Эффективного воспроизводства на рыбоводных заводах невозможно достиг- нуть без эпизоотического мониторинга хозяйств: оценки состояния здоровья молоди и рыб-производителей, санитарно-микробиологического качества воды и кормов, а также целенаправленных мероприятий по профилактике и контролю заболеваний, в том числе бактериальных. От правильной и своевременной постановки диагноза зависит выбор лечебных препаратов и эффективность обработок, что позволяет из- бежать высоких потерь при выращивании рыб. Бактериальные заболевания лососей при искусственном выращивании изучали специалисты в России и за рубежом(Юхименко и др., 1984; Карасева, 2003; Вялова, Шкурина, 2005; Bullock et al., 1971; McCarthy, 1980; Wakabayashi et al., 1980; Austin, Austin, 1993, 2007).
До 1994 г. работу по исследованию эпизоотического состояния лососевых ры- боводных заводов Камчатки осуществляли сотрудники Дальневосточной зональной ихтиопатологической инспекции (г. Южно-Сахалинск) (Шкурина, Полтева, 2000). Однако комплексных микробиологических исследований молоди и производителей лососей, а также воды и кормов, используемых на ЛРЗ Камчатки, они не проводили.
Для борьбы с бактериальными заболеваниями в аквакультуре с начала XXI века стали применять пробиотические препараты, способные повысить иммуно-физиологический статус рыб, сделать их менее уязвимыми к болезням (Юхи- менко и др., 2009). Предлагаемые в настоящее время на российском рынке пробиотики были апробированы в основном на объектах прудового рыбоводства. Исследований по применению таких препаратов для тихоокеанских лососей на Камчатке до настоящего времени не было.
Цель работы – выявить у тихоокеанских лососей бактериальные инфекции, снижающие эффективность искусственного воспроизводства, и определить методы борьбы с ними.
Для ее достижения были поставлены следующие задачи:
- провести бактериологические исследования молоди и производителей тихоокеанских лососей на ЛРЗ и выявить микроорганизмы, имеющие основное эпизоотическое значение для рыб;
- диагностировать бактериальные заболевания у молоди лососей на ЛРЗ;
- оценить санитарное состояние воды, поступающей на рыбоводные заводы, и качество кормов по микробиологическим показателям;
- выявить условия и факторы, способствующие возникновению и развитию заболеваний у заводских лососей;
- определить чувствительность бактериальных патогенов к антибиотикам и эффективность использования на заводах пробиотика при выращивании молоди лососей.
Научная новизна. В работе обобщены данные по бактериальным патогенам, выявленным у тихоокеанских лососей на рыбоводных заводах Камчатки. Описан патогенез псевдомоноза и жаберной болезни, диагностированных у молоди лососей на заводах полуострова. Определены факторы, способствующие возникновению и развитию бактериальных инфекций у заводских сеголеток лососей и пути заражения рыб на лососевых рыбоводных заводах. Дана микробиологическая оценка воды и кормов, используемых на камчатских ЛРЗ. Показано негативное влияние кормов и воды, контаминированных микроорганизмами, на состояние здоровья заводской молоди лососей. Выявлена чувствительность и устойчивость возбудителей заболеваний к антибактериальным препаратам. Оценена эффективность применения пробиотика «СУБ-ПРО» (ООО Вектор-Евро, Москва) для тихо- океанских лососей, выращиваемых в условиях низкой температуры.
Теоретическое и практическое значение. В результате настоящих исследований определен спектр микрофлоры и выявлены микроорганизмы, имеющие эпизоотическое значение для тихоокеанских лососей на рыбоводных заводах Камчатки.В связи с выявлением на ЛРЗ бактериальных заболеваний показана необходимость проведения регулярных обследований заводских рыб. Данные о бактериальных патогенах, их встречаемости, распространении и чувствительности к антибиотическим препаратам позволили предложить методы профилактики и лечения, которые способствуют снижению смертности рыб на ЛРЗ Камчатки. В дальнейшем показа- на необходимость проведения экспериментов по эффективности применения пробиотиков перед их использованием для конкретных видов рыб и при соответствующих условиях выращивания.
Результаты исследований могут быть использованы в лекционных курсах и лабораторных занятиях по ихтиопатологии в вузах региона.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Бактериальные инфекции у молоди тихоокеанских лососей на ЛРЗ Камчат- ки вызываются условно-патогенными бактериями, являющимися представителями водной микрофлоры.
2. В этиологической структуре патогенов, выделенных от рыб разных видов и заболеваний, вызванных ими, отмечаются различия.
3. Эпизоотическая ситуация на ЛРЗ ухудшается при поступлении с водой из естественных водоемов условно-патогенной микрофлоры и обсемененности кормов стафилококками и дрожжеподобными грибами.
4. Повышению эффективности воспроизводства тихоокеанских лососей способствует снижение уровня бактериальной обсемененности воды, улучшение качества кормов и соблюдение санитарно-гигиенического режима на ЛРЗ.
Личный вклад. Автором собран, обработан и проанализирован материал, использованный в работе. Непосредственно соискателем проведено планирование работ, подготовка и проведение эксперимента, а также обобщение полученных результатов.
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на научно-практической конференции «Проблемы охраны здоровья рыб в аквакультуре» (Москва, 2000), IV региональной конференции по актуальным проблемам экологии, морской биологии и биотехнологии студентов, аспирантов и молодых ученых Дальнего Востока России (Владивосток, 2001); Российско-Американской конференции «Здоровье морских и водных животных» (Шефердстоун, Западная Вирджиния, США, 2003); всероссийской научно-практической конференции-семинаре
«Эпизоотический мониторинг в аквакультуре: состояние и перспективы» (Москва,2005); международном научно-практическом семинаре «Современные проблемы лососевых рыбоводных заводов Дальнего Востока» (Петропавловск-Камчатский,2006); международной конференции «Современное состояние водных биоресурсов» (Новосибирск, 2008); международной конференции «Стратегия развития аквакультуры в современных условиях» (Минск, 2008); всероссийской конференции с международным участием «Проблемы и перспективы использования водных биоресурсов Сибири в XXI веке» (Красноярск, 2008); международной научной конференции «Воспроизводство естественных популяций ценных видов рыб» (Санкт-Петербург, 2010); международной конференции «Проблемы патологии, иммунологии и охраны здоровья рыб и других гидробионтов» (Борок, 2011).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 22 работы, в том числе две в изданиях, рекомендуемых ВАК.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы и содержит 20 таблиц, 24 рисунка. Список использованной литературы включает 210 источников, в том числе 119 иностранных. Общий объем работы — 143 страницы.
Благодарности. Автор выражает глубокую признательность за помощь и ценные советы при подготовке работы научному руководителю д.б.н., профессору В.И. Карпенко. Приношу искреннюю благодарность коллегам по лаборатории болезней рыб и беспозвоночных КамчатНИРО за помощь и поддержку на всех этапах работы, а также сотрудникам лососевых рыбоводных заводов за содействие при мониторинговых исследованиях. Особая благодарность директору ЛРЗ «Кеткино» В.А Точилину и главному рыбоводу Н.Г. Винник за помощь при проведении эксперимента. Автор очень признательна к.б.н. Т.В. Гаврюсевой за предоставленные данные гистологических исследований. Большую помощь и поддержку в течение всего периода работы оказывала н.с. Н.В. Сергеенко.
ГЛАВА 1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИСКУССТВЕННОГО ВОСПРОИЗВОДСТВА, ЛОСОСЕВЫХ
РЫБОВОДНЫХ ЗАВОДОВ И БАКТЕРИАЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ЛОСОСЕЙ
Среди промысловых рыб Дальнего Востока тихоокеанские лососи являются самыми ценными видами. На Камчатке обитают все шесть видов лососей р. Oncorhynchus – это кета (O. keta), горбуша (O. gorbuscha), нерка (O. nerka), чавыча (O. tschawytscha), кижуч (O. kisutch), а также реже встречающийся вид – сима(O. masou), характерный только для азиатского побережья Северной Пацифики(Богданов и др., 2005). В связи со значительным сокращением численности популяций лососей в настоящее время особое внимание уделяется искусственному воспроизводству. На Дальнем Востоке России находится более 50 ЛРЗ, большинство из них на Сахалине (Смирнов и др., 2006). На Камчатке в 1990-х годах были построены или реконструированы 5 лососевых рыбоводных завода — Малкинский (МЛРЗ), «Озерки» (ОЛРЗ), «Кеткино» (КЛРЗ), Паратунский (ПЛРЗ) и Вилюйский (ВЛРЗ), где воспроизводят кету, нерку, чавычу и кижуча. Заводское рыборазведение состоит из нескольких стадий: вылов половозрелых лососей, изъятие у самок икры и ее искусственное оплодотворение, закладка оплодотворенной икры в инкубаторы, подращивание мальков в рыбоводных емкостях или садках, выпуск молоди в естественные водоемы на нагул.
На Камчатке кету воспроизводят на ПЛРЗ, КЛРЗ, ВЛРЗ и ОЛРЗ, нерку – на МЛРЗ и ОЛРЗ, кижуча – на ВЛРЗ и иногда на ПЛРЗ. Водоснабжение на заводах в основном самотечное, ключевое и русловое. Средняя температура воды при инкубации икры 3,2–4,9oC, при подращивании молоди лососей – 3,5–4,5oC. На МЛРЗ и ПЛРЗ существует система подогрева поступающей воды с помощью тепла геотермальных источников. На ПЛРЗ воду при выращивании кеты подогревают до 4–5oC, кижуча — до 6–14oC, чавычи и нерки на МЛРЗ – до 7–9oC. Суммарный вы- пуск молоди лососей с заводов на Камчатке в период 2000–2007 гг., по данным Севвострыбвода, составил более 220 млн. экз., из них: кеты – 158, нерки – 50, ки- жуча – 6, чавычи – 5. Анализ, проведенный Г.В. Запорожец и О.М. Запорожцем(2011) показал, что эффективность искусственного воспроизводства нерки наиболее высока на МЛРЗ, а доля заводских рыб в возврате производителей кеты на ПЛРЗ достигает в среднем 65%.
Ни одной стране мира, развивающей искусственное воспроизводство рыб, не удалось избежать проблем, связанных с их болезнями, которые существенно снижают производственный потенциал аквакультуры и являются серьезным факто- ром, сдерживающим ее развитие. Большинство бактерий, вызывающих заболевания рыб, являются оппортунистическими патогенами, которые поражают гидробионтов, ставших чувствительными к инфекции в результате стрессовых факторов или других заболеваний. Несколько видов бактерий являются особо опасными патогенами лососей. Это возбудители фурункулеза и бактериальной почечной болезни – Aeromonas salmonicida и Renibacterium salmoninarum.
Развитие клинических заболеваний у рыб чаще провоцируют следующие стрессовые факторы: вода с высоким содержанием органических веществ, способствующих быстрому размножению бактерий, резкое изменение температуры, высокая плотность посадки, травмы и транспортировка.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Материалом для настоящего исследования послужила молодь и производите- ли тихоокеанских лососей рода Oncorhynchus, отобранные на 5 ЛРЗ Камчатки за период 2000–2007 гг. (табл. 1). Всего обследовали 5431 экз. заводской молоди и половозрелых рыб. Кроме этого, проводили бактериологический анализ проб воды и кормов. В 2000 г. исследовали икру и воду в инкубаторе ПЛРЗ. В 2010 г. в ходе эксперимента тестировали 90 мальков кеты на ЛРЗ «Кеткино».