Гомеостаз некоторых функциональных систем и рост осетровых рыб в аквакультуре

Липидный обмен. Динамика содержания холестерина плазмы крови самок русского осетра характеризовалась его постепенным повышением по сравнению с исходным уровнем на 29,7, 49,7 и 62,6 %. Среднее значение этого показателя достигло к осенней бонитировки величины 4,30±0,512 ммоль/л. Выявлена его выраженная вариабельность во все сроки наблюдения (Cv 29,7-62,6 %). Через 5 месяцев содержания в пруду во время осенней бонитировки амплитуда показателя составила 0,38-10,91 ммоль/л. С учетом результатов квантильного анализа к средним можно отнести значения в интервале от 1,98 до 6,10 ммоль/л. Динамика содержания триглицеридов плазмы крови самок русского осетра немного отличалась от динамики содержания холестерина. Через 3 недели и через 5 месяцев содержание триглицеридов превысило исходный уровень на 40,7 и 43,5м% , что составило 4,17±0,893 и 4,26±0,461 ммоль/л соответственно. Однако через 4 месяца отмечалось преходящее повышение этого показателя на 128,4 % что составило 6,78±2,015 ммоль/л. Вариабельность данного признака во все сроки наблюдения была значительной (Сv - 71,0-103,0%). Квантильный анализ подтвердил высокую степень изменчивости этого показателя и позволил установить средний уровень его значений в интервале 0,85-7,85 ммоль/л. В отличие от других индикаторов липидного обмена, динамика содержания в-липопротеидов плазмы крови самок через 3 недели после операции характеризовалась тенденцией к снижению на 18,8%, однако в дальнейшем наблюдалась тенденция к повышение на 81,8% (через 4 месяца) и на 32,9% (через 5 месяцев). Через 5 месяцев содержания в прудах во время осенней бонитировки среднее значение содержания в-липопротеидов плазмы составило 2,21±0,381 ммоль/л. По результатам квантильного анализа к средним можно отнести значения признака в интервале от 0,55 до 3,17 ммоль/л.

Углеводный обмен. При исследовании углеводного обмена установлено достоверное уменьшение показателя глюкозы сыворотки во все сроки наблюдения после операции в пределах от 55,1% (через 4 месяца) до 31,4% (через 5 месяцев). Среднее содержание глюкозы сыворотки крови во время осенней бонитировки составило 2,43±0,098 ммоль/л при амплитуде 1,50-3,81 ммоль/л. Результаты квантильного анализа позволяют отнести к средним значения признака в интервале 2,06-2,65 ммоль/л.

Шкала выраженности признаков гомеостаза крови. Исследование крови самок русского осетра в течение первого сезона адаптации к условиям аквакультуры позволяет эффективно выявлять особенности гомеостаза системы эритрона и метаболического гомеостаз при помощи шкалы выраженности признаков, разработанной по результатам квантильного анализа (табл. 7).

Предлагаемый подход к оценке показателей гомеостаза крови позволяет повысить эффективность оценки адаптивных физиологических процессов при формировании маточных стад русского осетра для искусственного воспроизводства и товарного осетроводства.

Таблица 7 Шкала выраженности признаков системы эритрона и метаболического гомеостаза крови самок русского осетра через 5 месяцев содержания в прудах

2.2.2.3 Влияние перфторана на гомеостаз крови самок русского осетра при получении овулировавших ооцитов методом надрезания яйцевода

Интенсивное воздействие на самок русского осетра оказывает операционная травма при получении половых продуктов, даже при использовании наиболее щадящего метода надрезания яйцеводов (Подушка С.Б., 1999), что в комплексе с другими факторами может привести к гемодинамическим нарушениям и шоковому состоянию. Выполнено исследование воздействия перфторана на физиологическое состояние самок русского осетра после прижизненного получения овулировавших ооцитов. Самкам опытной группы сразу после операции прижизненного получения овулировавших ооцитов методом надрезания яйцевода в хвостовую вену вводили перфторан в дозе 1,5 мл/кг. Кровь для анализа брали из хвостовой вены через двое суток после операции перед отправкой в нагульные пруды.

Система эритрона. При анализе показателей системы эритрона выявлены достоверные различия между группой опыта и контроля по содержанию гемоглобина в крови и СОЭ (табл. 8). Содержание гемоглобина в крови особей опытной группы оказалось на 25,0% выше, чем в контроле. Среднее значение СОЭ в опытной группе оказалось на 16,1% ниже, чем в контрольной. В опытной группе величина СОЭ находилась в большинстве случаев в пределах 7-9 мм/час, а в контрольной - 10-12 мм/час.

Таблица 8 Показатели системы эритрона у самок русского осетра после введения перфторана

Выявлена тенденция к снижению содержания общего белка в сыворотке крови самок, получавших перфторан, значение которого в опытной группе оказалось на 19,2% меньше, чем в контрольной. Обнаружено достоверное снижение асолютного и относительного содержания альбумина сыворотки крови у самок опытной группы по сравнению с контролем - на 49,0% и 35,1% соответственно (табл.9).

Таблица 9 Содержание белков сыворотки крови у самок русского осетра после введения перфторана

Изучение активности аминотрансфераз сыворотки крови самок, получавших перфторан, выявило достоверное снижение активности АсАТ на 31,5% по сравнению с группой контроля (табл. 10).

Таблица 10 Активность аминотрансфераз сыворотки крови у самок русского осетра после введения перфторана

Липидный обмен. Исследование липидов плазмы выявило достоверное снижение содержания холестерина, триглицеридов и в_липопротеидов у самок после введения перфторана. Степень снижения по сравнению с контролем составила 54,2, 57,5 и 68,9% соответственно (табл. 11). Значительное снижение содержания липидов в сыворотке крови указывает у самок опытной группы указывает на выраженное метаболическое действие перфторана, механизмы которого требуют уточнения.

Таблица 11 Влияние перфторана на содержание липидов плазмы крови у самок русского осетра

Таким образом, введение перфторана самкам русского осетра приводит к уменьшению активности аминотрансфераз сыворотки, относящихся к индикаторам повреждения клеток различной природы, снижению СОЭ, являющейся неспецифическим индикатором повреждения, что можно рассматривать как проявление его протективного действия. Некоторые из обнаруженных метаболических эффектов (снижение содержания в сыворотке крови альбумина, холестерина, бета-липопротеидов) отражают, по видимому, наличие у перфторана выраженных сорбционных свойств (Мороз В.В., Крылов Н.Л., 1999). Полученные результаты дают основание рекомендовать перфторан для использования в комплексе реабилитационных мероприятий.

2.2.2.4 Гомеостаз крови бестера ремонтных групп

2.2.2.4.1 Гомеостаз крови трехгодовиков бестера после зимовки

Система эритрона. Количество эритроцитов в крови варьировало в пределах 0,53_1,39х1012 л-1 при среднем значении 0,97±0,035х1012 л-1. Анализ процентилей выявил диапазон средних значений 0,78_1,15х1012 л-1. Содержание гемоглобина в крови исследованных трехгодовиков бестера изменялось в пределах от 51,4 до 109,4 г/л при среднем значении 62,7±2,56 г/л. Результаты квантильного анализа дают основание считать средними значения данного показателя в интервале от 56,9 до 70,0 г/л. Среднее содержание гемоглобина в одном эритроците оказалось в интервале от 43,2 до 136,8 пг при среднем 80,6±3,04 пг. По итогам квантильного анализа к средним следует отнести значения этого показателя от 66,1 до 88,3 пг. СОЭ в группе изменялась от 2 до 7 мм/час при среднем значении 4,1±0,15 мм/час. Квантильный анализ позволил выделить средние значения СОЭ - 3,5-4,6 мм/час .

Белковый обмен. Показатель общего белка сыворотки крови трехгодовиков бестера после зимовки изменялся в пределах 11,1-40,2 г/л при среднем значении 22,0±1,14 г/л. Квантильный анализ дает основание выделить интервал средних значений данного показателя -15,7-27,1 г/л. Содержание альбумина в сыворотке крови исследованных трехгодовиков бестера было в пределах 2,76-9,68 г/л или 16,7-45,8 % от общего белка при среднем значении 5,97±0,260 г/л или 28,3±0,94 % соответственно. По результатам квантильного анализа средними следует считать значения данных показателей в интервале 4,80-7,21 г/л и 23,3-31,8% соответственно. Активность АсАТ и АлАТ в сыворотке крови трехгодовиков бестера после зимовки была в пределах 0,42_1,27 мккат/л и 0,12_1,09 мккат/л при среднем значении 0,0,92±0,026 мккат/л и 0,47±0,030 мккат/л соответственно. Квартильный размах оказался для АсАТ в пределах 0,82-0,94 мккат/л и для АлАТ в пределах 0,32_0,63 мккат/л. Отношение АсАТ/АлАТ в сыворотке крови трехгодовиковиков бестера после зимовки изменялось от 1,14 до 6,08 при среднем значении 2,25±0,153 и квартильном размахе 1,60-2,61. Выявлена положительная связь между активностью АсАТ и АлАТ (r=0,587), активностью АлАТ и содержанием холестерина (r=0,457), липопротеидов (r=0,588), триглицеридов (r=0,450), общего белка (r=0,483) и эритроцитов (r=0,467).

Липидный обмен. Содержание холестерина плазмы крови трехгодовиков бестера варьировало в пределах 0,11_7,90 ммоль/л, триглицеридов - в пределах 0,06_17,07 ммоль/л, в_липопротеидов - в пределах 0,02_3,99 г/л при среднем значении 2,20±0,321 ммоль/л, 4,18±0,771 ммоль/л и 1,21±0,153 г/л соответственно. Квантильный анализ позволил установить интервалы средних значений содержания в плазме холестерина - 0,37_4,23 ммоль/л, триглицеридов - 0,19_8,81 ммоль/л, в_липопротеидов - 0,59_1,78 г/л. Установлена выраженная вариабельность показателей липидного обмена у трехгодовиков бестера после зимовки (Cv 88,0_127,7%).

Шкала выраженности признаков гомеостаза крови. С учетом результатов квантильного анализа была разработана шкала выраженности исследованных признаков гомеостаза крови, включающая в себя семь диапазонов (табл. 12). Предлагаемая шкала позволяет выполнять индивидуальную оценку параметров гомеостаза крови трехгодовиков бестера при весенней бонитировке.

Таблица 12 Шкала выраженности признаков гомеостаза крови трехгодовиков бестера после зимовки

2.2.2.4.2 Гомеостаз крови трехгодовиков бестера, перенесшего операцию лапаротомии с морфологическим исследованием гонад

Система эритрона. Содержание гемоглобина и эритроцитов в крови бестера четвертого года выращивания, перенесшего лапаротомию, составило 53,4±1,39 г/л и 0,83±0,048х1012 л-1 соответственно. При сравнении с величиной этих показателей у трехгодовиков выявлено достоверное снижение на 27,7% и 14,1% соответственно. Отмечена также тенденция к уменьшению среднего содержания гемоглобина в эритроците, в то время как СОЭ увеличилась на 17,7%, достигнув уровня 4,8±0,16 (p<0,05). По результатам квантильного анализа к средним могут быть отнесены значения гемоглобина крови 47,2-60,2 г/л, эритроцитов 0,59-0,95х1012 л-1., среднего содержания гемоглобина в эритоците 54,6-87,8 пг, и СОЭ 4,0-5,3 мм/ч.

Белковый обмен. Показатель общего белка сыворотки крови трехгодовиков бестера после зимовки изменялся в пределах 11,1-40,2 г/л при среднем значении 22,0±1,14 г/л. Содержание альбумина в сыворотке крови исследованных трехгодовиков бестера было в пределах 2,76-9,68 г/л что составило 16,7-45,8 % от общего белка при среднем значении 5,97±0,260 г/л или 28,3±0,94 % соответственно. Содержание общего белка и содержание альбумина абсолютное сыворотки крови у бестера, перенесшего лапаротомию, повысилось на 31,1% и 45,4% по сравнению с весенним периодом. Отмечена также тенденция к повышению содержания альбумина относительного. Средние значения этих показателей составили 28,9±0,72 г/л, 8,68±0,193 г/л и 30,3±0,49 % соответственно. Квантильный анализ выявил особенности распределения значений показателей содержания белков сыворотки крови. Установлено, что в данной группе бестера средними можно считать значения общего белка 26,2_31,1 г/л, абсолютного содержания альбумина 8,01_9,57 г/л, относительного содержания альбумина 28,1_32,8 %.Активность АсАТ и АлАТ в сыворотке крови четырехгодовиков бестера, перенесших лапаротомию, по сравнению с весенним периодом достоверно повысилась на 20,7% и 93,6% достигнув уровня 1,11±0,059 мккат/л и 0,91±0,083 мккат/л соответственно. Отношение АсАТ/АлАТ, напротив, снизилось на 41,7%, и составило 1,31±0,083. Наблюдаемые изменения могут быть следствием усиления обменных процессов. Корреляционный анализ выявил уменьшение выраженности связи между активностью АсАТ и АлАТ (r=0,353).

Липидный обмен. Содержание холестерина плазмы крови трехгодовиков бестера варьировало в пределах 0,11_7,90 ммоль/л, триглицеридов - в пределах 0,06_17,07 ммоль/л, в_липопротеидов - в пределах 0,02_3,99 г/л при среднем значении 2,20±0,321 ммоль/л, 4,18±0,771 ммоль/л и 1,21±0,153 г/л соответственно. Квантильный анализ позволил установить интервалы средних значений содержания в плазме холестерина - 0,37_4,23 ммоль/л, триглицеридов - 0,19_8,81 ммоль/л, в_липопротеидов - 0,59_1,78 г/л. Полученные результаты указывают на резко выраженную вариабельность показателей липидного обмена у трехгодовиков бестера после зимовки, что подтверждается высокими значениями коэффициента вариации в пределах 88,0_127,7%. Выявлена сильная положительная корреляция по критерию Пирсона между показателями холестерина и триглицеридов (r=0,874), холестерина и в_липопротеидов (r=0,878), триглицеридов и в_липопротеидов (r=0,920).

Шкала выраженности признаков гомеостаза крови. По данным квантильного анализа разработана шкала выраженности исследованных признаков гомеостаза крови, позволяющая различать до семи диапазонов и выполнять индивидуальную оценку трехгодовиков бестера после лапаротомии (табл. 13).

Таблица 13 Шкала выраженности признаков гомеостаза крови трехгодовиков бестера, перенесших лапаротомию с морфологическим исследованием гонад

2.2.2.5 Гомеостаз крови сеголетков стерляди в условиях аквакультуры

Система эритрона. Количество эритроцитов в крови изменялось в пределах 0,66-1,51х1012 л-1 при среднем 1,021±0,045х1012 л-1. Содержание гемоглобина в крови исследованных сеголетков стерляди варьировало в пределах от 55,9 до 82,5 г/л при среднем значении 67,46±1,31 г/л. Важный показатель, отражающий физиологические процессы кроветворения, - содержание гемоглобина в одном эритроците, значение которое варьировало у исследованных особей от 43,5 до 103,0 пг при среднем 69,39±3,18 пг.

Белковый обмен. Содержание общего белка в сыворотке крови исследованных сеголетков стерляди было в пределах 20,1-32,9 при среднем значении 25,9±0,64 г/л; альбумина - в пределах 6,46-10,72 при среднем значении 8,935±0,180 г/л. Результаты квантильного анализа показателей белков сыворотки крови, позволяющие оценивать выраженность признака при индивидуальной оценке особей, дают основание отнести к средним значения в интервалах 22,4-27,6 г/л для общего белка, и 8,43-9,59 г/л для альбумина.

Липидный обмен. Показатели содержания холестерина в сыворотке крови сеголетков стерляди изменялись в пределах 2,047_3,713 ммоль/л, триглицеридов - в пределах 5,051-11,073 ммоль/л, в_липопротеидов - в пределах 1,407-3,719 г/л при среднем значении 2,8507±0,0803 ммоль/л, 7,4245±0,3090 ммоль/л и 2,1603±0,1058 г/л соответственно. Результаты квантильного анализа показателей липидного обмена позволяют при индивидуальной оценке считать средними значения в интервале: для холестерина - 2,547-3,070 ммоль/л, для триглицеридов - 6,321-8,187 ммоль/л, для в_липопротеидов - 1,805-2,220 г/л.

Углеводный обмен. Содержание глюкозы в сыворотке крови исследованных сеголетков стерляди изменялось весьма значительно - от 0,15 до 3,13 ммоль/л при среднем значении 1,389±0,164. Квантильный анализ данного показателя позволяет считать средними значения в интервале 0,69-1,90 ммоль/л.

Шкала выраженности признаков гомеостаза крови. С учетом результатов квантильного анализа разработана шкала выраженности исследованных признаков гомеостаза крови сеголетков стерляди при бассейновом выращивании, позволяющая различать до семи диапазонов (табл. 14).

Таблица 14 Шкала выраженности признаков гомеостаза крови сеголетков стерляди

2.2.3 Компьютерное имитационное моделирование роста осетровых рыб в аквакультуре

2.2.3.1 Функции и основные структурные элементы модели роста осетровых рыб при индустриальном выращивании

Технология индустриального выращивания осетровых рыб требует их разделения на однородные размерно_весовые группы, взвешивание и учет численности в начале и в конце каждого периода выращивания, расчет суточного рациона с учетом нормы кормления, зависящей от живой массы и температуры воды. Поэтому имитационная модель роста осетровых рыб должна обладать функциональными возможностями, позволяющими вводить исходные параметры выращивания, рассчитывать рационы и динамику массы рыб и оценивать эффективность выращивания после ввода данных контрольного взвешивания. При анализе предметной области можно выделить три главных фактора, взаимодействие которых определяет эффективный рост при индустриальном выращивании: масса рыб, продуктивное действие корма, время.

Масса рыб. Моделирование массы и ее изменения осуществляется показателями живой массы, биомассы, абсолютного и относительного прироста, коэффициента массонакопления, удельной скорости роста. При оценке относительных приростов за период выращивания обычно определяют удельную скорость роста, однако, с учетом существующей практики назначения суточного рациона в расчете на живую массу к началу суток выращивания, нами предложено вычислять среднесуточный относительный прирост.

Продуктивное действие корма. Моделирование величины ожидаемого относительного прироста при нормированном кормлении может быть достигнуто двумя путями. Первый путь - это расчет величины продуктивного действия суточного рациона с учетом кормового коэффициента, исходя из нормы кормления в зависимости от живой массы и температуры воды по рекомендациям разработчиков корма. Второй путь - определение ожидаемого относительного прироста за сутки в рамках стандартной модели массонакопления с вычислением соответствующей нормы кормления и суточного рациона.

Время. Единицей измерения времени в имитационной модели роста осетровых рыб в индустриальной аквакультуре целесообразно считать сутки, так как продолжительность и периодичность практически всех рыбоводных процессов измеряется сутками. При колебаниях температуры интенсивность обменных процессов у осетровых рыб изменяется, что приводит к изменению как пищевой активности, так и скорости роста. Измерение продолжительности выращивания календарными сутками не дает возможности корректно прогнозировать и оценивать рост, если температура воды изменяется. Для корректного имитационного моделирования роста осетровых рыб в реальных условиях необходимо численными методами охарактеризовать зависимость роста от температуры.

2.2.3.2 Моделирование нормы кормления осетровых рыб численными методами

2.2.3.2.1 Аппроксимация зависимости нормы кормления от живой массы и температуры воды уравнениями регрессии

Аппроксимация зависимости нормы кормления бестера стартовым комбикормом Ст_07 от живой массы при температуре воды 20 ?С. Суточные нормы кормления стартовым комбикормом Ст-07, разработанные сотрудниками ЦНИОРХа, рекомендуют величины норм кормления для интервалов величин живой массы (Попова А.А. и др., 1987). Проанализировано два варианта исходных данных, отличавшихся тем, что значения живой массы рыб в первом варианте соответствовали верхней границе интервала в суточных нормах кормления при температуре воды 20 ?С, а во втором - нижней. Значения коэффициента регрессионного уравнения степенной функции оказались в пределах 7,7315_8,789, коэффициента - в пределах от _0,3023 до _0,3547. Ожидаемая скорость роста, оцененная по величине коэффициента массонакопления для двух вариантов параметров аппроксимирующего уравнения степенной функции при кормовом коэффициенте в пределах 0,8_1,2, оказалась в первом варианте в границах 0,070-0,107, во втором - в границах 0,058-0,100.

Аппроксимация зависимости нормы кормления осетровых рыб стартовыми комбикормами Ст_ОБ_1Аз и Ст_4Аз от живой массы при температуре воды 20 ?С. Табличные нормы кормления стартовыми комбикормами для осетровых рыб Ст-ОБ-1Аз и Ст-4Аз, разработанные сотрудниками АзНИРХ в начале 1980-х годов, предлагают величину нормы кормления для интервалов живой массы (Щербина и др., 1985; Абросимова и др., 1985, 1989). Также как и для комбикорма Ст-07, проанализировано два варианта исходных данных: значения живой массы рыб в первом варианте соответствовали верхней границе интервала в суточных нормах кормления, во втором - нижней. Результаты регрессионного анализа зависимости нормы кормления стартовыми комбикормами Ст-ОБ-1Аз и Ст-4Аз при температуре воды 20  ?С от живой массы выявили значения коэффициента a уравнения степенной функции для двух вариантов эксперимента в пределах 6,3744-10,2388, коэффициента b - в пределах от -0,1587 до -0,4318. Расчетная величина коэффициента массонакопления при выявленных параметрах уравнения регресии и при кормовом коэффициенте 0,8_1,2 оказалась для первого варианта в пределах 0,074_0,140, для второго - в пределах 0,035-0,103.

Аппроксимация зависимости нормы кормления осетровых рыб комбикормами «Аллер Аква» от живой массы при оптимальной температуре воды. Рекомендации по нормированию корма «Аллер Аква» для осетровых рыб в табличной форме отличаются тем, что даны границы максимальной и минимальной нормы кормления для фиксированных значений живой массы. В первом варианте исходных данных, подвергнутых регресионному анализу, нормы кормления соответствовали максимальным, а во втором - минимальным рекомендованным величинам.Установлено, что значения коэффициента a для двух вариантов опыта изменялись в пределах 8,6331-9,0452; а коэффициента b - в пределах от -0,2846 до - 0,3105. Анализ ожидаемой скорости роста при кормовом коэффициенте 0,8_1,2 выявил выраженную изменчивость величины коэффициента массонакопления как в первом варианте - в пределах 0,069_0,171, так и во втором - в пределах 0,068-0,131. Отмечена также значительная зависимость коэффициента массонакопления от живой массы.

Аппроксимация зависимости нормы кормления осетровых рыб комбикормами «Аквавалент_Профи» от живой массы при температуре воды 20 ?С. Табличные нормы кормления осетровых рыб комбикормами «Аквавалент_Профи» предлагают их фиксированные величины для интервалов живой массы. При вычислении коэффициентов уравнения регрессии нами было использовано два варианта исходных данных, которые различались тем, что в первом варианте значения живой массы рыб соответствовали верхней границе интервалов, а во втором - нижней. Результаты регрессионного анализа установили установили варьирование коэффициента а в границах 5,6774-6,0472, коэффициента b -- от -0,2710 до -0,2336. Анализ ожидаемой скорости роста показал ее выраженную изменчивость: в первом варианте можно прогнозировать величину коэффициента массонакопления в пределах 0,056_0,161, во втором - в пределах 0,050-0,114. Так же как и в предыдущих случаях, выявлена вариабельность коэффициента массонакопления при изменении живой массы.

Аппроксимация температурного коэффициента к нормам кормления осетровых рыб. Для учета влияния температурного фактора на норму кормления в модель введен температурный коэффициент, показывающие отношение величины нормы кормления при фактической температуре воды к ее величине при стандартных условиях. Аппроксимация температурного коэффициента к нормам кормления выполнена методом регрессионного анализа имеющихся табличных данных, предлагаемых разработчиками кормов. Установлено, что температурный коэффициент к нормам кормления стартовым комбикормом СТ-07 при изменении температуры воды в интервале от 13?С до 27?С аппроксимируется уравнением полиномиальной функции второй степени со следующими параметрами:

Параметры полиномиального уравнения приведены в формуле:

(4)

где - температурный коэффициент, - температура в ?С.

Достоверная аппроксимация температурного коэффициента к нормам кормления стартовым комбикормом для осетровых «Аквавалент_Профи» при изменении температуры воды в интервале от 14?С до 26?С была достигнута полиномом второй степени со следующими параметрами:

(5)

где - температурный коэффициент; - температура водной среды.

Аппроксимация температурного коэффициента для продукционных кормов «Аквавалент_Профи» в пределах от 4?С до 28 ?С получена уравнением полиномиальной функции четвертой степени (в экспоненциальной форме) со следующими параметрами:

(6)

где - температурный коэффициент; - температура водной среды.

Сравнение величины температурного коэффициента, получаемого по рекомендациям к кормленияю кормами СТ_07 и «Аквавалент_Профи», показывает, что в первом случае данный коэффициент прямо пропорционален изменению интенсивности обмена по отношению к стандартному, а во втором - несколько меньше. Таким образом, стратегия нормирования корма «Аквавалент Профи» является более осторожной и связана с меньшим риском непродуктивных затрат корма.

2.2.3.2.2 Расчет нормы кормления осетровых рыб по коэффициенту массонакопления

В результате анализа стандартной модели массонакопления установлено, что норма кормления может быть рассчитана по формуле:

 (7)

где - норма кормления, %; - живая масса; коэффициент массонакопления; - кормовой коэффициент.

Величина коэффициента массонакопления может быть определена эмпирически, исходя из результатов выращивания в заданных условиях, или из рыбоводно-биологических нормативов выращивания осетровых рыб в определенной рыбоводной зоне. Для корректного определения значения коэффициента массонакопления выращивание следует осуществлять при стандартном температурном режиме, либо продолжительность выращивания должна быть приведена к стандартным условиям. Нами выполнен анализ бионормативов при бассейновом выращивании осетровых рыб в VI рыбовдной зоне (Васильева Л.М. и др., 2006). Установлено, что наибольшая величина коэффициента массонакопления характерна для бестера и белуги (на уровне 0,100-0,126), наименьшая - для стерляди (0,070-0,087). Прогнозируя рост рыбы путем изменения коэффициента массонакопления в установленных пределах, можно целенаправленно планировать индивидуальную траекторию выращивания для конкретного объекта аквакультуры в меняющихся экологических условиях. Расчет нормы кормления по коэффициенту массонакопления через величины ожидаемого прироста массы и кормового коэффициента позволяет эффективно управлять стратегией выращивания в зависимости от видовой или гибридной принадлежности объекта. Поэтому при реализации имитационной модели роста расчет нормы кормления осуществляли с помощью этого подхода.

2.2.3.3 Описание и функционирование компьютерной имитационной модели роста осетровых рыб в электронных таблицах

В состав компьютерной имитационной модели роста осетровых рыб введено четыре электронных таблицы: «Параметры», «Вычисления», «Кормление» и «Результаты», размещенных на одноименных листах книги в файле программы Microsoft Excel.

Таблица «Параметры» предусматривает возможность ввода и корректировки следующих параметров: номер бассейна, вид рыбы, возраст рыбы, наименование корма, дата начала выращивания, температура воды ожидаемая на период выращивания, температура воды фактическая на период выращивания, живая масса фактическая на начало и конец выращивания по результатам контрольных взвешиваний, коэффициент массонакопления ожидаемый, кормовой коэффициент ожидаемый, число рыб в рыбоводной емкости, коэффициент коррекции суточного рациона в пределах от 0 до 1,00, площадь бассейна. Поскольку таблица «Параметры» предназначена для ввода и корректировки данных, она по умолчанию не защищена от случайных изменений. Однако после ввода и проверки параметров лист, на котором она размещена можно защитить паролем через пункт меню «Защита» в панели инструментов «Сервис».

Таблица «Вычисления» предназначена для автоматического вычисления параметров структурных элементов модели в динамике. Отражаемые им данные изменяются при изменении таблицы «Параметры». Таблица доступна для просмотра и печати, но защищена от случайного или несанкционированного изменения паролем. В первых пяти строках таблицы отражается ее название, номер бассейна, вид и возраст выращиваемой рыб и наименование корма путем ссылки на соответствующие ячейки таблицы «Параметры». В составе таблицы «Вычисления» имеется 18 элементов в виде столбцов, в которых выполняются вычисления: дата, продолжительность выращивания, температурный коэффициент ожидаемый, продолжительность выращивания ожидаемая, температурный коэффициент фактический, продолжительность выращивания фактическая, живая масса ожидаемая, коэффициент массонакопления фактический, относительный прирост за сутки ожидаемый, среднесуточный относительный прирост за сутки ожидаемый, среднесуточный относительный прирост фактический, норма кормления, коэффициент коррекции суточного рациона, кормовой коэффициент фактический, биомасса фактическая, биомасса ожидаемая, плотность посадки фактическая, плотность посадки ожидаемая, суточный рацион, затраты корма.

Таблица «Кормление», предназначена для просмотра и распечатки рассчитанных суточных рационов и дополнительной информации, связанной с кормлением. В составе таблицы имеется 10 структурных элементов: дата, живая масса ожидаемая, число рыб, биомасса ожидаемая, относительный прирост за сутки ожидаемый, кормовой коэффициент ожидаемый, норма кормления, коэффициент коррекции суточного рациона, суточный рацион, затраты корма.

Таблица «Результаты» предназначена для просмотра и распечатки результатов выращивания. В состав этой таблицы включено 19 структурных элементов: бассейн, вид, возраст, корм, дата начала выращивания, дата окончания выращивания, продолжительность выращивания в календарных сутках, продолжительность выращивания в стандартных сутках, живая масса в начале периода выращивания, живая масса в конце периода выращивания, число рыб в начале периода выращивания, число рыб в конце периода выращивания, биомасса рыб в начале периода выращивания, биомасса рыб в конце периода выращивания, затраты корма, кормовой коэффициент ожидаемый, кормовой коэффициент фактический, коэффициент массонакопления ожидаемый, коэффициент массонакопления фактический, среднесуточный относительный прирост фактический.

Разработанная модель позволяет с высокой эффективностью производить имитационное компьютерное моделирование роста и продуктивности осетровых рыб при интенсивном кормлении в индустриальной аквакультуре.

3. ВЫВОДЫ

Проведенные исследования по изучению репродуктивного статуса, гомеостаза крови и моделированию роста осетровых рыб в аквакультуре позволяют сделать следующие выводы.

Выявлены видоспецифические закономерности варьирования репродуктивных показателей самок русского осетра, севрюги и стерляди при получении овулировавших ооцитов методом надрезания яйцевода, которые могут быть использованы при их селекционной оценке.

Развитие гонад у бестера ремонтных групп в возрасте от трех до восьми лет при комбинированной технологии выращивания в условиях Юга России находится у самок в большинстве случаев на II стадии зрелости яичника, у самцов - на различных стадиях зрелости семенника, вплоть до IV. Прижизненное распознавание пола путем визуального исследования гонад при лапаротомии с последующим установлением оптимального соотношения самок и самцов в ремонтных группах следует выполнять на стадии трехгодовика во время весенней бонитировки, учитывая, что эффективность визуального определения половой принадлежности на стадии трехгодовика составляет для самок 90,2%, для самцов 40,7%.

Установлены параметры варьирования показателей гомеостаза крови у самок русского осетра после операции прижизненного получения овулировавших ооцитов методом надрезания яйцевода. Определена динамика показателей гомеостаза крови самок русского осетра в течение первого сезона адаптации к условиям аквакультуры при содержании в прудах. По результатам квантильного анализа частоты встречаемости различных значений признаков системы эритрона и метаболического гомеостаза крови разработана шкала для оценки их выраженности при анализе состояния физиологической адаптации.

Показано протективное влияние введения перфторана самкам русского осетра после операции прижизненного получения овулировавших ооцитов методом надрезания яйцевода на гомеостаз крови.

Установлена степень изменчивости показателей гомеостаза крови у трехгодовиков бестера до и после операции лапаротомии с морфологической оценкой гонад. Разработана шкала для оценки выраженности признаков гомеостаза крови, которая может быть использована при анализе состояния физиологической адаптации трехгодовиков бестера.

Исследована параметры гомеостаза крови сеголетков стерляди при бассейновом выращивании. Разработана шкала выраженности признаков гомеостаза крови сеголетков стерляди для использования при оценке состояния их физиологической адаптации.

Обоснована функциональность и структура имитационной модели роста осетровых рыб при индустриальном выращивании. Установлены подходы к моделированию нормы кормления осетровых рыб в зависимости от живой массы и температуры воды численными методами (по уравнению регрессии и коэффициенту массонакопления). Разработана компьютерная имитационная модель роста осетровых рыб в электронных таблицах, позволяющая эффективно моделировать динамику живой массы и суточных рационов при индустриальном выращивании.

4. Сведения о практическом использовании научных результатов

Результаты выполненных исследований используются в практике аквакультуры осетровых рыб в Астраханской области при осуществлении рыбоводных процессов на ООО "Ника-АСТ" и при планировании и осуществлении экспериментальных работ по испытанию питательности новых кормов в ООО "ЭкоКорм", что подтверждается актами внедрения результатов диссертационного исследования. Кроме того, научные результаты выполненных исследований используются в ГОУ ВПО «Астраханский государственный университет» в учебном процессе на кафедре физиологии и морфологии человека и животных при чтении лекций и проведении практических и факультативных занятий по курсам «Физиология человека и животных», «Адаптационные механизмы человека и животных» и на кафедре зооинженерии и морфологии животных при чтении лекций и проведении практических занятий по курсам «Разведение сельскохозяйственных животных», «Селекция сельскохозяйственных животных», «Кормление животных», «Зоокультура».

5. Рекомендации по использованию научных выводов

При формировании маточных стад осетровых рыб для повышения их продуктивности целесообразно выполнять отбор по результатам селекционной оценки репродуктивного статуса самок русского осетра, севрюги и стерляди при получении овулировавших ооцитов методом надрезания яйцевода с использованием шкалы выраженности индекса гаметосоматической продуктивности, массы ооцита и относительной плодовитости, различая семь градаций этих признаков.

Оптимальное соотношение самок и самцов в ремонтных группах бестера, выращиваемых по комбинированной технологии в условиях Юга России, устанавливать в возрасте трехгодовика после прижизненного распознавания пола при лапаротомии с визуальным исследованием гонад.

Оценку индикаторов гомеостаза крови самок русского осетра после операции прижизненного получения овулировавших ооцитов методом надрезания яйцевода и в конце первого сезона адаптации к искусственным условиям содержания во время осенней бонитировки следует выполнять по шкале их выраженности. Целесообразно в комплекс реабилитационных мероприятий самок русского осетра после прижизненного получения овулировших ооцитов включать внутривенное введение перфторана в дозе 1,5 мл на кг живой массы.

Состояние физиологической адаптации трехгодовиков бестера во время весенней бонитировки, а также через 1,5 месяца после выполнения лапаротомии с морфологическим исследованием гонад устанавливать по шкале выраженности индикаторов гомеостаза крови, включающей семь градаций признака.

Оценку состояния физиологической адаптации сеголетков стерляди при бассейновом выращивании проводить по индикаторам гомеостаза крови с использованием шкалы их выраженности.

Моделирование роста осетровых рыб в индустриальной аквакультуре осуществлять в электронных таблицах, позволяющих моделировать динамику живой массы рыб и суточные рационы численными методами в зависимости от заданных параметров выращивания (начальная живая масса, температура воды, коэффициент массонакопления, ожидаемый кормовой коэффициент).

Список работ, опубликованных по теме диссертации (62)

Монографии (2)

1. Лозовская М.В. Зоокультура: состояние и перспективы развития Текст: монография / М.В. Лозовская, Г.И. Блохин, А.Р. Лозовский, А.П. Калмыков, В.В. Федорович.- Астрахань: ИД «Астраханский университет», 2007. - 285 с.

2. Лозовский, А.Р. Моделирование продуктивности осетровых рыб при интенсивном выращивании Текст / Лозовский А.Р. - Астрахань: ИД «Астраханский университет», 2008.- 114 с.

Статьи в ведущих научных изданиях, рекомендованных ВАК для докторских (9)

1. Лозовская, М.В. Свободнорадикальное окисление липидов у межродовых и межвидовых гибридов осетровых на ранних этапах онтогенеза [Текст] / Лозовская М.В., Лозовский А.Р.// Бюллетень экспериментальной биологии и медицины.- 2002.- Том 134, № 10.- С.387-389.

2. Лозовский, А.Р. Динамическая информационная модель роста осетровых рыб в индустриальной аквакультуре Текст / А.Р. Лозовский, Ю.В. Алтуфьев // Южно-Российский вестник геологии, географии и глобальной энергии.- 2006.- № 3(16). - С. 162-169.

3. Лозовский, А.Р. Отбор самок русского осетра по показателям плодовитости Текст / Лозовский А.Р., Лозовская М.В. // Вестник Оренбургского государственного университета. Проблемы экологии Южного Урала. Часть 2.- 2007.- Выпуск 75. - С. 196-198.

4. Лозовский, А.Р. Изменчивость физиологических показателей крови сеголетков стерляди Текст / Лозовский А.Р., Лозовская М.В. // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Специальный выпуск "XIII конгресс "Экология и здоровье человека". - 2008. - Том 1. - С. 177-179.

5. Лозовский, А.Р. Оптимизация норм кормления осетровых рыб комбикормами «Аллер Аква» с использованием электронных таблиц Текст / Лозовский А.Р. // Аграрная наука.- 2008. - № 11. - С. 31-33.

6. Лозовский, А.Р. Селекционная оценка плодовитости самок осетровых рыб после прижизненного получения овулировавших ооцитов Текст / Лозовский А.Р., Лозовская M.В. // Аграрная наука.- 2008. - № 12. - С. 22-24.

7. Лозовский, А.Р. Селекция самок стерляди по показателям плодовитости после прижизненного получения овулировавшей икры Текст / Лозовский А.Р., Скрипниченко Г.Г. // Зоотехния. - 2009.- № 3. - С. 7-8.

8. Лозовский, А.Р. Репродуктивный гомеостаз самок осетровых рыб в аквакультуре Текст / Лозовский А.Р. // Естественные науки.- 2009. - №1(26).- С. 44-48.

9. Лозовский, А.Р. Гомеостаз крови самок русского осетра после получения овулировавших ооцитов методом надрезания яйцевода Текст / Лозовский А.Р., Теплый Д.Л. // Естественные науки.- 2009. - №1(26).- С. 49-55.

Статьи в электронных научных журналах, рекомендованных ВАК (3)

1. Шевлякова, Н.В. Влияние перфтордекалина на эмбриогенез и выживаемость молоди осетровых рыб при моделировании гипоксии [Электронный ресурс] / Шевлякова Н.В., Лозовский А.Р. // Medline.ru: Российский биомедицинский журнал. - 2004. - Том 5, статья 40. - С. 146-147. URL: http://www.medline.ru/public/art/tom5/art8-perf27.phtml

2. Шевлякова, Н.В. Физиологические показатели русского осетра, прооперированного для получения икры, после введения перфторана [Электронный ресурс] / Шевлякова Н.В., Лозовский А.Р. // Medline.ru: Российский биомедицинский журнал. - 2004. - Том 5, статья 76. - С. 227-228. URL:http://www.medline.ru/public/art/tom5/art8-perf63.phtml

3. Шевлякова, Н.В. Химически инертные перфторуглероды повышают выживаемость и ускоряют развитие гидробионтов [Электронный ресурс] / Шевлякова Н.В., Чижов А.Я., Маевский Е.И., Лозовский А.Р., Асланиди К.Б. // Medline.ru: Российский биомедицинский журнал. - 2004. - Том 5, статья 84. - С. 246-247. URL:http://www.medline.ru/public/art/tom5/art8-perf71.phtml

4. Статьи в прочих рецензируемых научных журналах (5):

5. Лозовский, А.Р. Управление половой структурой ремонтно-маточных стад осетровых [Текст] / Лозовский А.Р., Дегтярева С.С. // Естественные науки.- 2003.- № 6.- С. 12-16.

6. Лозовский, А.Р. Плодовитость осетровых рыб при прижизненном получении овулировавшей икры [Текст] / Лозовский А.Р. // Вестник Московского государственного областного университет. Серия: «Естественные науки». - 2006.- № 6. - С.72-78.

7. Лозовский, А.Р. Прижизненная оценка развития гонад у бестера ремонтных групп [Текст] / Лозовский А.Р. // Вестник Московского государственного областного университет. Серия: «Естественные науки». - 2006.- № 6. - С.107-112.

8. Шамарданов, Н.Ш. Продуктивность самок севрюги в условиях искусственного воспроизводства Текст / Шамарданов Н.Ш., Лозовский А.Р. // Естественные науки.- 2008. - №3(24).- С. 78-81.

9. Лозовский, А.Р. Плодовитость самок русского осетра в новых технологических условиях Текст / Лозовский А.Р., Лозовская М.В., Шамарданов Н.Ш. // Естественные науки.- 2008. - №3(24).- С. 72-75.

Статьи в сборниках материалов международных научных конференций (34)

1. Лозовский, А.Р. Центильные показатели размерно-массовых признаков при отборе в ремонтные группы осетровых [Текст] / Лозовский А.Р. Лозовская М.В., Шевлякова Н.В., Федосеева Е.А., Дегтярева С.С. // Аквакультура осетровых рыб: Достижения и перспективы развития: Материалы докладов II Международной научно-практической конференции.- Астрахань, 2001.- С. 25-28.

2. Федосеева, Е.А.Сезонная динамика содержания белков сыворотки крови у разновозрастных осетровых, содержащихся в РМС [Текст] / Федосеева Е.А., Лозовский А.Р , Шевлякова Н.В. // Аквакультура осетровых рыб: Достижения и перспективы развития: Материалы докладов II Международной научно-практической конференции.- Астрахань, 2001.- С. 39-41.

3. Лозовская, М.В.Влияние зимовки на физиологическое состояние годовиков гибридов русского осетра со стерлядью и русского осетра с шипом [Текст] / Лозовская М.В., Лозовский А.Р., Федосеева Е.А., Яковлева А.П., Высокогорская В.А. //Аквакультура осетровых рыб: Достижения и перспективы развития: Материалы докладов II Международной научно-практической конференции.- Астрахань, 2001.- С. 102-104.

4. Шевлякова, Н.В. Влияние перфтордекалина на эмбриогенез и выживаемость молоди рыб в условиях дефицита кислорода [Текст] / Шевлякова Н.В., Лозовский А.Р , Тяпугин В.В. //Аквакультура осетровых рыб: Достижения и перспективы развития: Материалы докладов II Международной научно-практической конференции.- Астрахань, 2001.- С. 124-125.

5. Лозовский А.Р. Определение критериев корректирующего отбора осетровых рыб в маточное стадо [Текст] / Лозовский А.Р., Лозовская М.В., Шевлякова Н.В., Федосеева Е.А. // Проблемы и перспективы развития аквакультуры в России. Материалы Международной научно-практической конференции.- Краснодар, 2001.- С. 72-72.

6. Федосеева, Е.А. Белки крови гибрида русского осетра со стерлядью при товарном выращивании в бассейнах [Текст] / Федосеева Е.А., Лозовская М.В., Лозовский А.Р // Проблемы аквакультуры и функционирования водных экосистем. Материалы Международной научно-практической конференции молодых ученых.- Киев, 2002.- С.129-130.

7. Шевлякова, Н.В. Влияние перфтордекалина на эмбриогенез и выживаемость молоди осетровых рыб

8. Дегтярева, С.С. Адаптационные физиологические реакции бестера ремонтных групп после обследования гонад методом лапаротомии [Текст] / Дегтярева С.С., Лозовский А.Р. // Эколого-физиологические проблемы адаптации. Материалы XI Международного симпозиума.- М.: РУДН, 2003.- С. 162-163.

9. Лозовский, А.Р. Проблема при моделировании гипоксии [Текст] / Шевлякова Н.В., Лозовский А.Р. // Перфторуглеродные соединения в медицине и биологии. Сборник материалов XII Международной конференции. - Пущино, 2002.- С. 154-156.

10. Шевлякова, Н.В. Влияние перфторана на физиологическое состояние самок русского осетра после прижизненного получения овулировавшей икры [Текст] / Шевлякова Н.В., Лозовский А.Р. // Эколого-физиологические проблемы адаптации. Материалы XI Международного симпозиума.- М.: РУДН, 2003.- С. 628-629.адаптации к искусственным условиям диких производителей русского осетра [Текст] / Лозовский А.Р. // Животные в антропогенном ландшафте. Материалы I Международной научно-практической конференции. - Астрахань, 2003.- С. 100-102.