Иван александрович физиологические основы жизнедеятельности камчатского краба paralithodes camtschaticus в условиях транспортировки
На правах рукописи
УДК 595.384.2:639.331.9 Загорский Иван Александрович ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ КАМЧАТСКОГО КРАБА PARALITHODES CAMTSCHATICUS В УСЛОВИЯХ ТРАНСПОРТИРОВКИ Специальность: 03.02.10 — гидробиология
АВТОРЕФЕРАТ
Диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Москва - 2013
Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии» (ФГУП «ВНИРО»)
Научный консультант: доктор биологических наук Ковачева Николина Петкова ФГУП «ВНИРО»
Официальные оппоненты: доктор биологических наук Буяновский Алексей Ильич главный научный сотрудник ФГУП «ВНИРО» кандидат биологических наук Бубунец Эдуард Владимирович заведующий отделом ФГУ «ЦУРЭН»
Ведущая организация: Калининградский государственный технический университет (ФГБОУ ВПО «КГТУ»), г. Калининград
Защита состоится «24» мая 2013 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 307.004.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте рыбного хозяйства и океанографии (ФГУП "ВНИРО") по адресу: 107140, г. Москва, ул. Верхняя Красносельская, д. 17.
Факс: 8 (499) 264-91-76, электронный адрес: [email protected]
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИРО.
Автореферат разослан 19 апреля 2013 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук М.А. Седова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. Камчатский краб (Paralithodes camtschaticus) – один из наиболее ценных промысловых видов морских беспо звоночных, играющий важную роль в жизни донных сообществ. В настоящее время в мире постоянно растет спрос на крабовую продукцию, среди которой наибольшую ценность представляет живой камчатский краб. Одновременно снижение численности его природных популяций на Дальнем Востоке, обу словленное чрезмерной промысловой нагрузкой, требует развития работ по воспроизводству вида в искусственных условиях (Левин, 2001;
Ковачева, 2002).
В целях успешной реализации обоих направлений остро встает вопрос о разработке методов передержки и транспортировки промысловых самцов, ик ряных самок, личинок и молоди камчатского краба. При этом речь идет не только о локальных перемещениях ракообразных в течение нескольких часов, но и о многосуточных перевозках, например, между Дальним Востоком и Ев ропой. При этом крабы должны оставаться живыми на протяжении всех состав ляющих этапов транспортировки от подъема ловушек из моря до прибытия в конечный пункт, и сохранить товарный внешний вид и репродуктивные функ ции.
В мире уже существует ряд способов транспортировки ракообразных.
Разные виды перевозят в специально подготовленных ёмкостях с проточной или замкнутой системой водообмена, а также в контейнерах без воды с приме нением влажного или сухого наполнителя и льда. Однако до сих пор отсут ствуют точные, научно обоснованные данные, об оптимальных условиях и мак симально возможной продолжительности перевозки камчатского краба.
Одним из способов решения этой проблемы является изучение физиоло гического состояния гидробионтов до, после и во время стрессового воздей ствия в режиме реального времени на примере транспортировки. Из литератур ных источников известно, что стресс, связанный с перевозкой, приводит к из менению биохимического состава гемолимфы (Paterson, 1997;
Chang et al., 1999;
2005;
Lorenzon, 2008;
Fotedar, 2011), параметров сердечной активности (Холодкевич, 2007;
Kholodkevich et al., 2007;
Listerman, 1999;
Aagaard et al., 2000) и ряда поведенческих реакций (Stoner, 2012;
Spanoghe, 1997;
Barrento;
2009;
Woll, 2010). Эти показатели дают объективную оценку воздействия внешних факторов на организм и в виду своей неинвазивности позволяют осу ществлять длительные непрерывные наблюдения, как в природных условиях, так и в аквакультуре. Однако до сих пор комплексного исследования этих па раметров для камчатского краба не проводилось.
Цель работы – разработать рекомендаций для оптимизации процесса транспортировки живого камчатского краба.
Для достижения цели были сформулированы следующие задачи:
1. Определить основные показатели физиологического состояния камчат ского краба в ходе транспортировки и экспозиции на воздухе.
2. Изучить изменение биохимического состава гемолимфы камчатского краба в условиях продолжительного нахождения без воды.
3. Адаптировать метод неинвазивной регистрации сердечной активности для оценки физиологического состояния камчатского краба в ходе транспорти ровки.
4. Разработать экспресс-методику определения жизнеспособности крабов после транспортировки.
5. Проследить выживаемость камчатского краба в ходе транспортировки в течение года.
6. Изучить возможность транспортировки икряных самок камчатского краба без воды.
Научная новизна. Впервые выявлены биохимические показатели гемо лимфы для оценки физиологического состояния камчатского краба в условиях экспозиции на воздухе и транспортировки.
Впервые проведена адаптация метода неинвазивной пульсометрии для оценки физиологического состояния камчатского краба в процессе транспорти ровки.
Впервые проведена комплексная оценка физиологического состояния камчатского краба в ходе транспортировки и экспозиции на воздухе по биохи мическим, физиологическим и поведенческим параметрам.
Практическое значение. Разработаны рекомендации по подготовке к пе ревозке, способам упаковки, а также срокам транспортировки крабов, обеспе чивающие максимальную выживаемость гидробионтов. Оптимизированная экспресс-методика оценки активности камчатского краба по внешним призна кам может быть использована как в научной, так и в производственной работе.
Разработанные методы транспортировки икряных самок могут быть рекомен дованы для применения при искусственном воспроизводстве камчатского кра ба. Разработанные методики и рекомендации внедрены компаниями ООО “Ла Маре” (Россия) и “Norway King Crab AS” (Норвегия) при коммерческой транс портировке живого камчатского краба.
Основные положения, выносимые на защиту:
- Обеспечение условий, при которых биохимические и физиологические показатели камчатского краба находятся в пределах: концентрация в гемолим фе глюкозы – 2,0-5,0 ммоль/л, лактата – 2,4-3,4 ммоль/л, мочевины – 0,5-2, ммоль/л, мочевой кислоты – 10-45 мкмоль/л, частота сердечных сокращений 15-25 сокращений в минуту, позволяет достичь высокой выживаемости в про цессе транспортировки.
Апробация. Основные положения диссертационной работы доложены на международной конференции «Aquaculture Europe» (Стамбул, 2007, Тронтхейм, 2009, Родос, 2011), на 3 Международной научно-практической конференции «Морские прибрежные экосистемы. Водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки» (Владивосток, 2008), 14-й российско-норвежский симпозиум по рыболовству «Камчатский краб в Баренцевом море и его воздействие на эко систему Баренцева моря», (Москва, 2009).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 печатных ра бот, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, и один патент РФ.
Личный вклад автора: Автор принимал непосредственное участие в сборе и анализе литературных данных;
планировании и постановке экспери ментов;
сборе проб гемолимфы камчатского краба в ходе экспедиционных ис следований в Баренцевом море, а также на бассейновых комплексах в Мурман ской области и Норвегии;
проводил анализ существующих методик передержки и транспортировки живых ракообразных в России и Норвегии;
участвовал в разработке рекомендаций, написании статей и тезисов.
Структура и объём диссертации. Диссертация содержит введение, об зор литературы, методическую часть, раздел результатов и их обсуждения, вы воды, практические рекомендации, список литературы, приложение. Работа из ложена на 123 страницах, содержит 10 таблиц и 29 рисунков, библиографию из 165 наименования, в том числе 121 на иностранном языке.
Благодарности. Автор выражает благодарность за содействие в проведе нии работ своему научному руководителю д.б.н. Ковачевой Н.П., а также всем сотрудникам лаборатории марикультуры беспозвоночных ВНИРО;
сотрудни кам Санкт-Петербургского Научно-исследовательского центра экологической безопасности РАН (НИЦЭБ РАН) и лично д.т.н. Холодкевичу С.В., руковод ству и сотрудникам компаний ООО «Ла Маре», «Norway King Crab AS» и ООО «Дальние Зеленцы».
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы диссертации, ее научная но визна и практическая значимость, определены основные направления исследо ваний, сформулированы цели и задачи, а также положения, выносимые на за щиту.
1. В разделе «Обзор литературы» обобщены и проанализированы сведе ния о физиологических и биохимических процессах, протекающих в организме ракообразных. Уделено особое внимание их реакции на стрессовое воздействие и показатели, помогающие оценить его степень. Приведено описание суще ствующих технологий транспортировки ракообразных в живом виде: промыс ловых самцов, икряных самок, личинок и молоди.
2. Материалы и методы. Экспериментальные работы проводились с 2005 по 2012 года в аквариальной ВНИРО;
на промысловых краболовных судах в Баренцевом море;
на плавающей базе ООО «Северный проект» в Ура-губе Баренцева моря (Мурманская обл.);
на береговых бассейновых комплексах ООО «Дальние зеленцы (п. Дальние зеленцы, Мурманской обл.) и «Norway King Crab AS» (п. Бюгейнес, Норвегия);
на бассейновом комплексе компании ООО «La Maree» (г. Москва). В ходе исследования было задействовано промысловых самцов и 21 икряная самка камчатского краба.
Самок от места вылова до берегового бассейнового комплекса транспор тировали в бассейне с морской водой при температуре воды 1-2оС, а также в контейнерах без воды с влажной пластиковой стружкой при температуре воз духа 1-2оС. Время транспортировки составило три часа.
На дальние расстояния икряных самок перевозили авиатранспортом в изотермических контейнерах с водой объемом 60-70 литров, снабженных си стемой аэрации, при температуре воды 1,5-3оС. Также использовали изотерми ческие контейнеры без воды объемом 70 литров с наполнителем из смоченного в воде поролона и льда (температура 5-7оС). Продолжительность транспорти ровки составила 10-12 часов.
Промысловые самцы камчатского краба были отловлены в Баренцевом море и передержаны в условиях бассейнового комплекса или в садках на про тяжении 1-4 недель (температура воды 4-10оС, соленость 34-35‰).
Для транспортировки на дальние расстояния продолжительностью от до 30 часов, а также для имитации транспортировки крабов помещали в пено пластовые контейнеры объемом от 70 до 90 литров. Для поддержания влажности на дно контейнера укладывали сухой или смоченный в морской воде поролон, влажную древесную стружку, синтетические, впитывающие влагу ма териалы. Для поддержания низкой температуры на дно помещали колотый лед из замороженной морской воды или замороженные герметичные брикеты с гелем типа Ice Pack.
Для исследования биохимических параметров гемолимфы были отобраны образцы у 60 промысловых самцов камчатского краба.
Анализ гемолимфы на содержание общего белка, глюкозы, лактата, мочевины, мочевой кислоты проводили спектрофотометрически с использова нием наборов реактивов для клинической биохимии.
Сердечную активность оценивали исходя из частоты сердечных сокращений (ЧСС) и индекса напряжения регуляторных систем (стресс индекса), полученных методом неинвазивной пульсометрии (Холодкевич и др., 2000;
Холодкевич, 2007;
Ковачева и др., 2009) (рис. 1).
Рис. 1. Исследование сердечной активности с помощью фотоплетизмографа Полученные результаты исследований обрабатывали с применением методов математической статистики на уровне требований надежности с веро ятностью Р=0,95. Для построения графических зависимостей использовали программы Exel 2010 и VarGraph. В ходе исследования для каждого краба в эксперименте определяли общую продолжительность сердцебиения и рассчитывали время от начала транспортировки до начала периода нестабильности ЧСС. На рисунке 2 представлена общая схема исследований.
Рис. 2. Общая схема исследований 3. Результаты исследований и их обсуждение 3.1. Оценка физиологического состояния камчатского краба в ходе транспортировки 3.1.1. Биохимические исследования гемолимфы. Контроль биохимиче ского состава гемолимфы ракообразных является основным средством оценки воздействия на организм различных стресс-факторов, таких как экспозиция на воздухе, изменение температуры и солености, хэндлинг, передержка и транс портировка (Chang, 2005;
Lorenzon et al., 2007).
Биохимические исследования гемолимфы камчатского краба при содержании в условиях бассейнового комплекса, а также после транспортировки различной продолжительности показали следующее (табл. 1).
Содержание в гемолимфе крабов глюкозы, лактата, общего белка, мочевой кислоты и кальция в ходе транспортировки без воды увеличивается.
Концентрация холестерина и триглицеридов практически не изменялась.
Таблица Изменчивость биохимических показателей гемолимфы самцов камчатского краба в ходе транспортировки (без воды) После транспортировки Показатель Единицы измерения До транспортировки 15 часов 30 часов Глюкоза ммоль/л 0 41 ± 0,15 2,15± 0,68 4,10 ± 1, Лактат ммоль/л 0,72 ± 0,29 2,89 ± 0, Общий белок г/л 31,52 ± 6,92 34,96 ± 4,44 37,46 ± 4, Мочевина ммоль/л 0,73 ± 0,27 1,70 ± 0,29 0,74 ± 0, Мочевая к-та мкмоль/л 1,03 ± 1,77 14,65 ± 4,35 49,88 ± 5, Кальций ммоль/л 9,55 ± 0,67 13,12 ± 1, Триглецириды ммоль/л 0,50 ± 0,10 0,30 ± 0,10 0,50± 0, Холестерин ммоль/л 0,40 ± 0,17 0,38 ± 0,15 0,50 ± 0, Уровень глюкозы в гемолимфе камчатского краба зависел от времени транспортировки. Так содержание глюкозы перед транспортировкой составило 0,4 ммоль/л, через 15 часов транспортировки - 2,15 ммоль/л, а после 30-ти часовой перевозки — 4,1 ммоль/л. Гипергликемия является естественным ответом ракообразных на различные стресс-факторы. Воздействие воздуха вызывает высвобождение гипергликемических гормонов ракообразных (СНН) в железах глазных стебельков, что приводит к увеличению концентрации глюкозы в гемолимфе у многих видов (Lorenzon, 2008).
В условиях недостатка кислорода глюкоза, которая поступает в гемолимфу, служит основным источником энергии для организма. В отличие от аэробного метаболизма, в результате которого образуются углекислый газ и вода, конечным продуктом анаэробного метаболизма является лактат, который накапливается в гемолимфе. Он не выводится из организма напрямую, а пере рабатывается в гепатопанкреасе (De Wachter et аl., 1997).
Исследования показывают, что во время экспозиции на воздухе в орга низме камчатского краба также запускаются механизмы анаэробного метабо лизма, о чём свидетельствует существенное увеличение концентрации лактата с 0,72 до 2,89 ммоль/л в течение 30-ти часовой транспортировки.
Характер накопления глюкозы в гемолимфе камчатского краба говорит о том, что в ходе транспортировки она продолжает выделяться на протяжении длительного времени и не успевает полностью перерабатываться в процессе гликолиза. Относительно небольшая концентрация лактата также свидетель ствует о том, что анаэробный метаболизм при температуре 5-7оС протекает медленно. Следовательно, биохимические процессы, связанные со стрессом и экспозицией на воздухе у камчатского краба развиваются также, как у других ракообразных (Webster, 1996;
Chang, 2005;
Lorenzon, 2008). Схема гиперглике мии и гликолиза представлена на рисунке 3.
Рис. 3. Схема гипергликемии и гликолиза камчатского краба в стрессовых условиях Установлена прямая зависимость концентрации мочевой кислоты в гемолимфе камчатского краба от продолжительности транспортировки в кон тейнерах без воды. При норме 1,03 мкмоль/л через 12 часов транспортировки уровень повышался до 14,65 мкмоль/л, а через 30 часов до 49,88 мкмоль/л. От мечено увеличение концентрации мочевины с 0,73 до 1,70 ммоль/л после 12 часовой транспортировки. Но через 30 часов этот показатель находился на нормальном уровне 0,74 ммоль/л.
Отмечено небольшое увеличение концентрации общего белка с 31,52 г/л до 34,96 г/л после 15-часовой транспортировки и 37,46 г/л после 30-часовой.
Содержание кальция в гемолимфе увеличилось за 30 часов транспортировки с 9,55 до 13,12 ммоль/л. Концентрация триглицеридов до транспортировки составляла в среднем 0,5 ммоль/л, после 15-часовой транспортировки 0, ммоль/л, после 30-часовой 0,5 ммоль/л. Концентрация холестерина до транспортировки составляла в среднем 0,4 ммоль/л, после 15-часовой транс портировки 0,38 ммоль/л, после 30-часовой 0,5 ммоль/л. Таким образом, оба показателя находились приблизительно на одном уровне и их зависимости от продолжительности транспортировки не выявлено.
3.1.2. Исследование сердечной активности. Динамика сердечной активности является еще одним важным показателем, позволяющим проследить реакцию ракообразных на стресс воздействие. В этой работе впервые для камчатского краба был применен метод вариационной пульсомет рии, который дает возможность проводить регистрацию сердечных ритмов не инвазивно, без введения датчиков под внешние покровы организма (Ковачева и др., 2009). Метод позволяет контролировать параметры сердечной активности внутри транспортировочных контейнеров и выявлять изменения физиологиче ского состояния крабов в режиме реального времени. До настоящего времени активность сердца с помощью фотоплетизмографии определяли только у рака Procambarus clarkii и крабов Carcinus maenas и Gaetice depressus (Холодкевич и др., 2000;
Depledge, 1984;
Aagaard et al., 2000).
Поскольку камчатского краба перед длительной транспортировкой пере держивают в бассейнах или садках, нами была исследована кардиоактивность после поступления особей с судна на береговой комплекс. При помощи кругло суточной регистрации сердечной активности 4-х крабов во время передержки в условиях бассейнового комплекса исследовали динамику ЧСС в течение месяца после вылова. На протяжении первых трёх недель среднесуточное значение ЧСС снижается с 50-60 сокращений в минуту до 20-35, после чего выходит на плато (рис. 4).
N= СреднесуточнаяЧСС, сокращений/мин 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Дни Рис. 4. Динамика среднесуточной ЧСС камчатского краба в ходе адаптации к условиям бассейнового комплекса Нами была исследована динамика ЧСС и стресс-индекса краба в ходе имитации транспортировки до летального исхода, вызванного продолжитель ным пребыванием вне воды. На основании анализа 20 гистограмм в динамике ЧСС были выделены четыре периода (рис. 5):
1. Пересадка краба из бассейна в транспортировочный контейнер, вызы вала подъем ЧСС с 20-35 до 38-42 сокращений в минуту. Затем следовало ин тенсивное снижение ЧСС, которое продолжалось 3-5 часов и достигало мини мального уровня 17-32 сокращений в минуту.
2. ЧСС стабилизировалась на одном уровне, находящемся в диапазоне 20 33 сокращений в минуту. В отдельных случаях наблюдали плавный подъем ЧСС в пределах того же интервала. Продолжительность периода составила 10 15 часов.
3. Плавное снижение ЧСС на 10-15 единиц в течение 8-15 часов.
4. Через различные промежутки времени от 25 до 52 часов после начала транспортировки у всех особей регистрировали частые колебания ЧСС с ам плитудой 7-15 сокращений в минуту, а в отдельных случаях резкое снижение показателя на 15-20 единиц. Через 8-15 часов после начала колебаний сердцебиение прекращалось.
Динамика стресс-индекса отличалась у разных особей. В начале экспери мента этот показатель составлял от 100 до 1000 усл. ед и снижался до 20-60 усл.
ед. в течение от 3 до 20 часов. Из-за снижения процессов жизнедеятельности организма стресс-индекс оказался малоинформативен при экспозиции на воз духе.
Рис. 5. Периоды динамики ЧСС краба в ходе экспериментальной транспортировки.
I — интенсивное снижение (светло-зелёный), II — стабилизация (тёмно-зелёный), III — плавное снижение (розовый), IV — колебания (красный) Во второй серии экспериментов через 24 часа после начала экспозиции на воздухе в транспортировочных контейнерах крабов возвращали в бассейн с морской водой (рис. 6). К моменту окончания имитации транспортировки динамика ЧСС у всех особей пребывала в стадии плавного снижения без резких колебаний. Стресс-индекс находился на уровне 20-60 усл.ед. В течение от нескольких минут до получаса после пересадки краба в воду не наблюдалось никаких изменений показателей кардиоактивности. Затем следовал резкий скачок ЧСС до уровня 40-60 сокращений в минуту и стресс-индекса до 3- тысяч единиц. Подобная ответная реакция крабов на стресс-воздействие пока зывает, что во время транспортировки происходит замедление процессов жиз недеятельности краба, и организму требуется время для восстановления.
Рис. 6. Динамика ЧСС и стресс-индекса камчатского краба в ходе транспортировки без воды продолжительностью 24 часа с последующей пересадкой в бассейн с морской водой Чтобы проследить выживаемость крабов после начала колебаний ЧСС, шесть особей помещали в транспортировочные контейнеры на 32 часа, после чего пересаживали в воду. У 4-х особей, ЧСС которых к окончанию экспери ментальной транспортировки оставалась стабильной или плавно снижалась, наблюдали скачок этого показателя до 45-50 сокращений в минуту. Стресс индекс увеличился с 20-50 до 1000-1300 усл.ед. У двух крабов ЧСС в конце эксперимента совершала частые колебания в диапазоне от 20 до 35 сокращений в минуту. После пересадки в воду восстановления ЧСС и стресс-индекса у этих особей не наблюдали, и оба краба погибли через 1,5 и 2 часа (рис. 7).
Рис. 7. Динамика ЧСС и стресс-индекса камчатского краба, погибшего после транспортировки без воды и пересадки в воду Результаты показывают, что после начала колебаний ЧСС жизнеспособ ность краба снижается.
3.1.3. Экспресс-метод визуального определения жизнеспособности камчатского краба. Технологические процессы, связанные с выловом, транс портировкой и реализацией живых гидробионтов требуют простых и быстрых способов оценки их пригодности для соответствующих задач (воспроизводства, продажи в живом виде и т.п.).
Оценка жизнеспособности различных видов ракообразных по отдельным показателям, включая двигательные реакции, давно применяются на практике (Tallack, 2007;
Woll, 2010;
Barrento, 2009). Однако методики оценки, предло женные для камчатского краба, не отличается высокой точностью (Stevens 1990;
Самойлова, 2003).
В наших исследованиях для оценки жизнеспособности краба были вы браны пять двигательных реакций: попытки перемещаться;
двигательная ак тивность конечностей, антенн, члеников ротового аппарата при раздражении и скафогнатид (табл. 2).
Таблица Показатели оценки жизнеспособности камчатского краба по внешним признакам Оценка в баллах Двигательная реакция I II III IV V* Попытки передвигаться - - - - + Двигательная активность конечностей - - - + + Двигательная активность антенн - - + + + Двигательная активность члеников ротового аппарата при раздра - + + + + жении Двигательная активность скафогнатид + + + + + Примечание: * — высшая активность соответствует оценке V Результаты эксперимента показали, что минимальной выживаемости со ответствует минимальная оценка двигательной активности. Так, при выживае мости 49% средняя оценка случайной выборки крабов составила 2,2 балла. При среднем показателе выживаемости 86% оценка составила 2,8 балла. В то время как при выживаемости на уровне 94% средний балл был максимальным и нахо дился на уровне 3,2-3,3 балла (Рис. 8).
100 N = Выживаемость, % Оценка, баллов 0 1 2 3 1 2 3 Номер партии Номер партии краба Рис. 8. Выживаемость крабов при транспортировке и средний балл оценки по двигательной реакции Разработанный нами экспресс-метод визуальной оценки позволяет определить жизнеспособность крабов без каких-либо технических приспособлений и сложных анализов, что дает возможность успешно применять его как в судовых условиях, так и на береговых комплексах и на базах предпродажной передержки.
3.1.4. Комплексная оценка физиологического состояния камчатского краба в процессе транспортировки. Результаты исследования показывают, что жизнеспособность камчатского краба можно с высокой долей точности оценивать по целому ряду поведенческих, биохимических и физиологических показателей (рис. 9). Наблюдение рефлекторных и двигательных реакций позволяет быстро определить жизнеспособность отдельных особей, а также по небольшой выборке оценить успех транспортировки большой партии живого камчатского краба.
Исследование биохимического состава гемолимфы позволяет наиболее точно определить физиологическое состояние камчатского краба. При стрессе наблюдается увеличение концентрации глюкозы. В ходе транспортировки без воды также растёт содержание мочевины и мочевой кислоты.
Рис. 9. Комплексная оценка физиологического состояния камчатского краба на примере транспортировки Увеличение концентрации лактата при экспозиции на воздухе свидетель ствует о запуске механизмов анаэробного метаболизма.
Мониторинг сердечной активности камчатского краба по методу неинва зивной пульсометрии эффективен при оценке различных способов транспорти ровки и содержания камчатского краба.
3.2. Выживаемость крабов при транспортировке в зависимости от се зона года На основе анализа 87 коммерческих поставок живого камчатского краба из Норвегии в гг. Москву и Брюссель проследили динамику среднемесячной выживаемости крабов для двух вариантов транспортировки продолжительностью 15 и 30 часов (рис. 10).
N = % 30 часов 15 часов Рис. 10. Среднемесячная выживаемость крабов при 15-ти и 30-ти часовой транспортировке При 15-ти часовой транспортировке высокая выживаемость - более 97%, отмечена с января по март и с октября по декабрь. Снижение выживаемости наблюдали с апреля по июль с последующим ростом в августе и сентябре. В этот период выживаемость особей в отдельных партиях колебалась от 78% до 95%.
В ходе 30-ти часовой транспортировки также отмечены значительные ко лебания выживаемости в течение года. С января по март средний показатель оставался на высоком уровне — выше 87%. В апреле наблюдали значительное снижение (до 56%) и последующий плавный рост выживаемости с мая по июль.
Начиная с августа, выживаемость оставалась на высоком уровне (не менее 87%).
Резкое снижение выживаемости крабов в апреле возможно связано с ухудшением физиологического состояния особей после массовой линькой, ко торая проходит в Баренцевом море с февраля по апрель. Выживаемость в апре ле также снижается в результате увеличения температуры воды и воздуха. Вос становление крабов после линьки происходит к августу-сентябрю. И как след ствие возрастает устойчивость к стресс-факторам, возникающим в процессе транспортировки. В результате выживаемость вновь возрастает.
3.3. Транспортировка икряных самок Транспортировка икряных самок является одним из важных этапов работ по искусственному воспроизводству вида. От условий перевозки зависит не только состояние крабов, но и прохождение выклева личинок, и их жизнеспо собность.
Впервые транспортировка икряных самок камчатского краба была осу ществлена для его акклиматизации в Баренцевом море. Самок перевозили авиа транспортом из Дальневосточного региона в Мурманск в емкостях из органиче ского стекла с морской водой (Орлов, 1998, Орлов, Карпевич, 1999). В ходе первых экспериментов по воспроизводству камчатского краба в аквариальной ВНИРО (2002-2005 гг.) самок перевозили в контейнерах с водой. Однако боль шая масса контейнера повышает стоимость транспортировки, а в воде происхо дит накопление продуктов метаболизма (нитратов и нитритов). В этой связи в дальнейшем перевозку самок из Мурманска в Москву осуществляли в изотер мических контейнерах без воды, со льдом и влажным поролоном. Кроме того, в Баренцевом море в 2012 г. была исследована транспортировка икряных самок от места вылова до берегового бассейнового комплекса в пос. Дальние Зеленцы с водой и без нее.
Достоверных различий в процессе выклева и роста личинок в зависимо сти от способа транспортировки самок не выявлено. Выживаемость личинок в аквариальной ВНИРО составила 23-25% (Ковачева, 2006), на бассейновом ком плексе в пос. Дальние Зеленцы — 45-50% (Ковачева и др. 2010).
На основании полученных результатов можно рекомендовать транспор тировку икряных самок в ящиках без воды с влажным наполнителем при тем пературе воздуха от 0 до +7 оС.
ВЫВОДЫ 1. Состояние камчатского краба в процессе транспортировки отражают сле дующие показатели: изменение концентрации в гемолимфе камчатского краба глюкозы, мочевины, мочевой кислоты и лактата;
динамика частоты сердечных сокращений;
наличие или отсутствие у крабов отдельных двигательных реак ций.
2. При 15-ти и 30-тичасовой транспортировке концентрация в гемолимфе глюкозы при норме 0,3-0,5 ммоль/л увеличивается до 1,5-3,0 и 3,0-5,0 ммоль/л.
Содержание лактата после 30-тичасовой транспортировки повышается с 0,5-1, до 2,4-3,4 ммоль/л, что отражает развитие процессов гипергликемии и анаэроб ного метаболизма при длительной экспозиции камчатского краба на воздухе.
3. По динамике частоты сердечных сокращений можно в реальном времени отслеживать физиологическое состояние особей и сравнивать различные спо собы транспортировки. При транспортировке камчатского краба без воды ЧСС постепенно снижается с 20-40 до 15-25 сокращений в минуту. При транспорти ровке длительностью свыше 24 часов начинаются колебания ЧСС на 7-15 со кращений в минуту, после чего жизнеспособность крабов значительно снижа ется.
4. Экспресс-метод оценки жизнеспособности крабов после транспортировки по интенсивности рефлекторных и двигательных реакций позволяет осуществ лять эффективный отбор краба для его реализации в живом виде. При выжива емости 96% крабов средний показатель двигательной реакции составляет 3,2.
При выживаемости 49% - 2,2 балла.
5. С сентября по март при транспортировке в течение 15-ти и 30-ти часов выживаемость составила 94-99% и 87-95%. С апреля по август при 15 тичасовой транспортировке выживаемость снижается до 84-88%. При 30 тичасовой выживаемость резко снижается до 56% в апреле и плавно возрастает с 63% в мае до 89% в августе.
6. Икряные самки камчатского краба переносят транспортировку продолжи тельностью до 12 часов в бассейнах или контейнерах с водой при температуре воды от +1 до +5оС и в контейнерах без воды с влажным наполнителем и льдом при температуре до +7оС. После перевозки от самок можно получить жизнеспо собных личинок.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 1. После отлова промысловых самцов камчатского краба необходимо пере держивать в условиях берегового бассейнового комплекса или в садках. Реко мендуемая продолжительность передержки камчатского краба составляет три недели.
2. В период с апреля по июль не рекомендуется транспортировать промыс ловых самцов камчатского краба продолжительностью более 15 часов в связи с низкой выживаемостью.
3. При транспортировке промысловых особей камчатского краба в изотер мических контейнерах без воды допускается использование сухого наполните ля.
4. При отборе крабов для транспортировки рекомендуется использование экспресс-метода для визуального определения их жизнеспособности. Допуска ется перевозка крабов, получивших оценку не ниже 4 баллов.
5. При транспортировке икряных самок камчатского краба на дальние рас стояния для проведения работ по искусственному воспроизводству предпочти тельно использовать изотермические контейнеры без воды с влажным наполни телем и льдом. Температура внутри емкостей 1-7оС.
Список работ, опубликованных по теме диссертации Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК 1. Ковачева Н.П., Холодкевич С.В., Васильев Р.М., Иванов А.В., Загорский И.А., Кор ниенко Е.Л. Оценка функционального состояния камчатского краба в режиме реального вре мени по его радиоактивности // Вопросы рыболовства, 2008. - Т.9. - №2(34). - С.513-517.
2. Ковачева Н.П., Холодкевич С.В., Васильев Р.М., Загорский И.А., Иванов А.В., Кор ниенко Е.Л. Оценка физиологического состояния камчатского краба в условиях марикульту ры методом неинвазивного контроля его радиоактивности в реальном времени // Изв. ТИН РО, 2009. - Т.157. - С.197-205.
3. Ковачева Н.П., Лебедев Р.О., Паршин-Чудин A.В., Загорский И.А., Борисов Р.Р., Кряхова Н.В. Успешный опыт искусственного воспроизводства камчатского краба Paralithodes camtschaticus на побережье Баренцева моря // Рыбное хозяйство, 2010. - №4. С.70-73.
4. Загорский И., Основные методы транспортировки камчатского краба Paralithodes camtschaticus на дальние расстояния // Рыбное хозяйство, 2011. - №5. C.52-54.
Работы, опубликованные в других изданиях 5. Ковачева Н.П., Васильев Р.М., Загорский И.А., Холодкевич С.В., Иванов А.В., Кор ниенко Е.Л. Оценка физиологического состояния камчатского краба в условиях марикульту ры методом неинвазивного контроля его радиоактивности в реальном времени // Морские прибрежные экосистемы. Водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки. Тез. до кладов Третьей Межд. науч.-практич. конференции. – Владивосток: Изд-во ТИНРО-Центр, 2008. - С.241-243.
6. Ковачева Н.П., Васильев Р.М., Загорский И.А., Холодкевич С.В., Иванов А.В., Кор ниенко Э.Л. Неинвазивный мониторинг радиоактивности камчатского краба в процессе культивирования // Материалы второй международной научно-практической конференции «Повышение эффективности использования водных биологических ресурсов». - М.: Изд-во ВНИРО, 2008. - С.189-191.
7. Ковачева Н.П., Лебедев Р.О., Васильев Р.М., Загорский И.А., Хауган Е., Руд С. Пер спективы развития аквакультуры камчатского краба (Paralithodes camtschaticus) в Баренцевом море в рамках российско-норвежского сотрудничества // Сборник тезисов 14-го российско норвежского симпозиума по рыболовству «Камчатский краб в Баренцевом море и его воз действие на экосистему Баренцева моря». – Москва: Изд. ВНИРО, 2009. - С.52-53.
8. Загорский И.А., Ковачева Н.П., Васильев Р.М., Хауган Е., Руд С. Транспортировка живого камчатского краба (Paralithodes camtschaticus) на дальние расстояния // Сборник те зисов 14-го российско-норвежского симпозиума по рыболовству «Камчатский краб в Барен цевом море и его воздействие на экосистему Баренцева моря». - Москва: Изд. ВНИРО, 2009.
- С.50-51.
9. Vasilyev R., Nemtseva D., Kovatcheva N., Zagorsky I. Development of methods for physi ological control of red king crab (Paralithodes camtschaticus) in cultivation process // Abstract book, Aquaculture Europe. - Istanbul, Turkey, 2007. – P. 121-122.
10. Kovatcheva М.Р., Vasilyev R.М., Zagorsky I.А. Kholodkevitch S.V., Ivanov A.V., 2008.
Monitoring of the red king crab (Paralithodes camtschaticus) physiological state in artificial condi tions // Abstracts of contributions presented at North Pacific Marine Science Organization Seven teenth Annual Meeting. - Dalian, China, 2008. – P.58.
11. Kovatcheva N.Р., Vasilyev R.М., Zagorskiy I.А. Monitoring of the red king crab Paralithodes camtschaticus physiological state in aquaculture conditions // Abstracts of contribu tions presented at Aquaculture Europe. - Trondheim, Norway, 2009. - P.156-158.
12. Zagorsky I., Kovatcheva N., Vasilyev R., Lebedev R. Achievements and prospects in long distance transportation of live red king crab Paralithodes camtschaticus // Current problems of phys iology and biochemistry of aquatic organisms. Volume II. Arctic and Sub-Arctic biological re sources — potential for biotechnology. Collected scientific papers of the first International seminar and PhD workshop. - Petrozavodsk, Republic of Karelia, Russia, 2010. - Р.102-104.
13. Zagorsky I., Nemtseva D., Kovatcheva N., Vasiliev R. Assessment of physiological condi tions of red king crab Paralithodes camtschaticus during live transportation // Abstracts of contribu tions presented at Aquaculture Europe. - Rhodes, Greece, 2011. – P. 93-95.
Патент РФ 14. Ковачева Н.П., Паршин-Чудин А.В., Загорский И.А., Васильев Р.М. Способ транспор тировки камчатского краба / Патент № 2350073 Россия, МПК7 А01К61/00. - Опубликовано 23.03.2009. Бюл. № 9.