Способ стимуляции размерно-весовых показателей молоди осетровых рыб

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ СТИМУЛЯЦИИ РАЗМЕРНО-ВЕСОВЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МОЛОДИ ОСЕТРОВЫХ РЫБ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт физики имени Б. И. Степанова Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Плавский Виталий Юльянович Барулин Николай Валерьевич Лашкевич Анатолий Иванович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт физики имени Б. И. Степанова Национальной академии наук Беларуси(56) УЗДЕНСКИЙ А.Б. и др. Журнал эволюционной биохимии и физиологии. Наука. - 1992. - Т. 28. -3. - С.329-336.2035858 1, 1995.2298921 1, 2007.1218504 А 1, 1992.1427621 А 1, 1992.2004159575 , 2004.(57) Способ стимуляции размерно-весовых показателей молоди осетровых рыб, основанный на воздействии на эмбрионы осетровых рыб на 24-й стадии их развития оптическим излучением красной области спектра в непрерывном режиме, отличающийся тем, что воздействуют поляризованным излучением светодиодного источника с длиной волны 63010 нм, плотностью мощности Р 2,90,2 мВт/см 2 в течение 30-90 с. Изобретение относится к рыбоводству, а именно к способам выращивания молоди рыб, и может найти широкое применение как в технологии прудового, так и индустриального осетроводства. Известен способ стимуляции размерно-весовых показателей молоди осетровых рыб,основанный на выращивании рыб (с момента перехода личинок на внешнее питание), в условиях переменного терморежима среды обитания 1. Переменный терморежим осуществляют колебаниями температуры воды с различным периодом и амплитудой. Наиболее оптимальным режимом для выращивания осетра является следующий 1 раз в сутки температура воды в течение 2 ч повышается на 3-4 С. Затем за такой же промежуток времени вода, постепенно охлаждаясь, возвращается к исходному значению. Согласно данным 1,в условиях переменного терморежима, когда верхнее значение колеблющихся температур не выходят за пределы физиологической нормы, отмечается ускорение роста рыб по сравнению с режимом постоянного поддержания температуры на заданном уровне. Недостатком известного способа является то, что он технически сложен для осуществления в условиях индустриального осетроводства и неосуществим в условиях прудового рыбоводства. Наиболее близким к заявляемому способу является способ стимуляции размерно-весовых показателей молоди осетровых рыб, основанный на воздействии на икру на 24 стадии эм 12358 1 2009.08.30 брионального развития излучением гелий-неонового лазера красной области спектра с длиной волны 632,8 нм, плотностью мощности Р 3-4 Вт/м 20,3-0,4 мВт/см 2 в течение 3 мин 2 (прототип). Недостатком известного способа является слабо выраженный стимулирующий эффект при оптимальных условиях воздействия масса молоди рыб, полученной из облученной икры, превышает массу интактных особей всего лишь на 5-82. Еще одним недостатком известного способа является длительность воздействия на эмбрионы 3 мин, что значительно снижает производительность процесса в условиях индустриального осетроводства. Другими недостатками известного способа являются высокая стоимость оборудования для его осуществления, определяемая, прежде всего,ценой гелий-неонового лазера ЛДГ-111 не менее 1000 долларов США громоздкость прибора длина излучателя лазера составляет 1 м, что затрудняет доставку лазерного аппарата к объекту воздействия, особенно в условиях производства наличие высокого напряжения 2000 В в источнике питания, требуемого для поджига газоразрядной трубки лазера, что делает его потенциально опасным для обслуживающего персонала при работе вблизи резервуара с водой. Задачей заявленного изобретения является повышение эффективности искусственного воспроизводства и выращивания осетровых рыб за счет повышения темпа прироста их массы и размеров, а также оптимизация технологии товарной аквакультуры при низкой стоимости оборудования для ее реализации. Поставленная задача решается следующим образом. В способе стимуляции размерновесовых показателей молоди осетровых рыб, основанный на воздействии на эмбрионы осетровых рыб на 24-й стадии их развития оптическим излучением красной области спектра в непрерывном режиме, на эмбрионы воздействуют поляризованным излучением светодиодного источника с длиной волны 63010 нм, плотностью мощности Р 2,90,2 мВт/см 2 в течение 30-90 с. Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Увлажненную оплодотворенную икру на стадии органогенеза подвергают воздействию светодиодного излучения. Облучение осуществляют с помощью аппарата -, созданного на базе сверхъярких светодиодов. Технические характеристики аппарата позволяют производить воздействие на икру как неполяризованным, так и линейно поляризованным излучением в непрерывном режиме на длине волны 63010 нм. Для поляризации излучения на выходе излучателя устанавливается поляроидная пленка. Излучатель аппарата располагают на расстоянии 10010 мм таким образом, чтобы размер светового пятна соответствовал размеру монослоя икры. Мощность излученияна выходе излучателя контролируют с помощью измерителя средней мощности ИМО-3 С. Плотность мощности в мВт/см 2 излучения, воздействующего на монослой икры, определяют по формуле Р/, гдесредняя мощность излучения в мВт- площадь светового пятна в см 2 на уровне монослоя икры. Выравнивание мощности излучения, воздействующей на икру в случае использования неполяризованного и поляризованного излучения, осуществляется путем изменения тока, протекающего через светодиод. Для определения оптимального времени воздействия, оказывающего максимальный стимулирующий эффект на размерно-весовые показатели молоди осетровых рыб, облучение икры проводят в течение 30 60 90 180 300 600 с. Полученные зависимости стимулирующего действия от времени облучения поляризованным и неполяризованным излучением светодиодного источника на длине волны 63010 нм в непрерывном режиме при плотности мощности излучения Р 2,90,2 мВт/см 2 в отношении длины 50-дневной молоди осетровых рыб представлены на фиг. 1, а в отношении массы - на фиг. 2. На фиг. 1 по оси абсцисс показано время облучения в с, а по оси ординат - величина стимулирующего действия излучения в отношении длины рыб д(о/к)100 , где о - длина молоди возвратного гибрида бестера, полученной из эмбрионов, облученных на 24 стадии 2 12358 1 2009.08.30 развития светодиодным источником излучения красной области спектра, т.е. опытная группа к - длина молоди возвратного гибрида бестера, эмбрионы которых не подвергались воздействию излучения, т.е контрольная группа. При этом кривая 1 отражает зависимость стимулирующего действия в отношении длины рыб в процентах к контролю при облучении поляризованным излучением, а кривая 2 - неполяризованным излучением. На фиг. 2 по оси абсцисс отложено время облучения в с, а по оси ординат - величина стимулирующего действия излучения в отношении массы рыб (м(Мо/к)100 , где о - масса молоди возвратного гибрида бестера, полученной из эмбрионов, облученных на 24 стадии развития светодиодным источником излучения красной области спектра, т.е. опытная группа Мк - масса молоди возвратного гибрида бестера, эмбрионы которых не подвергались воздействию излучения, т.е. контрольная группа. При этом кривая 1 отражает зависимость стимулирующего действия в отношении массы рыб в процентах к контролю при облучении поляризованным излучением, а кривая 2 - неполяризованным излучением. Контрольные (интактные) образцы икры выдерживают в тех же условиях, что и опытные образцы. Количество икринок в опытной и контрольной группах составляет 300 шт. Статистическую обработку полученных результатов проводят с помощью статистических приложений компьютерных программ 2003 и 7.5. с использованием / критерия Стьюдента. Температура икры в момент ее облучения лазером (а также в контрольных образцах) составляет 161 С. После процедуры облучения икру помещают для дальнейшего инкубирования в уменьшенные образцы аппаратов Вейса, где, достигнув завершения эмбрионального развития, происходит выклев предличинок. Опытные и контрольные группы содержат в отдельных аппаратах, в которых обеспечивают постоянство гидрохимических условий. Выклюнувшихся предличинок с каждой группы переносят в отдельные пронумерованные пластиковые садки, входящие в общую систему водоснабжения осетрового завода. Плотность посадки предличинок составляет 5000 шт/м 2. В процессе выдерживания предличинок осуществляют ежедневный контроль за температурным и кислородным режимами. При переходе на активное питание плотность посадки личинок уменьшают в два раза. В дальнейшем плотность посадки уменьшают обратно пропорционально росту личинок осетровых рыб. При достижении молоди 50 суточного возраста, определяют размерно-весовые показатели (масса, мг длина, мм). Для изучения размерно-весовых показателей личинок и молодь взвешивают на электронных весах (цена деления 0,01 мг) и измеряют линейкой (от конца рыла до развилки хвостового плавника). Установлено, что воздействие на эмбрионы осетровых рыб на 24 стадии излучением светодиодного источника при плотности мощности воздействующего излучения Р 2,90,2 мВт/см 2 приводит к стимуляции их длины и массы как при облучении поляризованным, так и неполяризованным излучением. Однако при воздействии линейно поляризованного излучения при оптимальных условиях воздействия стимулирующий эффект значительно выше, чем в случае неполяризованного. Вышесказанное подтверждается данными, представленными в табл. 1 и в табл. 2. При этом в табл. 1 приведены значения средней длины 50-дневной молоди осетровых, эмбрионы которых на стадии органогенеза не подвергались (контрольная группа) или подвергались(опытная группа) воздействию поляризованного и неполяризованного излучения светодиодного источника красной области спектра на длине волны 63010 нм в непрерывном режиме при плотности мощности воздействующего излучения Р 2,90,2 мВт/см 2. В табл. 2 приведены значения средней массы 50-дневной молоди осетровых, эмбрионы которых на стадии органогенеза не подвергались (контрольная группа) или подвергались(опытная группа) воздействию поляризованного и неполяризованного излучения светодиодного источника красной области спектра на длине волны 63010 нм в непрерывном режиме при плотности мощности воздействующего излучения Р 2,90,2 мВт/см 2. 3 Таблица 1 Достоверность отличий от контроля Р 0,001 Р 0,001 Р 0,001 Р 0,05 Р 0,001 Р 0,001 Р 0,01 Р 0,01 Р 0,01 Таблица 2 Достоверность отличий от контроля Р 0,01 Р 0,001 Р 0,01 Р 0,05 Р 0,05 Из представленных данных следует, что облучение эмбрионов осетровых рыб на стадии органогенеза приводит к увеличению размерно-весовых показателей молоди осетровых. Так, если в контрольной (необлученной) группе средняя длина 50-дневных особей составляет к 47,00,5 мм, то для группы рыб, эмбрионы которой подвергались воздействию поляризованного излучения с длиной волны 63010 нм плотностью мощности Р 2,90,2 мВт/см 2 в течение 60 с о 51,90,4 мм, то есть величина стимулирующего действия составляет д 110,50,9 , достоверность отличий от контроля Р 0,001. При времени воздействия 30 с о 49,20,4 мм, д 104,70,8 , Р 0,001 а при 90 с о 50,70,4 мм, д 107,80,8 , Р 0,001. Как следует из данных, представленных на фиг. 1, кривая 1, дальнейшее увеличение времени воздействия приводит к снижению стимулирующего действия поляризованного излучения светодиодного источника в отношении длины 50-дневной молоди. При использовании неполяризованного излучения максимальное стимулирующее действие также наблюдается при времени облучения 60 с. Однако, как следует из табл. 1, в этом случае о 49,50,3 мм, а величина стимулирующего действия составляет д 105,30,7 ,4 12358 1 2009.08.30 Р 0,001. При времени воздействия неполяризованного излучения 30 с о 48,20,4 мм,д 102,50,8 , а при 90 с о 48,70,4 мм, д 103,70,7 , Р 0,01. Как следует из данных, представленных на фиг. 1, кривая 2, дальнейшее увеличение времени воздействия приводит к снижению стимулирующего действия неполяризованного излучения светодиодного источника в отношении длины 50-дневной молоди. Таким образом, максимальный стимулирующий эффект в отношении длины 50-дневной молоди осетровых рыб наблюдается при воздействии на эмбрионы поляризованным излучением светодиодного источника красной области спектра с длиной волны 63010 нм плотностью мощности Р 2,90,2 мВт/см 2 в течение 6030 с. Для неполяризованного источника с теми же параметрами стимулирующее действие существенно ниже. Такая же тенденция прослеживается и при контроле массы 50-дневной молоди осетровых рыб. Так, если в контрольной (необлученной) группе средняя масса 50-дневных особей составляет Мк 566,39,5 мг, то для группы рыб, эмбрионы которой подвергались воздействию поляризованного излучения с длиной волны 63010 нм плотностью мощности Р 2,90,2 мВт/см 2 в течение 60 с Мо 671,520,9 мг, то есть величина стимулирующего действия составляет м 118,63,7 , достоверность отличий от контроля Р 0,001. При времени воздействия 30 с Мо 615,416,2 мг, м 108,72,9 ,Р 0,01 а при 90 с Мо 625,215,4 мг, м 110,42,7 , Р 0,01. Как следует из данных, представленных на фиг. 2, кривая 1, дальнейшее увеличение времени воздействия приводит к снижению стимулирующего действия поляризованного излучения светодиодного источника в отношении массы 50-дневной молоди. При использовании неполяризованного излучения максимальное стимулирующее действие также наблюдается при времени облучения 60 с. Однако, как следует из табл. 2, в этом случае Мо 592,615,3 мг, а величина стимулирующего действия составляет м 104,62,7 , Р 0,05. При времени воздействия неполяризованного излучения 30 с Мо 577,013,0 мг, м 101,92,3 , а при 90 с Мо 574,910,2 мм, м 101,51,8 ,Р 0,01. Как следует из данных, представленных на фиг. 2, кривая 2, дальнейшее увеличение времени воздействия приводит к снижению стимулирующего действия неполяризованного излучения светодиодного источника в отношении длины 50-дневной молоди. Таким образом, при облучении эмбрионов осетровых рыб на стадии органогенеза излучением светодиодного источника красной области спектра с длиной волны 63010 нм плотностью мощности Р 2,90,2 мВт/см 2 максимальное стимулирующее действие устойчивости стандартной молоди к дефициту кислорода наблюдается при использовании поляризованного излучения и времени воздействия 30-90 с. Отличительной особенностью заявляемого способа стимуляции размерно-весовых показателей молоди осетровых рыб является его более выраженный стимулирующий эффект, чем у прототипа сокращение времени воздействия, а также возможность его применения как в технологии прудового, так и индустриального осетроводства. Действительно, если для прототипа максимальный стимулирующий эффект светового воздействия составляет для массы м 108 , для длины д 104 , то при использовании заявляемого способа м 118,63,7 , д 110,50,9 . Следует также отметить, что поскольку источником излучения является малогабаритный светодиодный аппарат, то его применение в условиях искусственного воспроизводства и выращивания молоди осетровых рыб не создает (в отличие от прототипа) неудобств обслуживающему персоналу. Причем для осуществления заявляемого способа используется аппарат, не содержащий высокого напряжения, способный работать автономно от встроенных аккумуляторов,при этом его масса и цена в десятки раз ниже массы и стоимости лазерного источника, используемого в прототипе. Таким образом, заявляемый способ позволяет обеспечить повышение эффективности искусственного воспроизводства и выращивания осетровых рыб за счет повышения темпа 5 12358 1 2009.08.30 прироста их массы и размеров, а также оптимизация технологии товарной аквакультуры при низкой стоимости оборудования для ее реализации. Источники информации 1. Константинов А.С. Влияние колебаний температуры на рост, энергетику и физиологическое состояние молоди рыб // Известия РАН. Сер. биол. - 1993. -1. - С. 55-63. 2. Узденский А.Б., Воробьева О.А. Исследование влияния лазерного излучения на икру и личинок осетровых рыб // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. - 1992. Т. 28. -3. - С. 329-336. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6