11 t *
1 I • К I) II
■ ■мир IMP*
Рисунок 2 - Динамика индивидуального времени жизни (градусо-дни) эмбрионов и личинок радужной форели in vitro в условиях отсутствия кормления в зависимости типа оптического излучения и температуры
воды
Как показали исследования Новикова Г. Г. [5], уменьшение температуры инкубации икры в пределах оптимальных значений приводило к вылуплению личинок с большей белковой, а также липидной и углеводной массой тела. Это может объяснять полученные результаты наших исследований, т. к. один из механизмов действия оптического излучения на биологические системы заключается в ориентационном действии излучения, индуцирующем изменение пространственной структуры компонетов клетки, ответственных за регуляцию метаболических процессов.
Заключение. Таким образом, как показали проведенные исследования, температурный режим выращивания радужной форели даже в пределах оптимальных значений способен оказывать влияние на величину стимулирующего эффекта оптического излучения. Полученные результаты создают перспективы для более эффективного использования оптического излучения низкой интенсивности в технологии аква-культуры ценных видов рыб.
ЛИТЕРАТУРА
1. Барулин, Н. В. Системный подход к технологии регулирования воспроизводства объектов аквакультуры в рыбоводных индустриальных комплексах / Н. В. Барулин // Весщ нацыянальнай акадэмп навук Беларуси Серыя аграрных навук- Минск. - 2015. - № 3. -С. 107-111.
2. Инновационные методы и технологии устойчивого развития аквакультуры в регионе Балтийского моря : монография / Н. Барулин [и др.]. - Минск : Экоперспектива, 2016. -414 с.
3. Портная, Т. В. Характер эмбрионального и постэмбрионального развития радужной форели при доинкубации икры в условиях неблагоприятного повышения температуры воды / Т. В. Портная, А. И. Портной, А. А. Сопот // Животноводство и ветеринарная медицина. - 2015. - № 2(17). - С. 26-33.
4. Рекомендации по выращиванию рыбопосадочного материала радужной форели в рыбоводных индустриальных комплексах (с временными нормативами) : / Н. В. Барулин [и др.]. - Горки : БГСХА, 2016. - 179 с.
5. Новиков, Г.Г. Рост и энергетика развития костистых рыб в раннем онтогенезе / Г.Г. Новиков. - М.: Эдиториал УРСС, 2000 - 296 с.
6. Павлов Д. А. Изменчиволсть морфологических показателей в раннем отногенезе лососей рода Salmo под действием температуры и солености / Д. А. Павлов // Проблемы раннего отногенеза рыб Калининград, 1983. С. 59-60.
7. Плавский, В. Ю. Влияние низкоинтенсивного лазерного облучения икры на жизнестойкость молоди осетровых рыб / В. Ю. Плавский, Н. В. Барулин // Журнал прикладной спектроскопии. - 2008 - Т. 75, 2 - С. 233-241.
8. Барулин, Н. В. Жаброногий рачок Artemia salina L. как объект для исследования био-логиче-ской активности оптического излучения низкой интенсивности / Н. В. Барулин, В. Ю. Плавский, В. А. Орлович // Вопросы рыбного хозяйства Беларуси. - Минск. - 2012. - № 28. - С. 42-49.
9. R Core Team, 2016. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. URL https://www.R-project.org/
10. Fox J. 2005. The R Commander: A Basic Statistics Graphical User Interface to R. // J. of Statistical Software. V. 14(9). P. 1-42.
11. Pohlert T. 2014. The Pairwise Multiple Comparison of Mean Ranks Package (PMCMR). R package, URL: http://CRAN.R-project.org/package=PMCMR>.
12. Голованов, В. К. Изменчивость термоадаптационных свойств радужной форели On-corhynhus mykiss Walbaum в отногенезе / В. К. Голованов, Т. Валтонен // Биология внутренних вод. - 2000. - №2. - С. 106-115.
УДК 636.2.084.413
БАЛАНСИРОВАНИЕ РАЦИОНОВ БЫЧКОВ ПРИ БАРДЯНОМ ОТКОРМЕ В. А. Люндышев1, В. Ф. Радчиков2, В. П. Цай2, А. Н. Кот2
1 - УО «Белорусский государственный аграрный технический университет»
г. Минск, Республика Беларусь
2 - РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по животноводству»
г. Жодино, Республика Беларусь
Ключевые слова: бычки, рационы, энергия, минерально-витаминная добавка.
Аннотация. В результате исследований установлено, что при откорме молодняка крупного рогатого скота на рационах с использованием барды дефицит кальция составляет 20-28%, магния - 18-35, натрия - 36-50, серы - 17-25, меди - 46-58, цинка - 32-43 и витамина Д- 80-95% от детализированных норм.
Разработанная минерально-витаминная добавка покрывает дефицит минеральных элементов и витаминов в рационах для откорма скота на барде. Скармливание бычкам на откорме минерально-витаминной добавки в составе рациона, содержащего 30% барды, 24 кукурузного силоса, 10 соломы, 9 патоки и 27% по питательности зернофуража, оказывает положительное влияние на величину перевариваемой и обменной энергии, теплопродукции и энергии отложения. При этом степень превращения питательных веществ и энергии корма в мясную продукцию повышается на 9,6%, среднесуточный прирост -на 9,1%, затраты кормов на синтез прироста снижаются на 8,0%.
STEERS DIETS BALANCING AT FATTENING WITH DISTILLER'S GRAIN
V. A. Liundysheu1, V. F. Radchikov2, V. P.Tzai2, A. N. Kot2
1 - EI «Belarusian State Agrarian Technical University» Minsk, Belarus
2 - RUE «Scientific Practical Centre of Belarus National Academy of Sciences on Animal Breeding»
Zhodino, Belarus
