Вплив способу приготування емульсії гвоздичної олії на ефект анестезії у коропа і тиляпії

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний університет біоресурсів і природокористування України

ВПЛИВ СПОСОБУ ПРИГОТУВАННЯ ЕМУЛЬСІЇ ГВОЗДИЧНОЇ ОЛІЇ НА ЕФЕКТ АНЕСТЕЗІЇ У КОРОПА І ТИЛЯПІЇ

Коваленко Б.Ю. - здобувач наукового

ступеня доктора філософії,

Коваленко В.О. - к.с.-г.н., доцент

кафедри аквакультури

Анотація

Використання анестезії в аквакультурі набуло популярності з середини ХХ століття. Поява знань про стрес у вищих тварин та зростання вимог до гуманного поводження із тваринами спонукали до пошуку способів запобігання стресу або зменшення його негативних наслідків для здоров'я тварин. Найбільшого поширення у практиці аквакультури набуло використання хімічних препаратів антистресової дії, які не лише запобігають стресу у тварин, а й полегшують умови праці людей. У роботі з рибою здебільшого використовують водні розчини синтетичних анестетиків: MS-222, хінальдіну, феназепаму, пропісцину. Останніми дослідженнями встановлено побічні негативні ефекти від застосування більшості синтетичних препаратів, що спонукало до пошуку альтернативних речовин з анестезуючою дією, бажано - природного походження. Одною з таких речовин виявилася гвоздична олія, при використанні якої не було встановлено ні побічних ефектів для риб, ні токсичного впливу на людей. Поширення практики застосування гвоздичної олії для анестезії риб стримується нестачею інформації щодо способів приготування препарату та ефективних доз для різних видів риб. У Центрі біоресурсів та аквакультури Національного університету біоресурсів і природокористування України експериментальним шляхом оцінено три способи приготування препарату гвоздичної олії для анестезії дволітків коропа і цьоголітків тиляпії: холодний, гарячий і спиртовий. Експерименти проведено за температурних умов, рекомендованих технологічними нормами для утримання риб: 22 °С для коропа і 28 °С - для тиляпії. Застосовано наукові методи досліджень, загальноприйняті у тваринництві і рибництві. Встановлено, що гвоздична олії із робочою концентрацією препарату 0,5 і 1 мг у 10 л води є ефективним анестетиком для коропа і тиляпії. Кращим варіантом для анестезії коропа і тиляпіїза температури, оптимальної для життєдіяльності риб, визнано спиртовий спосіб приготування препарату із концентрацією гвоздичної олії 1 мг/10 л води. Визнано доцільним продовжити дослідження гвоздичної олії як перспективного анестетика для об'єктів декоративної аквакультури та рідкісних і зникаючих видів риб.

Ключові слова: аквакультура, анестезія, гвоздична олія, короп, тиляпія.

Annotation

Kovalenko B.Yu., Kovalenko V.O. Influence of the method of preparation of clove oil emulsion on the effect of anesthesia in carp and tilapia

The use of anesthesia in aquaculture has gainedpopularity since the middle of the 20th century. The emergence of knowledge about stress in higher animals and the growing demands for humane treatment of animals prompted the search for ways to prevent stress or reduce its negative consequences for animal health. The use of anti-stress chemicals, which not only prevent stress in animals, but also ease the working conditions of people, has become the most widespread in the practice of aquaculture. When working with fish, aqueous solutions of synthetic anesthetics are mostly used: MS-222, quinaldine, phenazepam, propiscin. Recent studies have established negative side effects from the use of most synthetic drugs, which prompted the search for alternative substances with an anesthetic effect, preferably of natural origin. One of these substances turned out to be clove oil, when using which neither side effects for fish nor toxic effects on humans were established. The spread of the practice of using clove oil for anesthesia offish is held back by a lack of information on methods ofpreparation of the drug and effective doses for different species offish. In the Center for Bioresources and Aquaculture of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, three methods ofpreparation of clove oil preparation for anesthesia of two-year-old carp and this-year-old tilapia were experimentally evaluated: cold, hot and alcohol method. The experiments were conducted under the temperature conditions recommended by technological standards for keeping fish: 22 °С for carp and 28 °С for tilapia. Scientific research methods generally accepted in animal husbandry andfish farming were applied. It has been established that clove oil with a working concentration of the drug of 0.5 and 1 mg in 10 liters of water is an effective anesthetic for carp and tilapia. The best option for anesthetizing carp and tilapia at a temperature optimal for the fish's vital activity is the alcohol preparation method with a concentration of clove oil of 1 mg/10 l of water. It is considered appropriate to continue research on clove oil as a promising anestheticfor ornamental aquaculture facilities and rare and endangered fish species.

Key words: aquaculture, anesthesia, clove oil, carp, tilapia.

Постановка проблеми

Інтенсифікація виробництва продукції рибництва супроводжується підвищенням тиску стрес-факторів на організм риб. Протягом процесу вирощування риба часто піддається різним технологічним маніпуляціям: вилученню із води для зважування, сортування, вакцинації, взяттю біологічного матеріалу для аналізів та статевих продуктів (ікри і сперми) для потреб штучного відтворення, транспортуванню, тощо [18, с. 1057; 20, с. 3208]. Негативними наслідками впливу стрес-факторів є зниження резистентності організму до збудників захворювань і виникнення у риб хвороб, пов'язаних зі стресом [19, с. 68].

Для попередження появи або зменшення інтенсивності стресу все більшої популярності у практиці аквакультури набуває застосування анестезії риб. Також розширюється асортимент хімічних речовин, що використовуються для анестезії [1, c. 5]. За цих умов актуальними проблемами для спеціалістів аквакультури стали підбір потрібного анестетика, вибір ефективної дози та способу приготування препарату для анестезії.

Аналіз останніх досліджень і публікацій

Анестетики - це речовини, що запобігають прояву стресу під час неінвазійного впливу на живий організм (ефект седації) або зменшують біль при хірургічному втручанні (наркоз) [14, с. 344; 17, с. 417]. Анестетики потрапляють в організм риби через зябра, шкіру або травний тракт, по кров'яному руслу транспортуються до нервових волокон і блокують проведення імпульсів до центральної нервової системи. Для виведення з стану анестезії рибу занурюють в чисту воду, де діюча речовина виводиться з організму через шкіру та зябра [17, с. 418].

Ефективність анестетиків оцінюють за кількома критеріями, які включають можливість використання низьких дозувань із запасом безпечної дози, вхід у стан наркозу - до 5 хвилин, швидкий вихід із цього стану, простота у приготуванні та використанні препарату для анестезії, відсутність побічних токсичних ефектів, доступна ціна [17, с. 418].

На швидкість досягнення ефекту анестезії впливають як внутрішні, так і зовнішні фактори. До внутрішніх факторів відносяться видова приналежність, вік, розміри і маса риби, фізіологічний стан організму. Зовнішні фактори - це вид анестетика та концентрація діючої речовини у препараті, температура, pH та солоність води, у якій утримують рибу під час процедури анестезії. Всі ці фактори, як правило, комбіновано впливають на час входження в стан наркозу та виходу організму із цього стану.

За походженням анестетики бувають синтетичними і природного походження. Існує велика кількість синтетичних анестетиків, таких як хінальдін, феназепам, MS-222, пропісцин та ін. [1, с. 7]. Недоліками більшості з них є тривалий період розпаду в організмі риби (наприклад, MS-222 - до трьох тижнів), токсичність продуктів розпаду, які можуть отруювати воду (хінальдин), приналежність до групи препаратів седативної дії, використання яких обмежується законом (феназепам) [1, c. 8; 4, c. 91; 16, c. 554]. Також не всі анестетики у достатній мірі запобігають появі стресу у риб, а деякі з них, за певних умов, можуть стати стрес-фактором для організму [19, c. 69].

Менш чисельною є група анестетиків природного походження. До переваг цих препаратів відносять відсутність токсичної післядії та продуктів розпаду, які негативно впливають на якість харчової продукції і зовнішнє середовище [8; 9]. Крім того, більшість таких анестетиків мають антибактеріальну та антиоксидантну дію [6, c. 479; 21, c. 591].

Найбільш відомими природними анестетиками є ромашкова олія, ментол, гвоздична олія [7; 10, c. 729; 11, c. 737]. Остання набула широкого поширення в аквакультурі, як засіб для анестезії риб. Для її виробництва використовують листя та квіткові бруньки гвоздичного дерева [15, c. 145]. Діюча речовина гвоздичної олії, евгенол (4-аліл-2-метоксифенол), не має токсичного впливу на риб, людей та навколишнє середовище [12, c. 266].

Дослідники не сформували одностайної думки щодо найбільш ефективного способу приготування препарату гвоздичної олії для анестезії. З наукових джерел відомо про три способи приготування цього препарату: спиртовий, гарячий і холодний. Кожен із цих способів має як переваги, так і недоліки. За спиртового способу маточний розчин гвоздичної олії готують на етиловому спирті (95%), що забезпечує рівномірне розподілення діючої речовини при робочому розведенні перед використанням препарату для анестезії. Однак, довготривале зберігання цього розчину є неприпустимим [8]. Гарячий спосіб включає двоетапне приготування гвоздичної олії: спочатку препарат перемішують до утворення дрібнодисперсної водної емульсії у невеликій кількості води, нагрітої до - 50 ⁰С, а потім виливають у ємність та доводять до робочої концентрації, додаючи воду потрібної для анестезії температури. Холодний спосіб є найбільш простим для використання у виробничих умовах та не вимагає попереднього підігріву води або використання спеціальних розчинників олії [2, с. 273]. Однак, за цього способу перемішування гвоздичної олії з водою займає більше часу, ніж за гарячого, адже процес утворення водної емульсії у холодній воді триває довше. З огляду на це, порівняльна оцінка різних способів приготування препарату гвоздичної олії для анестезії риб матиме практичне значення.

Постановка завдання

Метою роботи є оцінка ефективності застосування різних способів приготування препарату гвоздичної олії для анестезії євразійського коропа (Cyprinus carpio Linnaeus, 1758) та нільської тиляпії (Oreochromis niloticus Linnaeus, 1758).

Об'єкти дослідження - дволітки коропа з індивідуальною масою тіла у межах 400-600 г і цьоголітки тиляпії масою від 5 до 41 г. Загальна кількість риб, використаних в експериментах, становила 30 екз. коропа і 60 екз. тиляпій. До початку експериментів кожен вид риби утримували у 400-літровому акваріумі протягом одної доби без годівлі.

Препарат для анестезії готували на основі гвоздичної олії ТМ «Ароматика» (Україна), яку купляли в аптеках м. Києва.

Дослідження проведено у Центрі водних біоресурсів та аквакультури Національного університету біоресурсів і природокористування України (м. Київ) у два етапи. На першому етапі експериментальним шляхом визначали більш ефективну концентрацію гвоздичної олії у препараті для анестезії з двох (0,5 мл і 1,0 мл на 10 л води), визнаних перспективними за результатами попереднього дослідження [3, с. 63]. Цю концентрацію у подальшому використали на етапі порівняльної оцінки різних способів приготування препарату гвоздичної олії за ефектом анестезуючого впливу на риб.

Порядок приготування препарату гвоздичної олії за трьома способами:

1. Холодний спосіб:

з аптечного флакона шприцом набирали потрібний об'єм гвоздичної олії і вливали у ємність, заповнену 10 мл відстояної водопровідної води кімнатної температури, після чого закривали ємність кришкою та протягом 30 секунд збовтували вручну, до утворення дрібнодисперсної емульсії;

- підготовлену водну емульсію вливали у ємність для анестезії риб (30-літровий акваріум), заповнену 10-ма літрами відстояної водопровідної води з оптимальною технологічною температурою для вирощування коропа і тиляпії: - 22 та - 28 °С, відповідно. За допомогою скляної палички перемішували емульсію з водою, для рівномірного розподілу препарату у воді.

2. Гарячий спосіб (використовували на другому етапі дослідження). Порядок дій аналогічний холодному способу, за відмінністю того, що приготування маточної емульсії гвоздичної олії відбувається у 10 мл води з температурою - 50 °С.

3. Спиртовий спосіб (використовували на другому етапі дослідження). На відміну від двох попередніх способів, гвоздичну олію спочатку розчиняли у 10 мл 95%-го етилового спирту. Потім маточний розчин вливали у ємність з водою для анестезії і перемішували.

Для виведення риби із стану анестезії використовували другий акваріум, заповнений відстояною водопровідною водою (10 л) з оптимальною температурою: для коропа - - 22 °С, для тиляпії - - 28 °С. Другий акваріум, на відміну від першого, що призначався для анестезії риб, був оснащений аератором для збагачення води киснем, з метою імітації проточності води.

Хід експерименту:

- з 400-літрового акваріума за допомогою сачка виловлювали по 1-му екземпляру риби, поміщали у 30-літровий акваріум, заповнений підготовленою водою з препаратом для анестезії;

- спостерігали за змінами стану риби: фіксували час настання етапів наркозу: припинення активних рухів, перевертання догори черевом, уповільнення руху зябрових кришок до ледь помітного;

- знерухомлену рибу діставали з акваріума, зважували на лабораторних вагах і поміщали в акваріум з чистою аерованою водою;

- спостерігали за змінами у стані риби: фіксували час виходу з наркозу за ознаками активації дихання, відновлення руху тіла, повернення у положення «спиною догори».

Результати експериментів обробили за загальноприйнятими методами варіаційної статистики [5, с. 11-13]. Для оцінки результатів другого етапу експерименту було використано однофакторний дисперсійний аналіз [5, с. 38].

Оцінювання ефективності різних концентрацій і способів приготування препарату гвоздичної олії проводили за тривалістю введення риби у стан наркозу і часом виведення її з цього стану: чим швидше, тим краще - для обох показників, із пріоритетністю значень першого показника.

Пошук зв'язку між індивідуальною масою тіла риби і тривалістю етапів анестезії риб провели з використанням кореляційного аналізу [5, с. 25].

Результати досліджень

гвоздичний олія анестезія короп

Дані першого етапу досліджень представлено у таблиці (див. табл. 1).

Таблиця 1

Оцінка ефекту анестезії для риб за різних концентрацій препарату гвоздичної олії