Влияние холестерина на рост и химический состав молоди трепанга в регулируемых условиях

Введение . Трепанг (Apostichopus japonicus Selenka) является эпибентосным видом, обитающим на умеренном мелководье вдоль побережья Восточной Азии [1, 2].

Как важный акваресурс, A. japonicus давно эксплуатируется в России, Японии, Китае и Корее, где используется как пищевой продукт и как средство традиционной медицины [3].

Истощение природных запасов трепанга в связи с его высокой коммерческой ценностью способствовало развитию программы аквакультуры A. japonicus и других голотурий [4–8].

В настоящее время разработано несколько технологий интенсивного выращивания молоди трепанга: прудовое, донное (пастбищное) и заводское культивирование [3, 8].

При прудовом способе культивирования молоди трепанга возникает ряд проблем. Во-первых, ограниченность сезона культивирования, что влияет на потенциальное производство молоди. Заводское выращивание в течение первого года после инкубации предполагает выпуск молоди следующей весной, что не позволяет удовлетворить растущий спрос на рынке [9].

Во-вторых, технологии прудового культивирования ограничены в пространстве и водообмене по сравнению с прибрежной зоной. Трепанг, обитающий в природных условиях, подвержен сезонным колебаниям факторов окружающей среды. Выживаемость молоди трепан- га зависит от его способности адаптироваться к существующей среде [10]. В целом отношение пелагических личинок трепанга к солености и температуре могут изменяться в течение онтогенеза [11, 12].

Цель работы . Оценка влияния рецептур кормов, содержащих холестерин, на адаптацию молоди трепанга к условиям среды при культивировании в контролируемых условиях.

Материалы и методы . Объектом исследования служила молодь трепанга заводского выращивания на базе цеха экспериментального выращивания трепанга в б. Северная (залив Славянка, Приморский край). Молодь трепанга содержалась в ваннах с проточной водой при плотности посадки 230 экз. на л. Кормление трепанга осуществляли 2 раза в сутки из расчета 100 мг на 1 особь.

В состав рецептуры корма входили: сушеная ламинария, рыбная мука, соевый шрот, измельченные раковины двустворчатых моллюсков и сублимированные внутренности трепанга в соотношении 4:2:1:3:0,05. В качестве биологически активного компонента в рецептуры кормов вносили холестерин в количестве 20 г (корм № 1) и 40 г (корм № 2) на 1 кг массы корма. Базовая рецептура корма без холестерина являлась контрольной.

Длительность экспериментального культивирования проводилась с июня по сентябрь и составляла 101 день. Ежедневно проводилась оценка температуры и солености воды. Об эффективности кормов судили по привесу массы трепанга.

Количественное содержание белка определяли по методу Лоури [13].

Содержание гексозаминов определяли спектрофотометрически согласно Фармокопейной статье № 42-1286-99 [14].

Результаты и их обсуждение. Липидная составляющая кормов для молоди трепанга представлена, как правило, растительными маслами или концентратами жирных кислот. Так, проведено исследование по оценке влияния на показатели роста ювенильного трепанга (1,9 г) кормления рецептурами кормов, содержащими различные концентрации n-3 ненасы- щенных жирных кислот (ПНЖК). Результаты ростовых показателей и составов жирных кислот стенки тела показали, что оптимальный уровень n-3 ПНЖК для ювенильного трепанга составляет от 0,22 до 0,46 % [15]. В то же время в научной литературе отсутствуют данные по оценке влияния холестерина на ростовые показатели и химический состав мускульного мешка голотурий. В экспериментах по культивированию молоди креветки Macrobrachium nipponense показано, что наилучшие показатели роста, повышенные показатели антиоксидантной способности и иммунитета были достигнуты при ее кормлении диетой с добавлением 9,0 г холестерина на 1 кг корма [16]. При этом увеличения количественного содержания холестерола в мышечной ткани креветки не отмечалось.

Оценка эффективности кормов с содержанием холестерина 20 (корм № 1) и 40 мг (корм № 2) на 1 кг веса корма проводилась в сравнении с кормом без добавления холестерина (контроль). Количество животных в начале эксперимента составляло 30 шт. в каждой группе.

Количественные данные по изменению массы и количества живой молоди трепанга представлены в таблице 1. Из приведенных в таблице данных видно, что скармливание всех экспериментальных рецептур кормов способствовало увеличению массы экспериментальных животных.

За 101 день эксперимента масса молоди трепанга, получавших корм с различными дозировками холестерина, увеличилась в 4,4–5,3 раза, тогда как у трепанга, содержавшегося на контрольной рецептуре корма, масса увеличилась в 8,3 раза. Выживаемость трепанга во всех экспериментальных группах практически не различалась и составляла 76,7–80,0 %. Однако рост накопления массы в течение всего эксперимента не был линейным. Так, увеличение массы экспериментальных животных отмечалось с июня по август и составляло в группе № 1 – 708 %, в группе № 2 – 679 %, а в контрольной группе – 1088 %. Последующее снижение массы молоди трепанга к августу месяцу в экспериментальных труппах № 1 и № 2 составило 38,2 и 22,5 %, а в контрольной группе – 23,9 %.

Влияние кормов с различной рецептурой на массу тела мальков трепанга

Таблица 1

Дата, показатель	Корм № 1	Корм № 2	Контроль
9 июня	n=30	n=30	n=30
Масса, г	0,12-2,6 0,51	0,14-2,93 0,61	0,11-0,84 0,25
9 июля	n=24	n=27	n=26
Масса, г	0,07-8,11 2,04	0,25-10,65 2,4	0,22-4,42 1,32
12 августа	n=24	n=26	n=25
Масса, г	0,16-16,3 3,61	0,28-10,53 4,14	0,36-8,81 2,72
20 сентября	n=23	n=24	n=24
Масса, г	0,22-9,65 2,23	0,32-13,02 3,21	0,2-10,39 2,07
Выживаемость, %	76,7	80,0	80,0

Примечание : масса – в числителе указаны минимальное и максимальное значения, в знаменателе среднее значение; n – количество животных в эксперименте.

Ранее было показано, что использование рецептур кормов с содержанием холестерина 20 и 40 г на 1 кг корма, при подращивании молоди трепанга весом 50–70 г, способствовало увеличению массы на 26 и 32 % соответственно [17].

Ранее проведенными исследованиями было показано, что температура воды, соленость и размер тела трепанга значительно влияют на потребление ими энергии. Причем соленость и размер тела являются основными факторами, влияющими на скорость роста. Исходя из полученных результатов, предполагается, что температура воды 16 °С и соленость 30 г л-1 являются оптимальными условиями для выпуска A. japonicus с массой 37,34 ± 4,63 г [18].

В аквариальных условиях температура воды эксперимента была постоянной и составляла (18±1,0) °С.

Проведенные нами исследования показали (рис. 1), что максимальных значений массы молодь трепанга достигает в первой декаде августа при солености воды 31 ‰. Следует отметить, что значения солености воды мало варьировали с третьей декады июня по конец августа и составляли 30–31 ‰. С наступлением сезон- ных муссонов (штормов), сопровождающихся обильными осадками, соленость воды в исследованной акватории резко снижается до 23 ‰. В этот временной период трепанг перестает активно питаться, и рост его массы снижается. Вследствие длительности действия природного фактора масса молоди трепанга снижается вплоть до третьей декады сентября.

Колебания солености оказывают важное влияние на популяции иглокожих. Их большую чувствительность можно объяснить высокой проницаемостью внешних покровов. Выявлено, что необычные размерно-частотные распределения иглокожих в местах с сильными колебаниями солености, вероятно, были обусловлены меньшей толерантностью мелких особей к гипо-осмотическому стрессу [19].

Таким образом, показано, что мальки трепанга массой от 0,11 до 2,27 г высокочувствительны к гипоосмотическому стрессу. Введение в рецептуру кормов холестерина, важнейшего компонента клеточных мембран, оказывало протективный адаптивный эффект в дозировке 40 г на 1 кг корма.

Рис. 1. Влияние солености на прирост массы тела трепанга

Рост организмов сопровождается изменениями биохимических показателей тканей. Сравнение биохимических показателей проводили при закладке посадочного материала и по окончании эксперимента (табл. 2).

Приведенные в таблице 2 данные свидетельствуют, что все три вида экспериментальных кормов способствовали повышению содер- жания водорастворимых белков в тканях молоди трепанга в 1,5–1,8 раза. При этом наибольший эффект по увеличению концентрации растворимого белка оказывал корм с высоким содержанием холестерина. Разница в эффективности кормов с различным содержанием холестерина по данному показателю составляла 21 %.

Таблица 2

Содержание гексозаминов и водорастворимого белка в тканях мальков трепанга

Корм	Дата	Содержание гексозаминов, %	Содержание водорастворимого белка, мг/г ткани
Старт	Июнь	0,10	9,8
№1	Сентябрь	1,10	14,7
№2		0,75	17,8
Контроль		1,34	15,7

Как известно, основным компонентом межклеточного матрикса являются гликозаминогликаны – гетерополисахариды, мономерами которых являются уроновые кислоты и гексозамины.

Гексозамины у беспозвоночных выполняют функцию межуточного вещества, способствующего формированию плотной структуры мускульного мешка голотурий.

Скармливание молоди трепанга контрольного корма приводило к увеличению содержания гексозаминов в 13,4 раза. Использование экспериментальных рецептур с холестерином увеличивало содержание гексозаминов в 7,5–11 раз. Следует отметить, что наименьшее влияние на данный показатель оказывал корм с высоким (40 мг/кг) содержанием холестерина. По-видимому, использование в рецептурах кормов низких концентраций холестерина стимулирует рост мускульной ткани и, как следствие, биосинтез протеогликанов, содержащих гексозамины.

Заключение . Таким образом, проведенное исследование показало перспективность использования холестерина в рецептурах кормов для трепанга. Известно, что холестерин в организме голотуриевых не синтезируется, а поступает только с пищей. В то же время холестерин в организме выступает в роли основного строительного материала для клеточных мембран. Кроме того, он также принимает участие в синтезе половых гормонов, желчных кислот и витамина D. В организме голотуриевых холестерин является основным химическим веществом, из которого синтезируются тритерпеновые гликозиды [20]. Гликозиды, помимо защитной (токсичной для хищников) функции, выполняют роль иммуномодулятора, антимикробного и антигрибкового вещества, способствующего выживанию голотурий в водной среде. Полученные данные имеют практическое значение при промышленном культивировании молоди трепанга в неконтролируемых условиях среды.