Научная статья на тему 'СТРУКТУРА МИКРОБИОМА В УСТАНОВКАХ ЗАМКНУТОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ИХ СВЯЗЬ С ВОЗНИКНОВЕНИЕМ ИНФЕКЦИОННОЙ ПАТОЛОГИИ ОСЕТРОВЫХ РЫБ'

СТРУКТУРА МИКРОБИОМА В УСТАНОВКАХ ЗАМКНУТОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ИХ СВЯЗЬ С ВОЗНИКНОВЕНИЕМ ИНФЕКЦИОННОЙ ПАТОЛОГИИ ОСЕТРОВЫХ РЫБ Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

CC BY
173
49
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОСЕТРОВЫЕ / МИКРОБНОЕ ОБСЕМЕНЕНИЕ / МИКРОБИОМ / МЕТАГЕНОМИКА / ПСЕВДОМОНОЗ / УСТАНОВКА ЗАМКНУТОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ / STURGEON / MICROBIAL SEEDING / MICROBIOME / METAGENOMICS / PSEUDOMONOSIS / INSTALLATION OF CLOSED WATER SUPPLY

Аннотация научной статьи по ветеринарным наукам, автор научной работы — Сергалиев Н.Х., Какишев М.Г., Залялов И.Н., Гинаятов Н.С., Нуржанова Ф.Х.

В статье приведены результаты учета температурного режимами воды в УЗВ, а также анализа заболеваемости и летальности при инфекционной патологии, вызываемой условнопатогенной микрофлорой, среди осетровых рыб, на основании которых выявлена закономерность возникновения патологий в замкнутых условиях. Определен микробиомный состав всех этапов очистки оборотной воды в системе УЗВ, используемой при выращивании осетровых рыб, с применением методов метагеномики. Представлено научное обоснование влияния коррекции сезонных биоритмов, микробной структуры в системе УЗВ на заболеваемость осетров псевдомонозом. В ходе таксономического анализа полученных библиотек определены наиболее превалирующие доминанты микробных сообществ, также при проведении попарных сравнений сходных фаз очистки в различных резервуарах установлены специфические таксоны. Полученные данные демонстрируют важный феномен: различия по структуре микробиомов, как между фазами очистки воды в пределах одного резервуара, так и между аналогичными показателями при различных температурных режимах, что подчеркивает важность анализа микробиоты в условиях промышленной аквакультуры, так как ее влияние может оказаться существенным на здоровье и продуктивность выращиваемых рыб.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по ветеринарным наукам , автор научной работы — Сергалиев Н.Х., Какишев М.Г., Залялов И.Н., Гинаятов Н.С., Нуржанова Ф.Х.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE STRUCTURE OF THE MICROBIOME IN THE INSTALLATION OF CLOSED WATER SUPPLY AND THEIR RELATIONSHIP TO THE OCCURRENCE OF INFECTIOUS PATHOLOGY OF STURGEON

The article presents the results of taking into account the temperature regimes of water in installation of closed water supply (ICWS), as well as the analysis of morbidity and mortality in infectious pathology caused by opportunistic microflora among sturgeons, on the basis of which the pattern of occurrence of pathologies in closed conditions is revealed. The microbiome composition of all stages of circulating water purification in the ICWS used in sturgeon rearing was determined using metagenomics methods. The scientific substantiation of the effect of the correction of seasonal biorhythms, the microbial structure in the ICWS system on the incidence of sturgeon pseudomonosis is presented. During the taxonomic analysis of the obtained libraries, the most prevailing dominants of microbial communities were identified. When conducting pairwise comparisons of similar cleaning phases in specific tanks, specific taxa were established. The data obtained demonstrate an important phenomenon: differences in the structure of microbiomes both between the phases of water purification within the same tank and between similar indicators at different temperature conditions, which emphasizes the importance of microbiota analysis in industrial aquaculture, since its effect may be significant on the health and productivity of farmed fish.

Текст научной работы на тему «СТРУКТУРА МИКРОБИОМА В УСТАНОВКАХ ЗАМКНУТОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ИХ СВЯЗЬ С ВОЗНИКНОВЕНИЕМ ИНФЕКЦИОННОЙ ПАТОЛОГИИ ОСЕТРОВЫХ РЫБ»

group, 95.50±1.84 % - the 1st experimental and 93.90±2.75 - in the 2nd experimental. From sows of control group 10,8±0.20 piglets are removed, from sows of the 1st and 2nd test groups -12,0±0.32 and 12,0±0.55 piglets, which is 11.1 % more than control values. The live mass of pigs of control group at depriving (25 days) was 7.56±0.05 kg, the 1st skilled group - 7.78±0.10 kg, and the 2nd skilled - 7.86±0.14 kg that on 0.22 and 0.30 kg or for 2.9 and 4.0 % it is more than in control. Use of immunotropic preparations PigStim -C and PigStim -M contributed to reduction of period from departure to insemination duration by 0.3 and 0.4 days or by 6.4 and 8.5 %.

DOI 10.31588/2413-4201-1883-243-3-237-245 УДК 575.17:597.423:639.31

СТРУКТУРА МИКРОБИОМА В УСТАНОВКАХ ЗАМКНУТОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ИХ СВЯЗЬ С ВОЗНИКНОВЕНИЕМ ИНФЕКЦИОННОЙ

ПАТОЛОГИИ ОСЕТРОВЫХ РЫБ

1 2 Сергалиев Н.Х. - к.б.н., профессор, ректор, Какишев М.Г. - аспирант, ст. н.с.,

3 2

Залялов И.Н. - д.вет.н., профессор, Гинаятов Н.С. - к.вет.н., н.с., Нуржанова Ф.Х. - докторант

1РГП на ПХВ «Западно-Казахстанский государственный университет имени М. Утемисова» НАО «Западно-Казахстанский аграрно-технический университет имени Жангир хана» ФГБОУ ВО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины

имени Н.Э. Баумана»

Ключевые слова: осетровые, микробное обсеменение, микробиом, метагеномика, псевдомоноз, установка замкнутого водоснабжения

Keywords: sturgeon, microbial seeding, microbiome, metagenomics, pseudomonosis, installation of closed water supply

В мировой практике все большую популярность набирает техногенный способ выращивания осетровых рыб и их гибридов в условиях установок замкнутого водоснабжения (УЗВ), в которых при создании наиболее оптимальных условий для рыб уменьшается период восстановления организма после прижизненного сцеживания икры, что позволит увеличить объем получаемой продукции по сравнению с естественной добычей. Развитие данного альтернативного способа позволяет сохранить и восстановить запасы осетровых рыб в естественных водоемах путем снижения промыслового давления на их популяции [2, 8].

Аквариальный комплекс представляет собой многокомпонентную систему, включающую рабочие блоки (посадочные бассейны, механическая и биологическая фильтрации, обеззараживание и озонирование оборотной воды). Это таит в себе серьезную опасность в виде накопления потенциальных возбудителей инфекции,

следовательно, в промышленных условиях не всегда удается контролировать уровень обсеменения микроорганизмами, увеличение концентрации которых в обитаемой среде ведет к возникновению и распространению среди осетров патологии инфекционного характера [9, 11, 12].

Микробное разнообразие на различных этапах фильтрации оборотной воды в системе УЗВ имеет широкий спектр, которое варьирует в зависимости от множества факторов. Плотность посадки выращиваемых гидробионтов, загрязнение воды отходами жизнедеятельности рыб и остатками корма, рН воды, а также ее химические показатели (уровень содержания нитратов, нитритов и т.д.), могут влиять на структуру бактериального сообщества [3, 15]. Кроме того, значимую роль в формировании микробного состава играет температура воды в УЗВ, при грамотном управлении которой оптимизируется процесс получения икры [5]. В связи со специфичностью формирования микробной струк-

туры в зависимости от вышеизложенных факторов возрастает роль изучения бактериологического состава на различных этапах температурного режима в системе УЗВ, что послужило целью исследований.

Материал и методы исследований. Научно-исследовательская работа выполнена в аквариальном комплексе Западно-Казахстанского аграрно-технического университета имени Жангир хана.

Объектом для исследований послужили резервуары системы УЗВ, предназначенные для выращивания осетровых рыб, а в качестве исходного материала использованы образцы из плавающих нагрузок биологического фильтра (БИ), кварцевого фильтра (К), осадка из отстойника (О), из посадочного бассейна (В) до и после финальной очистки (Б), взятые при температуре воды в системе 8 °С в период искусственной зимовки (1) и при оптимальной температуре содержания - 18 °С (2).

Для установления закономерностей и сезонной динамики возникновения инфекционной патологии среди осетров, выращиваемых в условиях УЗВ, произведен учет за регулировкой температуры воды при «искусственной зимовке» для получения икры. Для оценки интенсивности эпизоотического процесса проводился анализ заболеваемости и летальности среди осетров в исследуемый период. Физиологическое состояние оценивали с помощью клинического осмотра рыб, при котором учитывались основные показатели (изменения в поведении рыб, снижение аппетита и дальнейшее прекращение питания), а также проявление клинических признаков: образование язвенных поражений на различных участках тела, воспаление ануса, экзофтальмия и т.д. [1].

Выделение из образцов бактериальной ДНК было произведено согласно инструкции производителя набором реактивов (NucleoSpin) компании MACHEREY-NAGEL (Германия). Для приготовления ампликонных библиотек методом ПЦР в каждой пробе проводили амплификацию с универсальными праймерами на вариабельный участок гена 16S рРНК v3-v4,

специфичными для широкого круга микроорганизмов, включая бактерии и археи (F515; GTGCCAGCMGCCGCGGTAA и R806; GGACTACVSGGGTATCTAAT; Batesetal., 2010).

ПЦР была проведена в 15 мкл реакционной смеси, содержащей 0,5-1,0 единицу активности полимеразы PhusionHotStart II High-Fidelitypolymerase и 1X Phusionbuffer (ThermoFisherScientific), по 5 пкМ прямого и обратного праймеров, 10 нг ДНК-матрицы и 2 нМ каждого dNTP (LifeTechnologies). Смесь денатурировали при 94 °С 1 мин, после чего следовало 35 циклов: 94 °С - 30 с, 50 °С - 30 с, 72 °С -30 с.

Финальная элонгация проводилась при 72 °С 3 мин. ПЦР продукты очищали по рекомендованной Illumina методике с использованием AM Pure XP (BeckmanCoulter). Дальнейшая подготовка библиотек выполнена в соответствии с инструкцией производителя MiSeq Reagent Kit Preparation Guide (Illumina). Библиотеки секвенировали в соответствии с инструкцией изготовителя на приборе IlluminaMiSeq с использованием набора реактивов MiSeq® ReagentKit v3 (600 cycle) с двусторнним чтением (2*300 н).

Таксономический анализ нуклео-тидных последовательностей ампликон-ных библиотек осуществляли с помощью компьютерного программного модуля QIIME (версия 1.7.0).

При анализе проводили распределение библиотек по идентификаторам, проверку секвенирования и фильтрацию нуклеотидных последовательностей, объединение последовательностей в операционные таксономические единицы (ОТЕ) с использованием 97% порога сходства, выравнивание нуклеотидных последовательностей методом Unclust. При таксономической идентификации ОТЕ использовали банк данных RDP (http://rdp.cme.msu.edu/).

Результаты исследований. В ходе изучения закономерностей возникновения инфекционной патологии среди осетровых и учета терморегуляции воды в системе УЗВ установлено, что основные вспышки бактериозов приходятся в периоды так называемых «искусственных зимовок»,

когда для оптимизации работы эндокринной системы в преднерестовый период, рыб содержали в специально оборудованных бассейнах с охлаждающими системами (чиллеры), где снижали температуру

воды до 8 °С постепенно, в течение десяти дней, на 1 °С в сутки. При 8 °С рыб выдерживали в течение 30 дней, затем постепенно в течение двух недель повышали температуру обратно до 18 °С (Рисунок 1).

Рисунок 1 - Влияние коррекции сезонных биоритмов на заболеваемость псевдомонозом осетровых рыб, выращиваемых в УЗВ

При анализе заболеваемости псев-домонозом установлено увеличение данного показателя при снижении температуры водной среды на 75 % по сравнению с периодом температурного оптимума. Далее наблюдается снижение заболеваемости, связанное с адаптацией осетров к условиям «искусственной зимовки», но увеличение уровня летальности в связи с переходом болезни в генерализованную форму. Возникновение псевдомоноза в условиях УЗВ среди осетров наблюдалась также после нормализации условий содержания до 18 °С, это объясняется снижением общей резистентности организма осетров после прижизненного сцеживания икры.

Диагноз псевдомоноз установлен на основании комплекса бактериологических исследований; эпизоотологических данных, выявленных клинических признаков у рыб в виде язвенных поражений на поверхности кожного покрова (Рисунок 2); патологоанатомических изменений, таких

как одно- или двусторонняя экзофтальмия, спленомегалия, множественные геморрагии на желудочно-кишечном тракте; результатов биологической пробы на естественно восприимчивых животных.

Таким образом, вспышки псевдомоноза напрямую связаны со снижением температуры воды в системе УЗВ, где активизируются бактерии-психрофилы, а род Pseudomonas как раз является ярким представителем данной группы, служащие этологией псевдомоноза рыб [10].

Для изучения микрофлоры в системе УЗВ образцы исходного материала взяты на 35 день с начала опытов - в период искусственной зимовки при 8 °С (1) и на 5 день после нормализации температуры содержания рыб до 18 °С (2), из которых была выделена ДНК, качество выделения было проверено электрофоретически. Далее были получены ампликоны гена 16S рРНК.

Выход ДНК составил 50 мкл с концентрацией 20-50 нг/мкл, а количество нуклеотидных последовательностей на

библиотеку составило от 10 до 20 тыс. После удаления минорных компонентов количество выявленных прокариотных таксонов составило 352. Доминантами микробного сообщества во всех случаях оказались представители фил Proteobacteria, НгтюШ^, ВаС;его1ёе1е8, БшоЬаСепа, АсйпоЬаСепа, а также существенная

фракция неклассифицируемых прокариот.

Следует отметить, что в микробных сообществах резервуаров и линий очистки также были выявлены представители ар-хеотной филы Thaumarchaeota, это касается в особенности микробиоты ила из биофильтров, где ее доля может составлять до 5%.

Рисунок 2 - Язвенное поражение в дорсальной части тела осетра

Для определения отношений родства/сходства между сообществами был выполнен анализ Р-разнообразия с использованием метрики сходства сообществ по Брэю-Кертису, по результатам которого установлены несколько принципиально важных феноменов: наибольшая степень различий выявлена между различными температурными режимами, так как при них имеются четкие отличия в каждом звене очистки оборотной воды. Например, микробные сообщества из плавающих нагрузок биофильтров имеют сходные или даже большие различия между периодом искусственной зимовки и оптимумом, чем с другими стадиями очистки. Это обстоятельство подчеркивает важность анализа микробиоты в ходе промышленного производства, так как ее влияние может оказаться существенным на здоровье и продуктивность рыб.

Очевидные различия по структуре микробных сообществ между различными фазами очистки воды - наиболее обособленное положение, и тем самым, наиболее специфичное микробное сообщество ха-

рактерно для отстойников, где отмечено повышенное содержание архей. Вместе с тем, микробные сообщества бассейнов, кварцевых фильтров и финальной стадии очистки имеют существенное сходство между собой (хотя и имеют ясные различия) и, по всей видимости, различаются лишь в количественных показателях.

В таблице 1 приведены основные показатели микробного разнообразия сообществ (усредненные по повторностям). В соответствии с приведенными данными существенные особенности коэффициентов разнообразия демонстрируют микробные сообщества отстойников, в которых детектированы самые низкие значения по всем коэффициентам.

Для того чтобы более детально проанализировать таксономические особенности резервуаров, были проведены попарные сравнения сходных фаз очистки в различных резервуарах, в ходе которых установлено: 1. Специфическими таксонами, преобладающими в посадочных бассейнах в период «искусственной зимовки» явля-

ются Pseudomonas, Cetobacterium, видно, что есть еще существенная фракция

Lactococcus; при температурном оптимуме минорных компонентов, представляющих

- неклассифицируемые прокариоты, собой специфические таксоны для каждого

Xanthomonadaceae и Flavobacterium. Оче- из этапов фильтрации оборотной воды;

аблица 1 - Коэффициенты а-разнообразия микробных сообществ

Филогенетическое Видовое разнооб- Универсальный «Ровность» рас-

Образцы разнообразие разие коэффициент пределения

8 °С 18 °С 8 °С 18 °С 8 °С 18 °С 8 °С 18 °С

Посадочные бас- 80,90 72,97 824,75 808,45 7,66 7,48 0,99 0,98

сейны (В)

Финальная очистка 80,01 86,65 748,17 984,78 7,78 7,90 0,99 0,99

(?)

Кварцевый фильтр (К) 83,52 62,60 901,16 659,13 7,64 7,28 0,99 0,98

Осадок из отстой- 32,69 43,14 298,45 416,11 5,18 6,46 0,91 0,96

ника (О)

Нагрузки биологи- 87,11 71,32 968,05 843,03 8,22 7,85 0,99 0,99

ческого фильтра (БЬ)

2. После финальной очистки оборотной воды в резервуарах при общем сходстве сообществ имеются некоторые отличия, например, более высокая доля архейного таксона Nitrocosmicus при температуре 18°С. Это различие, хотя и в меньшей степени, сохраняется и после финальной очистки. Данный таксон относится к археям, окисляющим аммоний, и высокое содержание данного компонента в исследуемом бассейне установлено в ходе гидрохимического анализа (Таблица 2);

3. При сравнении микробных сообществ оборотной воды в бассейнах установлена высокая степень схожести с разницей высокого титра Pseudomonas и Thiothrix в бассейне при снижении температуры воды до 8 °С, в то время как

Aeromonas и Cetobacterium преобладали при нормализации температуры воды. Аналогичные соотношения выявлены и в структуре микробиома на этапе обеззараживания оборотной воды.

Полученные результаты свидетельствуют, что изменяется таксономический состав воды в резервуарах в процессе очистки, т.е. сопоставлены исходная и финальная стадии очистки по резервуарам (приведены доминантные прокариотные таксоны, доля которых уменьшается в процессе очистки). Такая специфичность резервуаров, очевидно, связана с исходной разнородностью микробных сообществ. Выше уже были приведены различия между резервуарами.

Таблица 2 - Результаты мониторинга уровней гидрохимических показателей в УЗВ

Участки УЗВ Средний показатель

В период «искусственной зимовки» При температурном оптимуме

NH4 NO2 NO3 PO4 NH4 NO2 NO3 PO4

Посадочные бассейны (В) 0,3 0,1 20 1 0,2 0,09 20 2

Финальная очистка (Б) 0,4 0,1 35 5 0,8 0,09 35 2

Кварцевый фильтр (К) 0,1 0,09 45 2 0,3 0,09 40 5

Осадок из отстойника (О) 0,4 0,08 15 5 0,1 0,09 15 5

Биологический фильтр (БЬ) 0,2 0,06 15 2 0,1 0,09 35 2

'исунок 3 - Сравнение микробиомов в период «искусственной зимовки» (1) и при температурном оптимуме в УЗВ (2)

Из рисунка 3 следует, что в структурную картину включены только те таксоны, по которым выявлена максимальная разница в различных температурных режимах в УЗВ. Среди таксонов, численность которых существенно различается в периоды снижения и нормализации температуры воды в УЗВ в ходе настоящего исследования стоит отметить бактерии рода Pseudomonas. При оптимальных условиях содержания рыб в УЗВ бактерии рассматриваемого рода участвуют в процессе нитрификации и самоочищения воды, однако при снижении температуры воды в системе их концентрация возрастает до 5-6 раз, плюс период «акклиматизации» у осетров, что в конечном в итоге ведет к вспышке и массовому распространению бактериоза [4, 6, 13].

Заключение. По результатам проведенных исследований выявлена закономерность возникновения инфекционной патологии, вызываемой условно-патогенной микрофлорой (псевдомоноз) среди осетровых рыб, выращиваемых в условиях УЗВ. Так, основные вспышки псевдомоноза приходятся на период «искусственных зимовок», при снижении температуры водной среды до 8 °С, где

концентрация этиологии бактериоза превышает допустимые показатели микробного обсеменения [7, 14].

Данное влияние коррекции сезонных биоритмов на заболеваемость осетров псевдомонозом объясняется результатами определения микробной структуры на различных этапах фильтрации оборотной воды и самих посадочных бассейнов, где в основном установлено доминирование сообществ, в частности родов Pseudomonas, Proteobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes, Fusobacteria, Actinobacteria, а также присутствует существенная фракция неклас-сифицируемых прокариот. В микробных сообществах резервуаров и линий очистки также были выявлены представители ар-хеотной филы Thaumarchaeota. В ходе изучения различий в структурах микробных сообществ между фазами очистки воды выявлено специфичное микробное сообщество характерное для отстойников -Pseudomonas, Cetobacterium, Lactococcus -в период «искусственной зимовки», и не-классифицируемые прокариоты, Xan-thomonadaceae и Flavobacterium - при температурном оптимуме в системе УЗВ. Кроме того, определена доля архейного таксона Nitrocosmicus - на стадии финаль-

ной очистки при оптимальной температуре она оказалась выше, чем при низкой температуре среды в системе УЗВ.

В совокупности полученные данные демонстрируют целый ряд важных феноменов: различия по структуре микробио-мов, как между фазами очистки воды в пределах одного резервуара, так и между сходными фазами очистки между различными резервуарами.

Следовательно, мониторинг над состоянием естественной микробиомы в УЗВ с помощью метагеномного анализа, позволяет определить вариацию микробного состава в системе в зависимости от типов фильтрации, температурных режимов и т.д., оценить уровень риска возникновения инфекционной патологии, вызываемой группой условно-патогенной микрофлоры, что позволяет разработать, и корректировать лечебно-профилактические мероприятия.

Исследовательская работа выполняется в рамках бюджетной программы 217 «Развитие науки», по подпрограмме 1 02 «Грантовое финансирование научных исследований», по приоритету: 4. Науки о жизни и здоровье, по подприоритету: 4.1 Фундаментальные и прикладные исследования в области биологии. Проблемы экологии. Оценка состояния и проблемы сохранения биоразнообразия растительного и животного мира Республики Казахстан. Научные основы рационального использования и воспроизводства биологических ресурсов. В рамках проекта АР05135817 «Применение методов метагеномики в оценке состояния микробиома осетровых видов рыб и биофильтров установок замкнутого водоснабжения»

ЛИТЕРАТУРА:

1. Бормотова, С.В. Санитарное состояние аквакультуры осетровых и среды их обитания / С.В. Бормотова, Л.В. Ларце-ва, И.Ю. Рогаткина // Рыбное хозяйство. Серия: Аквакультура. - М.: ВНИЭРХ, 1995. - Вып. 2. - С. 1-7.

2. Гинаятов, Н.С. Выявление в участках УЗВ резервуаров возбудителя инфекционной патологии осетровых рыб / Н.С. Гинаятов, И.Н. Залялов, Н.Х. Серга-лиев // Материалы международной научно-

практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Знания молодых для развития ветеринарной медицины и АПК страны». - 2016. - С.49-50.

3. Гинаятов, Н.С. Сравнительная оценка эффективностей методов обеззараживания воды в установках замкнутого водоснабжения / Н.С. Гинаятов, И.Н. Заля-лов, Г.Г. Абсатиров, М.Г. Какишев, А.М. Жунусов // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана. - 2017. -№ 232 (IV). - С.43-46.

4. Гинаятов, Н.С. Идентификация возбудителя инфекционной патологии осетровых рыб в условиях УЗВ / Н.С. Ги-наятов, И.Н. Залялов, Г.Г. Абсатиров // Материалы международной научной конференции «Современные проблемы ветеринарной и аграрной науки и образования», посвященной 150-летию образования Государственной ветеринарной службы России. - 2016. - С.42-45.

5. Голованов, В.К. Температура и здоровье рыб. Этиологические, физиолого-биохимические и иммунологические аспекты / В.К. Голованов // Расширенные материалы IV Международной конференции «Проблемы патологии, иммунологии и охраны здоровья рыб и других гидробион-тов», - М.: Борок. - 2015. - С. 11-19.

6. Гридина, Т.С. Особенности микрофлоры биологической системы установки замкнутого водообеспечения // Материалы Международной научной конференции «Актуальные вопросы рыбного хозяйства и аквакультуры бассейнов южных морей России». - Ростов н/Д. - 2014. - С. 108-109.

7. Казарникова, А.В. Заболевания осетровых рыб при искусственном воспроизводстве и товарном выращиваний / А.В. Казарникова, Е.В. Шестаковская. -Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН. - 2005. - С. 179.

8. Пономарева, Е.Н. Состояние и особенности товарной аквакультуры в Южном макрорегионе России / Е.Н. Пономарева, М.Н. Сорокина, В.А. Григорьев // Материалы Международной научной конференции «Актуальные вопросы рыбного хозяйства и аквакультуры бассейнов юж-

ных морей России». - Ростов н/Д. - 2014. -С. 232-236.

9. Arndt, D. METAGEN assist: a comprehensive web server for comparative metagenomics / D. Arndt, J. Xia, Y. Liu [et al.] // Nucleic Acids Research. - 2012. - V. 40 (1). - P. 88-95.

10. Brunetti, R. Pseudomonas fluo-rescens infection in farmed Siberian sturgeon (Acipencer baerii) / R. Brunetti, F. Gasparri, S. Marturano [et al.] // Ittiopatologia. - 2006. - V. 3. - Р. 221-226.

11. Donkin, M.J. Bulking in aerobic biological systems treating dairy processing wastewaters / M.J. Donkin // Int. J. Dairy Technol. - 1997. - V. 50. - P. 67-72.

12. Edgar, R.C. Search and clustering orders of magnitude faster than / R.C. Edgar //

BLAST. Bioinformatics. - 2010. - V. 26(19). - P. 2460-2461.

13 Gulsen, T.A Study on bacterial hemorrhagic septicemia in farmed young Russian sturgeon in Turkey (Acipenser guel-denstaedtii) / T. Gulsen, T. Akayli, J. Korun [et al.] // Journal of Fisheries & Aquatic Sciences. - 2010. - V. 25(1). - P. 19-27.

14. Julia, W.P. Major bacterial diseases in aquaculture and their vaccine development / W.P. Julia, P.H. Klesius // CAB Reviews. - 2012. - V. 7 (48). - P. 1-16.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

15. Hu, L. Study on performance characteristics of SBR under limited dissolved oxygen / L. Hu, J. Wang, X. Wen [et al.] // Process Biochemistry. - 2005. - V. 40 (1). -P. 293-296.

СТРУКТУРА МИКРОБИОМА В УСТАНОВКАХ ЗАМКНУТОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ИХ СВЯЗЬ С ВОЗНИКНОВЕНИЕМ ИНФЕКЦИОННОЙ ПАТОЛОГИИ ОСЕТРОВЫХ РЫБ

Сергалиев Н.Х., Какишев М.Г., Залялов И.Н., Гинаятов Н.С., Нуржанова Ф.Х.

Резюме

В статье приведены результаты учета температурного режимами воды в УЗВ, а также анализа заболеваемости и летальности при инфекционной патологии, вызываемой условно-патогенной микрофлорой, среди осетровых рыб, на основании которых выявлена закономерность возникновения патологий в замкнутых условиях.

Определен микробиомный состав всех этапов очистки оборотной воды в системе УЗВ, используемой при выращивании осетровых рыб, с применением методов метагеноми-ки. Представлено научное обоснование влияния коррекции сезонных биоритмов, микробной структуры в системе УЗВ на заболеваемость осетров псевдомонозом. В ходе таксономического анализа полученных библиотек определены наиболее превалирующие доминанты микробных сообществ, также при проведении попарных сравнений сходных фаз очистки в различных резервуарах установлены специфические таксоны.

Полученные данные демонстрируют важный феномен: различия по структуре микро-биомов, как между фазами очистки воды в пределах одного резервуара, так и между аналогичными показателями при различных температурных режимах, что подчеркивает важность анализа микробиоты в условиях промышленной аквакультуры, так как ее влияние может оказаться существенным на здоровье и продуктивность выращиваемых рыб.

THE STRUCTURE OF THE MICROBIOME IN THE INSTALLATION OF CLOSED WATER SUPPLY AND THEIR RELATIONSHIP TO THE OCCURRENCE OF INFECTIOUS PATHOLOGY OF STURGEON

Sergaliyev N.Kh., Kakishev M.G., Zalyalov I.N., Ginayatov N.S., Nurzhanova F.Kh.

Summary

The article presents the results of taking into account the temperature regimes of water in installation of closed water supply (ICWS), as well as the analysis of morbidity and mortality in infectious pathology caused by opportunistic microflora among sturgeons, on the basis of which the

pattern of occurrence of pathologies in closed conditions is revealed.

The microbiome composition of all stages of circulating water purification in the ICWS used in sturgeon rearing was determined using metagenomics methods. The scientific substantiation of the effect of the correction of seasonal biorhythms, the microbial structure in the ICWS system on the incidence of sturgeon pseudomonosis is presented. During the taxonomic analysis of the obtained libraries, the most prevailing dominants of microbial communities were identified. When conducting pairwise comparisons of similar cleaning phases in specific tanks, specific taxa were established.

The data obtained demonstrate an important phenomenon: differences in the structure of mi-crobiomes both between the phases of water purification within the same tank and between similar indicators at different temperature conditions, which emphasizes the importance of microbiota analysis in industrial aquaculture, since its effect may be significant on the health and productivity of farmed fish.

Б01 10.31588/2413-4201-1883-243-3-245-249 УДК 636.22:619:616.993.1(470. 342)

СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ЗАРАЖЕННОСТИ НЕТЕЛЕЙ И КОРОВ ПРИ СПОНТАННОМ АНАПЛАЗМОЗЕ В КИРОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Скорнякова О.О. - к.в.н., доцент

ФГБОУ ВО «Вятская государственная сельскохозяйственная академия»

Ключевые слова: анаплазмоз, Anaplasma marginale, нетели, коровы, эпизоотология Keywords: Keywords: anaplasmosis, Anaplasma marginale, netels, cows, epizootology

Анаплазмоз крупного рогатого скота официально регистрируется в Кировской области с 2005 года. В ходе эпизоото-логического мониторинга за период с 2009 по 2010 год. средний процент зараженности крупного рогатого скота анаплазмозом в Кировской области составил 9,42 %. В результате были выделены три стационарно неблагополучных района (Вятско-Полянский, Малмыжский и Кильмезский), где зарегистрирован наибольший процент зараженных животных, который равнялся 89,57, 78,33 и 51,44 % соответственно. При микроскопии мазков из периферической крови крупного рогатого скота обнаружен возбудитель Anaplasma marginale. Парази-темия в среднем составила 5 -7 анаплазм в 100 полях зрения микроскопа, что свидетельствует об анаплазмоносительстве у исследованных животных. По данным микроскопических исследований, проведенным лабораториями Кировской области за 2007-2012 годы, анаплазмоносительство в стационарно неблагополучных районах регистрируется в течение всего года с тремя сезонными пиками: максимальным в

июне (экстенсивность инвазии (ЭИ) 96,99 %), некоторым снижением в октябре (ЭИ 78,12 %) и подъемом в феврале (ЭИ 85,71 %). В условиях области отмечаются два пика: максимальный - в ноябре (ЭИ 37,05 %) и в 2,2 раза ниже в мае (ЭИ 17,05 %) [2, 5]. Данные лабораторий различаются, так как исследуются на анаплазмоз преимущественно животные, предназначенные для племенной продажи. В эту категорию попадают бычки в возрасте до 1 года и телки в возрасте до 18 мес. По литературным данным молодняк клинически не болеет или переболевает легко, что связано с тем, что новорожденные животные получают с молоком матери антитела против анаплазм [4]. Анаплазмоносительство при спонтанном заражении чаще регистрируется у дойных животных и сопровождается анемией, маститами и снижением удоев [1].

Для точной диагностики и своевременной профилактики заболевания необходимо знать особенности сезонных вспышек и уровня паразитемии при спонтанной форме заражения дойных животных.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.