CC BY
34
УДК 639.31:612.128
КОНЦЕНТРАЦИЯ АНДРОГЕНОВ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ САМОК РЕМОНТНО-МАТОЧНОГО СТАДА ОСЕТРОВЫХ РЫБ
Н. В. БАРУЛИН, А. В. СОЛЯНИК, М. В. ШАЛАК
УО «Белорусская государственная сельскохозяйственная академия», г. Горки, Могилевская область, Республика Беларусь, 213407
(Поступила в редакцию 05.12.2016)
Резюме. В статье приводятся результаты исследований концентрации андрогенов в сыворотке крови осетровых рыб. Нами установлено, что у рыб, имеющих нарушения в созревании и замедленное развитие яичников, наблюдалось достоверное увеличение концентрации тестостерона и ДЭАС. Данная динамика была характерная для рыб, отрицательно ответивших на инъецирование препаратами стимулирующими нерест. Повышенная концентрация тестостерона и ДЭАС может указывает на гиперпродукцию андрогенов в организме самок, имеющих нарушение в репродуктивной функции, в том числе нарушения в работе надпочечников и печени. Таким образом, можно сделать вывод о возможности использования определения тестостерона и ДЭАС в качестве маркеров выявления нарушений воспроизводительной функции осетровых рыб в процессе бонитировки ремонт-но-маточных и маточных стад самок для икорной аквакультуры.
Ключевые слова: самки, андрогены, сыворотка крови, яичники, нерест, репродуктивная функция.
Summary. In the article the results of the concentration of androgen in the blood serum of sturgeon. We found that the fish that are in violation of maturation and slow the development of the ovaries, there was authentic-tion increase testosterone and DHEAS. This trend was typical for the fish, there corresponds a negative-tivshih on injecting drug stimulates spawning. The increased concentration of testosterone and DHEAS mo-Jette indicates overproduction of androgens in the body of females, with violation of the reproductive function, including irregularities in the adrenal glands and liver. Thus, we can conclude about the possibility of using the definition of testosterone and DHEAS as markers to identify violations of reproductive function of sturgeon in the process of appraisal and repair the fallopian female broodstock for aquaculture caviar.
Keywords: females, androgens, serum, ovaries, spawning, reproductive function.
Введение. Черная икра является наиболее ценным продуктом, получаемым из осетровых рыб. Однако получение пищевой икры в условиях аквакультуры сталкивается с серьезными трудностями, прежде всего с физиологической готовностью самок к нересту, т. к. современная технология икорно-товарного осетроводства предусматривает сокращение сроков половой зрелости в 2-2,5 раза, что часто негативно сказывается на рыбоводно-биологических показателях и физиолого-репродуктивных характеристиках как производителей, так и их потомства, что ведет к значительному ухудшению качества получаемого рыбопосадочного материала. Как известно, печень играет важную роль в процессе полового созревания рыб, при этом от работы этого органа зависят не только сроки полового созревания рыбы, но и качество получаемого потомства. Болезни печени и желчевыводящих путей широко распространены среди рыб, выращенных в условиях интенсивной аквакультуры. В решении этой проблемы современные диагностические методы исследований могут оказать весьма существенную помощь. Правильная расшифровка результатов биохимического и гормонального анализа крови является важным условием формирования целесообразной стратегии лечебно-профилактических мероприятий, она также необходима в выборе технологических элементов формирования и эксплуатации икорно-маточных стад осетровых рыб.
Анализ источников. Анализ показателей крови является одним из наиболее ценных современных методов определения физиологического состояния рыб [5, 11, 13]. Гормональные и биохимические параметры сыворотки крови позволяют прижизненно выявлять патологические изменения, которые произошли в результате заболевания или другого отрицательного фактора, действующего на организм гидробионтов [2, 6, 12]. Необходимость прижизненного выявления патологических состояний, а также оперативность его коррекции, обусловлена высокой ценностью ремонтных и маточных стад осетровых рыб и индивидуальным подходом к каждой рыбе. Вариации параметров сыворотки крови рыб не только видоспецифичны, но и зависят от пола, стадий зрелости и готовности к нересту [3, 5, 6].
Синтез андрогенов у самок осуществляется в надпочечниках, яичниках и периферических тканях (печень, кожа, жировая, мышечная ткани, урогенитальный тракт), при этом все пять андрогенов: де-гидроэпиандростерон (ДЭА), дегидроэпиандростерона сульфат (ДЭАС), андростендион, тестостерон и андростендиол (имеет андрогенную и эстрогенную активность) образуются одинаковым путем [1].
В печени как в важном органе, влияющем на созревание рыб, через гонадно-гипофизарно-гипоталамо-печеночную ось происходит синтез белков вителлогенина (Vtg) и zona radiata (Zr) [4]. Специфический белок Vtg является структурным компонентом желткового белка и под воздействием
эстрогенных гормонов транспортируется с кровью из гепатоцитов печени в яичники, где поглощается ооцитами в процессе вителлогенеза [15].
В состав современных клинико-биохимических методов включено измерение концентрации половых гормонов сыворотки крови, в качестве диагностических инструментов для оценки дисфункции органов рыб [6, 14].
Цель работы - изучение концентрации андрогенов в сыворотке крови икорно-маточных стад осетровых рыб в условиях замкнутого водоснабжения.
Материал и методика исследований. Исследования выполнялись на кафедре ихтиологии и рыбоводства и на кафедре биотехнологии и ветеринарной медицины УО БГСХА в течение 2012-2014 гг. Гормональные исследования проводились в лаборатории прикладной эндокринологии, биотехнологии и ветеринарной медицины УНИИЖиВМ при УО БГСХА (аттестат № BY/112 02.1.0.1691 от «23» мая 2011 г.). Производственные исследования выполнялись в рыбном цеху осетрового завода «Акватория» на базе фермерского хозяйства «Василек» (д. Наквасы, Путчинский с/с, Дзержинский р-н, Минская обл.); в рыбном цеху ООО «Ремона» (г. Могилев); в рыбном цеху ООО ТМ (г. Минск), работающим по принципу установки замкнутого водоснабжения (УЗВ), а также в хозрасчетном участке «Вилейка» РУП «Институт рыбного хозяйства» РУП «Научно-практический центр по животноводству Национальной академии наук Беларуси» (Молодечненский район, Минская область). Гормональными методами исследовалась кровь осетровых рыб различного вида (стерлядь, ленский осетр, различные гибридные формы) и в нерестовый период. Отбор крови осуществлялся прижизненно из хвостовой вены с соблюдением ветеринарно-санитарных правил и принципов гуманного отношения к животным. В полученной сыворотке крови определялась концентрация тестостерона и дегидроэпиандростерона-сульфата (ДЭАС). Все исследования мы проводили при температуре 25 °С, с использованием наборов фирмы «Хемма-тест». Методика определения тестостерона и дегидроэпи-андростерон-сульфата основана на использовании конкурентного иммуноферментного анализа. На внутренней поверхности лунок планшета иммобилизованы мышиные моноклональные антитела. Исследуемый параметр из образца конкурирует c конъюгированным гормоном за связывание с антителами на поверхности лунки. В результате образуется связанный с пластиком «сэндвич», содержащий пероксидазу. Во время инкубации с раствором субстрата тетраметилбензидина (ТМБ) происходит окрашивание растворов в лунках. Интенсивность окраски обратно пропорциональна концентрации гормона в исследуемом образце. Концентрацию гормона в исследуемых образцах определяют по калибровочному графику зависимости оптической плотности от содержания тестостерона в калибровочных пробах. Для статистической обработки использовали компьютерные статистические пакеты STATISTICA 8, BioStat 2009, OriginPro 8, Stat Plus 2007. Для оценки различий показателей у более двух исследовательских групп использовали методы множественных сравнений, которые включали в себя поправку Бонферрони (число сравнений менее 8), критерий Ньюмена-Кейлса (число сравнений более 8), критерий Даннета (при сравнении нескольких групп с единственной контрольной) при условии нормального распределения и независимости выборок. В случае несоблюдений условий нормальности распределения использовали дисперсионный анализ Фридмана (для зависимых выборок) или H-тест Крускала-Уоллиса (в других вариантах) с использованием медианного теста [7-9].
Результаты исследований и их обсуждение. Исследование изменение концентрации тестостерона. Установлено, что концентрация тестостерона в сыворотке крови осетровых рыб из ремонтно-маточных стад и производителей зависит от пола и стадий зрелости гонад. Так, концентрация тестостерона у самцов, находящихся на второй и третьей стадии зрелости, превосходила таковой показатель у самок, находящихся на второй стадии зрелости (рис.1). Эта разница была высокодостоверна -уровень значимости составил P= 0,017281. Динамика изменения концентрации тестостерона у самок осетровых рыб в зависимости от стадии зрелости представлена на рис. 2. Как видно из рисунка -концентрация тестостерона подвержена колебаниям и изменяется в зависимости от стадии развития гонад и времени года. Наиболее высокий уровень тестостерона наблюдался у самок, находящихся не первой стадии зрелости, а у тугосозревающих самок на второй стадии зрелости и у самок перед зимовкой. Концентрация тестостерона у самок, находящихся на первой стадии зрелости, превосходила таковой показатель у самок, находящихся на второй стадии зрелости (рис. 3). Эта разница была высокодостоверна - уровень значимости составил P= 0,0003. Величина различий зависела от вида. Сравнение концентрации тестостерона в сыворотке крови стерляди между 1 и 2 стадиями зрелости в условиях установок замкнутого водоснабжения представлена на рис. 4, в сыворотке крови гибрида РОЛО -на рис. 5.
Boxplot by Group Variable: Testosterone, nmol/l
Boxplot by Group Variable: Testosterone, nmol/l
180 160 140 120 100 80 60 40 20 0
T ш
I
T
щ
F. stage II (feeding)
M. stage II-III (feeding)
Median
25%-75%
Min-Max
Median
25%-75%
Min-Max
Р и с. 1. Сравнение концентрации тестостерона в сыворотке крови между самками и самцами ремонтно-маточного стада стерляди (возраст 1 г. 8 мес.) на стадии активного нагула в
условиях установки замкнутого водоснабжения (и-критерий Манна-Уитни, уровень значимости Р= 0,017281)
Р и с. 2. Изменение концентрации тестостерона в сыворотке крови самок осетровых в зависимости от стадии зрелости яичников в условиях установок замкнутого водоснабжения (Н-тест Крускала-Уоллиса)
200
180
160
140
1 120 Е
0) 100
0
1 80
о
,0; 60 40 20 0 -20
Boxplot by Group Variable: Testosterone, nmol/l
F. stage I
F. stage II (feeding)
Median
25%-75%
Min-Max
Groups
40 20 0 -20
Boxplot by Group Variable: Testosterone, nmol/l
F. A.r. stage I
F. A.r. stage II
Median
25%-75%
Min-Max
Groups
Р и с. 3. Сравнение концентрации тестостерона в сыворотке крови между 1 и 2 стадиями зрелости в условиях установок замкнутого водоснабжения (и-критерий Манна-Уитни, уровень значимости Р= 0,0003)
Р и с. 4. Сравнение концентрации тестостерона в сыворотке крови стерляди между 1 и 2 стадиями зрелости в условиях установок замкнутого водоснабжения (и-критерий Манна-Уитни, уровень значимости Р= 0,001)
Boxplot by Group Variable: Testosterone, nmol/l
F. stage II (feeding)
F. stage II (abnormal)
Median
25%-75%
Min-Max
Groups
Р и с. 5. Сравнение концентрации тестостерона в сыворотке крови гибрида РОЛО между 1 и 2 стадиями зрелости в условиях установок замкнутого водоснабжения (И-критерий Манна-Уитни, уровень значимости Р= 0,06)
Р и с. 6. Сравнение концентрации тестостерона в сыворотке крови между 2 нормально развивающейся стадией и 2 тугораз-вивающейся стадией в условиях установок замкнутого водоснабжения (и-критерий Манна-Уитни, уровень значимости Р= 0,000019)
60
40
-20
20
0
-20
80
60
80
60
40
20
□
-20
Различия в изменении концентрации сыворотки крови зависели также от физиологического состояния самок. Так у самок, у которых наблюдалось нарушение в развитие гонад, т. е. «тугозрелость», нами установлено превышение концентрации тестостерона над нормально развивающимися и созревающими самками (рис. 6). У самок, которые не имели положительной реакции на инъецирование препаратами стимулирующими нерест, происходило увеличение концентрации тестостерона (рис. 7). Однако данные различия были недостоверными. Подробное изучение результатов исследований позволило установить достоверные различия по концентрации тестостерона между самками с положительным и отрицательным ответом на гормональные инъекции в период нереста у гибрида РОЛО (рис. 8) и ленского осетра (рис. 9).
Boxplot by Group Variable: Testosterone, nmol/l
Boxplot by Group Variable: Testosterone, nmol/l
F. stage VI (positive) F. stage VI (negative)
Groups
F.A.g X A.b. stage VI (positive) F.A.g X A.b. stage VI (negative)
Groups
Median 25%-75% Min-Max
80
80
60
60
40
40
20
20
0
0
-20
-20
Р и с. 7. Сравнение концентрации тестостерона в сыворотке крови между самками с положительным и отрицательным ответом на гормональные инъекции в период нереста в
условиях установок замкнутого водоснабжения (и-критерий Манна-Уитни, уровень значимости Р= 0,97)
Р и с. 8. Сравнение концентрации тестостерона в сыворотке
крови между самками гибрида РОЛО с положительным и отрицательным ответом на гормональные инъекции в период нереста в условиях установок замкнутого водоснабжения (И-критерий Манна-Уитни, уровень значимости Р= 0,01)
Boxplot by Group Variable: Testosterone, nmol/l
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
F. A.b. stage VI (positive) F. A.b. stage VI (negative)
Groups
Median
25%-75%
Min-Max
0,24 0,22 0,20 0,18 0,16
Ë
U 0,14 w
Si 0,12
x Q
0,10 0,08 0,06 0,04 0,02
Boxplot by Group Variable: DHEAS дд/ml
F. stage II (feeding)
M. stage II-III (feeding)
Median
25%-75%
Min-Max
Р и с. 9. Сравнение концентрации тестостерона в сыворотке крови между самками ленского осетра с положительным и отрицательным ответом на гормональные инъекции в период нереста в условиях установок замкнутого водоснабжения (и-критерий Манна-Уитни, уровень значимости Р= 0,01)
Р и с. 10. Сравнение концентрации ДЭАС в сыворотке крови между самками и самцами ремонтно-маточного стада стерляди (возраст 1 г. 8 мес.) на стадии активного нагула в условиях установки замкнутого водоснабжения (и-критерий Манна-Уитни, уровень значимости Р= 0,0000003)
Исследование изменения концентрации дегидроэпиандростерон-сульфата. Установлено, что концентрация ДЭАС в сыворотке крови осетровых рыб из ремонтно-маточных стад и производителей зависит от пола и стадий зрелости гонад. Так, концентрация ДЭАС у самцов, находящихся на второй и третьей стадии зрелости, превосходила таковой показатель у самок, находящихся на второй стадии зрелости (рис. 10). Эта разница была высокодостоверна - уровень значимости составил Р=0,0000003. Концентрация ДЭАС подвержена колебаниям и изменяется в зависимости от стадии развития гонад и
времени года. Наиболее высокий уровень тестостерона наблюдался у самок, находящихся на первой стадии зрелости, у тугосозревающих самок на второй стадии зрелости. Концентрация ДЭАС у самок, находящихся на первой стадии зрелости, превосходила таковой показатель у самок, находящихся на второй стадии зрелости (рис. 11). Эта разница была высокодостоверна - уровень значимости составил Р= 0,0009. Различия в изменении концентрации ДЭАС сыворотки крови зависели также от физиологического состояния самок. Так у самок, у которых наблюдалось нарушение в развитии гонад, т. е. «тугозрелость», нами установлено превышение концентрации ДЭАС над нормально развивающимися и созревающими самками (рис. 12).
12 10
Boxplot by Group Variable: DHEAS дд/ml
F. stage I
F. stage II
Median
25%-75%
Min-Max
Groups
Boxplot by Group Variable: DHEAS ^g/ml
F. stage II (feeding)
F. stage II (abnormal)
Median
25%-75%
Min-Max
Groups
Р и с. 11. Сравнение концентрации дегидроэпиандростерон-сульфата в сыворотке крови между 1 и 2 стадиями зрелости
в условиях установок замкнутого водоснабжения (и-критерий Манна-Уитни, уровень значимости Р= 0,0009)
Р и с. 12. Сравнение концентрации дегидроэпиандростерон-сульфата в сыворотке крови между 2 нормально развивающейся стадией и 2 тугоразвивающейся стадией в условиях установок замкнутого водоснабжения (и-критерий Манна-Уитни, уровень значимости Р= 0,000002)
Заключение. В результате проведенных гормональных исследований было установлено, что концентрация андрогенов достоверно изменяется в зависимости от пола, стадии зрелости и физиологического состояния. Нами установлено, что у рыб, имеющих нарушения в созревании, замедленное развитие яичников, наблюдалось достоверное увеличение концентрации тестостерона и ДЭАС. Данная динамика была характерная для рыб, отрицательно ответивших на инъецирование препаратами, стимулирующими нерест. Повышенная концентрация тестостерона и ДЭАС может указывает на гиперпродукцию андрогенов в организме самок, имеющих нарушение в репродуктивной функции, в том числе нарушения в работе надпочечников и печени. Таким образом, можно сделать вывод о возможности использования определения тестостерона и ДЭАС в качестве маркеров выявления нарушений воспроизводительной функции осетровых рыб в процессе бонитировки ремонтно-маточных и маточных стад самок для икорной аквакультуры.
Исследования выполнены при финансовой поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований.
ЛИТЕРАТУРА
1. М у р а ш к о, Н. В. Синдром гиперандрогении у женщин репродуктивного возраста: клиника, дифференциальный диагноз / Н. В. Мурашко, Л. И. Данилова // Учебно-методическое пособие. - Минск: БГАПО, 2010 - 33 с.
2. A comparative study of some hematological features in young reare sturgeons (Acipenser persicus and Huso huso) / M. Bah-mani [et al.]. - Fish Physio Biochem. - 2010. - Vol. 24. - P. 135-140.
3. A n v e r, C. E. Blood chemistry (electrolytes, lipoprotein and enzymes) values of black scorpion fish (Scorpaena porcus, 1758) in the Dardnelles. / C. E. Anver // Turkey. J Biol Sci. - 2004. - Vol. 4. - P. 716-719.
4. A r u k w e, A. Eggshell and egg yolk proteins in fish: hepatic proteins for the next generation: oogenetic, population, and evolutionary implications of endocrine disruption / A. Arukwe, A. Goks0yr // Comparative Hepatology. - 2003. - Vol. 2. - P. 1-21.
5. B a r u l i n, N. V. Serum enzyme response of captive sturgeon brookstock Acipenser baerii Brandt 1869 females and two hybrids (bester = female Huso huso Linnaeus, 1758 x male Acipenser ruthenus Linneaus, 1758, and RsSs = A. gueldenstaedtii Brandt 1833 x A. baerii Brandt 1869) to hormonal stimulation for spawning induction / N. V. Barulin // Journal of Applied Ichthyology. -2015. - 31. - P. 2-6. doi: 10.1111/jai.12898.
6. B a r u l i n, N. V. Serum biochemical and steroid hormones parameters of sturgeon females in recirculating aquaculture system / N. V. Barulin, A. P. Kurdeko // Abstracts of 10th Interna-tional Congress on the Biology of Fish. - 2012. - Madison, Wisconsin, USA. -P. 7.
16
2
14
10
8
6
8
6
4
4
2
2
0
0
7. G l a n t z, S. A. Primer of Biostatistics. / S. A. Glantz. - McGraw-Hill: New York., 2011. - 320 p.
8. H a l l, P. What is the Real Function of the Liver 'Function' Tests? / P. Hall, J. Cash // Ulster Med J. - 2012. - Vol. 81(1). - P. 30-36.
9. H i l l, T. Statistics: Methods and Applications / T. Hill, P. Lewicki. - StatSoft, Inc., 2005. - 800 p.
10. M u r a k a m i, J Hepatic manifestations in hematological disorders / J. Murakami, Y. Shimizu // International journal of hepatology. - 2013. - Vol. 1. - D0I:10.1155/2013/484903.
11. Serum biochemical parameters of Acipenser persicus / F. Asadi [et al.] // Fish Physiology and Biochemistry. - 2006. - Fish Physiology and Biochemistry (2006). - Vol. 32. - P. 43-47.
12. Serum biochemical parameters of farmed carp (Cyprinus carpio) / Tan^i Patriche [et al.] // AACL BIOFLUX. - 2011. - Vol. 4, Is. 2. - P. 137 - 140.
13. S h a h s a v a n i, D. Determination of normal values of some blood serum enzymes in Acipenser stellatus Pallas / D. Shah-savani, M. Mohri, H. Gholipour Kanani // Fish Physiol Biochem. - 2010. - Vol. 36. - P. 39-43.
14. S h v e d, N. Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) measurement of vitellogenin in plasma and liver histopathology in barfin plaice Liopsetta pinnifasciata from Amursky Bay, Sea of Japan / N. Shved [et al.] // Fish Physiol. Biochem. - 2011. -Vol. 37, № 4. - P. 781-799.
15. Zona pellucida domain proteins / L. Jovine [et al.] // Annu. Rev. Biochem. - 2005. - Vol. 74. - P. 83-114.
УДК 636.087.72
ПРИМЕНЕНИЕ В РАЦИОНАХ МОЛОДНЯКА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА КОМБИКОРМА КР-1 С РАЗЛИЧНЫМИ НОРМАМИ ВВОДА КОРМОВОЙ ДОБАВКИ НА ОСНОВЕ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ СВЕКЛОСАХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Г. В. БЕСАРАБ
РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по животноводству», г. Жодино, Минская область, Республика Беларусь, 222160
(Поступила в редакцию 15.12.2015)
Резюме. Исследовано, что использование в питании молодняка крупного рогатого скота кормовой добавки на основе сухого жома, мелассы и дефеката в составе комбикорма КР-1 в количестве 15 и 20 % по массе явилось оптимальным количеством, так как позволило дополнительно получить прибыль за опыт от снижения себестоимости прироста. Включение в рацион кормления молодняка кормовой добавки на основе отходов сахарного производства, позволяет повысить питательность, поедаемость кормов и в тоже время способствует утилизации отходов производства.
Ключевые слова: кормовая добавка, сухой свекловичный жом, меласса, дефекат, отходы сахарного производства, вторичное сырье, молодняк крупного рогатого скота, экономическая эффективность, среднесуточный прирост.
Summary. It explores the use in feeding young cattle fodder additive on the basis of dry bagasse, molasses and defecate in the composition of animal feed KR-1 in an amount of 15 % and 20 % by weight was the optimal amount as possible to obtain additional income for the experience of cost reduction growth. Inclusion in the diet of young animals feed additive based on waste from sugar production, improves the nutritional value, palatability offeed and at the same time promotes the recycling of waste.
Keywords: feed supplement, dried beet pulp, molasses feed, defecate, saccharified residues, second-hand materials, young stock, economical efficiency, average daily weight gain.
Введение. Производство говядины, повышение ее качества, снижение себестоимости, остается одной из основных задач в агропромышленном комплексе Республики Беларусь. Выход из существующей проблемы напрямую зависит от изучения, разработки и использования в реальных производственных условиях эффективных технологических решений, позволяющих более полно использовать биологический потенциал мясного скота. В этой связи должное место отводится полноценному кормлению и результативному использованию кормов собственного производства [1].
Сахарная промышленность является одним из источников побочных продуктов производства, которые имеют не плохой кормовой потенциал для применения в кормлении сельскохозяйственных животных [2].
Последние несколько лет особое внимание уделяется безотходности производства, что позволяет рационально и комплексно использовать энергетические и сырьевые ресурсы. При системе замкнутого типа производство приближается к высокоэкономичному. В сахарной промышленности объем сырья и побочных продуктов производства в несколько раз превышает объем готовой продукции [3].
Проблема изыскания и привлечения в комбикормовую промышленность побочных продуктов перерабатывающих отраслей является своевременной и актуальной, поскольку позволяет расширить ассортимент ингредиентов, вводимых в их состав, за счет использования более дешевых сырьевых ресурсов.
