بخشی از مقاله
چکیده
این مطالعه با هدف بررسی تأثیر منابع مختلف کربنی در سیستم پرورشی بیوفلوك بر فراسنجه هاي رشد، فعالیت آنزیمهاي گوارشی و پاسخ ایمنی کپور معمولی در برابر عوامل بیماریزا انجام گردید. براي اینکار 300 قطعه بچه ماهی کپور معمولی با میانگین وزنی ± 0/5 22/5 گرم، به مدت 10 هفته، با تیمارهاي غذایی تجاري - شاهد - ، بیوفلوك - ملاس چغندر قند، شکر و نشاسته ذرت - تغذیه شدند.
نتایج نشان داد استفاده از منبع کربنی نشاسته ذرت منجر به کاهش ضریب تبدیل غذایی و افزایش فعالیت آنزیمهاي گوارشی پروتئاز کل و همچنین آمیلاز در مقایسه با دیگر منابع منابع کربنی و تیمار شاهد میشود که این اختلاف در مقایسه با سایر تیمارها معنی دار بود
علاوه براین، باوجود کاهش 25 درصدي غذاي روزانه در تیمارهاي پرورش داده شده در سیستم بیوفلوك، از نظر میانگین وزن نهایی، میزان افزایش وزن، ضریب رشد روزانه، شاخص وضعیت و درصد بازماندگی، تفاوت معنی داري بین تیمارهاي بیوفلوك و تیمار شاهد مشاهده نشد
همچنین دو تیمار بیوفلوك نشاسته و بیوفلوك شکر در برابر باکتري بیماریزاي Aeromonas hydrophila مقاومت 50 درصدي نشان دادند در حالیکه میزان این شاخص در بیوفلوك ملاس چغندرقند و همچنین تیمار شاهد 20 درصد بود. در مجموع میتوان اذعان داشت، استفاده از منبع کربنی نشاسته نسبت به سایر منابع کربنی مورد استفاده در این مطالعه از برتري نسبی بالاتري برخورد بود و پیشنهاد میشود جهت پرورش متراکم کپور معمولی مورد استفاده قرار گیرد.
-1 مقدمه
از دهه 70 میلادي، تجارت آبزي پروري جهت جبران نیاز به پروتئیندر سراسر جهان، خصوصاً در کشور هاي توسعه یافتهاز رشد نسبتاً بالایی - میزان رشد سالیانه 8/9-14/5 درصد - در مقایسه با صید آبزیان 0/5 - درصد - برخوردار بوده است . - FAO, 2008 ; Gutierrez-Wing and Malone., 2006 - آمارهاي ارائه شده در خصوص صید و صیادي حکایت از کاهش شدید ذخایر طبیعی آبزیان در منابع آبی جهان و تلاش براي تامین بخشی از غذاي جمعیت جهان در بخش صنعت آبزي پروري است. بنابراین توسعه ي سیستم هاي پرورش آبزیان جهت بالا بردن راندمان تولید امري بسیار مهم و ضروري می باشد که استفاده از سیستمهاي متراکم پرورش آبزیان نقش بسزایی در بالا بردن این راندمان دارد
راهکارهاي متفاوتی براي مقابله با مشکلات سیستمهاي متراکم پرورشی از جمله استفاده از فیلترهاي مختلف جهت تصفیه پساب مزارع پرورش آبزیان، جایگزینی منابع گیاهی با روغن ماهی و پودر ماهی جهت مقابله با کاهش منابع دریایی و در نهایت استفاده از سیستم مدار بسته پرورش آبزیان براي مقابله با بحران کمبود آب پیشنهاد شده است.با این وجود،هر کدام از این راهکارها داراي معایبی هستند که پژوهشگرانرا به بهبود یا یافتن روشهاي جایگزین ترغیب می کند. با توجه به این نکته که فقط %20-30 نیتروژن موجود در غذا توسط آبزي پرورشی جذب شد، و مازاد آن - 80-70% - بصورت نیتروژن و مدفوع در محیط زیست آبزي رها شد
براي جلوگیري از این میزان هدر رفت منابع غذایی و همچنین آلودگی محیط زیست، یکی از روشهایی که اخیرا در صنعت آبزي پروري رایج شده است استفاده از فناوري بیوفلوك - Biofloc technology - می باشد.
سیستم بیوفلوك شامل استفاده از میکروارگانیسمهایی مانند باکتریهاي هتروتروف، جلبکها، زئوپلانکتون هاي غذایی و آغازیان می باشد که مواد دفعی آبزیان پرورشی و غذاي خورده نشده در استخرها را تجزیه می کنند
تاثیرات مثبت استفاده از این سیستم در رشد و بازماندگی آبزیان - - Crab et al., 2010 ، تقویت سیستم ایمنی - Ekasari et al., 2014 - و تغییر فلور میکروبی سیستم در جهت افزایش باکتریهاي مفید - Crab et al., 2010 - در مطالعات مختلف ثابت شده است.
در این سیستم با اضافه کردن منابع مختلف کربنی با توجه به میزان نیتروژن محیط و تنظیم نسبت C/N، محیط پرورشی آماده رشد باکتریهاي هتروتروف و در نتیجه تکمیل زنجیره غذایی - آغازیان، جلبکها، زئوپلانکتونهاي کوچک - در محیط بیوفلوك می شود و در نتیجه با مصرف مواد زائد استخرها و تصفیه آب، باعث حداقل تعویض آب، جلوگیري از ورود موجودات مزاحم و مخرب طبیعی به مزرعه ، افزایش امنیت زیستی مزرعه و تولید غذا براي آبزیان پرورشی می شود
پرورش گونه هاي بومی توسط سیستم بیوفلوك داراي موفقیت بیشتري است. چون گونه هاي بومی سازگاري بیشتري با شرایط محیطی منطقه نشان می دهند .
کپور معمولی - Cyprinus carpio - یکی از گونه هاي مهم گرمابی پرورشی در ایران و آسیا می باشد که با توجه به وقوع خشکسالی ها و کمبود منابع آبی در کشورمان، پرورش متراکم آن در سیستم بیوفلوك می تواند ضمن صرفه جویی در مصرف آب و غذا باعث افزایش تولید و رفع نیاز پروتئینی بخش بزرگی از جامعه را رفع کند. اولین بار استفاده از سیستم بیوفلوك در پرورش فوق متراکم کپور معمولی بوسیله بخشی و همکاران در سال 1393 گزارش شد که از منبع کربنی ملاس براي راه اندازي سیستم استفاده شده بود و تاثیرات استفاده از این منبع در سیستم بیوفلوك بر کاهش مصرف غذاي کنسانتره در پرورش فوق متراکم بچه ماهیان کپور معمولی بررسی شد. ولی متأسفانه منابعی در رابطه با استفاده از سایر منابع کربنی در پرورش فوق متراکم بچه ماهیان کپور در سیستم بیوفلوك موجود نمی باشد. بنابراین این مطالعه با هدف بررسی تأثیر منابع مختلف کربنی در سیستم پرورشی بیوفلوك بر رشد، فعالیت آنزیمهاي گوارشی و مقاومت کپور معمولی در برابر عوامل بیماریزا انجام گردید.
-2 مواد و روشها:
-1-2 تیمار بندي و پرورش بچه ماهیان
تعداد 300 قطعه بچه ماهی کپور معمولی با میانگین وزنی 22/5 ± 0/5 گرم تهیه شد. ماهیان با محلول% 4 نمک ضدعفونی و پس از رقم بندي، به طور تصادفی در 12حوضچه فایبرگلاس با حجم آبگیري 70 لیتر و با تراکم 25 عدد ماهی درهرحوضچه توزیع گردیدند
دوره سازگاري ماهیان در این آزمایش یک هفته بود و در این مدت با جیره غذایی تجاري تغذیه شدند. پژوهش حاضر به مدت 10هفته به طول انجامید و شامل چهار تیمار با سه تکرار به قرار زیر بود: تیمار -1 تغذیه با %100 جیره کنسانتره و تعویض آب حداقل 30 درصد در شبانه روز - شاهد - ؛ تیمار- 2 تغذیه با %75 جیره کنسانتره+ بیوفلوك - ملاس چغندر قند - ؛ تیمار -3 تغذیه با %75 جیره کنسانتره+ بیوفلوك - شکر - و تیمار -4 تغذیه با %75 جیره کنسانتره+ بیوفلوك - نشاسته گندم -
تغذیه بچه ماهیان با جیره غذایی تجاري حاوي % 32-38 پروتئین ، %10/5 چربی و %10/5 خاکستر - کارخانه فرادانه - و به میزان%3 وزن بدن و در 3 وعده در ساعات 8، 13و 18 انجام گردید. دماي آب پرورش در حد 25°C تنظیم شد. دما، pH و میزان اکسیژن آب روزانه ساعت هاي 8 صبح اندازه گیري شد. پس از پایان دوره پرورش، کپورماهیان صید و با استفاده از عصاره گل میخک - 200 ppm - بیهوش شدند و جهت محاسبه ي فراسنجه هاي رشد مانند میزان افزایش وزن بدن، ضریب رشد ویژه، ضریب تبدیل غذایی، ضریب چاقی و درصد بازماندگی بر اساس منبع Palmegiano و همکاران - 2006 - استفاده شد.
براي سنجش آنزیمهاي گوارشی در انتهاي دوره پرورشی، پس ازقطع غذادهی به بچه ماهیان براي 24 ساعت، تعداد 3 بچه ماهی ازهرتکرار، درمجموع سیستم گوارش 9 بچه ماهی از هرتیمار براي بررسی فعالیت آنزیمهاي گوارشی از حفره شکمی خارج شد. سپس سیستم گوارش دربافر 50 میلی مولارTris-Hclبا نسبت 9 به یک در دستگاه هموژنایزر - Heidolph,Instruments Switzerland - همگن شد. با توجه به شرایط خاص آنزیمهاي گوارشی تمام مراحل تهیه محلول آنزیمهاي گوارشی ازهمگن کردن تا سانتریفیوژ در درجه حرارت 4 درجه سانتی گراد انجام گرفت. محلول همگن شده با سرعت g 20000براي 20 دقیقه در 4 درجه سانتی گراد سانتریقیوژ شده ومحلول بالایی پس ازجمع آوري به فریزر -20 درجه سانتیگراد منتقل شد .
براي اندازه گیري پروتئاز قلیایی - alkaline protease enzyme activity - از روش Walterو همکاران در سال 1984 استفاده شد. دراین روش از کازئین 1 درصد، به عنوان سوبسترا در بافر 0/2 مولارفسفات باpH برابر 9 و درجه حرارت 25 درجه سانتیگراد استفاده شد. از تیروزین به عنوان استاندارد استفاده شد و براساس تعریف یک قسمت از پروتئاز قلیایی مقداري هستند که باعث آزاد شدن 1 میلی گرم تیروزین دردقیقه می شوند .
فعالیت آنزیم آمیلاز براساس روش Metais and Bieth درسال 1968، بااستفاده ازمحلول 0/3 درصد نشاسته محلول به عنوان سوبسترا در بافر NaH2PO4 با pH برابر 7/4 انجام شد. میزان فعالیت آمیلاز براساس میزان نشاسته تجزیه شده درطول 30 دقیقه دریک میلی لیتر هموژنات در 37 درجه سانتی گرا د محاسبه شد. فعالیت لیپاز باتوجه به تاثیر هموژنات برروي سوبستراي p-nitrophenol myristate دربافر 0/25 مولار Tris-HclدرpH برابر 9 به مدت 15 دقیقه در 30 درجه سانتی گراد محاسبه شد.
براساس تعریف یک قسمت از فعالیت لیپاز - U/ml - برابر با مقداري است که بتواند یک میکرومول از سوبسترا را در یک دقیقه در درجه حرارت 30 درجه سانتیگراد هیدرولیز کند - Iijima et al., 1998 - . میزان پروتئین کل در هموژنات براساس روشBradford درسال 1976 با استفاده ازآلبومین گاوي به عنوان استاندارد اندازه گیري شد. فعالیت ویژه این آنزیمها براساس فعالیت آنزیم به ازاي میلی گرم پروتیئن بیان شد
به منظور بررسی میزان تأثیر پرورش ماهیان در سیستم بیوفلوك بر مقاومت آنها در برابر بیماري ها، از باکتري بیماري زاي - Aeromonas hydrophila - ASRT897 استفاده شد. براي این کار، در انتهاي دوره پرورش، 3 تکرار از هر تیمار و درهر تکرار 10 قطعه ماهی در حوضچه هاي 20 لیتري رهاسازي شدند. سپس مقدار 100 میکرولیتر باکتري با تراکم 107 - CFU/ml - 1/1× به صورت داخل صفاقی تزریق شد. ماهیان به مدت دو هفته روزانه بررسی و تعداد تلفات آنها ثبت شد و به منظور تأیید نتایج آزمایش میکروبی، از کلیه و کبد ماهیان تلف شده نمونه برداري به عمل آمد و مطالعات میکروبی و پاتولوژیک روي آنها انجام شد. در نهایت درصد بازماندگی بر اساس رابطه زیر محاسبه گردید
