Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Становление структуры и гидролитических функций пищеварительной системы черноморской кумжи и стальноголового лосося на ранних этапах онтогенеза Ершова Татьяна Сергеевна

Становление структуры и гидролитических функций пищеварительной системы черноморской кумжи и стальноголового лосося на ранних этапах онтогенеза
<
Становление структуры и гидролитических функций пищеварительной системы черноморской кумжи и стальноголового лосося на ранних этапах онтогенеза Становление структуры и гидролитических функций пищеварительной системы черноморской кумжи и стальноголового лосося на ранних этапах онтогенеза Становление структуры и гидролитических функций пищеварительной системы черноморской кумжи и стальноголового лосося на ранних этапах онтогенеза Становление структуры и гидролитических функций пищеварительной системы черноморской кумжи и стальноголового лосося на ранних этапах онтогенеза Становление структуры и гидролитических функций пищеварительной системы черноморской кумжи и стальноголового лосося на ранних этапах онтогенеза Становление структуры и гидролитических функций пищеварительной системы черноморской кумжи и стальноголового лосося на ранних этапах онтогенеза Становление структуры и гидролитических функций пищеварительной системы черноморской кумжи и стальноголового лосося на ранних этапах онтогенеза Становление структуры и гидролитических функций пищеварительной системы черноморской кумжи и стальноголового лосося на ранних этапах онтогенеза Становление структуры и гидролитических функций пищеварительной системы черноморской кумжи и стальноголового лосося на ранних этапах онтогенеза Становление структуры и гидролитических функций пищеварительной системы черноморской кумжи и стальноголового лосося на ранних этапах онтогенеза Становление структуры и гидролитических функций пищеварительной системы черноморской кумжи и стальноголового лосося на ранних этапах онтогенеза Становление структуры и гидролитических функций пищеварительной системы черноморской кумжи и стальноголового лосося на ранних этапах онтогенеза
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Ершова Татьяна Сергеевна. Становление структуры и гидролитических функций пищеварительной системы черноморской кумжи и стальноголового лосося на ранних этапах онтогенеза : диссертация ... кандидата биологических наук : 03.00.13.- Астрахань, 2003.- 158 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-3/1092-5

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Обзор литературы 8

1.1 Развитие пищеварительных функций у рыб 8

1.2 Строение пищеварительной системы рыб семейства лососевых 21

1.3 Становление структур пищеварительного тракта некоторых видов рыб семейства лососевых 33

1.4 Особенности питания некоторых видов рыб семейства лососевых 41

ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 49

2.1. Объекты и район исследований 49

2.1.1. Систематическое положение объектов исследования 49

2.1.2. Биология вида 50

2.2. Характеристика района исследования 53

2.2.1. Опыт выращивания черноморской кумжи и стальноголового лосося 53

2.2.2. Водоподготовка и качество технологической воды 58

2.3. Постановка экспериментов по изучению формирования пищеварительной системы черноморской кумжи и стальноголового лосося 59

2.4. Физиологические методы 62

2.4.1. Определение активности ферментов 62

2.4.3.Определение общей амилолитической активности 63

2.4.4. Определение активности а - амилазы 65

2.4.5. Определение общей протеолитической активности (рН = 7.4) 66

2.5. Статистическая обработка данных 68

2.6. Гистологические методы 68

2.6.1. Техника приготовления гистологических препаратов 68

ГЛАВА 3. Особенности строения пищеварительной системы рыб семейства лососевых и влияние пищи на ее морфо-функциональное развитие 70

ГЛАВА 4. Исследование динамики активности пищеварительных ферментов у личинок рыб семейства лососевых 87

4.1. Динамика общей амилолитической активности 87

4.2. Динамика активности а-амилазы 91

4.3. Динамика общей протеолитической активности (рН = 7.4) 95

ГЛАВА 5. Исследование динамики активности пищеварительных ферментов у рыб семейства лососевых в мальковом периоде 104

5.1. Динамика общей амилолитической активности 104

5.2. Динамика активности а-амилазы 109

5.3. Динамика общей протеолитической активности (рН = 7.4) 112

Заключение 118

Выводы 135

Список литературы 138

Введение к работе

Актуальность проблемы^ Нарастающее антропогенное воздействие на природные экосистемы приводит к нарушению экологического равновесия в любой точке планеты. Экологические катастрофы, в первую очередь, затрагивают низших позвоночных - рыб, следствием этого является значительное сокращение рыбных запасов, в том числе и рыб семейства лососевых. Для поддержания целостности последних необходимо их искусственное воспроизводство. Искусственное разведение, как способ пополнения запасов проходных лососей имеет определенные преимущества, в том числе, возможность контроля на этапах эмбрионального, личиночного и малькового периодов развития. Вместе с тем, биотехника искусственного разведения лососевых рыб нуждается в совершенствовании.

Особую актуальность эти исследования приобретают в связи с фактами высокой смертности личинок рыб в переломный момент развития, характеризующийся переходом от желточного питания к усвоению пищи, поглощенной извне (Гербильский, 1954). Сведения о формировании структуры и функции пищеварительной системы у рыб способствуют созданию полноценных стартовых комбикормов для личинок рыб, а результаты этих исследований позволяют судить о влиянии корма на пищеварение, в чем очень нуждается аквакультура.

В литературе встречается значительное количество работ, посвященных морфологии пищеварительной системы различных представителей семейства лососевых рыб и в частности рода Salmo (Веригина, Савваитова, 1974; Вернье, 1976; Дементьева, 1976 а, в, г; Остроумова, 1976; Городилов и др., 1987; Городилов, 1988; Воронина, 1997; Тапака, 1972). В то же время становление структур и развитие функций пищеварительной системы в раннем онтогенезе у рыб семейства лососевых, в частности черноморской кумжи и стальноголового лосося, изучено недостаточно.

Как известно, важной оценкой работы пищеварительной системы рыб, содержащихся на искусственных кормах, является определение активности пищеварительных ферментов, которая к тому же является показателем физиологического состояния рыб в процессе их развития (Дементьева, 1976 б, г, д; Фальге, Шпаннхов, 1976; Сорвачев, 1982; Уголев, Кузьмина, 1993; Волкова, Зайцев, 2001 и др.). При изучении возрастных изменений уровня активности различных гидролаз слизистой оболочки пищеварительного тракта у рыб, особое внимание исследователей уделяется ранним этапам развития, так как в это время происходят основные процессы становления структур и формирования гидролитического аппарата пищеварительной системы, которые можно проследить на примере перестройки активности пищеварительных ферментов, осуществляющих гидролиз компонентов пищи (Кузьмина, Стрельникова, 1985; Тимейко, Новиков, 1987; Волкова, 1997; Волкова, Зайцев, Егоров, 1997; Волкова, Зайцев, Неваленный, 1997; Волкова, 1999; Волкова, Егоров, 1999; Волкова, Зайцев, 1999; Волкова, Зайцев, 2002).

Цель исследования - изучить формирование и видовые особенности функционирования пищеварительной системы личинок и мальков представителей рода Salmo черноморской кумжи Salmo trutta labrax Р. и стальноголового лосося Salmo gairdneri Rich, являющихся ценными объектами промысла, искусственного воспроизводства, а также товарного выращивания.

В ходе работы предстояло решить следующие задачи:

  1. Изучить основные этапы формирования пищеварительной системы у личинок черноморской кумжи.

  2. Изучить динамику общей протеолитической, общей амилолитической и а-амилолитической активностей слизистой пищеварительного тракта у черноморской кумжи и стальноголового лосося на протяжении личиночного и малькового периодов развития.

Научная новизна. Выявлены особенности формирования пищеварительной системы у личинок черноморской кумжи. Впервые получены

материалы по исследованию активности пищеварительных ферментов, осуществляющих расщепление белковой (нейтральная протеаза) и углеводной (суммарная карбогидраза и а- амилаза) части пищи в кишечнике черноморской кумжи и стальноголового лосося на всех этапах личиночного и малькового периодов развития.

Подтверждено положение о влиянии характера питания на структурную организацию пищеварительной системы у черноморской кумжи, а также на ее функциональные особенности.

Отмечено наличие видовых адаптивных перестроек пищеварительной системы у лососевых рыб на разных этапах онтогенеза.

Теоретическая и практическая значимость работы. Разработка биотехники искусственного разведения рыб невозможны без детального изучения особенностей их раннего онтогенеза, так как он наиболее подвержен влиянию факторов среды. Выявленные особенности становления пищеварительной системы черноморской кумжи могут быть использованы при заводском воспроизводстве и товарном выращивании на искусственных кормах. Знание развития структур и функций органов пищеварительной системы на последовательно сменяющих друг друга этапах развития личинки является необходимой основой для совершенствования методики их кормления. Полученные данные позволяют более глубоко проникнуть в сущность закономерностей гидролитического расщепления компонентов пищи у черноморской кумжи и стальноголового лосося в онтогенезе.

Материалы диссертационной работы включены в курсы лекций по гистологии, экологии, трофологии гидробионтов по специальности 013500 «Биоэкология» и 013100 «Экология». Полученные данные также используются в рыбоводном процессе при работе с личинками и мальками данных видов рыб семейства лососевых на Адлерском производственно экспериментальном рыбоводном лососевом заводе.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлялись на Международной научной конференции, посвященной 70-летию АГТУ (Астрахань, 2000), Международного Форума по проблемам науки, техники и образования (Москва, 2001), научных конференциях профессорско -преподавательского состава АГТУ (1999 - 2002).

Основные положения, выносимые на защиту:

  1. Активность пищеварительных ферментов у стальноголового лосося и черноморской кумжи на этапах личиночного периода развития;

  2. Активность пищеварительных ферментов у мальков стальноголового лосося и черноморской кумжи;

3. Становление пищеварительной системы у черноморской кумжи.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 158 страницах машинописного текста, иллюстрирована 30 рисунками и 8 таблицами. Работа состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, указателя цитируемой литературы, включающего 209 источников, в том числе 159 отечественных и 50 иностранных.

Выражаю сердечную благодарность моему руководителю доктору сельскохозяйственных наук, профессору Зайцеву Вячеславу Федоровичу за научное руководство, а также кандидату биологических наук Волковой Ирине Владимировне за постоянное внимание и помощь при выполнении работы. Особую признательность выражаю коллективу Адлерского производственно-экспериментального рыбоводного лососевого завода, его директору кандидату биологических наук Кулян Саркису Артыновичу и Гулямовой Татьяне Михайловне.

Строение пищеварительной системы рыб семейства лососевых

Строение пищеварительной системы во многом определяет характер пищевых потребностей животного. От размеров кишечного тракта зависит длительность контакта пищевого комка с пищеварительными ферментами, большая или меньшая возможность развития кишечной микрофлоры, участвующей в процессах переваривания (Остроумова, 1976).

Следует отметить, что пищеварительный тракт - орган мягкий, эластичный, длина и толщина его несколько варьирует в зависимости от степени наполнения пищей (Коровина, Казаков, Бондаренко, 1992).

Известно, что травоядные животные, имеющие дело с трудно перевариваемыми растительными кормами, содержащими большое количество клетчатки, обладают всегда более длинным кишечником. И, наоборот, короткий кишечный тракт свидетельствует о хищническом образе жизни, о потреблении легкопереваримой животной пищи. Эти особенности, свойственные всем животным, относятся к рыбам. У различных видов рыб в зависимости от характера пищи отношение длины кишечника к длине тела сильно варьирует - от 0,6 до 12 (Сорвачев, 1982).

Так, относительная длина пищеварительного тракта у молоди кеты она составляла 80-88% длины тела, при этом, длина переднего отдела пищеварительного тракта (пищевод, желудок) составляла 35-37% его длины, а длина кишечника (средней и задней кишки) 61-66% (Коровина, Казаков, Бондаренко, 1992). Относительная длина кишечного тракта радужной форели по сравнению с длиной тела составляет 0,7 - 0,9, в зависимости от характера пищи (Остроумова, 1976). Причем, на длину пищеварительного тракта влияет, видимо, не только наличие животной пищи, но и концентрированность корма, а также, возможно, и его консистенция (Остроумова, 1976).

Морфологии (или строению разных отделов) пищеварительной системы рыб семейства лососевых посвящено большое число работ (Кудинский, 1966; Васильева, Коровина, 1968; 1969; 1971; Коровина, 1973; Веригина, Савваитова, 1974; Остроумова, 1976; Щербина, 1980; Сорвачев, 1982; Коровина, Казаков, Бондаренко, 1992; Burnstock, 1959 и др.).

Лососевые рыбы имеют короткий пищеварительный аппарат, типичный для хищной рыбы. Сформированный пищеварительный аппарат лососевых рыб состоит из ротовой полости, глотки, пищевода, хорошо выраженного желудка и короткого кишечника и многочисленных пилорических придатков (Остроумова, 1976; Городилов и др., 1987). Пищеварительная трубка в любом ее отделе имеет однотипное строение и состоит из внутренней слизистой оболочки (tunica mucosa) вместе с подслизистой основой (tela submucosa), мышечной оболочки (tunica muskularis) и наружной оболочки, которая представлена или серозной оболочкой (tunica serosa), или адвентициальной оболочкой (tunica adventitia).

Слизистая оболочка (tunica mucosa) выстилает весь пищеварительный тракт и состоит из поверхностного эпителия, лежащей под ним собственной пластинки слизистой оболочки соединительной ткани (lamina propria mucosae), из мышечной пластинки слизистой оболочки (muscularis mucosae) и подслизистой основы. Lamina propria построена из ретикулярной соединительной ткани, в которой находятся многочисленные кровеносные и лимфатические капилляры, а также свободные клетки (лимфоциты, плазматические клетки, гранулоциты и макрофаги). Под слизистая основа подстилает слизистую и состоит, главным образом, из рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани. В подслизистой проходят более крупные кровеносные и лимфатические сосуды.

Мышечная оболочка - это толстая оболочка, она примыкает снаружи к подслизистой. Состоит из внутреннего слоя кольцевой гладкомышечной ткани и наружного слоя продольного слоя гладкомышечных клеток, между которыми, однако, нет резкой границы. Между слоями продольной и кольцевой мускулатуры лежат тела нейронов и волокна второго парасимпатического сплетения, которые иннервирует мышечную оболочку.

Снаружи к мышечному слою прилегает перитонеальный эпителий (серозная оболочка или адвентициальная оболочка). В отличие от серозной оболочки адвентиция прочно фиксирует орган к окружающей его волокнистой соединительной ткани.

Ротовая полость является началом пищеварительного тракта. Ферментативная обработка пищи в полости рта несущественна. Однако, роль ротового отдела в питании велика, поскольку рецепция ротовой полости (вкусовая, тактильная, температурная, болевая) имеет большое значение для поглощения или отвергания пищи (Велын, Шторх, 1976; Сорвачев, 1982).

Размер и форма рта рыб приспособлены к характеру и способу принятия пищи. Слизистая оболочка ротовой полости лососевых рыб покрыта многослойным неороговевающим плоским эпителием. К важным структурам полости рта относятся зубы. У хищных рыб зубы имеют заостренную коническую форму, приспособлены для заглатывания и удержания живой добычи (Боронников, 1989).

Глотка расположена за ротовой полостью. С боков глоточной полости находятся жаберные щели, соединяющие ее с жаберными полостями. В полости глотки лососевых рыб расположены нижние глоточные зубы, связанные с системой жаберных дуг и выполняющие важную роль в заглатывании пищи (Сорвачев, 1982).

Слизистая оболочка глотки выстлана многослойным плоским эпителием. Наружная оболочка в этом отделе построена из рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани и называется адвентицией. Глотка имеет многочисленные железистые клетки (Заварзин, 1976).

Глотка переходит в короткий мускулистый пищевод. Слизистая оболочка пищевода у лососевых рыб образует высокие продольные складки, в которые широкими выступами заходит ее собственная пластинка, богатая коллагеновыми волокнами. На этих складках развиты мелкие вторичные складки, покрытые однорядным призматическим эпителием. В эпителиальном пласте встречаются одиночные слизевые железы. Мышечная оболочка очень мощная, представлена кольцевым слоем поперечно-полосатых мышечных волокон. Серозная оболочка тонка (Коровина, Казаков, Бондаренко, 1992).

Опыт выращивания черноморской кумжи и стальноголового лосося

В настоящее время наиболее эффективным способом воспроизводства запасов лососевых рыб считается заводское разведение с выращиванием молоди в бассейнах с уплотненными посадками, кормлением сухими гранулированными кормами и выпуском крупной, близкой к катадромной миграции молоди (Яндовская и др., 1979; Казаков, 1982; Сижаев, 2002).

В связи с отсутствием разработанной технологии для черноморской кумжи, в качестве базовой была взята технология воспроизводства стальноголового лосося с поправками, основанными на технологии искусственного воспроизводства атлантического лосося (Тихомиров и др., 2000).

Инкубация оплодотворенной икры черноморской кумжи и стальноголового лосося происходит в аппаратах рамочного типа. Расход воды в аппаратах - 9 л/мин.

Основным недостатком данного этапа производственного процесса является отсутствие «технологической карты эмбриогенеза» для черноморской кумжи и стальноголового лосося, аналогичный таковым для атлантического и дальневосточных видов лососевых рыб (Богданов, Шевцова, 1978; Казаков, 1982), а также для осетровых (Детлаф и др., 1981).

По окончании инкубации выклюнувшихся личинок лососевых рыб с 30 по 34 стадии эмбрионально - личиночного периода содержат в пластиковых лотках рамочных аппаратов при плотности посадки 13-15 тыс. шт. на лоток. Через 7-8 дней (по мере рассасывания желточного мешка у 60-80% особей) личинкам начинают давать корм. В период перехода личинок на смешанное питание их кормили в виде порошка сбалансированным по аминокислотам стартовым кормом для лососевых пород рыбы № 1,5 финской фирмы «Райсио-Эдел» (таб. 1). Частота кормлений в этот период -1 раз в час в дневное время.

С 35 по 37 стадии личинок пересаживали в пластиковые бассейны ИЦА - 2 размером 150x150x40 со светлым внутренним фоном, который, возможно, оказывает отрицательное влияние на развитие зрительного рецептора. Для снижения влияния светлого дна по периметру бассейна устанавливают легкие затемняющие экраны. Таким образом, в бассейне по краям создается зона с пониженной освещенностью, а светлая (белая) зона в центре бассейна составляет не более 1/3 части площади и личинкам черноморского и стальноголового лососей предоставляется выбор предпочитаемой территории. Расход воды в бассейнах для подращивания личинок лососей составляет около 1 л/с. По достижении возраста 25-30 суток (35 стадия эмбрионально-личиночного развития) личинок переводят на гранулированный корм № 3,5 (таб. 2). Указанным рационом личинок кормят до навески 200-250 мг. Отход за время подращивания в среднем составляет 6,5%, а прирост массы за весь период подращивания - более 300%.

По окончании личиночного периода развития молодь из бассейнов ИЦА-2 пересадили в круглый пластиковый бассейн объемом 30 м3 при расходе воды 500 л/час. Бассейн установили на открытом воздухе. Молодь кормили 2 раза в день сухим гранулированным кормом № 5,0 финской фирмы "Райсио-Эдел" (таб. 3) из расчета 13% в сутки от живого веса посадочного материала. Отход составил 0,6%.

Водоснабжение АПЭРЛЗ осуществляется по двум системам: самотеком из карстового источника, расположенного на высоте 40 м над уровнем р.Мзымта в 500 м ниже по течению и принудительно из скважины с глубины 18 м. Длина первого водовода 1,5 км. Вода самотеком поступает на завод по двум трубам диаметром 150 мм каждая без предварительной очистки и теплоизоляции. Через р.Мзымта водовод проходит на высоте 5,4 м над уровнем воды.

Вторая система водоподачи осуществляется с использованием глубинного насоса типа 23 Ц В 12-265-ЗОГУ мощностью 256 м3/час. Длина принудительной линии 94 м.

Работая в обычном режиме (10 мес. в году), завод использует первую систему водоподачи, а в пиковый период (июль-август) из-за нехватки воды подключают вторую принудительную линию.

Динамика общей амилолитической активности

Таким образом, необходимо заметить, что у личинок исследуемых видов рыб на всем протяжении изучаемого периода (32 - 37 стадии личиночного периода развития) наблюдается увеличение общей протеолитической активности (рН=7,4).

Характер изменения общей протеолитической активности у стальноголового лосося и черноморской кумжи одинаков: увеличение ферментативной активности на всем протяжении личиночного периода с максимумом на заключительной стадии (37стадия) личиночного периода развития. Подобное явление было обнаружено и другими исследователями (Kawai, Ikeda, 1973; Дементьева, 1976; Волкова, 1999): переход личинок с желточного питания сначала на смешанное, а затем исключительно на экзогенное, независимо от рациона, сопровождается значительным возрастанием активности протеолитических ферментов. По-видимому, первое увеличение активности (момент перехода на смешанное питание) отражает начало функционирования желез желудка. Пищеварительный тракт в это время отчетливо дифференцирован на отделы, в которых развита складчатость слизистой; начинает меняться форма желудка. Деятельность желудка взаимосвязана с деятельностью поджелудочной железы, которое оказывает на него контролирующее влияние. В свою очередь, благодаря нервным связям и многофункциональному действию гормона гастрита, желудок сам воздействует на нее (Сорвачев, 1982; Уголев, Кузьмина, 1993). Следующее значительное увеличение активности совпадает с окончанием личиночного развития и переходом в мальковый период. В это время происходит образование окончательной формы желудка: он приобретает сифонообразную форму, характерную для взрослых особей.

Достаточно высокая скорость синтеза ферментов, гидролизующих белковые компоненты пищи (общая протеолитическая активность) у черноморского и стальноголового лососей в течение первых двух месяцев жизни связана с интенсивным линейным ростом рыб в этот период жизни (таб. 5, 6, 7, 8). Так, по данным Каваи и Икеды (Kawai, Ikeda, 1973), активность протеаз возрастает пропорционально увеличению веса рыб (до возраста 60 суток после выклева). Анализируя результаты, полученные при исследовании активности ферментов, участвующих в гидролизе белковых и углеводных компонентов пищи, следует отметить, что сразу после выклева уровень исследуемых показателей очень низкий и близок к нулю, так как пищеварительный тракт личинок в момент вылупления недостаточно сформирован и не подготовлен к восприятию пищи извне.

Активность комплекса карбогидраз увеличивается с возрастом более постепенно, хотя переход с желточного на смешанное питание является переломным моментом. К этому моменту у личинок черноморской кумжи завершается подготовка к переходу на смешанное питание: происходит дифференцировка кишечника на отделы, складки слизистой становятся более глубокими. Меньшее изменение амилолитической активности с возрастом, возможно, связано с тем, что ее роль в пищеварении рыб семейства лососевых, в частности, черноморской кумжи и стальноголового лосося, более второстепенна.

По данным Китамикадо и Тачино (Kitamikado a. Tachino, 1960 а), как у совсем небольших рыб, так и у более крупных активность амилазы почти не имеет различий. Следует отметить, что тенденции изменения а-амилазы на заключительных этапах личиночного периода у обоих видов рыб сем. лососевых свидетельствует о том, что при переводе рыб с порошкообразного корма на гранулы (35 стадия), после периода некоторого понижения активности, связанного с приспособляемостью пищеварительного аппарата к новому корму (35-36 стадии), наступает возрастание активности изучаемого фермента (37 стадия). Подобное явление было описано Н.С. Бузиновой (1973): у амуров (2+, 3+) переход с естественного корма на комбикорм привел к временному снижению амилазной активности в стенке кишечника и гепатопанкреаса, а после привыкания рыб к комбикорму амилазная активность через несколько недель восстановилась. Подъем уровня активности панкреатического фермента в слизистой оболочке пищеварительного тракта у черноморской кумжи к концу личиночного периода, также может быть связан с завершением формирования поджелудочной железы.

По мнению В.В. Кузьминой (2001), наибольшими адаптивными изменениями характеризуются ферменты, находящиеся в начале цепи карбогидраз и протеаз (сс-амилаза и пепсин) и обеспечивающие начальные этапы деградации полисахаридов и белков.

Особенности питания рыб в значительной мере обусловливают особенности морфо-функциональной организации пищеварительной системы (Kapoor et al., 1975; Уголев, Кузьмина, 1993). Имеющиеся данные свидетельствуют о значительной зависимости становления структур, а также развития желез пищеварительного тракта лососевых рыб от типа питания.

Таким образом, пищеварительная система обоих видов рыб сем. лососевых уже на ранних стадиях развития имеет относительно развитые железы, выделяющие ферменты, которые способны переваривать основные компоненты пищи: белки и углеводы. Высокая активность ферментов, гидролизующих белковые компоненты пищи по сравнению с ферментами, гидролизующих углеводные в пищеварительном тракте черноморской кумжи и стальноголового лосося связана с необходимостью переваривать большие количества белка, что является специфической особенностью пищеварительного тракта хищника. Такую адаптацию ферментного аппарата к характеру питания наблюдали, например, A.M. Уголев (1961, 1967) на млекопитающих, Вонк (Vonk, 1927), Т.Н. Турпаев (1941) и Б.В. Краюхин (1963) - на рыбах.

Динамика общей амилолитической активности

В возрасте 6-ти месяцев скорость гидролиза углеводных компонентов корма составляла 0,16 +0,007 мкмоль/(г мин). У рыб, достигших возраста 7-ми месяцев, наблюдалось незначительное снижение уровня активности изучаемого фермента (в 1,1 раза) (0,15 + 0,001 мкмоль/(г мин)) по сравнению с предыдущей точкой отбора проб. В возрасте 8 -ми месяцев активность данного фермента достигла уровня, идентифицированного для шестимесячных особей (0,16 + 0,011 мкмоль/(г мин)). В 9 месяцев у черноморской кумжи был отмечен некоторый рост общей амилолитической активности: уровень данного показателя увеличился в 1,3 раза по сравнению с таковым у рыб в возрасте 8-ми месяцев (0,18 + 0,002 мкмоль/(г мин)).

Как видно из рисунка 26, у молоди стальноголового лосося в возрасте 3-х месяцев активность суммарной карбогидразы составляла 0,15 +0,004 мкмоль/(г мин). Различия изучаемого фермента в слизистой оболочке пищеварительного тракта мальков в возрасте 3-х, 4-х и 5-ти месяцев были недостоверны ( р 0,05) (0,14 + 0,008 мкмоль/(г мин); 0,15 + 0,006 мкмоль/(г мин) у 4-х и 5-ти месячных особей соответственно). Возраст шесть месяцев у стальноголового лосося характеризовался падением активности исследуемого показателя в 1,15 раз по сравнению с предыдущей возрастной группой рыб (0,13 + 0,001 мкмоль/(г мин)). Через месяц скорость гидролиза углеводных компонентов пищи снова возросла и достигла отметки 0,16 +0,001 мкмоль/г мин. К концу исследуемого периода (9 месяцев) общая амилолитическая активность возросла в 1,07 раз (0,17 +0,006 мкмоль/г мин).

Следует отметить, что на протяжении всего наблюдаемого периода (с 3-х до 9-ти месяцев) среди двух исследуемых видов рыб сем. лососевых активность комплекса карбогидраз была выше у черноморской кумжи.

Полученные результаты наглядно демонстрируют, что на начальном этапе малькового периода общая амилолитическая активность в 1.13 раз выше у черноморской кумжи по сравнению со стальноголовым. Аналогичная картина наблюдалась в возрасте 4-х месяцев. Активность суммарной карбогидразы у пятимесячных особей стальноголового лосося была в 1,07 раза выше таковой черноморской кумжи. А в возрасте 6-ти месяцев активность исследуемого фермента черноморской кумжи превосходила таковую стальноголового лосося в 1,2 раза, тогда как на протяжении следующего месяца общая амилолитическая активность была выше у стальноголового. В конце изучаемого периода наблюдалась противоположная картина: активность данного фермента у черноморской кумжи преобладала над значением показателя стальноголового лосося.

Минимальное значение скорости гидролиза углеводных компонентов пищи у черноморской кумжи было отмечено в возрасте 5 месяцев (0,14 + 0,003 мкмоль/(г мин)), у стальноголового лосося - в возрасте 6-ти месяцев (0,13 ± 0,001 мкмоль/(г мин)). Максимальное значение исследуемого показателя как у черноморской кумжи, так и у стальноголового лосося выявлено в 9 месяцев, однако активность суммарной карбогидразы в пищеварительном тракте черноморской кумжи была выше в 1,1 раза.

Характер изменения общей амилолитической активности в слизистой оболочке пищеварительного тракта мальков стальноголового лосося и черноморской кумжи на протяжении изучаемого периода аналогичен. Так, у обоих видов рыб сем. лососевых значительных колебаний в уровне активности суммарной карбогидразы в период с 3-х до 7-ми месяцев не выявлено, а к 9-ти месячному возрасту активность данного фермента достигала своего максимального значения у обоих исследуемых видов рыб.

Незначительные флюктуации общей амилолитической активности с возрастом, возможно, связаны с тем, что роль этого фермента в пищеварении рыб исследуемых видов сем. лососевых второстепенна.

В ходе исследований было установлено, что максимальное значение активности а-амилазы у черноморской кумжи отмечено в возрасте 3-х месяцев (0,08 + 0,006 мг/г мин) (рис. 27). В 4 месяца произошло достоверное снижение уровня активности исследуемого фермента в 1,6 раз (р 0,05) (0,05 + 0,001 мг/г мин). К следующему месяцу значение исследуемого показателя возросло и достигло 0,07 + 0,003 мг/г мин. Падение скорости гидролиза углеводных компонентов пищи у особей черноморской кумжи в возрасте 6-ти месяцев (0,06 ± 0,009 мг/г мин) было не достоверным (р 0,05). У семимесячных рыб уровень активности панкреатической а-амилазы в пищеварительном тракте снизился в 1,5 раза по сравнению со значением исследуемого фермента в 6 месяцев (0,04 + 0,008 мг/г мин). Достоверных различий в уровне активности а-амилазы у черноморской кумжи в возрасте 7 и 8 месяцев не отмечено (р 0,05) (0,04 + 0,008 мг/г мин; 0,05 + 0,003 мг/г мин соответственно). В возрасте 9-ти месяцев у мальков черноморской кумжи наблюдалось увеличение активности данного фермента в 1,4 раза и соответствовало значению, полученному для 5-ти месячных рыб.

Рассматривая данные, полученные при исследовании активности а-амилазы, адсорбированной на слизистой оболочке кишечника молоди стальноголового лосося (рис. 28) можно отметить, что в возрасте 3-х месяцев она составляла 0,07 + 0,002 мг/г мин. У 4-х и 5-тимесячных особей различия в уровне активности исследуемого фермента недостоверны (р 0,05): 0,06 + 0,009 мг/г мин; 0,06 + 0,005 мг/г мин соответственно. У мальков стальноголового лосося, достигших возраста 6 месяцев, скорость гидролиза углеводных компонентов пищи снизилась в 1,5 раза (0,04 + 0,001 мг/г мин). В возрасте 7 месяцев отмечен незначительный подъем уровня активности а-амилазы до значения 0,05 ±0,001 мг/г мин. В 9 месяцев активность изучаемого фермента продолжала возрастать и составила 0,06 + 0,003 мг/г мин.

Похожие диссертации на Становление структуры и гидролитических функций пищеварительной системы черноморской кумжи и стальноголового лосося на ранних этапах онтогенеза