WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 |

Микробиоценоз радужной форели в садковых хозяйствах карелии

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Паршуков Алексей Николаевич

МИКРОБИОЦЕНОЗ РАДУЖНОЙ ФОРЕЛИ В САДКОВЫХ ХОЗЯЙСТВАХ КАРЕЛИИ

03.02.08 – экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Института биологии Карельского научного центра РАН

Научный руководитель доктор биологических наук профессор Иешко Евгений Павлович
Официальные оппоненты доктор биологических наук профессор Доровских Геннадий Николаевич
кандидат биологических наук Гаврилин Кирилл Владимирович
Ведущая организация Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт пресноводного рыбного хозяйства»

Защита диссертации состоится « 28 » сентября 2011 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.190.01 при Петрозаводском государственном университете по адресу: 185910, Республика Карелия, г. Петрозаводск, пр. Ленина, 33, эколого-биологический факультет

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петрозаводского государственного университета

Автореферат размещен на сайте http://petrsu.ru

Автореферат разослан « 26 » августа 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат биологических наук Дзюбук И.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. На протяжении последних десятилетий вопросы рационального использования природных вод и оценки их качества в условиях антропогенного загрязнения остаются актуальными (Широкова, 2007; Моисеенко, 2008; Шаров, 2008; Обухова и др., 2009). Особенно это касается небольших по площади и водообмену озер, подверженных трансформации при функционировании в их акватории различных ферм и хозяйств (Антропогенное воздействие…, 1980). В Карелии активно развивается озерное садковое форелеводство, деятельность которого приводит к загрязнению водной среды большим количеством биогенов.

Каждый водоем в естественном состоянии заселен микроорганизмами, занимающими различные экологические ниши. Среди основных групп бактерий выделяются гетеротрофные, которые участвуют в самоочищении водных экосистем, потребляя органические вещества (Kroer, 1994; Wetzel, 2001; Семушин, 2003; Новикова, 2003; Мучкина, 2004 и др.). Загрязнение водоема оказывает непосредственное влияние на аборигенную водную микрофлору и микробиоценоз рыб, изменяя их количественное и качественное соотношение. В этих условиях бактериальные показатели приобретают неоценимое индикаторное значение, позволяя выявить различные источники и виды антропогенного воздействия (Руководство по гидробиологическому…, 1992; Бычкова, 2002). Кроме того, северные озера с пониженными процессами естественного самоочищения, обусловленными низкими среднегодовыми температурами, служат хорошей базой для исследований объектов аквакультуры и среды их обитания.

В настоящее время имеется небольшое количество работ, посвященных проблемам оценки качества водной среды в районе функционирования садковых хозяйств (Тимакова и др., 1992; Рыжков и др., 1999; Китаев и др., 2003; Кучко, 2004; Китаев и др., 2006; 2008; Павловский, 2008; Сидорова, 2008; Стерлигова и др., 2009; Лозовик, Бородулина, 2009; Рыжков и др., 2010; Кучко, 2010; Савосин, 2010), ихтиопатологическим аспектам аквакультуры (Нечаева и др., 2004; Евсеева, 2008; Сидорова, 2009) и изучению качественной характеристики микрофлоры радужной форели и воды (Сидорова, 2010а; 2010б).

Эффективность методов микробиологического анализа при мониторинге водоемов рыбохозяйственного назначения доказана на примере исследований, проводимых в Мурманской области (Воробьева, 1994а; Душкина, 1998; Карасева, 2000, 2003 и др.).

В Карелии микробиологические исследования при описании состояния аквакультуры, используются редко, несмотря на то, что позволяют проводить раннюю диагностику и получать данные, репрезентативно свидетельствующие о развивающихся экологических процессах и степени воздействия конкретного форелевого хозяйства на водную среду и ее обитателей. Учитывая слабую изученность микрофлоры радужной форели и воды в садковых хозяйствах Карелии, подобные исследования даже по одному из таких водоемов представляют научный и практический интерес. На современном этапе необходимость в получении таких сведений очевидна для фундаментальных и прикладных работ не только в экологии и микробиологии, но и в других областях естественных наук.

Всё вышеизложенное в конечном итоге определило цели и задачи диссертационной работы.

Цель заключалась в изучении микробиоценоза радужной форели и проведении экологической оценки влияния деятельности садковых хозяйств на естественные водоемы.

Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:



  1. Определить таксономический состав микрофлоры радужной форели в садковых хозяйствах Карелии с разным периодом работы;
  2. Изучить численную характеристику гетеротрофных бактерий в составе микрофлоры радужной форели и воды;
  3. Оценить состояние акватории форелевых ферм с разным периодом работы с помощью санитарно-показательных микроорганизмов;
  4. Дать микробиологическую оценку корма и изучить его влияние на состав микрофлоры форели и развитие водных сапрофитных бактерий;

Научная новизна и теоретическая значимость работы. Впервые изучены закономерности качественного и количественного распределения микроорганизмов в микробиоценозе радужной форели и водной среды в отдельных форелевых хозяйствах Карелии с разным периодом их эксплуатации. Показана возможность применения бактериальных показателей для изучения самоочистительной способности водоемов Карелии в условиях функционирующих форелевых ферм.

Проведена комплексная оценка микробиоценоза в системе «рыба – вода – корм». Установлено доминирование в микрофлоре рыб условно-патогенных бактерий – род Pseudomonas. Анализ качественного и количественного состава микробиоценоза рыб демонстрирует высокую значимость полученных данных и возможность их применения в качестве индикаторных тестов для выявления изменений динамического равновесия бактериальной флоры рыб и естественных водных экосистем.

Практическая значимость. На основе полученных результатов предложена схема микробиологических исследований по определению состояния организма рыб и оценке пригодности водной среды для аквакультуры в условиях Севера.

Данные работы могут быть использованы для прогнозирования реакций микрофлоры озер рыбохозяйственного назначения на совокупность процессов естественного и антропогенного воздействия; для разработки принципов рационального природопользования в условиях нарастающего антропогенного пресса на северные пресноводные акватории.

Уровень загрязнения водной среды условно-патогенными бактериями служит показателем эколого-эпизоотической ситуации на рыбоводных хозяйствах республики Карелия, а результаты мониторинга позволят оценить разнообразие возбудителей в их сезонной динамике.

Материалы работы могут быть использованы в курсах лекций по микробиологии и экологии микроорганизмов, читаемых на профильных кафедрах ВУЗов Российской Федерации.

Личный вклад автора. В ходе полевых выездов на форелевые хозяйства Карелии автором самостоятельно был собран материал. В лабораторных условиях выполнены микробиологические исследования рыбы, воды и кормов, проведена таксономическая идентификация выделенных бактериальных штаммов. Полученные данные проанализированы и обработаны статистически.

Апробация результатов. Основные результаты исследований были представлены в докладах на: научной конференции «Садковое рыбоводство. Технология выращивания. Кормление рыб и сохранение их здоровья» (Петрозаводск, 11-13 октября 2008 г.); на международной научно-практической конференции «Сохранение биоразнообразия наземных и морских экосистем в условиях высоких широт» (Мурманск, 13-15 апреля 2009 г.); на XXVIII международной конференции «Биологические ресурсы Белого моря и внутренних водоемов Европейского севера» (Петрозаводск, 5-8 октября 2009 г.); на международной научной конференции «Проблемы ихтиопатологии в начале XXI века» (Санкт-Петербург, 7-11 декабря 2009 г.); на международной научной конференции «Воспроизводство естественных популяций ценных видов рыб» (Санкт-Петербург, 20-22 апреля 2010 г.); на международной конференции «Садковое рыбоводство. Состояние и проблемы развития» (Петрозаводск, 11-13 октября 2010 г.);

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов и содержит 48 рисунков, 25 таблиц, 10 приложений. Работа изложена на 184 страницах. Список литературы содержит 323 источника, из них – 120 на иностранном языке.

Благодарности. Автор выражает огромную благодарность своему научному руководителю – заведующему лабораторией паразитологии животных и растений ИБ КарНЦ РАН, профессору, д.б.н. Иешко Евгению Павловичу и научному консультанту - доценту кафедры фармакологии и организации экономики фармации с курсами микробиологии и гигиены медицинского факультета ПетрГУ, к.б.н. Сидоровой Наталье Анатольевне. За оказанную помощь в проведении экспериментальной работы и научные консультации автор благодарит заведующую курсом микробиологии и гигиены медицинского факультета ПетрГУ – к.м.н., доцента А.М. Образцову, а также весь коллектив курса.

Отдельную благодарность за поддержку и ценные указания в написании работы выражаю сотрудникам лаборатории паразитологии животных и растений Института биологии КарНЦ РАН д.б.н. Л.В. Аникиевой, к.б.н. Ю.Ю. Барской и др., а также директору форелевого хозяйства ООО «Ладожская форель» О.В. Хлунову и директору форелевого хозяйства «Лоисто» Т.Г. Морозовой за содействие в сборе материала.

Работа выполнена в рамках договора с форелевым хозяйством «Лоисто», а также, поддержана грантом, финансируемым ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» № П 1299.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ





Глава 1. Обзор литературы

В главе рассмотрены вопросы, посвященные актуальности и перспективам развития садкового рыбоводства в Карелии. Изучены и проанализированы работы отечественных и зарубежных авторов о формировании и изменении бактериальных биоценотических сообществ в водной структуре в период эксплуатации рыбоводных хозяйств. Изучена проблема индикаторной роли микроорганизмов для возможной оценки состояния водной среды и организма рыб, в условиях их интенсивного выращивания. Проведен подбор способов и методов оценки эколого-эпизоотической ситуации на рыбохозяйственном водоеме.

Глава 2. Материалы и методы

Объекты исследования: микроорганизмы радужной форели (Parasalmo mykiss irideus), воды и корма.

Микрофлора рыб. Отбор проб на рыбоводных предприятиях осуществляли в период с апреля 2008 года по сентябрь 2009 года. Проведены посевы материала (образцы кожи и жабр) на питательные среды. Все исследования выполнены согласно общепринятым методам (Гончаров, 1973; Диагностика…, 1976; Методические указания…, 1986; Здоровая рыба, 2003; Поляк и др., 2003; Руководство по проведению…, 2006; МУК № 13-4-2/1738). Для установления систематической принадлежности микроорганизмов использованы определители (Краткий определитель Берги, 1980; Определитель бактерий Берджи, 1997).

Микрофлора воды. Отбор проб воды из акваторий форелевых хозяйств и санитарно-бактериологическая оценка водоема проводились стандартными методами (МУК №13-4-2-/1738; Руководство…, 1992; Санитарная микробиология, 2001; МУК 4.2.1884-04).

Микрофлора кормов. Материалом для исследований служили гранулированные корма Rehuraisio, взятые на разных форелевых хозяйствах в период с 2006-2009 гг. Образцы доставляли в бактериологическую лабораторию, где с соблюдением условий стерильности проводили посевы на питательные среды (РПА, Сабуро, Эндо, КА). Идентификацию грибов осуществляли с помощью определителей (Мотавкина, Артемкин, 1976; Методы экспериментальной…, 1982).

Статистическая обработка данных. Для обработки материала использовали дисперсионный анализ, выполненный в статистических программах Microsoft Excel 2007 и StatGraphics Plus 2.1 (Коросов, Горбач, 2007). Показатель доминирования (С) вида бактерий определяли по «коэффициенту Симпсона» (Simpson, 1949):

С= (ni / N)2, где ni – оценка «значительности» каждого вида (число особей, биомасса и т. д.); N – общая оценка «значительности».

Всего выделено 487 штаммов микроорганизмов, сделано 2717 первичных бактериологических посевов, проведено 14123 биохимических и физиологических тестов.

Глава 3. Характеристика районов исследования

Для проведения наших исследований выбраны две группы водоемов - северная (озеро Хедо и Муй - система реки Кемь, бассейн Белого моря) и южная (Ладожское озеро (Сортавальский район), Святозеро (система реки Шуя, бассейн Онежского озера) и Топозеро (бассейн Ладожского озера)). Форелевые фермы в акватории северной группы водоемов функционируют около одного года, а в акватории южной группы - больше трех лет.

В главе дано физико-географическое описание районов исследования. Приведены карты-схемы станций отбора проб, гидрологические и гидрохимические характеристики акваторий форелевых хозяйств.

Глава 4. Структура микробиоценоза радужной форели

В формировании микробиоценоза форели, разводимой в хозяйствах с периодом работы один год (озера Муй и Хедо) и более трех лет (Ладожское озеро, Святозеро и Топозеро), участвуют 5 групп бактерий, представленных 7 семействами и 8 родами. Диапазон изменений количественных показателей гетеротрофов варьирует в пределах от 101 до 103 КОЕ/мл. Выделенные ассоциации микроорганизмов состоят как из сапрофитных, так и из условно-патогенных бактерий.

Анализ бактериальной обсемененности молоди радужной форели из озера Муй показал, что в период наиболее высокой численности бактерий в воде (сентябрь 2008 года) кожа рыб контаминирована незначительно - 123±30 КОЕ/мл, в то время как на жабрах, отмечена максимально высокая бактериальная численность - 1533±62 КОЕ/мл. В течение всего исследования жабры были более обсемененными, чем кожа (P<0,05) (рис. 1).

 Бактериальная обсемененность наружных органов форели (озеро Муй) По-1

Рис. 1. Бактериальная обсемененность наружных органов форели (озеро Муй)

По литературным данным (Trust, 1975a) микробное число на жабрах может варьировать в широких пределах от 6*102 до 2,2*106. Считаем, что в сентябре 2008 года у исследованной группы рыб была превышена численность бактерий (1,5*103 КОЕ/мл) по сравнению с остальными сезонами. Известно, что состав микрофлоры наружных покровов тесным образом связан с условиями содержания рыб (Конев, 1996). При неудовлетворительном состоянии воды из-за применяемых мер по интенсификации производства или повреждения тканей жаберного эпителия уровень бактериального загрязнения у рыб повышается.

В период посадки молоди форели в садки (сентябрь 2008 года) на озере Хедо отмечена наибольшая численность бактерий (более 2 тыс. КОЕ/мл) на коже и жабрах, чем в остальные сезоны (рис. 2).

 Бактериальная обсемененность наружных органов форели (озеро Хедо) -2

Рис. 2. Бактериальная обсемененность наружных органов форели (озеро Хедо)



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.