Контроль над биологическим обрастанием раковин и оборудования

Биологическое обрастание в аквакультуре
Биологическое обрастание в аквакультуре. (A) Сборщики посадочного материала после 3 месяцев в море, (B) очистка гребешков от обрастателей асцидий, Ciona intestinalis; (C) сети в течение 5 месяцев под водой обрастают микроводорослями; (D) сети в течение 6 месяцев обрастают асцидиями Pyura chilensis (Elisabeth von Brand et al., 2016)

Биологическое обрастание это сложная и дорогостоящая проблема на большинстве ферм по выращиванию моллюсков. Она затрагивает садки, ячеистые мешки, сети против хищников. Это приводит к ухудшению потока воды к популяции моллюсков, недостатку питания и, в конечном счете, к остановке роста моллюсков. Плохой контроль за биообрастанием на ферме снижает рост моллюсков до 40%.

Любое оборудование аквакультуры или раковины моллюсков в морской среде быстро становятся объектом колонизации организмами биообрастателями. За короткий промежуток времени после погружения поверхность подвергается химической адгезии или адсорбции белков и других растворенных органических веществ (DOM). Химически приготовленная поверхность в течение нескольких часов становится пригодной для колонизации бактериями, затем одноклеточными водорослями, простейшими и грибами. Эти ранние колонизаторы формируют скользкую биопленку или микрообрастание. Наконец, беспозвоночные макрообрастатели, Усоногие (Cirripedia), моллюски и асцидии (Ascidiacea) покрывают поверхности над микроводорослями или морскими водорослями. Биообрастание это сложная и дорогостоящая проблема на большинстве ферм по выращиванию моллюсков, которая приводят к существенным финансовым издержкам.

Распространенные биологические обрастатели в аквакультуре: (A) асцидии Ciona intestinalis; (B) Трубчатая губка гидроид Ectopleura crocea; (C) Съедобная мидия Mytilus edulis; (D) гидроид Ectopleura larynx (Isla Fitridge et al., Biofouling Vol. 28, No. 7, August 2012, 649–669)
Распространенные биологические обрастатели в аквакультуре: (A) асцидии Ciona intestinalis; (B) Трубчатая губка гидроид Ectopleura crocea; (C) Съедобная мидия Mytilus edulis; (D) гидроид Ectopleura larynx (Isla Fitridge et al., Biofouling Vol. 28, No. 7, August 2012, 649–669)

Тип и степень обрастания сильно зависит от расположения фермы, среды, сезона и ежегодных колебаний климата. Обрастание затрагивает садки, ячеистые мешки, сети против хищников. Это приводит к ухудшению потока воды к популяции моллюсков, недостатку питания и, в конечном счете, к остановке роста моллюсков. Плохой контроль за биообрастанием на ферме снижает рост моллюсков до 40% (Hidu et al., 1981. Aquaculture 22:189-192). Опрос фермеров в США показал, что операционные расходы 14.7% хозяйств по выращиванию моллюсков составляют более 21 млн.$ ежегодно (Adams et al., 2011. J.World Aquaculture Soc. 42:242-252). Биологическое обрастание плавучих средств и подвесных линий создает лишний вес, затапливает оборудование и осложняет работу с ним. Обрастание на раковинах моллюсков, само по себе, создает дополнительные проблемы. Оно не только тормозит рост, но и их рыночную привлекательность. Например, покрытые Усоногими рачками (Cirripedia) устрицы выглядят непривлекательно, а обрастание грибами или заселение червями аннелидами Polydora ciliata, которые делают ходы в раковине, повреждает и истончает раковины, и осложняет извлечение устриц без их повреждения.

Паразиты раковин устриц. Раковина устрицы (Crassostrea virginica) слева усеяна отверстиями
Паразиты раковин устриц. Раковина устрицы (Crassostrea virginica) слева усеяна отверстиями. Синяя стрелка указывает на одно из нескольких крупных отверстий, проделанных моллюском Diplothyra smithii. Также имеются отверстия от губки Cliona spp.. (A) две отметины на краю раковины с паразитами. Темное пятно (желтая стрелка) некроз внутреннего слоя раковины. (B) отверстия на внешнем слое раковины, проделанные губкой рода Cliona. Будучи живыми, эти губки имеют желтую окраску и продырявливают раковину (C). (D) черви полихеты Polydora на внешней стороне раковины. Эти черви формируют каналы в раковине (Photos by Andrew Kane. ecologyandsociety.org)

Распространенным методом контроля биологического обрастания на фермах является механическая очистка щеткой, скобление или мойка водой высокого давления (Hodson et al., 1997. Aquaculture 152:77-90). Однако эта процедура в прибрежных водах создает много шума для прилегающих жилых зон. Часто сушка снастей на солнце убивает и высушивает обрастателей, и облегчает механическое удаление. Очистка раковин моллюсков или оборудования можно совмещать с погружением в свежую воду, концентрированный солевой бульон, раствор уксусной кислоты или хлорки с различной длительностью экспозиции. Это также убивает организмы обрастатели (Carver et al., 2003. J.Shellfish Res. 22:621-631). Замедляет биологическое обрастание покрытие снастей химическими агентами, оксидом меди или трибутилом олова. Однако эта мера запрещена в ряде юрисдикций, потому что вредит окружающей среде и здоровью людей (Guardiola et al., 2012. Int. J. Molecular Sci. 13:1541-1560).

Практикуются альтернативные методы борьбы, совместное культивирование рыб или морских ежей, поедающих обрастания, особенно, водоросли (Hasse 1974. Prog. Fish Culturist 36:160-162; Lodieros and Garcia 2004. Aquaculture 231:293-298). Осведомленность о местных особенностях динамики биологического обрастания может помочь в разработке стратегий временного перемещения снастей в другие области и, следовательно, избегания этой проблемы.

В последнее время распространились силиконовые и другие гладкие пластиковые покрытия, устойчивые к развитию первичной бактериальной или водорослевой биопленки. Кроме того, с них легко удалить свежее нарастание. Текущие исследования в области защиты от обрастаний направлены на разработку материалов с особыми свойствами поверхности. В частности, важным механическим свойством материала является коэффициент трения; структурными свойствами – пористость и топология (форма, грубость и степень однородности геометрических форм на поверхности); полярность (природа электрического заряда на поверхности); химическими свойствами – биологическая активность молекулярных групп в морской воде. Таким образом, материаловедение привлекает основное внимание с точки зрения развития технологий предотвращения биологического обрастания. В настоящее время в лабораториях готовят новые материалы, устойчивые к нарастанию биопленок. Тем не менее, зачастую эти новые материалы проваливаются в условиях реального мира, хотя хорошо работают в лаборатории (Koc et al., 2019. J.Bioadhesion and Biofiln Res. 35:454-462).

Интересной недавней разработкой является восковое покрытие, испытанное на жемчужных устрицах в Китае. В исследовании, раковину жемчужных устриц (Pinctada imbricata) покрывали тонким слоем парафина, либо парафином с включением экстракта семян Melia azedarach или экстракта семян Gleditsia triacanthos, а затем выращивали и сравнивали с необработанной контрольной группой устриц. Покрытие раковин парафином, по крайне мере, в течение 60 дней активного сезона биообрастания предохраняло от развития организмов обрастателей. Снижалась смертность, скорость роста не изменялась (Ye et al., 2019. J.Bioadhesion and Biofiln Res. 35:649-657). Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США одобрило использования ряда пищевых парафинов и подобных веществ для покрытия тонкой пленкой фруктов для потребления человеком. Возможно, этот метод удастся применить в аквакультуре моллюсков. Очевидная область приложения технологии заключается в защите раковин устриц от обрастания грибами и червями, от которых страдают фермеры северных США.

——

Michael A. Rice. Controlling biofouling on shellfish and gear. Aquaculture Magazine April-May 2020 Vol. 46 No. 2

Раздел: Аквакультура, Фермы
Метки: ,
Похожие статьи:

FAO о влиянии COVID-19 на продовольственные системы аквакультуры

Малый восточный тунец — созревание в течение одного года и выращивание в бассейнах

Причины бегства лосося и форели с ферм Норвегии

Эксперимент с обогащением филе тиляпии полезными жирными кислотами

Заморозка морских продуктов

Реакция постоянных читателей:

Заметил ошибку, тык*:

 Orphus

Комментарии Вконтакте:

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *