Оценка действия пробиотических препаратов антиоксидантного и ферментативного действия на основе штамма Bacillus subtilis на рост и физиологическое состояние рыб

Проведенные эксперименты показали, что рыба, выращенная с использованием кормов, содержащих пробиотики с различными механизмами действия — ферментативными и антиоксидантными, показала приросты, коэффициент упитанности, превышающие контрольные значения более чем на 7 % и 5–13 % соответственно при снижении кормовых затрат 6,7 %. Анализ распределения массы среди исследуемых групп рыб выявил, что в экспериментах процент особей с более высокой массой тела оказался выше на 9,65 и 14,75 %, составив 58,16 и 63,26 % соответственно. В тесте «открытое поле» у молоди стерляди из 2-й опытной группы была зафиксирована ориентировочная активность, которая оказалась ниже, чем в первой опытной и контрольной группах, на 3,79 и 1,61 % соответственно, составив 34,8 ед/ мин. Однако фоновая двигательная активность в этой группе была наивысшей — 36,78 ед./мин. В 1-й опытной и контрольной группах, напротив, наблюдалось снижение данного показателя. Установлено, что у особей опытных групп наблюдается усиление реакции на первичный раздражитель (виброакустический стимул), за которым следует резкое снижение активности при воздействии второго раздражителя. Это указывает на проявление защитной реакции (затаивания), характерной для осетровых рыб. В контрольной группе реакция на первичный раздражитель также увеличивается, но в меньшей степени, и затем остается практически неизменной. После воздействия третьего раздражителя у особей контрольной группы активность не возвращается к исходному уровню, превышая его на 13,35 %. В то же время у особей опытных групп активность приближается к фоновому уровню. Отношение ориентировочной активности к фоновой активности (уровень активации) у рыб второй экспериментальной группы оказался на 13,9 % ниже, чем у первой опытной и контрольной групп. Это указывает на то, что рыбы из первой экспериментальной и контрольной групп проявляют более высокую активность при попадании в новую среду. В то же время особи из второй экспериментальной группы демонстрируют более сдержанное двигательное поведение. Показатели реактивности у экспериментальных групп при воздействии низкочастотного звука на 1,46–10,54 % выше, при кратковременном световом раздражителе и постоянном воздействии света ниже на 12,09–27,47 % и на 9,72–14,88 % во второй и первой группах соответственно по сравнению с контрольной группой. Рыбы, получавшие корма с экспериментальными пробиотическими добавками, продемонстрировали повышенную устойчивость к высокой температуре и солености. Наивысшую терморезистентность и солеустойчивость показали рыбы из первой опытной группы. Пробиотические препараты направленного действия стимулируют рост и стабилизируют физиологическое состояние рыб в экстремальных условиях.

1. FAO. 2024. The State of World Fisheries and Aquaculture 2024 – Blue Transformation in action. Rome. – Р. 264. – DOI: 10.4060/cd0683en.

2. FAO. 2023. International markets for fisheries and aquaculture products – Fourth issue 2023, with January–June 2023 statistics. GLOBEFISH Highlights, No. 4–2023. – Р. 73 Rome. – DOI: 10.4060/cc9176en.

3. Коллегия. Итоги деятельности Федерального агентства по рыболовству в 2023 году и задачи на 2024 год. Материалы к заседанию. 2024. URL: https://fish.gov.ru/wp-content/uploads/2024/03/sbornik-25-03-2024.pdf (дата обращения: 10.06.2024)

4. Recent trends in aquaculture technologies / P. Ruby, B. Ahilan, A. Cheryl, S. Selvaraj // Aqua Trop. – 2022. – Vol. 37, No. 1–4. – P. 29–36. – DOI: 10.32381/JAT.2022.37.1-4.2.

5. Преимущества использования пробиотиков на основе молочнокислых бактерий в аквакультуре / А.В. Чижаева, Е.А. Олейникова, А.А. Амангелды, А.Ж. Алыбаева // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2021. – № 9. – С. 12–16.

6. Putri A.K., Permatasari1 M.N. Anjaini J. Application of probiotics in aquaculture jfas // J. Food. Agri. Sci. Lowl. Coast. Area – 2024. – Vol. 1 (2). – P. 24–36. – URL: https://jfas.upnjatim.ac.id/index.php/jfas/index (дата обращения 11.06.2024).

7. Jorgen S. Health and nutritional properties of probiotics in food including powder milk with live lactic acid bacteria. Report of a joint FAO/WHO expert consultation on evaluation of health and nutritional properties of probiotics in food including powder milk with live lactic acid bacteria. FAO/WHO. Archived from the original 2012. – URL: https://www.fao.org/4/y6398e/y6398e.pdf (дата обращения: 10.06.2024).

8. Функ И.А., Отт Е Ф. Подбор пробиотических микроорганизмов в состав нового биопрепарата для сельскохозяйственных животных // Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). – 2023. – № 3 (68). – С. 302–308. – DOI: 10.31677/2072-6724-2023-68-3-302-308.

9. Complex Bioactive Supplements for Aquaculture—Evolutionary Development of Probiotic Concepts / N.A. Ushakova, V.G. Pravdin, L.Z. Kravtsova. [et al.] // Probiotics and Antimicrobial Proteins, 2021. – Vol. 13 (6). – P. 1696– 1708. – DOI: 10.1007/s12602-021-09835-y.

10. Probiotic Bacillus amyloliquefaciens B-1895 / E.N. Ponomareva, M.N. Sorokina, V.A. Grigoriev [et al.] // Improved Growth of Juvenile Trout. Food Science of Animal Resources. – 2024. – Vol. 44 (4). – P. 805–816. – DOI: 10.5851/kosfa.2023.e75.

11. Миралимова Ш.М., Чистяков В.А., Пепоян А.З. Полифункциональные пробиотики в аквакультуре // Информационный бюллетень РЦНИ. – 2022. – № 2. – C. 59–66. – URL: https://www.rfbr.ru/view_book/3360/ (дата обращения 10.06.2024).

12. Щербина М.А., Гамыгин Е.А. Кормление рыб в пресноводной аквакультуре. – М.: ВНИРО, 2006. – 360 с.

13. Никоноров С.И., Витвицкая Л.В. Эколого-генетические проблемы искусственного воспроизводства осетровых и лососевых рыб. – М.: Наука, 1993. – 254 с.

14. Лукьяненко В.И., Касимов Р.Ю., Кокоза А.А. Возрастно-весовой стандарт заводсткой молоди каспийских оетровых: экспериментальное обоснование. – Волгоград: ИБВВ АН СССР, 1984. – 229 с.

15. Методы исследования в профпаталогии (биохимические). – М.: Медицина, 1988. – 206 с.

16. Effects of probiotic supplementation of a plant-based protein diet on intestinal microbial diversity, digestive enzyme activity, intestinal structure, and immunity in olive flounder (Paralichthys olivaceus) / W.J. Jang, J.M. Lee, M.T. Hasan [et al.] // Fish. Shellfish Immunol. – 2019. – Vol. 92. – P. 719–727 – DOI: 10.1016/j.fsi.2019.06.056.

17. Probiotic yeast enhances growth performance of rohu (Labeo rohita) through upgrading hematology, and intestinal microbiota and morphology / N. Jahan, S.M.M. Islam, M.F. Rohani [et al.] // Aquaculture. – 2021. – Vol. 545. – Art. 737243. – DOI: 10.1016/j.aquaculture.2021.737243.

18. Effects of immunostimulants, prebiotics, probiotics, symbiotics, and potentially immunoreactive feed additives on olive flounder (Paralichthys olivaceus): a review / M.T. Hasan, W.Je Jang, J.M. Lee [et al.] // Rev. Fish. Sci. Aquac. – 2019. – Vol. 27. – P. 417–437 – DOI: 10.1080/23308249.2019.1622510.

19. Dietary administration of probiotic Lactobacillus rhamnosus modulates the neurological toxicities of perfluorobutanesulfonate in zebrafish / M. Liu, S. Song, C. Hu [et al.] // Environ. Pollut. – 2020. – Vol. 265. – Art. 114832. – DOI: 10.1016/j.envpol.2020.114832.

20. The effects of dietary clinoptilolite and chitosan nanoparticles on growth, body composition, haemato-biochemical parameters, immune responses, and antioxidative status of Nile tilapia exposed to imidacloprid / N.E.M. Ismael, S.A.A. Abd El-hameed, A.M. Salama [et al.] // Environ. Sci. Pollut. Res. – 2021. – Vol. 28. – P. 29535–29550 – DOI: 10.1007/s11356-021-12693-4.

21. Kewcharoen W., Srisapoome P. Probiotic effects of Bacillus spp. from Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei) on water quality and shrimp growth, immune responses, and resistance to Vibrio parahaemolyticus (AHPND strains) // Fish. Shellfish Immunol. – 2019. – Vol. 94. – P. 175–189. – DOI: 10.1016/j.fsi.2019.09.013.

22. The current status and future focus of probiotic and prebiotic applications for salmonids / D.L. Merrifield, A. Dimitroglou, A. Foey [et al.] // Aquaculture. – 2010. – Vol. 302. – P. 1–18. – DOI: 10.1016/j.aquaculture.2010.02.007.

23. Multi-species probiotics improve growth, intestinal microbiota and morphology of Indian major carp mrigal Cirrhinus cirrhosis / M.K. Hossain, M.M. Hossain, Z.T. Mim [et al.] // Saudi J. Biol. Sci. – 2022. – Vol. 29. – Art. 103399. – DOI: 10.1016/j.sjbs.2022.103399.

24. Multi-species probiotics enhance growth of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) through upgrading gut, liver and muscle health / M.K. Hossain, S.M.M. Islam, S.M. Rafiquzzaman [et al.] // Aquac. Res. – 2022. – Vol. 53. – P. 5710– 5719. – DOI: 10.1111/are.16052.

25. Probiotics, prebiotics and synbiotics improved the functionality of aquafeed: Upgrading growth, reproduction, immunity and disease resistance in fish / M.F. Rohani, S.M. Islam, M.K. Hossain [et al.] // Fish. Shellfish Immunol. – 2022. – Vol. 120. – P. 569–589. – DOI: 10.1016/j.fsi.2021.12.037.

26. Dietary Aspergillus oryzae Modulates Serum Biochemical Indices, Immune Responses, Oxidative Stress, and Transcription of HSP70 and Cytokine Genes in Nile Tilapia Exposed to Salinity Stress / M. Shukry, M.F. Abd El-Kader, B.M. Hendam [et al.] // Animals. – 2021/ – Vol. 11. – P. 1621. – DOI: 10.3390/ani11061621.

27. Dawood M.A.O., Abo-Al-Ela H.G., Hasan M.T. Modulation of transcriptomic profile in aquatic animals: probiotics, prebiotics and symbiotics scenarios // Fish. Shellfish Immunol. – 2020. – Vol. 97. – P. 268–282. – DOI: 10.1016/j.fsi.2019.12.054.

28. Growth, stress tolerance and non-specic immune response of Japanese flounder Paralichthys olivaceus to probiotics in a closed recirculating system / J.Y. Jo, M.J. Jeon, S.C. Bai, W.J. Lee // Nippon Suisan Gakkaishi (Jpn. Ed. ). – 2012. –Vol. 78. – P. 660. – DOI: 10.2331/suisan.78.660.

29. Dietary administration of probiotic Pdp11 promotes growth and improves stress tolerance to high stocking density in gilthead seabream Sparus auratus / J.L. Varela, I. Ruiz-Jarabo, L. Vargas-Chacoff [et al.] // Aquaculture. – 2010. – Vol. 309. – P. 265–271. – DOI: 10.1016/j.aquaculture.2010.09.029.

30. Islam S.M.M., Rohani M.F., Shahjahan M. Probiotic yeast enhances growth performance of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) through morphological modifications of intestine // Aquac. Rep. – 2021. – Vol. 21. – Art. 100800. – DOI: 10.1016/j.aqrep.2021.100800.

31. Sutthi N., Thaimuangphol W. Effects of yeast (Saccharomyces cerevisiae) on growth performances, body composition and blood chemistry of Nile tilapia (Oreochromis niloticus Linnaeus, 1758) under different salinity conditions // Iran. J. Fish. Sci. – 2020. – Vol. 19. – P. 1428–1446. – DOI: 10.22092/ijfs.2019.119254.

32. Probiotics relieve growth retardation and stress by upgrading immunity in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) during high temperature events / Md K Hossain, A. Naziat, Md Atikullah [et al.] // Animal Feed Science and Technology. – 2024. – Vol. 316. – P. 116054. – DOI: 10.1016/j.anifeedsci.2024.116054.

33. Пронина Г.И., Артеменков Д.В., Петрушин А.Б. Сравнительная характеристика сомов разных видов по гематологическим и биохимическим показателям // Труды ВНИРО. – 2017. – Т. 165. – С. 111–117.

34. Влияние компонентов биологически активной добавки для функциональных комплексов кормления на показатели крови рыб / Т.М. Шленкина, Е.М. Романова, В.В. Романов, Л.А. Шадыева // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. – 2021. – № 4 (56). – С. 124–129. – DOI: 10.18286/1816-4501-2021-4-124-129.

35. Опыт выращивания гибрида «русский осетр × ленский осетр» (Acipenser queldenstqdtii brandt et ratzeburg, 1833 × Acipenser baerii, brandt 1869) в установке замкнутого водоснабжения / О.А. Левина, И.П. Степанова, Г.Ф. Металлов, М.Н. Сорокина // Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК – продукты здорового питания. – 2015. – № 3 (7). – С. 17–25.

36. Оценка физиологического состояния осетра при выращивании в условиях индустриальных хозяйств / А.А. Иванов, П.П. Головина, Н.Н. Романова, О.В. Корабелъникова // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. – 2008. – № 4. – С. 81–85.

37. Пронина Г.И., Корягина Н.Ю. Референсные значения физиолого-иммунологических показателей гидробионтов разных видов // Вестник Астраханского государственного технического университета. Сер.: Рыбное хозяйство. – 2015. – № 4. – С. 103–108.

38. Сементина Е.В., Серпунин Г.Г. Влияние пробиотика «Субтилис» на гематологические показатели разновозрастной стерляди, выращиваемой в установке с замкнутым водоснабжением // Инновации в науке и образовании – 2010: тр. VIII Междунар. науч. конф., посвящ. 80-летию образования университета. В 3-х ч., Калининград, 19–21 октября 2010 г. Ч. 1. – Калининград, 2010. – С. 118–121.

39. Гематологические параметры молоди стерляди на фоне совместного использования культуры Bacillussubtilis и наночастиц сплава Cu-Zn / Е.П. Мирошникова, А.Е. Аринжанов, Ю.В. Килякова [и др.] // Животноводство и кормопроизводство. – 2018. – Т. 101, № 3. – С. 100–109.

40. Некоторые аспекты управления репродукционной функцией у самок осетровых рыб / Е.Н. Пономарева, П.П. Гераскин, М.Н. Сорокина [и др.] // Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). – 2023. – № 1 (66). – С. 157–170. – DOI: 10.31677/2072-6724-2023-66-1-157-170.