Характеристика культивируемых гетеротрофов микробного сообщества кишечника дальневосточного трепанга Apostichopus japonicus

• Автор: Богатыренко, Елена Александровна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 128 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Сохранение водных биоресурсов за счёт аквакультуры
1.2. Дальневосточный трепанг и особенности его выращивания в искусственных
условиях
1.2.1. Морфология, биология, экология
1.2.2. Особенности выращивания в искусственных условиях
1.3. Пробиотики в аквакультуре
1.4. Пищеварительные ферменты дальневосточного трепанга
1.4.1. Ферменты эндогенного происхождения
1.4.2. Хитин и хитиназа
1.4.3. Мукополисахариды и ферменты, катализирующие их распад
1.4.4. Альгинаты и альгинатлиазы
1.4.5. Крахмал и ферменты, катализирующие его распад
1.4.6. Липидные субстраты и липаза
1.4.7. Гіротеолитические ферменты
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Выделение и идентификация микрофлоры дальневосточного трепанга и грунта из мест его обитания
2.2. Питательные среды
2.3. Определение активности амилаз и хондроитинсульфатаз
2.4. Определение хитинолитической активности
2.5. Определение активности альгинатлиаз
2.6. Определение липолитической активности
2.7. Определение протеолитической активности
2.8. Статистическая обработка данных
ГЛАВА 3. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАКТЕРИАЛЬНОГО
СОСТАВА И ЧИСЛЕННОСТИ КИШЕЧНОЙ МИКРОФЛОРЫ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ТРЕПАНГА И ГРУНТОВ ИЗ МЕСТ ЕГО ОБИТАНИЯ
3.1. Идентификация культивируемых бактерий микрофлоры дальневосточного
трепанга и грунта из мест его обитания
3.2. Характеристика состава и численности кишечной микрофлоры трепанга и грунта из мест его обитания
ГЛАВА 4. ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ МИКРОФЛОРЫ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ТРЕПАНГА
4.1. Амилолитическая активность
4.2. Хондроитинсульфатазная активность
4.3. Хитинолитическая активность
4.4. Альгинатлиазная активность
4.5. Липолитическая активность
4.6. Протеолитическая активность
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Дальневосточный трепанг Apostichopus japonicus относится к важным объектам промысла в морях Дальнего Востока, являясь одним из самых дорогих и востребованных на международном рынке морепродуктов. Несмотря на то, что у побережья Китая обитает около 20 видов голотурий, в том числе и таких коммерчески важных, как Thelenota ananas, Actinopyga miliaris, Holothuria nobilis, наиболее высоко ценится продукт, получаемый именно из дальневосточного трепанга, поэтому он пользуется повышенным спросом в Китае, Корее, Японии. Ткани гидробионта содержат богатый набор биологически активных химических соединений, что обуславливает высокую фармакологическую ценность получаемых из трепанга продуктов (Левин, 2000). Пищевая и целебная ценность голотурии привела к интенсификации промысла и несоблюдению норм вылова, а с начала 90-х годов прошлого столетия, и к массовому браконьерскому вылову дальневосточного трепанга, что, в конечном счете, сказалось на значительном сокращении численности популяций этого животного во всех районах его обитания. При наметившейся тенденции уменьшения запасов данного биоресурса вполне очевидно, что за счет естественного воспроизводства численность беспозвоночного восстановиться не сможет, что в итоге приведет к исчезновению вида Apostichopus japonicus (Сергеенко, Дубровский, 1994).
На сегодняшний день одним из способов восстановления численности популяции дальневосточного трепанга является марикультура. В Приморском крае России уже существуют десятки акваферм, занимающихся искусственным разведением голотурии. Одной из ключевых проблем подобных морских хозяйств является высокая смертность трепанга на ранних стадиях его развития, что, по мнению некоторых ученых, связано со снижением иммунитета гидробионта и его подверженности различным инфекционным заболеваниям из-за постоянно действующих факторов стресса: высоких нагрузок биомассы на единицу объёма, органических
загрязнений воды, перепадов концентрации кислорода (Захарова, Шатковская, 2008). Тем не менее, в литературе отсутствуют данные о влиянии искусственных условий воспроизводства на изменение состава и численности бактериальных сообществ кишечной микрофлоры трепанга, также как и отсутствуют данные о составе нормальной кишечной микрофлоры этого гидробионта. Известно, что дальневосточный трепанг по способу питания является детритофагом-грунтоедом, и в среднем за год через его кишечник проходит огромное количество грунта вместе с различными микроорганизмами и останками морских растений и животных (Левин, 1982). Таким образом, становится очевидным огромное значение собственной микрофлоры трепанга в переработке и усвоении попадающей с пищей органики.
Как показывает зарубежный и отечественный опыт, одним из наиболее перспективных способов снижения смертности промысловых видов рыб, моллюсков и ракообразных при их искусственном разведении является использование препаратов на основе пробиотиков, которые представляют собой живые организмы и (или) вещества микробного или иного происхождения, повышающие активность иммунной системы, принимающие активное участие в процессах пищеварения, способствующие восстановлению естественной микрофлоры (Бурлаченко и др., 2006). В настоящее время известно несколько механизмов положительного воздействия пробиотиков на организм, одним из которых является синтез пищеварительных ферментов, улучшающих деятельность желудочно-кишечного тракта (УетзсЬцеге е! а1., 2000).
На сегодняшний день в литературе наиболее полно описаны экологогеографические аспекты использования ресурсов АрозИскориз ]аротсиз для сохранения и восстановления его численности (Лебедев, 2002). Что же касается изучения микробного сообщества кишечника дальневосточного трепанга, то информация по данному вопросу практически отсутствует. В работе Шульгиной Л.В. (1982) приведены данные только о сезонной

следующих сочетаниях: группу личинок трепанга № 1 кормили смесью ОипаИеНа хаИпа и СИаекюегоа тиеНеп (1:1), группу № 2 - культурой микроводорослей и красными дрожжами (2:1), группу № 3 - красными дрожжами.
В ходе эксперимента было выявлено, что у личинок всех групп показатели, характеризующие их развитие (размеры, время наступленияи продолжительность стадий) находятся в пределах нормы. Однако, самый короткий период планктонного развития был у группы № 2 и составил всего 13 суток, в то время как в группах № 1 и № 3 он занял 19 и 16 суток соответственно.
Продолжительность стадий у личинок, питавшихся смесью микроводорослей и дрожжей (гр. № 2), была также меньше по сравнению с другими группами. Личинки трепанга в группе № 2 были крупнее личинок соответствующих стадий развития групп № 1 и № 3. Выживаемость личинок при использовании смеси водорослей и красных дрожжей оказалась также выше, чем при кормлении по отдельности микроводорослями и дрожжами. Так, при кормлении дрожжами выживаемость личинок от стадии диплеврулы до молоди составила всего 4,4 %, а при кормлении группы № 1 и группы № 2 - 7,4 % и 12 % соответственно. Анализ полученных данных о скорости развития личинок, их размерах и выживаемости свидетельствуют о том, что наилучший результат был достигнут при кормлении смесью микроводорослей (О. заИпа, СИ. тиеНеп,) и красных дрожжей Я1юсЫоги1а зрр. Таким образом, для повышения эффективности выращивания личинок трепанга в искусственных условиях, дрожжи Л}юс1оП)ги1а ярр. лучше всего использовать в смеси с микроводорослями как достаточно полноценную добавку. Однако и полная замена естественного корма на красные дрожжи позволяет, при неблагоприятных условиях, сохранить личинок и получить партию осевшей молоди.
Помимо микроводорослей и дрожжей, значительную долю в рационе питания трепангов играют бактерии, на долю которых в естественных