Изменение микрофлоры и гистологического строения кишечника стерляди при кормлении аквакормами с гаприном

Среди перспективных отраслей, развитых недостаточно на текущий момент, выделяется отрасль рыбоводства. В контексте широты водных просторов России развитие отрасли индустриальной аквакультуры весьма актуально.

Рыбное сырье – источник легкоусвояемого белка с малым количеством жира и холестерина, макро- и микроэлементов (в частности, фосфора, йода и селена), а также ценных жирных кислот Омега-3.

На протяжении многих лет отрасль рыбоводства не получала должного внимания, однако в последние несколько лет в связи с успехами в области политики импортозамещения аквакультура начала бурно развиваться [3; 5; 8].

Любая разновидность животноводства находится в тесной связи с кормовым производством. Сбалансированный рацион – залог здоровья животных и скорого достижения их товарных качеств. Рыбоводство – не исключение. В связи со снижением поставок иностранных комбикормов и сырья для их производства одна из задач перед производителями кормов для производства продуктов аквакультуры – разработка и освоение отечественной кормовой базы.

Наиболее проблематичны, с точки зрения производства и замещения, компоненты, являющиеся источниками белка. Связано это с тем, что рыбная мука в связи со своей природой – практически безальтернативный источник протеина для рыб, а её производство весьма проблематично и дорогостояще [6]. Последнее весьма негативно сказывается на развитии рынка, так как высокие цены на рыбную муку (а как следствие, на кормовую продукцию) значительно увеличивают себестоимость конечной продукции, тем самым делая её недоступной для среднестатистического покупателя. Можно отметить и увеличение количества фальсификата рыбной муки на рынке ингредиентов.

На сегодняшний день в отрасли кормопроизводства разработано и разрабатывается множество ингредиентов, способных замещать рыбную муку в аквакормах с минимальными потерями. Среди них, к примеру, применение белковых концентратов на основе сырья растительного происхождения, использование муки из насекомых, применение продуктов микробного синтеза [7; 9].

Vestnik of Omsk SAU, 2025, no. 3 (59)                                                VETERINARY AND ZOOTECHNY

Ввод препарата гаприна, продукта микробиального синтеза, будет выгоден с точки зрения его производства: в отличие от сырья растительного происхождения, производство микробного белка не требует больших площадей и затрат на их освоение. Белок микробной природы также выгодно отличается по своему аминокислотному составу – содержание заменимых и незаменимых аминокислот в нем значительно выше, а сырой клетчатки меньше, чем в любом растительном сырье [1; 2; 12].

Цель исследования – изучение воздействия гаприна в составе аквакормов на микрофлору и микроструктуру клеток кишечника молоди подопытной стерляди.

Материалы и методы

Исследования по скармливанию аквакормов с содержанием гаприна, введенного взамен рыбной муки в рационы молоди стерляди, осуществлялись в центре «Разведение ценных пород осетровых» ФГБОУ ВО ВолГАУ. Цель – изучение влияния препарата микробиального синтеза на гистологическое строение кишечника, а также на таксономический состав микробного сообщества кишечника подопытных осетровых. Гаприн – это белковая масса (порошок), полученная из инактивированных непатогенных метанокисляющих бактерий или дрожжей, для выращивания которых применяется природный газ. Богат витаминами группы В (особенно В12), первоочередная важность заключается в аминокислотной составляющей, так по содержанию ряда незаменимых аминокислот гаприн превосходит белки растительного происхождения, также установлено, что биомасса гаприна схожа с белками животного происхождения, а именно рыбной муки. Это дает возможность снижения доли ее ввода к минимуму без потери качественных и количественных показателей у гидробионтов и удешевления стоимости аквакормов. Для живых организмов гаприн абсолютно безопасен, не обладает канцерогенным и кумулятивным действием. Производитель гаприна – ООО «Биопрактика». Для осуществления исследования было проведено формирование 4 групп: 1 – контрольной, а также 2-й, 3-й и 4-й (25, 50 и 75% гаприна в составе рационов) опытных групп (100 гол в каждой). На момент проведения опыта средний вес стерляди составил 130 г. Длительность опыта – 60 дней. Биологический материал для проведения исследования по изучению гистологического строения и таксономического состава микробного сообщества кишечников рыб отбирался от трех особей из каждой группы. Всего отобрано 12 проб содержимого кишечника (1,5 г каждая). Сразу после отбора пробы замораживались и были переданы в лабораторию для проведения анализа. Проведен анализ состава микрофлоры кишечника в ГНУ НИИММП. Метагеномные исследования состава микробиоты кишечника выполняли с использованием метода секвенирования NGS по анализу особенностей области V3-V4 гена 16S рРНК. Также для определения количественного содержания микроорганизмов проводили исследование с использованием метода количественной ПЦР (qPCR). Изучение гистологического строения кишечников подопытной стерляди осуществляли по общепринятым методикам, изготавливался гистологический препарат с окраской гематоксилин-эозином. Оцифровка изучаемых гистологических препаратов осуществлялась в формате MRXS. Полученный экспериментальный материал был подвергнут биометрической обработке с использованием программного обеспечения Microsoft Office. В рамках этого процесса использовалось приложение для определения критерия достоверности разности по Стьюденту – Фишеру.

Результаты и обсуждение

Согласно данным, полученных путем измерения кишечника подопытной стерляди, установлена прямая взаимосвязь между показателями веса, длины тела и длины кишечника. Наибольший индекс длины кишечника отмечен у гидробионтов

Vestnik of Omsk SAU, 2025, no. 3 (59)

VETERINARY AND ZOOTECHNY

всех опытных групп 2-й, 3-й и 4-й по отношению к индексу длины кишечника представителей 1-й контрольной группы, на 7,53, 14,05 и 15,46% соответственно. В свою очередь это указывает на то, что стерлядь, получавшая аквакорма с гаприном, имела наибольшую длину кишечника, что способствовало лучшему усвоению питательных веществ: накоплению наибольшей живой массы у стерляди опытных групп.

Индекс длины кишечника стерляди, %

Показатель	Группы
	1-я контрольная	2-я опытная	3-я опытная	4-я опытная
Вес тела, г	171,4 ± 0,26	180,5 ± 0,18	184,7 ± 0,31	192,1 ± 0,10
Длина тела, см	32,67 ± 0,01	33,0 5± 0,09	33,66 ± 0,04	33,98 ± 0,19
Индекс длины кишечника, %	37,34 ± 0,09	44,87 ± 0,05	51,39 ± 0,08	52,80 ± 0,16

В результате проведенного исследования в образцах содержимого кишечника молоди стерляди был определен таксономический пейзаж микрофлоры кишечного тракта. Общее количество микроорганизмов в образцах составляло от 10⁵ до 10⁷ клеток/г. Микроорганизмы рода Eubacterium – в большем объеме обнаружены в образцах у 4-й опытной группы: это 14% от общего количества обнаруженных микроорганизмов; в остальных опытных группах содержание было ниже (от 1,8 до 4,7%), а в 1-й контрольной группе данные микроорганизмы не обнаружены. Микроорганизмы семейства Enterobacteriaceae в образцах кишечника 1-й контрольной и 3-й опытной группы – на высоком уровне, их число – 10⁶ клеток/г, соответственно. Наибольшее среднее содержание представителей рода Clostridium , выявлено у гидробионтов 2-й опытной группы: 14,9% от общего количества обнаруженных микроорганизмов; в остальных группах не более 5%. В содержимом кишечников осетровых 4-й опытной группы обнаружены актиномицеты, представленные родами Mobiluncus и Corynebacterium в количестве (1,0х10³ клеток/г) . Количество представителей родов Fusobacterium , Sneathia и Leptotrichia (во 2-й и 3-й опытных группах) было высоким: 10³ и 10⁷ клеток/г. Помимо того, образцы от всех групп стерляди были обсеменены грибками рода Candida , их содержание – 10³ клеток/г. Концентрация стафилококков рода Staphylococcus, Пептострептококков рода Peptostreptococcus – в пределах допустимого значения.

Для полноты картины проведено также цитолого-гистологическое исследование клеток кишечника. Образцы биоматериала кишечника отбирали у 3 голов из каждой подопытной группы.

Результаты по изучению гистологического строения фрагментов кишечника стерляди указывают на то, что они не имели существенных различий. Патологические изменения также не были выявлены (рисунок).

Хорошо визуализируются складчатые внутренние стенки кишечника, вся слизистая поверхность ее внутренней оболочки покрыта большим количеством мелких сосочков и кишечных ворсинок (отлично визуализируются развитые микроворсинки и бокаловидные клетки), их увеличенная поверхность интенсифицирует процесс всасывания трансформированной пищи в кровеносную систему организма. Что доказывает факт: скармливание 1-й контрольной и (2-й, 3-й, 4-й опытным группам) осуществлялось сбалансированными аквакормами, свидетельствуя о верно подобранном гранулометрическом составе (рисунок, А, Б, В, Г). Выживаемость подопытных гидробионтов составила 100%.

Vestnik of Omsk SAU, 2025, no. 3 (59)

VETERINARY AND ZOOTECHNY

А

Б

В

Г

Микроструктура клеток кишечника стерляди: А – 1-я контрольная группа; Б – 2-я опытная группа; В – 3-я опытная группа; Г – 4-я опытная группа

Выводы

Результаты проведенного опыта по влиянию гаприна в составе аквакормов для стерляди не выявили патологических изменений в строении слизистой оболочки кишечника: отсутствовали отеки, кровоизлияние, некроз. Также слизистая поверхность внутренней оболочки исследуемых образцов кишечников рыб была покрыта большим количеством мелких сосочков и кишечных ворсинок, подтверждая факт скармливания стерляди 1-й контрольной и (2-й, 3-й, 4-й опытным группам) сбалансированных аквакормов, свидетельствуя о верно подобранном гранулометрическом составе. Микробиологическое исследование кишечников стерляди не выявило отрицательного влияния гаприна на микробиом, так, концентрация условно-патогенных микроорганизмов была в пределах допустимого значения, микроорганизмы, благоприятно влияющие на усвояемость питательных веществ, зафиксированы в большем количестве в биоматериале 2-й, 3-й, и 4-й опытных групп. Сохранность в группах составила 100%.