Композиция биологически активных препаратов для повышения выживаемости осетровых рыб при искусственном воспроизводстве
Владельцы патента RU 2453112:
Федеральное агентство по рыболовству Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный технический университет" (RU)
Тихомиров Андрей Михайлович (RU)
Изобретение относится к рыбоводству, в частности к созданию многокомпонентной композиции - биологически активного препарата для повышения выживаемости посадочного материала при искусственном воспроизводстве осетровых рыб. Композиция биологически активного препарата для повышения выживаемости осетровых рыб при искусственном воспроизводстве включает следующие компоненты, мас.%: эпибрассинолид - 22.73%, при концентрации 10-15 мг/л, гидроксикоричные кислоты - 23.86%, при концентрации 10-13 мг/л, оротат калия - 53.41%, при концентрации 10-14 мг/л. Использование предлагаемого изобретения позволит повысить выживаемость осетровых рыб на ранних стадиях онтогенеза. 4 табл.
Изобретение относится к рыбоводству, в частности к созданию многокомпонентного средства для повышения выживаемости посадочного материала при искусственном воспроизводстве и товарном выращивании осетровых рыб.
Известен биологически активный препарат "Эпин-экстра", действующей субстанцией которого является эпибрассинолид, повышающий жизнестойкость личинок и молоди осетровых рыб при воздействии неблагоприятных гидрохимических факторов (см. Егоров М.А., Витвицкая Л.В. Использование биологически активных веществ в искусственном воспроизводстве осетровых Волго-Каспийского региона: моногр. Астрахань: Изд-во АГТУ. - 2002. - 100 с.).
Однако механизм действия данного препарата узок, а для эффективной защиты организма осетровых рыб от неблагоприятных факторов окружающей среды необходим комплексный препарат с широким спектром действия.
Прототип заявленного решения не выявлен.
Техническая задача: создание многокомпонентной композиции биологически активных препаратов в качестве иммуномодулирующего и токсикопротекторного средства для осетровых рыб.
Технический результат: повышение выживаемости осетровых рыб на ранних стадиях онтогенеза.
Он достигается путем обработки посадочного материала осетровых рыб при искусственном воспроизводстве композицией биологически активных веществ состава: эпибрассинолид - 22.73 мас.%, гидроксикоричные кислоты - 23.86 мас.%, калиевая соль урацил-4-карбоновой (оротовой) кислоты (оротат калия) - 53.41 мас.%., при следующих концентрациях: эпибрассинолид - 10-15 мг/л, гидроксикоричные кислоты - 10-13 мг/л, оротат калия - 10-14 мг/л.
Из современных биологически активных препаратов наиболее эффективными являются: эпибрассинолид, увеличивающий проницаемость мембран клеток; гидроксикоричные кислоты, обладающие антиоксидантными свойствами, а также выполняющие функции рострегуляторов и антистрессовых адаптогенов; оротат калия, стимулирующий рост клеток и, следовательно, активирующий скорость обменных процессов на ранних стадиях развития. Поэтому данные вещества были отобраны для создания многокомпонентной композиции биологически активных веществ.
Гидроксикоричные кислоты, а именно кофейная (3,4-дигидроксикоричная) и ее производные - цикориевая(2,3-дикофеоилвинная) и хлорогеновая (5-кофеоилхинная) кислоты (в равном количественном соотношении) обладают высокой биологической активностью, которую связывают также с иммуномодулирующей активностью.
Композиция получается известным способом путем смешивания исследованных биологически активных веществ в установленных концентрациях и составе.
Исследования, проведенные в течение ряда лет, показали, что оптимальными концентрациями данных веществ для спермы осетровых являются следующие значения: эпибрассинолид - 10-15 мг/л, гидроксикоричные кислоты - 10-13 мг/л и оротат калия - 10-14 мг/л (см. Сидорова Л.А., Тихомиров A.M., Шавель И.И., Рябухин Ю.И. Исследование влияния биологически активных препаратов и оротата калия на сперму русского осетра и белуги. - Вестник АГТУ. - 2007. - №6 (41). - С.31-33).
По результатам лабораторных исследований (табл.1) с использованием метода «крутое восхождение» по теории «Планирование экспериментов» удалось получить композицию биологически активных препаратов следующего состава: эпибрассинолид (X1) - 22.73 масс.%, гидроксикоричные кислоты (X2) - 23.86 масс.%, оротат калия (Х3) - 53.41 масс.%.
| Таблица 1 | |||||||||
| Матрица эксперимента и результаты определения оптимального состава композиции БАП | |||||||||
| Опыт | Фактор | Значение у; | Усред. | yj | |||||
| Х0 | X1 | X2 | Х3 | К1=5,27 | K2=4,4 | К3=6,36 | 5,34 | ||
| 1 | + | - | - | - | 4,53 | 4,48 | 5,15 | 4,72 | -0,62 |
| 2 | + | + | - | - | 4,38 | 3,50 | 4,50 | 4,13 | -1,21 |
| 3 | + | - | + | - | 5,35 | 4,42 | 6,45 | 5,40 | +0,06 |
| 4 | + | + | + | - | 4.40 | 4,22 | 4,55 | 4,39 | -0,95 |
| 5 | + | - | - | + | 5,23 | 4,10 | 4,21 | 4,51 | -0,83 |
| 6 | + | + | - | + | 6,10 | 5,35 | 7,04 | 6,16 | +0,82 |
| 7 | + | - | + | + | 4,14 | 4,31 | 6,38 | 4,94 | -0,40 |
| 8 | + | + | + | + | 4,36 | 4,23 | 5,42 | 4,67 | -0,67 |
| bi | -0,47 | -0,03 | -0,02 | +0,2 | |||||
| Шаг в область оптимального состава композиции | |||||||||
| Шаг | Величина шага | Контроль (К) | Опыт (О) | Yi=K-O | |||||
| 1 | 5 | 11,26 | 12,71 | +1,45 | |||||
| 2 | 11,30 | 12,56 | +1,26 | ||||||
| 3 | 10,16 | 11,36 | +1,20 | ||||||
| 4 | 10,19 | 3,20 | -6,99 |
Пошаговое определение состава композиции производили согласно условиям планирования эксперимента. Из данных табл.1 следует, что оптимальной по составу является композиция, соответствующая первому шагу (Yi=+1,45), поскольку время подвижности сперматозоидов белуги в 3,1 раза превышает контрольное значение.
Также проведена полупроизводственная проверка действия композиции биологически активных препаратов на личинку и молодь осетровых в лаборатории и цехах Александровского рыбоводного завода Астраханской области.
На основании проведенных исследований можно отметить, что композиция биологически активных препаратов является иммуномодулятором и оказывает токсикопротекторную защиту от влияния на личинку севрюги растворов сульфата меди и фенола, увеличивая их выживаемость в 5,26 и 1,09 раза соответственно по сравнению с контролем (табл.2). Также данная композиция обладает токсипротекторными свойствами в отношении действия сульфата меди и синтетических поверхностно-активных веществ для личинок русского осетра (выживаемость личинок в 1,22 и 1,11 раза выше контроля соответственно) (табл.3).
| Таблица 2 | ||||
| Влияние композиции ЭЦОК на выживаемость личинок севрюги при действии факторов | ||||
| Факторы | ||||
| % | CuSO4 | Фенол | «Sarma» | |
| Контроль | 4.38±0.47 | 0.42±0.21 | 28.70±0.73 | 19.25±0.63 |
| Композиция | 6.20±0.29** | 2.21±0.63** | 31.17±0.25** | 19.19±0.19 |
| Таблица 3 | ||||
| Влияние композиции ЭЦОК на выживаемость личинок русского осетра при действии факторов | ||||
| Факторы | ||||
| % | CuSO4 | Фенол | СПАВ | |
| Контроль | 15.14±1.30 | 1.22±0.48 | 3.56±0.38 | 7.54±0.92 |
| Композиция | 19.97±1.27** | 1.49±0.27** | 3.17±0.25 | 8.36±0.78** |
Звездочками отмечены величины, достоверно отличающиеся по критерию Стъюдента от соответствующих значений в контроле, р<0,05.
По результатам других исследований в отношении молоди осетровых выявлено, что композиция биологически активных препаратов способна защитить молодь русского осетра от действия тяжелых металлов (снижая возбудимость ЦНС и общую двигательную активность молоди и ее реактивность на внешние раздражители) при искусственном содержании в случае залповых выбросов и падании их в технологическую воду рыбоводных предприятий (табл.4).
| Таблица 4 | |||||
| Показатели поведения в тесте «Открытое поле» молоди русского осетра в норме и при действии сульфата меди | |||||
| ОА | ФА | РА-1 | РА-2 | РА-3 | |
| Контроль | 29.83±1.38 | 30.26±1.36 | 25.40±1.05 | 22.70±0.78 | 12.50±0.97 |
| Композиция | 36.53±1.26* | 25.30±1.31 | 20.00±0.84 | 20.10±1.02 | 17.30±0.85* |
| Контроль - CuSO4 (0.1 мг/л) | 23.35±0.89 | 22.03±0.95 | 17.50±0.67 | 16.40±0.71 | 11.75±0.62 |
| Композиция - CuSO4 (0.1 мг/л) | 27.52±0.88* | 19.42±0.62 | 14.60±0.83 | 16.95±0.63 | 14.40±0.56 |
| Контроль - CuSO4 (1.0 мг/л) | 7.89±1.07 | 7.94±1.19 | 4.83±0.92 | 8.66±1.28 | 4.66±1.35 |
| Композиция - CuSO4 (1.0 мг/л) | 13.53±1.40* | 12.53±1.43* | 11.60±1.16* | 14.80±1.10* | 3.00±0.64* |
ОА - ориентировочная активность, ФА - фоновая активность, РА 1 - реактивность на высокочастотный раздражитель, РА 2 - реактивность на низкочастотный раздражитель, РА 3 - реактивность на световой раздражитель. Звездочками отмечены величины, достоверно отличающиеся по критерию Стъюдента от соответствующих значений в контроле.
Положительный эффект: композиция биологически активных препаратов является перспективным иммуномодулятором для личинок и молоди осетровых. Использование ее в аквакультуре при существующих технологиях искусственного воспроизводства способствует более уравновешенному состоянию центральной нервной системы осетровых на ранних стадиях содержания, снижает отход и повышает качество рыбоводной продукции. Она может быть использована на рыбоводных заводах при подготовке производителей к искусственному нересту, при обработке икры и спермы в период оплодотворения, а также при обработке предличинок и молоди осетровых рыб. Преимущества предлагаемой композиции биологически активных препаратов: низкие рабочие дозы, требующие относительно небольших количеств препаратов; доступность.
Композиция биологически активных препаратов для повышения выживаемости осетровых рыб при искусственном воспроизводстве, включающая следующие компоненты, мас.%:
| Эпибрассинолид | 22,73 |
| Гидроксикоричные кислоты | 23,86 |
| Оротат калия | 53,41 |
при следующих концентрациях компонентов, мг/л:
| Эпибрассинолид | 10-15 |
| Гидроксикоричные кислоты | 10-13 |
| Оротат калия | 10-14 |
