Зі збільшенням масштабів посівів та щільності посівів хвороба Apostichopus japonicus стає дедалі більш значною, що завдає серйозних збитків галузі аквакультури. Хвороби Apostichopus japonicus в основному спричиняються бактеріями, вірусами та інфузоріями, серед яких синдром гниття шкіри, спричинений Vibrio brilliant, є найсерйознішим. Зі загостренням хвороби стінка тіла Apostichopus japonicus виразкується, утворюючи синьо-білі плями, і зрештою самостійно розчиняється до смерті, розчиняючись у носовому слизу, як колоїд. У традиційній профілактиці та лікуванні захворювань широко використовуються антибіотики. Але тривале застосування антибіотиків не тільки несе приховану небезпеку бактеріальної резистентності та залишків ліків, але й забезпечує безпеку харчових продуктів та забруднення навколишнього середовища. Тому розробка не забруднюючих, беззалишкових, безпечних препаратів для зменшення хвороби морського огірка є одним з актуальних напрямків сучасних досліджень.

Диформіат калію — це білий кристалічний пухкий порошок, сухий та без смаку. Це перша кормова добавка без антибіотиків, схвалена Європейським Союзом для заміни антибіотиків. Вона може сприяти росту культурних тварин, пригнічувати ріст шкідливих бактерій та покращувати кишкове середовище. Диформіат калію може значно покращити ріст та врожайність водних організмів.

1 Результати тесту

1.1 Вплив диформіату калію в раціоні на ріст та виживання морського огірка Apostichopus japonicus

Питома швидкість росту Apostichopus japonicus значно зростала зі збільшенням вмісту диформату калію в кормі. Коли вміст диформату калію в кормі досягав 0,8%, тобто коли вміст диформату калію в кормі становив 1,0% та 1,2%, питома швидкість росту Apostichopus japonicus була значно вищою, ніж у інших варіантів, але суттєвої різниці не було (P > 0,05) (таблиця 2-2). Виживаність морського огірка становила 100% у всіх групах.

1.2 Вплив дієтичного диформату калію на імунні показники морського огірка Apostichopus japonicus

Порівняно з контрольною групою, різні рівні дикарбоксилату калію могли покращити фагоцитарну здатність целомоцитів та вироблення O2 – у різному ступені (таблиця 2-3). Коли додавали диформат калію в концентрації 1,0% та 1,2%, фагоцитарна активність целомоцитів та вироблення активних форм кисню O2 – у морському огірку були значно вищими, ніж у контрольній групі, але не було суттєвих відмінностей між групами з 1% та 1,2% диформатом калію, або між іншими рівнями диформату калію та контрольною групою. Зі збільшенням вмісту дикарбоксилату калію в кормі збільшувалися SOD та NOS морського огірка.

1.3 Вплив харчового диформату калію на стійкість морського огірка до інфекції Vibrio brilliant

Через 1,4 дні після зараження кумулятивна смертність морського огірка в контрольній групі становила 46,67%, що було значно вищим, ніж у групах з 0,4%, 0,6%, 0,8%, 1,0% та 1,2% диформіатом калію (26,67%, 26,67%, 30%, 30% та 23,33%), але суттєвої різниці з групою лікування 0,2% не було (38,33%). Смертність морського огірка в групах з 0,4%, 0,6%, 0,8%, 1,0% та 1,2% диформіатом калію суттєво не відрізнялася.

2. Обговорення

2.1 Вплив дикарбоксилату калію на ріст морського огірка Apostichopus japonicus

У тварин механізм дії дикарбоксилату калію полягає головним чином у потраплянні в шлунково-кишковий тракт, покращенні шлунково-кишкового середовища, регулюванні pH та знищенні шкідливих бактерій (Ramli та Sunanto, 2005). Крім того, диформіат калію також може сприяти засвоєнню поживних речовин у кормі та покращувати засвоюваність і коефіцієнт використання культурних тварин. При застосуванні на водних тваринах експерименти показали, що диформіат калію може значно покращити ріст і виживання креветок (he Suxu, Zhou Zhigang та ін., 2006). У цьому дослідженні ріст морського огірка (Apostichopus japonicus) стимулювався додаванням дикарбоксилату калію до корму, що узгоджується з результатами застосування дикарбоксилату калію у поросят та відгодівельних свиней, про які повідомляв Verland. M (2000).

2.2 Вплив дикарбоксилату калію на імунітет морського огірка Apostichopus japonicus

Apostichopus japonicus має той самий захисний механізм, що й інші голкошкірі, який здійснюється клітинною та неклітинною (гуморальною) імунною відповіддю. Він використовується в основному для ідентифікації та усунення сторонніх тіл, що потрапляють в організм тварини, або перетворення сторонніх тіл на нешкідливі речовини, а також для загоєння ран. Клітинна імунна відповідь голкошкірих здійснюється різноманітними целомоцитами, які формують захисну систему голкошкірих. Основні функції цих клітин включають фагоцитоз, цитотоксинову реакцію та продукцію антибактеріальних речовин на рівні коагуляції (kudriavtsev, 2000). У процесі фагоцитозу целомоцити можуть бути індуковані бактеріями або компонентами бактеріальної клітинної стінки для продукування активних форм кисню (АФК), включаючи NO, H2O2, OH та O2-. У цьому експерименті додавання 1,0% та 1,2% дикарбоксилату калію до раціону значно збільшило фагоцитарну активність целомоцитів та продукцію активних форм кисню. Однак механізм підвищення фагоцитарної активності та продукції O2– диформіатом калію потребує подальшого вивчення.

2.3 Вплив дикарбоксилату калію на кишкову флору морського огірка Apostichopus japonicus

Дикарбоксилат калію може розкладатися на мурашину кислоту та форміат у слабколужному середовищі та проникати в мікробні клітини через клітинну мембрану. Він може змінювати середовище існування шкідливих мікроорганізмів, таких як кишкова паличка та сальмонела, змінюючи значення pH всередині клітин та запобігаючи їх розмноженню, тим самим регулюючи мікроекологічний баланс кишечника (eidelsburger, 1998). Вплив дикарбоксилату калію на кишкову мікрофлору: макроскопічно H+, що утворюється в результаті розкладання дикарбоксилату калію, знижує значення pH у кишечнику та пригнічує ріст кишкової мікрофлори. Мікроскопічно H+ проникає в бактеріальні клітини через клітинну мембрану, безпосередньо руйнує активність внутрішньоклітинних ферментів, впливає на метаболізм мікробного білка та нуклеїнових кислот, а також відіграє роль у стерилізації (Roth, 1998). Результати показали, що диформіат калію мало впливає на загальну кількість кишкових бактерій морського огірка, але може значно пригнічувати кількість вібріонів.

2.4 Вплив дикарбоксилату калію на стійкість до хвороб морського огірка Apostichopus japonicus

Vibrio splendens – це патогенна бактерія синдрому шкірної гнилі морського огірка, яка шкідлива для виробництва та вирощування морського огірка. Цей експеримент довів, що додавання дикарбоксилату калію до корму знижує смертність морського огірка, зараженого Vibrio brilliant. Це може бути пов'язано з інгібуючим впливом диформату калію на Vibrio.

3 Висновок

Результати показали, що диформіат калію в раціоні мав значний вплив на ріст Apostichopus japonicus, позитивно впливав на неспецифічний імунітет Apostichopus japonicus та посилював гуморальний та клітинний імунітет Apostichopus japonicus. Додавання дикарбоксилату калію до раціону значно зменшило кількість шкідливих бактерій у кишечнику морського огірка та підвищило стійкість до хвороб морського огірка, інфікованого Vibrio brilliant. Таким чином, дикарбоксилат калію можна використовувати як імуностимулятор у кормах для морських огірків, а відповідна доза дикарбоксилату калію становить 1,0%.