ВведениеВ настоящее время численность популяций осетровых в водоемах России и за ее пределами зависит от влияния комплекса антропогенных факторов. Во многих районах нашей планеты целый ряд видов отнесен к категории исчезающих или редко встречающихся. Так, в начале ХХ столетия значительный ущерб осетровым видам рыб наносился морским промыслом, запасы интенсивно изымались. Вторая половина XX в. отличается мощнейшим влиянием деятельности человека на водные экосистемы, в том числе и на экосистему Каспийского бассейна. Единственной рекой, где сохранились нерестовые гряды, является р. Урал [1–3].Известно, что с 1962–1964 гг., после запрета морского промысла осетровых, положение с запасами каспийской белуги несколько улучшилось. Однако строительство Волгоградской ГЭС практически полностью отрезало волжские нерестилища белуги от мест нереста, в результате чего возникла угроза не только потери ее промыслового значения, но и сохранения как вида. Негативное влияние антропогенных факторов, проявившееся после зарегулирования стока р. Волги, отразилось, прежде всего, на воспроизводстве озимой части популяции белуги, которая по численности производителей, заходящих в Волгу, составляет 70–80 %. Эти особи находятся в реке длительное время. Зимовка производителей белуги в нижнем бьефе Волгоградского гидроузла происходит в неблагоприятных условиях из-за повышенных зимних сбросов воды, что ведет к резкому ухудшению физиологического состояния производителей, нарушению их воспроизводительной системы и в конечном итоге к резорбции икры [4]. Снижение эффективности естественного воспроизводства белуги на нерестилищах нижнего бьефа Волжской ГЭС, по мнению некоторых исследователей, может быть вызвано повышенной гибелью личинок и молоди осетровых из-за незначительного расстояния ската в море после нереста, достижением малых навесок покатной молодью и меньшей ее приспособленностью к «морской» жизни на начальных стадиях онтогенеза [5, 6].В конце прошлого столетия тенденция к устойчивому сокращению численности нерестовой части популяции заметно усилилась. Эффективность естественного воспроизводства снизилась в 10 раз в 1994–1999 гг. – до 0,9 млн экз. Одной из причин сокращения численности популяции белуги явля-ется снижение популяционной плодовитости вида. Так, если в начале 70-х гг. популяционная плодовитость достигала 1,65 млн икринок, то в 1991–1995 гг. она снизилась до 1,0 млн икринок, и процесс снижения продолжается. Если в начале 70-х гг., до повышения уровня Каспийского моря, сред-няя популяционная масса белуги была в пределах 100 кг, то в начале 90-х гг. – в пределах 60 кг. К уменьшению численности каспийской белуги привело ее нерациональное изъятие как в море, так и на путях нерестовых миграций.Известно, что после зарегулирования р. Волги белуга практически полностью лишилась своих традиционных мест размножения, поэтому сегодня ведущая роль в формировании популяции белуги отводится промышленному ее разведению рыборазводными заводами. Однако за последние 10–15 лет произошло резкое сокращение численности нерестовой части популяции. Даже после полного (с 1999 г.) запрета промысла возникли сложности с обеспечением заводов необходимым количеством производителей естественной генерации. На данном этапе для воспроизводства вылавливаются единичные экземпляры для рыбоводных целей. При этом все отловленные производители в настоящее время рекомендовано оставлять для доместикации. Эффективность воспроизводства этого вида осетровых рыб в условиях Нижнего Поволжья говорит о том, что в целом результаты работы с производителями можно назвать удовлетворительными.Альтернативным способом сохранения угасающих запасов исчезающих видов в естественных водоемах и обеспечения населения товарной продукцией является искусственное выращивание, ежегодно увеличивающее свои объемы. Так, отмечается, что ежегодные объемы производства поса-дочного материала увеличились с 24,9 тыс. т (2015 г.) до 38,5 тыс. т (2019 г.). При этом в Астраханской области объемы произведенного посадочного материала осетровых увеличились значительно: с 74,0 т в 2018 г. до 1 583,0 т в 2019 г. [7].Важным условием успешного выращивания рыб, в том числе и осетровых, является оценка качества молоди, выращенной в искусственной среде обитания и выпускаемой в водные объекты рыбохозяйственного значения в рамках мероприятий по искусственному воспроизводству водных биологических ресурсов, а также в целом экспресс-оценка состояния здоровья выращиваемой рыбы, и в первую очередь ремонтно-маточного стада. Целью данной работы явилось изучение и сравнение функционального состояния разновозрастных осетровых рыб на примере белуги, выра-щенной в индустриальных условиях Нижнего Поволжья. Материалы и методы Сбор экспериментального материала проводился на Сергиевском осетровом заводе (с. Сергиевка, Астраханская обл.), а также на товарном хозяйстве ООО АРК «Белуга» (г. Астрахань). Объектом исследования послужили разновозрастные особи белуги в возрасте 3 и 4 лет на ООО АРК «Белуга», а также 4-, 5- и 7-леток на Сергиевском осетровом рыбоводном заводе. Сетчатые садки были размещены в шлюзовых каналах. Максимальная температура воды в самый жаркий летний период не превышала 27 °С. Насыщение воды кислородом характеризовалось оптимальными показателями – 7,0–13,0 мг/л. Другие гидрохимические показатели (рН, СО2) в течение года соответствовали оптимальным границам. В садках культивируются чистые линии и гибридные формы осетровых рыб с одновременным формированием продукционных стад. Плотность посадки разновозрастных рыб из расчета на 1 м2 не превышала 15 кг. Кормление рыб производилось искусственным кормом и рыбным фаршем из расчета 5 % от массы тела рыб. На Сергиевском осетровом рыбоводном заводе начато формирование продукционного стада белуги. В зимнее время рыбы содержатся в пластиковых бассейнах. В качестве корма в основном используется рыбный (килечный) фарш из расчета 5 % от массы тела рыб. Физико-химические параметры водной среды в прудах в летнее время более напряженные, чем в реке. В июле и первой половине августа прогрев воды достигал 30 °С. Нередко отмечалось «цветение» водорослей, из-за чего повышалась концентрация свободной углекислоты, в результате этого активная реакция среды смещалась в щелочную сторону, достигая в отдельные периоды 8,5–8,9 ед.Состояние и развитие рыб определяли по комплексу показателей, анализируя скорость увеличения размеров тела и наращивания мышечной массы. Взвешивание и измерение рыб проводили согласно разработанным рекомендациям [8]. Физиологическое состояние исследуемой молоди оценивали по биохимическим показателям белкового, липидного, углеводного обмена (состав крови) согласно разработанным методикам [9]. Кровь отбирали в сентябре прижизненно из хвостовой вены в пробирки Эппендорфа [10]. Для гематологического анализа (концентрация гемоглобина, скорость оседания эритроцитов) в качестве антикоагулянта использовали гепарин. Концентрацию гемоглобина в крови определяли фо-тометрически с помощью набора реактивов фирмы Агат-Мед [11], СОЭ определяли на приборе Р. П. Панченкова; ß-липопротеиды определяли биохимическим методом [12]. Содержание сывороточного белка определяли с помощью наборов реагентов фирмы «Агат-мед» [12], уровень холестерина в крови определяли энзиматическим методом [13, 14]. Концентрацию глюкозы в сыво-ротке крови определяли энзиматическим колори-метрическим методом без депротеинизации (реакция Триндера). Для измерения оптической плотности полученных проб использовали спектрофотометр Unico 2100.В ходе экспериментальной работы полученные данные статистически обработали методом вариационной статистики с использованием программы Microsoft Excel 2016 [15, 16]. При расчете применили t-критерий Стьюдента, достоверными считались различия показателей при р < 0,05.Результаты исследованийАнтропогенное воздействие на экосистему Каспия не лучшим образом отразилось на популяционном генофонде осетровых, в том числе и на белуге. Известно, что в настоящее время для рыбоводных заводов отлавливаются производители белуги озимой и яровой рас. Если яровые формы в заводских условиях содержатся непродолжительный срок, то озимые самки и самцы резервируются от 7 до 12 месяцев. При этом не принима-ется во внимание то обстоятельство, что гидрохимические параметры водной среды в реке и в прудах совершенно разные. Если температура поверх-ностных слоев воды в Волге в летнее время не поднимается выше 27 °С, то в мелководных прудах рыбоводных заводов она достигает экстремальных значений (28–30 °С). Для такого холодолюбивого вида, как белуга, данные температурные условия недопустимы. При этом имеющиеся потери культивируемых объектов аквакультуры нередко объясняются отсутствием специализированных кормов для рыб [3]. В данном случае определенный интерес представляют результаты исследования разновозрастной молоди белуги, выращиваемой в сетчатых садках фирмы ООО АРК «Белуга» и в прудах Сергиевского рыбоводного завода. На рис. 1 представлены данные размерно-массовых показателей 3- и 4-леток белуги, выращенных на садковой базе ООО АРК «Белуга». Рис. 1. Динамика длины и массы разновозрастной белуги, выращенной в садкахООО АРК «Белуга»Fig. 1. Dynamics of length and weight of multiple-aged sturgeon reared in cages ofAstrakhan Fishbreeding Company Beluga, LLC Изучение размерно-массовых показателей 3- и 4-хлеток белуги, выращенных в садковом комплексе ООО АРК «Белуга», показали, что средняя длина 3-леток массой 3,93 ± 1,23 кг составила 88,0 ± 1,33 см, масса 4-леток составила 4,1 ± 1,14 кг при длине 96,9 ± 1,61 см.В табл. 1 представлены гематологические показатели 3- и 4-леток белуги, выращенных в условиях садкового комплекса ООО АРК «Белуга». Таблица 1Table 1Гематологические показатели трехлеток и четырехлеток белуги, выращенных в садках ООО АРК «Белуга» (n = 33)Hematological parameters of three- and four-year-old beluga species grown in cages of AFC Beluga, LLC (n = 33)ПоказательТрехлеткиЧетырехлеткиГемоглобин, г/л65,35 ± 1,262,9 ± 2,32СОЭ, мм/ч4,5 ± 0,215,1 ± 0,43 Анализ ряда гематологических показателей в организме рыб имеет важное диагностическое значение. Их снижение отмечается при голодании, а также анемиях различной природы. Так, концентрация гемоглобина у 3-леток и 4-леток белуги составила 65,35 и 62,9 г/л соответственно. В обеих группах наблюдалась практически одинаковая динамика концентрации гемоглобина в крови (р > 0,05). Как видно из табл. 1, показатель скорости оседания эритроцитов находился в пределах значений 4,5 и 5,1 мм/ч, что соответствует нормативным показателям [17]. Исследования СОЭ в крови не выявили наличия видимых патологических процессов у данных возрастных групп ремонтно-маточного стада.Значения показателя общего белка в сыворотке крови у исследованных групп рыб колебались в пределах 29,20–37,14 г/л, при этом у старшей возрастной группы количество белка оказалось ниже на 8,03 %. Однако относительно высокие значения не дают достоверных различий (р > 0,05) (табл. 2). Таблица 2Table 2Биохимические показатели крови трехлеток и четырехлеток белуги, выращенных на ООО АРК «Белуга» (n = 33)Biochemical parameters of blood of three- and four-year-old beluga species grown at AFC Beluga, LLC (n = 33)ПоказательТрехлеткиЧетырехлеткиОбщий белок, г/л34,03 ± 1,131,5 ± 0,9Холестерин, ммоль/л3,0 ± 1,13,5 ± 0,7Глюкоза, ммоль/л3,8 ± 1,74,2 ± 1,2β-липопротеиды, г/л2,5 ± 1,23,5 ± 1,2** Р < 0,05. Прежде всего, обращает на себя внимание следующее: концентрация общего белка крови у обеих групп в организме характеризовалась относительно высокими показателями в отличие от гематологических показателей. Многочисленные биохимические субстраты, в том числе и белки, по-ступающие в организм рыб, являются компонентами пищи. В связи с этим уровень обеспеченности кормами является одним из факторов, лимитирующих жизнедеятельность любого животного. В результате проведенных исследований можно сделать вывод о том, что концентрация общего белка, отвечающего за белковый обмен, не зависит от возраста особей, а главным образом свидетельствует о хорошей обеспеченности рыб сбалансированными и качественными кормами. Природные воскообразные свойства холестерина позволяют ему выполнять функцию клеточного «скелета» в организме животного. Входя в состав мембраны клеток, холестерин вместе с фосфолипидами и белками обеспечивает избирательную проницаемость мембраны для веществ, входящих и выходящих из нее. Из холестерина образуются половые гормоны и гормоны коры надпочечников, а также желчные кислоты. Холестерин необходим для роста организма и для деления клеток [7]. В ходе исследования установлено, что содержание холестерина в сыворотке крови обеих возрастных групп белуги находилось в пределах референтных значений и составило 3,0 ± 1,1 ммоль/л у 3-леток и 3,5 ± 0,7 ммоль/л у 4-леток, при этом достоверных различий не выявлено (р > 0,05). Непосредственным источником энергии в организме рыб является глюкоза. У обеих групп рыб динамика глюкозы была в пределах физиологической нормы (3,8–4,2 ммоль/л), что говорит о высокой энергетической функции в метаболизме у культивируемых объектов. Бета-липопротеиды – самые богатые холестерином частицы (содержат до 45 % холестерина). Белки и холестерин, входящие в состав бета-липопротеидов, активно участвуют в строительстве клеточной структуры [7]. В нашем исследовании при сравнении концентрации бета-липо-протеидов в сыворотке у двух возрастных групп были выявлены достоверные отличия: в старшей возрастной группе этот показатель был в 1,4 раза выше, чем в младшей группе (р < 0,05).Определенный интерес представляли данные по выращиванию разновозрастной ремонтной группы белуги, культивируемой в прудах. На Сергиевском осетровом рыбоводном заводе выращиваются разные возрастные группы белуги из потомства искусственной генерации. Анализу были подвергнуты 4-летки, 5-летки и 7-летки (в каждой группе было исследовано по 22 особи). На рис. 2 отражены показатели массы и длины этих рыб. Рис. 2. Динамика массы разновозрастной белуги, выращенной в прудах Сергиевского рыбоводного завода Fig. 2. Dynamics of the mass of multiple-aged beluga species grown in ponds ofthe Sergievsky fish hatchery Как следует из данных, представленных на рис. 2, средняя масса белуги в 4-летнем возрасте достигала 3,72 ± 0,3 кг, а длина тела 93,7 ± 1,6 см. В среднем масса белуги за 5 лет выращивания достигала 9,9 ± 0,5 кг, длина тела составила 120,3 ± 1,1 см. Следующей возрастной группой, выращиваемой для формирования продукционного стада на этом заводе, были обследованы рыбы 7-летнего возраста, за этот период выращивания рыбы достигли средней массы 14,6 ± 0,8 кг и абсолютной длины тела 134,0 ± 2,4 см. Минимальная масса у этих исследованных рыб оказалась 11,7 кг, максимальная – 19,3 кг. В табл. 3 и 4 приводятся гематологические и биохимические показатели крови 4-леток, 5-леток и 7-леток белуги, выращенных в прудах Сергиевского ОРЗ. Таблица 3Table 3Гематологические показатели четырех-, пяти- и семилеток белуги, выращенных на Сергиевском ОРЗ (n = 22)Hematological parameters of four-, five- and seven-year old beluga species grown at the Sergievsky fish hatchery (n = 22)ПоказательЧетырехлеткиПятилеткиСемилеткиГемоглобин, г/л57,8 ± 3,856,3 ± 3,370,3 ± 3,6*СОЭ, мм/ч4,6 ± 0,36,4 ± 0,9*4,1 ± 0,2* Р < 0,05.Таблица 4Table 4Биохимические показатели четырех-, пяти- и семилеток белуги, выращенных на Сергиевском ОРЗ (n = 22)Biochemical parameters of four-, five- and seven-year old beluga species grown at the Sergievsky fish hatchery (n = 22)ПоказательЧетырехлеткиПятилеткиСемилеткиОбщий белок, г/л31,2 ± 1,935,9 ± 4,837,2 ± 2,2Холестерин, ммоль/л3,8 ± 0,2*3,5 ± 0,82,9 ± 0,4Глюкоза, ммоль/л2,6 ± 1,23,0 ± 0,82,7 ± 1,4β -липопротеиды, г/л4,6 ± 0,33,8 ± 0,44,0 ± 0,1* Р < 0,05. Концентрация гемоглобина была достоверно выше у 7-леток в отличие от младших возрастных групп, данный показатель был выше 4- и 5-леток на 21,62 и 24,87 % соответственно (р < 0,05). Несколько завышенной оказалась СОЭ у 5-леток, составившая 6,4 мм/ч (р < 0,05), показатель был выше у данной возрастной группы в 1,4–1,5 раза, но данные показатели во всех возрастных группах были в пределах референтных значений. Важнейшей функцией сывороточных белков является транспорт веществ, обеспечивающих клетки организма животного строительным мате-риалом и энергией. Входя в состав ферментов, белки обеспечивают протекание большинства необходимых для жизнедеятельности организма про-цессов [7]. Среди возрастных групп по показателям общего белка в сыворотке крови достоверных различий не выявлено (р > 0,05). Выявлены различия по концентрации холестерина между 4-летками и 7-летками (р < 0,05), данный показатель был выше у младшей возрастной группы на 31,03 %. Концентрации β-липопротеидов и глюкозы среди исследуемых групп находились в пределах физиологической нормы, достоверных различий среди групп не выявлено (р > 0,05) [7]. Концентрация гемоглобина и общего сывороточного белка была достаточно высокой у 7-леток белуги. Однако концентрация холестерина в крови у 4-леток была выше, чем у 7-леток в 1,3 раза. Заключение На качество разновозрастных особей белуги, выращиваемой в искусственных условиях (в садках и в прудах), существенное влияние оказывает комплекс биотических и абиотических факторов водной среды. Среди них можно выделить такие, как обеспеченность пищей, состояние физико-химических параметров воды, плотность посадки на единицу выростной площади и др. По полученным данным по различным условиям выращивания, физиолого-биохимические показатели в целом свидетельствуют о хорошем полноценном кормлении и благоприятных условиях выращивания в прудах и садках. Одним из элементов биохимической оценки физиологического состояния изучаемых объектов или совокупности особей является характеристика метаболической функции крови и, в частности, динамика транспортируемых кровью белков, углеводов и липидов. В результате проведенных иссле-дований можно полагать, что такие показатели, как общий сывороточный белок, холестерин, глюкоза и β-липопротеиды не зависят от возраста, а главным образом зависят от питания культивируемых объектов аквакультуры. Концентрация гемоглобина находилась в пределах физиологической нормы, данные в группах колебались от 56,3 до 70,3 г/л, что свидетельствует о повышенном уровне обмена веществ. Отмечены невысокие значения скорости оседания эритроцитов в различных условиях выращивания (4,5–6,4 мм/ч), что указывает на отсутствие воспалительных или патологических процессов в организме гидробионтов. Полученный анализ морфофизиологических показателей осетровых рыб, выращенных в различных условиях, дополняет недостающую информацию для мониторинга физиологического состояния этих ценных представителей аквакультуры, корректировки биологических нормативов выращивания и самих технологических процессов прудов и индустриальных комплексов.