Биотехника получения ДЕКАПСУЛИРОВАННЫХ ЯИЦ И науплиусов артемии салины

[10]

В настоящее время в нашей странеи за рубежом используют два основных метода управляемого получения стартового живого корма: культивирование кормовых организмов и инкубация покоящихся яиц некоторых гидробионтов. В большинстве случаев для массового культивирования старто­вых живых кормов требуются большие объемы культиваторов и большие площади кормовых цехов. Инкубация заблаговременно заготовленных и хорошо сохранившихся покоящихся яиц некоторых гидробионтов дает возможность получать с небольших производственных объемов и площадей массовое количество полноценного стартового живого корма в течение года в сжатые сроки, определенные технологическими требованиями.

Применение в качестве стартового живого корма выклюнувшихсяизяиц жаброногого рачка артемии салина науплиусов дает возможность получать жизнестойких подрощенных личинок рыб в ранние сроки, су­щественно повышать их темп роста и выживаемость.

Химический состав тела науплиусов артемии характеризуется высо­ким содержанием белка (65,6%), жира (16,2%), наличием каротиноидов. Калорийность науплиусов довольно высока - 5,8 ккал на 1 г сухого вещества. Кроме полноценности науплиусов артемии как корма, в физиологическом отношении чрезвычайно важно и то обстоятельство, что при их использовании существует полная гарантия от внесения с живым кор­мом инфекционных и инвазионных заболеваний рыб. Практика отечественного и зарубежного рыбоводства убедительно показала высокие ка­чества этого корма для личинок карпа, сига, сома, белого и пестрого толстолобиков, буффало, севрюги, морского языка, тюрбо, камбалы и других видов пресноводных и морских рыб.

Система мероприятий, обеспечивающих, в конечном итоге, снаб­жение отрасли высококачественными живыми кормами, включает в себя технологии поиска, заготовки, обработки, хранения, активации и ин­кубации яиц артемии.

Получение стартового живого корма (науплиусов артемии) реко­мендуется хозяйствам, располагающим базой для подращивания личинок рыб и получения живого корма.

Биолого-экологическая характеристика. Artemia salina относится к типу членистоногих (Arthropoda), подтипу жабродышащих (Branchiata), классу ракообразных (Crustacea), подклассу жаброногих (Вгаnchiopoda), отряду жаброногов (Аnostгаса). Этот рачок широко распространен в ультрагалинных водоемах различ­ных континентов. В России артемия обитает в соленых водоемах побережья Азовского, Черного и Каспийского морей, Крымского полуостро­ва, степной части Украины, в соленых водоемах Кавказа, Казахстана, Киргизии, Западной Сибири, Алтая, Дальнего Востока.

Тело разделано на три отдела - голову, грудь и брюшко (рис.2). На голове имеются один непарный (науплиальный) глаз и два больших сидящих на стебельках сложных глаза, антенулы, антенны и ротовые части.

Грудной отдел состоит из одиннадцати сегментов, на каждомизкоторых находится по паре листовидных ножек. Наружные придатки грудных ножек выполняют дыхательную функцию, внутренние служат для движения и отфильтровывания пищи. Брюшко состоит из 8 сегментов и не имеет конечностей. Первые два сегмента брюшка слиты в один по­ловой сегмент, на котором у самок находится яйцевой мешок, а у сам­цов - совокупительный орган. Брюшко заканчивается концевой пластинкой, от которой отходят две ветви - фурки, оперенные многочисленными щетинками.

Окраска рачков определяется характером потребляемой пищи, а также концентрацией растворенного в воде кислорода и варьирует от зеленоватой до красной.

Рис.2. Внешний вид Агtemia salina:

а - взрослая форма; б – науплиус.

Под влиянием степени осолоненности артемия образует различные морфологические расы. С повышением уровня солености обычно умень­шается размер рачков, происходит редукция каудальной фурки и щети­нок на ней и другие морфологические изменения, связанные с уменьшением поверхности тела.

Артемии раздельнополы, они могут размножаться половым путем и пар-теногенетически, без участия самцов. Яйцевой мешок самок имеет округлую форму. На свободном конце мешка имеется отверстие, через которое при размножении выбрасывается наружу яйца или выходят науплиусы.

При благоприятных условиях развитие яиц полностью протекает в яйцевом мешке, а самки выметывают, по завершению развития яиц, молодь на стадии науплиуса в наружную среду. При неблагоприятных условиях самки прекращают живорождение и откладывают яйца. Чередо­вание живорождения и яйценошения происходит неоднократно в течения жизни одной и той же самки. Одна самка может давать до 170 яиц или науплиусов за одну кладку и около 30 кладок в тече­ние своей жизни.

Для практического использования в рыбоводстве представляет интерес покоящиеся (диапаузирующие) яйца артемии. В таких яйцах эмбрионы покрываются плотными оболочками на стадии гаструлы, и дальнейшее развитие прекращается. Наступает диапауза. Диаметр диапаузирующих яиц обычно равен 0,2 мм, массы сырых яиц - 0,004 мг, сухих – 0,002 мг. Масса оболочки составляет примерно 30% массы яйца. Цвет яиц варьирует от светло-серого до темно-коричневого. Находящиеся в покоящихся яйцах эмбрионы могут переносить неблаго­приятные внешние условия. Они выдерживают значительное засыхание и могут находиться в сухом состоянии в течение нескольких лет, переносят нагревание до 130°, сохраняют жизнеспособность при понижении температуры до - 196°.

Диапаузирующие яйца переносят осолонение, промерзание, воз­действие высоких температур и другие неблагоприятные условия. После периода диапаузы при благоприятной температуре и высоком содержании в воде кислорода и прочих оптимальных условиях в яйце продолжается развитие эмбриона, которое завершается в те­чение 48 ч. После этого оболочка разрывается и науплиусы выходят во внешнее среду. При выходе из яйца науплиусы имеет длину 0,45мм, максимальную ширину - 0,17мм и минимальную - 0,07мм, сырая мас­са равна 0,01мг, сухая - 0,003мг.

Сроки массового развития перезимовавших яиц артемии в природ­ных ультрагалинных водоемах зависят от климатических характеристик местности. Так, в соленых озерах Крыма науплиусы артемии появляют­ся обычно в марте, в соленых озерах Западной Сибири и Казахстана - в середине мая. Сроки появления артемии в водоемах могут меняться в зависимости от погодных условий конкретного сезона.

Развитие науплиуса во взрослого рачка при оптимальных услови­ях продолжается 17-25 дней. При этом личинки проходят 15 стадий. Науплиусы по внешнему виду резко отличаются от взрослых рач­ков.Их тело имеет только зачаточную сегментацию, имеются зачатки антенн и плавательных ножек, один личиночный глаз. По мере развития личинки ее строение усложняется и приближается к организации взрослого рачка. Длительность жизни взрослых артемий достигает четырех месяцев.

Аrtemia salina - активный фильтратор, прогоняющий воду че­рез отцеживающий аппарат грудных ножек, где происходит отделение пищевых частиц от воды. Основной пищей артемии в водоемах явля­ются бактерии, планктонные водоросли и детрит.

Процесс дыхания непосредственно связан с движением, благодаря которому выполнявшие функции жабр экзоподиты грудных ножек посто­янно омывается свежими порциями воды. На величину потребления кислорода оказывает влияние как абиотические, так и биотические факторы.

Взрослые рачки А.salina выносят значительное понижение со­держания кислорода в воде. Нижней летальной кислородной границей для них является 0,17 мг/л. Молодь артемии также выносит существенное понижение содержания кислорода. Опти­мальное содержание кислорода для А.salina на этих этапах жизни 6-8 мг/л.

Совершенно иная картина обнаруживается при изучении процесса вылупления науплиусов из покоящихся яиц. В это время, при бурно про­текавших процессах формирования зародыша, на окисление запасных питательных веществ, используемых эмбрионом, и для дыхания заро­дыша требуется повышенное содержание кислорода.

Артемия обитает при различных концентрациях солей в воде, вы­держивает повышение солености до 300°/_оо, понижение до - 10°/_оо.

Для вылупления науплиусов, роста, формирования молоди и су­ществование живородящих самок наиболее благоприятная соленость 30-80^о/_оо. Откладка диапазирующих яиц происходит более интенсивно при соленостиводы 90°/_оо и выше.

Температура воды в естественных водоемах обитания А.salina колеблется в широких пределах - от -3° до +42°. Температурный оптимум существования взрослых рачков и вылупления науплиусов из по­коящихся яиц находится в одних и тех же границах - +25-27°.

Отношение к свету у только что вылупившихся науплиусов и у рачков на более поздних стадиях развития различно. Науплиусы про­являют способность к положительному фототаксису. Взрослые рачки положительно реагируют на свет при понижении содержания кислоро­да в воде. Колебания солености среды не влияют на отношение к свету взрослых особей артемии.

Заготовка яиц Artemia salina. Поиски скопления яиц артемии следует вести на ультрагалинных водоемах. Вылов яиц из воды можно осуществлять, начиная со вто­рой половины лета, все осенние и зимние месяцы и ранней весной до прогревания воды до 10-14°С. Однако лучшее время для массовой за­готовки яиц артемии - конец лета и осень. Образование скоплений яиц артемии происходит под воздействием гидрометеорологических факторов (ветер, волнения, течения) и морфологических особенностей водоема (степень изрезанности береговой линии). Основное количест­во выметанных яиц артемии всплывают в верхние слои плотной осен­ней рапы, преобладающие в период заготовки ветры сгоняют яйца ар­темии к подветренным берегам ультрагалинных водоемов, яйца кон­центрируется в прибрежной полосе и выбрасываются волнами на берег. Именно эту часть побережья следует осматривать в первую очередь. Пристальное внимание должно быть обращено на естественные ловушки (косы, заливы, бухточки), т.к. здесь могут быть обнаружены большие скопления яиц артемии. При поиске скопления яиц необходимо учитывать направление ветра.

Прежде чем приступить к заготовке обнаруженных скоплений яиц, следует определить степеньих доброкачественности. Мертвые яйца и не раскрошившаяся скорлупа даже при осмотре под лупой схожи с доброкачественными яйцами.

Предлагается три способа экспресс-определения качества сбора.

Способ первый - яйца раздавливают между двумя предметными стек­лами и рассматривают в лупу 10-15-кратного увеличения. Наличие жирных пятен свидетельствует о том, что яйца живые.

Способ второй - часть яиц опускают в прозрачный сосуд (пробирка, стакан) с пресной водой. Скорлупа всплывает в верхние слои воды, доброкачественные яйца опускаются на дно. Недостатком способа является то, что заполненные илом скорлупки также опускается на дно сосуда и при значительном их количестве могут стать причиной ошибочного заключения о качестве сбора.

Способ третий – небольшое количество яиц зажимают между подушечками пальцев, затем производят несколько перетирающих движений. Яйца просматривают непосредственно на пальце через лупу 10-15-кратного увеличения. Если материал скатывается в веретенца или рассыпается на чешуйки - сбор недоброкачественный, ес­ли остался в виде отдельных яиц - сбор доброкачественный.

Выбор оснащения для сбора яиц зависит от масштабов заготовки, мощности скоплений, морфологических и гидрологических особенностей конкретного водоема, доступности береговой линии в районе загото­вок, места расположения скопления яиц (прибойная зона или рапа).

Береговые выбросы яиц расположены обычно полосой параллельно береговой линии. Их собирают следующим образом: при наличии мощных выбросов совками или совковыми лопатами собирают яйца с примесями в тару и выносят за пределы прибойной зоны, при небольшой мощно­сти собирают ленты выбросов в кучи за пределами прибойной зоны, затем погружают в тару для транспортировки. В качестве тары можно использовать тканевые мешки, коробки, ведра, носилки, ящики и другие емкости, обеспечивающие удержание сбора. При заготовке яиц из береговых выбросов последние следует отбирать до подстилаю­щего грунта.

Заготовку яиц артемии из поверхностных слоев рапы обычно производят волокушами, сачками, ловушками и другими отцеживающими орудиями лова, которые могут быть пассивными (установка ловушек на пути дрейфа яиц) или активными. Возможно сочетание пассивных и активных орудий лова. Например, при наличии в водоеме прибрежных течений отличные результаты дает сочетание заколов, устанав­ливаемых на пути дрейфа яиц, и обловов скоплений сачками.

Ниже приводится описание конструкции сачка, разработанной во ВНИИПРХе (рис.3). Сачок состоит из рукоятки (I), навинчивающейся на резьбовый выступ входного кольца сачка, входного кольца (2) диамет­ром 40-50 см, к которому кренятся накопитель, сороуловитель.

В целом конструкция следующая:

-сороуловитель (3), изготовленный из мельничного сита №10-12 и предназначенный для задержания крупных загрязнений; при работе в указанном сороуловителе задерживаются крупные загрязнения, а яйца артемии свободно проходят в накопитель;

-сачок (4), выполняющий роль накопителя собирае­мых яиц и изготовленныйиз мельничного сита - №58-60 и выше, с размерами ячеек, обеспечивающими удержание яиц в накопителе;

-шнур (5), служащий для закрывания выходного торца сачка. Входное отверстие сачка перекрыто сороуловителем, выполненное в виде входящего в сачок неглубокого мешка. Выходное отверстие сач­ка не зашивают с цельюобеспечения быстрой выгрузки через него отловленной партии яиц.

Рис. 3. Сачок для заготовки яиц артемии:

I – рулетка, 2 - обруч-горловина сачка, 3 – сороуловитель, 4 - собственно сачок-накопитель,

5 - шнур для затяжки сачка при промывке яиц

Перед ловом выходной торец сачка подгибают и крепко затягива­ют шнурок. В процессе лова, по мере загрязнения, очищают сороуло­витель, вытряхивая скопившийся в нем мусор. После наполнения яйца­ми 2/3 объема накопителя сачок вынимают из рапы. Перехватив в верхней свободной трети накопитель рукой, отжимают улов от излиш­ней рапы,затем освобождают шнур и переносят яйца в емкость сбора.

Конструкция сачка хорошо зарекомендовала себя в работе, обес­печивая получение в улове освобожденного от крупных загрязнений сбора. Важно, что одним и тем же орудием (сачком указанной кон­струкции) можно производить заготовку яиц из поверхностных слоев рапы и очистку от крупных загрязнений яиц артемии из береговых выбросов. В последнем случае неочищенный сбор из береговых выбро­сов загружают в мешок сороуловителя и промывают соленой водой.

Хранение яиц При производственном получении науплиусов артемии салина для кормления личинок рыб важное значение имеет процент их вылупления. Яйца, собранные летом или осенью, дают без специальной обработки 3-5 % выхода, несмотря на высокое содержание в них живых эмбри­онов. Выход яиц, собранных равней весной до массового выклева науплиусов в естественных водоемах, бывает сравнительно высокий и достигает 60-70%, однако при хранения процент выхода понижается и достигает такой же величины, как и у летне-осенних яиц.

Способность покоящихся яиц давать высокий выход при их инкубации зависит от условий хранения. Лучший результат вих опытах был по­лучен при охлаждении яиц в растворе поваренной соли при 10-100°/_оо солености и температуре от -1 до -20°С в течение 80-90 дней. На основании этого рекомендуется стимулировать выклев яиц артемии длительным содержанием их в соленой воде при низкой температуре. Помимоэтого был разработан способ хранения яиц в вакууме в глицерине.

Учитывая нестабильность результатов, получаемых при примене­нии указанных выше методов, их трудоемкость и сложность использо­вания в производственных условиях, лаборатория управления кормо­вой базой прудов ВНИИПРХ разработала новую технологическую схему, предусматривающую очередность заключительных операций: хранение -активация - инкубация яиц.

Методика хранения яиц в сухом виде характеризуется техничес­кой простотой, несложностью операций и дешевизной. Методика хране­ния яиц в сухом виде, по сравнению с методикой длительного хране­ния в соленом растворе при низких температурах, характеризуется простотой, несложностью операций и требует намного меньше затрат. Дополнительная обработка глицерином не улучшает положения. Яйца артемии после такой обработки не выдерживает дли­тельного хранения.

Поступающиес места сбора яйца после предварительной очистки все еще содержат примесь пустых скорлупок, песка и других близких к ним по размеру частиц. Для освобождения от этих примесей следует проводить дополнительную очистку яиц. В отличие от описанной выше предварительной механической очистки яиц, полная очистка основана на разнице удельного веса различных компонентов собранного сырья (яйца, скорлупа, песок и пр.). Окончательная обработка заключается в поочередном проведении яиц через пресную воду и рапу.

Промывка и отстой в пресной воде освобождают яйца артемии от скорлупы и загрязнений, имеющих удельный вес меньший, чем доброкачественные яйца. Последние в пресной воде в течение часа опускаются на дно, скорлупа всплывает на поверхность. Промывка и отстой в рапе освобождают яйца отпесчинок и других включений, имеющих удельный вес больший, чем яйца артемии. Последние в рапе всплывают в верхние слои. После такой очистки можно получить яйца артемии практически свободные от примесей.

Высушивание очищенных яиц артемии производят в помещении с принудительном воздухообменом. Сушку можно производить либо в ба­рабанных сушилках, либо разложив яйца тонким (1-1,5 см) слоем на стеллажах. При сушке на стеллажах помещение оборудуют вытяжкой и электровентиляторами, от которых теплый воздух подается к стеллажам. Температура воздуха в месте расположения яиц артемии не должна превышать +40°С. В процессе сушки необходимо ворошить яйца для обеспечения равномерного высыхания. Следует иметь несколько изолированных боксов для высушивания во избежание поглощения влаги подсушенными яйцами от свежезаложенной партии яиц. При укладке тонким слоем, регулярном перемешивании, наличии вытяжки и электровен­тиляторов процесс сушки на стеллажах длится 1-2 дня. В случае не­больших масштабов сбора яиц сушку можно проводить путем расклады­вания яиц на брезенте в сухом помещении или под открытом небом. Влажность высушенных яиц не должна превышать 5%. При непродолжительном хранении допустимо увеличение влажности до 10%.

Высушенные яйца ссыпают в мешки из плотной материи и в таком виде хранят в сухом помещении при комнатной температуре или более низкой температуре. Мешки емкостью до 50-70 л размещают на стеллажах, укладывать мешки штабелями нельзя.

Высушенные яйца могут сохранять жизнеспособность в течение двух и более лет.

Хранение яиц в сухом виде соответствует состоянию, в котором яйца могут находиться в естественных условиях. Известно, что выброшенные на берег или оставшиеся на дне после высыхания водоема сухие яйца сохраняют жизнеспособность в течение длительного времени и могут при соответствующих условиях продолжить развитие и дать начало новой генерации артемии салина.

Активация диапаузирующих яиц. Активация яиц артемии салина – основной момент биотехники массового получения науплиусов этого рачка в рыбоводных целях.

Рекомендована следующая технология активации яиц артемии салина.

1. Приготовление 3%-ного раствора перекиси водорода в стекляннойтаре.

2. Быстрая заливка сухих яиц с влажностью не выше 5%свежимраствором 3%-ной перекиси водорода.

3. Выдерживание обработанных яиц в течение 15 мин в растворе перекиси при регулярном перемешивании.

4. Отцеживание обработанных яиц от раствора через сито №60 и выше.

5. Высушивание отцеженных и отжатых яиц. При этом яйца раскладывают тонким слоем на фильтровальной бумаге или применяют другие методы сушки.

Впоследствии метод активации яиц артемии перекисью водорода был упрощен. Этот способ исключает предварительную активацию яиц перекисью водорода. Активация яиц происходит непосредственно в инкубационных сосудах. Способ осуществляют следующим образом. В ин­кубационный аппарат наливают раствор поваренной соли, помещают в него диапаузирующие яйца артемии салина и включают систему аэрации воды. В инкубационную среду с яйцами добавляют 33%-ный раствор пе­рекиси водорода из расчета 0,1-0,3 мл на 1 л солевого раствора и осуществляют инкубацию яиц в течение 48 ч при оптимальной темпера­туре.

Инкубация яиц. Оптимальными условиями для вылупления науплиусов из покоящихся активированных яиц является: температура 25-27°, соленость 30-50% и высокое содержание кислорода - не менее 6-7 мг/л. Эти условия обеспечивают лучший результат при производственной инкубации яиц артемии. Выход науплиусов при этих условиях происходит через 48 ч после закладки яиц в инкубационные аппараты. Инкубацию можно про­водить и при более низкой (до 15-16°С) температуре, но время инку­бации при этом удлиняется.

Обычно яйца артемии инкубируют в 3-5%-ном растворе поваренной или глауберовой соли. Для инкубации яиц необходимо высокое содержание кислорода в воде, которое обеспечивается непрерывной подачей воздуха или кисло­рода в солевой раствор с находящимися в нем яйцами. Соотношение мас­сы яиц и солевого раствора, в зависимости от аэрации, выражается величиной 8-15 г/л.

Для инкубации яиц могут быть использованы различные инкубаци­онные емкости. Наиболее употребительны стеклянные сосуды или со­суды из оргстекла емкостью 40-100 л, представляющие собой сочета­ние с конусом (рис.4). Сток раствора из этих аппаратов производит­ся через нижнее отверстие, которое заканчивается металлической трубкой с одетым на ней резиновым шлангом с зажимом. Для инкубации можно использовать аппараты такой же конструкции, изготовленныеизполиэтиленового рукава (рис.5), который при этом складывают вдвое внутрь. Зффективны и аппараты шириной 50 см, длиной 120 см. В середине нижнего края полиэтиленового рукава припаивают металлическую трубку, на конце которой одет резиновый шланг длиной 25 см. Аппа­раты устанавливают в стойке. К нижней перекладине стойки прикреп­ляют дель, которая служит опорой аппарата. Верхний край аппарата прикрепляют к верхним перекладинам. Инкубацию можно так­же проводить в ваннах или прямоточных лотках.

Перед инкубацией в сосуды заливают солевой раствор указанной выше концентрации. Путем аэрации содержание в растворе кислорода доводят до оптимальных значений и после этого вносят в раствор яйца.

Аэрацию раствора производят при помощи компрессора, воздуховода и диффузора. Воздуховод с диффузором опускают в нижние слои раст­вора соли. В процессе инкубации яйца сначала всплывают на поверх­ность, а затем по мере набухания, опускаются в толщу воды и там постоянно перемешиваются при помощи барботажа воды сжатым воздухом.

После окончания инкубации и выхода науплиусов компрессор от­ключают, диффузор вынимают из сосуда. Спустя 10-15 мин содержимое сосуда без поверхностного слоя, в котором находится пустая скорлу­па, сливают через сачок из газа №60 и переносят в такой же аппарат с пресной водой, где происходит окончательное отделение науплиусов от яиц и скорлупы. При хорошем качестве яиц отделение чистых науп­лиусов не представляет больших трудностей. Хорошие результаты дает отбор науплиусов сифоном из местих концентрации.

Учет массы выловленных рачков производят двумя путями: по численности и массе одного рачка; прямым взвешиванием. В первом случае учитывают количество рачков в единице объема, а затем во всем сосуде и умножают на массу одного рачка (0,01 мг). При прямом взвешивании рачков отжимают в сачке, взвешивают вместе с сачком и определяют массу мокрого сачка без рачков. Счетный метод дает воз­можность определить чистую массу, при применении второго метода определяют рабочуюмассу рачков.

Средний суточныйсъем науплиусов составляет 9-10 г/л. Науплиусы артемии используют для кормления личинок рыб в первые дни активного питания.

Рис.4. Аппарат для инкубации яиц:

1 - инкубационный сосуд 3 - компрессор

2 - сливной кран 4 – диффузор

Рис.5. Инкубационный аппарат из полиэтилена