Изменения гидрохимических параметров водной среды и биохимических показателей сыворотки крови рыб от плотности посадки в УЗВ

В данной работе были исследованы 10 биохимических параметров сыворотки крови радужной форели, выращенной в системе установок замкнутого водоснабжения (УЗВ), при различных плотностях посадки: контроль (10,8 кг/м3), УЗВ №1 (14,4 кг/м3) и УЗВ №2 (18 кг/м3) в хроническом опыте, длительностью 60 суток. Выявлено, что при повышении плотности посадки рыб до 18 кг/м3 за период 30 сут. в холодноводной системе УЗВ накапливались токсичные соединения азота в форме нитритов, концентрация которых составляла 0,19 мг/л. Далее, при продолжении длительного опыта, показано, что на 60 сут. в воде УЗВ №1 и №2 за пределами ПДК находились показатели нитритов и нитратов в концентрациях 0,1 и 0,16 мг/л, соответственно, при этом не приводящие к летальному исходу объектов выращивания. Показано, что при повышении в воде концентраций нитритов и нитратов в УЗВ №2 за пределы нормы выходили биохимические показатели крови рыб: уровень аспартатаминотрансферазы увеличивался на 58%, креатинина – на 7,32%, щелочной фосфатазы – на 64,1% и лактатдегидрогеназы – на 37,8%, сигнализирующие о нарушении физиологического статуса работы печени и почек. По результатам работы определено, что исследование 10 биохимических параметров крови радужной форели является показательной системой по определению статуса здоровья рыб во время их культивирования в условиях хронического стресса из-за повышенной плотности посадки в УЗВ.

1. Есавкин Ю.И., Панов В.П., Золотова А.В., Завьялов А.П. Рост радужной форели в зависимости от температуры воды и концентрации кислорода. Мат. межд. науч.-практ. конф. «Развитие аквакультуры в регионах: проблемы и возможности». 2011. с. 84-90

2. Жигин А.В., Максименкова А.А. Опыт форелеводства в замкнутых системах. Мат. межд. науч.-прак. конф. «Новейшие генетические технологии для аквакультуры». 2020. с. 185-193

3. Крюков В.И., Зарубин А.В. Рыбоводство. Садковое выращивание форели в Центральной России. – Орёл: Автограф. 2011. 32 с.

4. Лапирова Т.Б. Влияние нитрит-ионов на некоторые показатели крови плотвы (Rutilus rutilus l.) при краткосрочном воздействии // Вода: химия и экология. 2016. №. 2. с. 83-87

5. Микодина Е.В., Шатуновский М.И. Физиолого-биохимические исследования функционального гомеостаза рыб // Вопросы ихтиологии. 2013. Т. 53. №. 1. С. 113-113

6. Мингазова М.С., Мирошникова Е.П., Килякова Ю.В., Аринжанов А.Е. Биологическое действие кормовых добавок на организм карпа // Животноводство и кормопроизводство. 2023. Т. 106, № 3. С. 121-137.

7. Онищенко Г.Г. СанПин 2.1. 4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества // М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России. 2002

8. ПНД Ф 14.1:2:4.4-95 «Количественный химический анализ вод. Методика измерений массовой концентрации нитрат-ионов в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с салициловой кислотой». – ИС «Техэксперт: 6 поколение» Интранет. 2017. 18 с.

9. ПНД Ф 14.1:2:43-95. Количественный химический анализ вод. Методика измерений массовой концентрации нитрит-ионов в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с реактивом Грисса – Москва: 2004.

10. ПНД Ф. 14.1: 2: 4.112-97 //Методика измерений массовой концентрации фосфат‒ионов в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с молибдатом аммония. 2011.

11. РД 52.24.394-95 Методические указания. Определение ионов аммиака в водах с использованием ионоселективного электрода [Методические указания. Определение ионов аммиака в водах с использованием ионоселективного электрода]. ГХИ. Ростов-на-Дону. 1995. 9 с.

12. Тупикин В.Д., Полина Ю.В., Уврова И.А. [и др.]. Эффекты низкоинтенсивного электромагнитного излучения в структуре почек и надпочечников изолиро- ванно и при стрессе // Астраханский медицинский журнал. 2010. № 1. С. 282-285

13. Arillo A. et al. Biochemical and ultrastructural effects of nitrite in rainbow trout: Liver hypoxia as the root of the acute toxicity mechanism // Environmental Research. 1984. Т. 34. №. 1. С. 135-154

14. Bodansky O. Methemoglobinemia and methemoglobinproducing compounds. Pharmacol. Rev. 1951. 3. Pp. 144-196

15. Cohen Y. Biofiltration–the treatment of fluids by microorganisms immobilized into the filter bedding material: a review //Bioresource technology. 2001. Т. 77. №. 3. С. 257-274

16. Deborah T. Westin Nitrate and Nitrite Toxicity to Salmonoid Fishes, The Progressive Fish-Culturist, 1974. 36:2. Pp.86-89

17. Doblander C., Lackner R. Oxidation of nitrite to nitrate in isolated erythrocytes: a possible mechanism for adaptation to environmental nitrite. // Can. J. Fish. Aquat. Sci. 1997. 54. Pp. 157-161.

18. Doumas B. T., Bayse D. D., Carter R. J., Peters Jr T. & Schaffer R. A candidate reference method for determination of total protein in serum. I. Development and validation. // Clinical chemistry. 1981. 27(10). Pp. 1642-1650.

19. Golovacheva NA, Ponomarev AK, Nikiforov-Nikishin DL, Brezhnev LL. The experience of using a mineral chelate additive for growing juveniles of the African sharptooth catfish (Clarias Gariepinus) in a recirculating aquaculture system. Published in SciELO Brazil 29 Aug 2022. // Brazilian Journal of Biology. 2024. 84:e265119. doi: 10.1590/1519-6984.265119

20. González JD, Silva-Marrero JI, Metón I, Caballero-Solares A, Viegas I, Fernández F, Miñarro M, Fàbregas A, Ticó JR, Jones JG, Baanante IV. Chitosan-mediated shRNA knockdown of cytosolic alanine aminotransferase improves hepatic carbohydrate metabolism. // Marine Biotechnology. 2016. 18(1) Pp. 85-97. doi: 10.1007/s10126-015-9670-8

21. Imani M., Halimi M., Khara H. Effects of silver nanoparticles (AgNPs) on hematological parameters of rainbow trout. Oncorhynchus mykiss //Comparative Clinical Pathology. 2015. Т. 24. Pp. 491-495

22. Jensen F.B. Nitrite disrupts multiple physiological functions in aquatic animals. // Comp. Biochem. Physiol. A. 2003. 135. Pp. 9-24

23. Kanu KC, Okoboshi AC, Otitoloju AA. Haematological and biochemical toxicity in freshwater fish Clarias gariepinus and Oreochromis niloticus following pulse exposure to atrazine, mancozeb, chlorpyrifos, lambdacyhalothrin, and their combination. Comparative Biochemistry and Physiology Part C. // Toxicology & Pharmacology. 2023. 270. P. 109643. doi: 10.1016/j.cbpc.2023.109643

24. Kesbic OS, Acar U, Hassaan MS, Yilmaz S, Guerrera MC, Fazio F. Effects of tomato paste by-product extract on growth performance and blood parameters in common carp (Cyprinus carpio). Animals (Basel). 2022. 12(23):3387. doi: 10.3390/ani12233387

25. Kroupova H. et al. Nitrite influence on fish: a review // Veterinarni medicina-praha. 2005. Т. 50. №. 11. P. 461

26. Kroupova H., Machova J., Piackova V., Blahova J., Dobsikova R., Novotny L., Svobodova Z. Effects of subchronic nitrite exposure on rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). 2008. 71(3). 0-820. doi:10.1016/j.ecoenv.2008.01.015

27. Lewis Jr W.M., Morris D.P. Toxicity of nitrite to fish: a review // Transactions of the American fisheries society. 1986. Т. 115. №. 2. Pp. 183-195

28. Lewis William M., Morris Donald P. Toxicity of Nitrite to Fish. // A Review. Transactions of the American Fisheries Society. 1986. 115(2). Pp. 183-195. doi:10.1577/1548-8659(1986)115<183:TONTF>2.0.CO;2

29. Liu WB, Wang MM, Dai LY, Dong AH, Yuan XD, Yuan XD, Yuan SL, Tang Y, Liu JH, Peng LY, Xiao YM. Enhanced immune response improves resistance to cadmium stress in triploid crucian carp. // Frontiers in Physiology. 2021. 12:666363. doi: 10.3389/fphys.2021.666363

30. Ma L, Kaneko G, Xie J, Wang G, Li Z, Tian J, Zhang K, Xia Y, Gong W, Li H, Yu E. Safety evaluation of four faba bean extracts used as dietary supplements in grass carp culture based on hematological indices, hepatopancreatic function and nutritional condition. Peer J. 2020. 8:e9516. doi: 10.7717/peerj.9516

31. Marshall W.S. et al. The physiology of fishes. 2005

32. Nabi N, Ahmed I, Wani GB. Hematological and serum biochemical reference intervals of rainbow trout, Oncorhynchus mykiss cultured in Himalayan aquaculture: Morphology, morphometrics and quantification of peripheral blood cells. // Saudi journal of biological sciences. 2022 29(4) Pp. 2942-2957. doi: 10.1016/j.sjbs.2022.01.019

33. Nabi N., Ahmed I., Wani G.B. Hematological and serum biochemical reference intervals of rainbow trout, Oncorhynchus mykiss cultured in Himalayan aquaculture: Morphology, morphometrics and quantification of peripheral blood cells // Saudi Journal of Biological Sciences. 2022. Т. 29. №. 4. Pp. 2942-2957

34. Neissi A, Rafiee G, Farahmand H, Rahimi S, Mijakovic I. Cold-Resistant Heterotrophic Ammonium and Nitrite-Removing Bacteria Improve Aquaculture Conditions of Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss). // Microb Ecol. 2020 Aug. 80(2) Pp. 266-277. doi: 10.1007/s00248-020-01498-6. Epub 2020 Mar 11. PMID: 32162039; PMCID: PMC7371659

35. Reiner M. (ed.). Standard methods of clinical chemistry. |// Elsevier. 2012. Т. 1

36. Russell N. J. et al. Membranes as a target for stress adaptation // International journal of food microbiology. 1995. Т. 28. №. 2. Pp. 255-261

37. Singh R, Wang Z, Marques C, Min R, Zhang B, Kumar S. Alanine aminotransferase detection using TIT assisted four tapered fiber structure-based LSPR sensor: From healthcare to marine life. // Biosensors and Bioelectronics. 2023. 236. 115424. doi: 10.1016/j.bios.2023.115424

38. Skonberg D.I. et al. Metabolic response to dietary phosphorus intake in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) // Aquaculture. 1997. Т. 157. №. 1-2. Pp. 11-24

39. Taotao Z. et al. Nitrogen removal efficiency and microbial community analysis of ANAMMOX biofilter at ambient temperature // Water Science and Technology. 2015. Т. 71. №. 5. Pp. 725-733

40. Tomasso J. R. Toxicity of nitrogenous wastes to aquaculture animals // Reviews in Fisheries Science. 1994. Т. 2. №. 4. Pp. 291-314

41. Trinder P. Determination of glucose in blood using glucose oxidase with an alternative oxygen acceptor // Annals of clinical Biochemistry. 1969. Т. 6. №. 1. С. 24-27

42. Ullah M, Yousafzai AM, Muhammad I, Ullah SA, Zahid M, Khan MI, Khan K, Khayyam, Nayab GE, Aschner M, Alsharif KF, Alzahrani KJ, Khan H. Effect of cypermethrin on blood hematology and biochemical parameters in fresh water fish Ctenopharyngodon idella (Grass Carp). // Cell and Molecular Biology. 2022. 68(10-10). Pp. 15-20. doi: 10.14715/cmb/2022.68.10.3

43. Westin D.T. Nitrate and nitrite toxicity to salmonoid fishes // The Progressive Fish-Culturist. 1974. Т. 36. №. 2. С. 86-89