Потенциальные стратегии борьбы с аргулезом в аквакультуре

Тяжелая инвазия карпоеда на коже карпа кои (news.ifas.ufl.edu/) увеличивается по клику
Тяжелая инвазия карпоеда на коже карпа кои (news.ifas.ufl.edu/) увеличивается по клику

Аргулез иногда вызывает быструю эскалацию инфекции, приводит к огромным экономическим потерям в аквакультуре по всему миру. Наиболее распространенным и эффективным подходом к борьбе с аргулезом являются химиотерапевтические средства. Однако их неизбирательное применение развивает резистентность у паразитов, а также сказывается на здоровье рыбы и негативно влияет на окружающую среду. Настоящая статья, разработанная исследователями из Центрального института морского рыболовства Индии, сфокусирована на различных методах лечения аргулеза, их перспективах и последствиях в аквакультуре.

Введение

Аквакультура — один из самых быстрорастущих секторов производства продуктов питания во всем мире. Растущий спрос на рыбу вынуждает фермеров к интенсификации практики аквакультуры. Из-за этого возникает крайне стрессовая среда для рыбы, подавляется ее иммунитет и происходят вспышки инфекционных заболеваний. В гавани водные животные включают обширную группу паразитов, среди которых некоторые очень опасны (Tonguthai, 1997). Argalus  (рыбьи вши) — один из самых страшных рачков эктопаразитов, вызывающих аргулез в мировой аквакультурной индустрии. Рыбьи вши имеют сложный жизненный цикл, включающий несколько метаморфических стадий: яйца, метанауплиус, копеподит, молодые и взрослые особи. Распространенность аргулеза в дикой природе очень низка и представляет меньшую угрозу, чем в сельскохозяйственных условиях (Walker и др., 2004). Аргулез вызывает снижение аппетита, потерю веса и анемию у рыб, с последующей заболеваемостью и смертностью в тяжелых случаях инвазии (Mousavi и др., 2011). Происходят его эпизоотические вспышки, что является серьезной экономической проблемой на всех этапах развития сектора аквакультуры – от производства до маркетинга (Sahoo и др., 2013).

Поэтому, для спасения отрасли от огромных экономических потерь, контроль ситуаций с аргулезом должен находиться в приоритете.

Для борьбы с ним на фермах используют многочисленные химиотерапевтические препараты, лекарства или химические вещества. Однако основной критикой, связанной с их использованием, является накопление в природе, отсутствие целенаправленности, высокая стоимость, опасность для потребителей и развитие резистентности у паразитов (Kumari и др. 2018). Следовательно, существует острая необходимость в новых исследованиях для разработки соответствующих способов борьбы с аргулезом с более низкими рисками.  В этой связи имеется несколько физических и биологических методов контроля и комплексных методов уничтожения паразита Argulus (Hakalahti и др., 2004). Также недавнно приступили к разработке вакцины против Argulus siamensis (Karи др., 2017; Das и др., 2018). В настоящее время фитотерапия является новым безопасным альтернативным методом, используемым для лечения аргулеза (Kumar и др., 2012; Mamadou и др., 2013; Kumari и др., 2019). Настоящая статья направлена на то, чтобы сосредоточиться на различных методах лечения, используемых для борьбы с аргулезом, их перспективах и последствиях в аквакультуре.

Таблица 1. Различные химические вещества и препараты, используемые против паразита Argulus, а также их доза и способ действия.

Лекарство/ химическое вещество Доза Способ действия Источник

 

1 Хлорофос 0,25 мг л-1 Антихолинэстераза (влияет на нервно-мышечную передачу) Tavares и др., 1999
2 Эмамектин бензоат 0-50 мкг кг-1 Активатор канала ГАМК — рецептора, связываюего  Cl Hanson и др., 2011
3 Дихлофос 1,0 мг л-1 Антихолинэстераза Walker и др., 2004
4 Гаммексан 0,1-0,2 мг л-1 Прямое поглощение химического вещества паразитом Singhal и др., 1986
5 Малатион 0,15-0,25 мг л-1 Антихолинэстераза Rao и др., 1992

 

6 Циперметрин Активатор Na+-ионных каналов Roth и др. 1993

 

7 Пиретрум 20-100 мг л-1 Активатор Na+-ионных каналов Kabata 1985

 

8 Авермектин, дорамектин и ивермектин 500-750 мкг кг-1 Активатор канала ГАМК — рецептора, связывающего  Cl Hemaprasanth и др., 2012
9 Сумитион 0,1  мг л-1 Ингибитор холинэстеразы Chowdhury и др., 2006
10 KmNO4 Формалин 0,01 г л-1

0,6 мл л-1

Сильное окислительное действие

Истощение кислорода в воде

 

Hakalahti и др., 2008
11 Хлорид натрия(NaCl) 20-80 г л-1 Осморегуляторная проблема Dewi и др., 2018; Kismiyati and Kusdarwati 2019

Сценарий развития аргулеза в аквакультуре

Современная рыбная культура имеет высокую плотность посадки, поэтому возникает идеальная среда для вспышки и передачи инфекции. Аргулез является одним из таких заболеваний, создающее серьезное препятствие в выращвании карпа в Индии (Karи др., 2017). Argulus является самым вредным паразитом для декоративной и пищевой рыбы, и сегодня представляет серьезную экономическую проблему (Sahoo и др., 2013, Kumari и др., 2018). Наиболее восприимчивыми видами рыб в аквакультуре являются роху (Labeo rohita), катля (Catla catla), мригала (Cirrhinus mrigala), белый амур (Ctenopharyngodon idella), обыкновенный карп (Cyprinus carpio), тилапия, рыбы семейства лососевых (лососевые и форель), а среди декоративных видов рыб уязвимы золотая рыбка и ее разновидности, карп кои, астронотус (Toksen  2006; Mousavi и др., 2011).

Наиболее распространенными видами Argulus в индийской аквакультуре являются A. siamensis, A. japonicus, A. foliaceus и A. bengalensis (Saurabhand Sahoo 2010). Рачки паразитируют на коже, плавниках, жабрах рыб-хозяев (Yildiz и Kumantas 2002), питаются слизью и кровью, вызывают язвы на коже и подавляют иммунитет (Saurabh и др., 2011; Kar и др., 2017). Поражения в результате вторичного инфицирования бактериями и грибком (Walker и др., 2004) ведут к появлению рабдовируса карпио, весенней виремии карпов, нематодам и сапролегнии (Woo и др., 2002; Ahne и др., 2002; Wiliam 2008). Тяжелое заражение паразитами приводит к летаргии рыб, неустойчивому плаванию сразу после появления каких-либо нарушений, а также к патологиям и смертности на более поздних стадиях инфицирования (Dulaumi 2010; Wafer и др., 2015). Поэтому крайне важно бороться с аргулезом путем разработки эффективных мер контроля для устойчивого развития аквакультуры.

Различные методы борьбы с аргулезом

Химиотерапия

Наиболее распространенным и эффективным подходом к борьбе с аргулезом является применение химиотерапевтических средств (Hakalahti и др., 2004). Наиболее эффективны против Argulus такие фосфорорганические соединения, как трихлорфон, эмамектин бензоат, nuvan, малатион, авермектин, ивермектин и др. (см. таблицу 1).

Таблица 2. Коммерчески доступные препараты против рыбных вшей применяющиеся в аквакультурной промышленности

Лекарство/препарат Argulus sp. Доза

 

Способ действия

 

Источник

 

 

Люфенурон и

дифлубензурон

 

Взрослая особь

 

15 мг л-1

 

Хитин—ингибиторы

 

Wolfe и др., 2001; Mayer и др., 2013

 

SaniKoi Paratex

 

Взрослая особь

 

0,05 мл л-1

 

Паразитарные эффекты

 

Hadfield and Jones 2012

 

Однако их неизбирательное использование приводит к развитию резистентности паразитов, негативно влияет на здоровье рыбы и окружающую среду (Hakalahti и др., 2008; Bahmani и др., 2014).

Хлорорганические соединения изменяют активность Na+ — ионного канала, а фосфорорганические соединения являются ингибиторами ацетилхолин-эстеразы (AChE) (Niesink и др., 1996), нецелевыми (угроза для водных беспозвоночных), также остаются в виде остатков в окружающей среде и подвергаются диспергированию и гидролизу (Kumar и др., 2017). Следовательно, их использование, по большей части, осуществляется  вне инструкции и не поощряется. Различные химические вещества, такие как перманганат калия, формалин и натрия хлорид также используются против рачков паразитов (Hakalathi и др., 2008), которые также оказывают опасное воздействие на здоровье водных животных, поэтому сегодня требуется безопасный и надежный способ лечения.

Физическое удаление

Еще одним из наиболее распространенных практикуемых методов избавления от паразитов Argulus из прудов/резервуаров является их физическое удаление. Он включает фильтрацию, озонирование, снижение температуры и надлежащие способы выращивания рыбы, которые приводят к значительному удалению паразита Argulus с минимальным стрессом для рыбы (Walker и др. 2004, Bandilla и др. 2005). Методы адаптированы к обычному ручному удалению отдельных паразитов с рыбы, и призваны прервать механизмы яйцекладки. Фермеры устанавливают в прудах бамбуковые шесты и джутовые мешки, о которые трется рыба и избавляется от паразита, а также куда самки паразита откладывают яйца.

Следовательно, периодическое удаление субстрата и последующая сушка убьют не только прикрепленных к нему рачков, но и отложенные яйца (Harrison и др., 2006; Kumar и др., 2017). Дальнейшая полная сушка пруда/бассейна для уничтожения отложенных яиц также практикуется на фермах. Основное ограничение, связанное с этим методом, заключается в том, что малая часть оставшихся беременных самок паразита способна перезапустить инфекцию (Hakalahti и др., 2003; Mikheev и др., 2007). Механическое встряхивание зараженной рыбы в ручном сачке приводит к отделению паразитов (снижение до >80%) от рыбы (Hakalathi и др., 2008). Несмотря на то, что эти методы экологичны и эффективны, они трудоемки и зависят от готовности Argulus откладывать яйца на предоставленный субстрат. Поэтому недостаточно полагаться только на физические меры по удалению, желательно использовать подход для совмещенной практики физического и химического контроля (Hakalathi и др., 2008).

Рисунок 1. A. Золотая рыбка, зараженная паразитом Argalus. Рачки прикреплены в поверхности тела, жаберным крышкам, брюшку, грудным и хвостовому плавникам; B. и C. изображены кровоизлияния хвостового плавника на месте прикрепления рачков
Рисунок 1. A. Золотая рыбка, зараженная паразитом Argalus. Рачки прикреплены в поверхности тела, жаберным крышкам, брюшку, грудным и хвостовому плавникам; B. и C. изображены кровоизлияния хвостового плавника на месте прикрепления рачков

Комплексный метод борьбы с вредителями

Комплексная борьба с сельскохозяйственными вредителями (IPM) – устойчивая программа по контролю за паразитом Argulus, которая включает профилактику инфекций, мониторинг уровня заболеваемости и реализует комплексные тактики (химического, физического и биологического контроля) полного искоренению паразита (Hakalahti и соавт., 2008). Несмотря на то, что эти методы надежные и экономически жизнеспособные, необходимы дальнейшие исследования факторов, влияющих на потенциал роста популяций рыбных вшей и регулярный мониторинг уровня заражения.

Биологический подход

Основой биологического контроля является введение живого организма в окружающую среду для борьбы с целевым паразитом, уменьшения клинических проявлений и/или экономических потерь. Например, используют губанов (Labrus bergta) и пинагоров (Cyclopterus lumpus) (Brooker и др., 2018). Однако активное развитие паразита на практике не может быть компенсировано внесением менее плодовитого вида для биологического контроля. Поэтому к снижению заболеваемости и воздействия аргулеза на аквакультуру приведут эпидемиологические исследования с улучшенной биобезопасностью и эпиднадзором (Kumar и др., 2017). Однако эта работа требует глубокого понимания биологии паразитов и взаимодействия его с рыбой-хозяином. На это уйдет время, терпение и усилия.

Способ иммунопрофилактики

Подход к разработке вакцины против рачков Argulus, с использованием рибосомного белка PO, привел лишь к частичной защите от Argulus siamensis у Labeo rohita (Kar и др., 2017). Дальнейшая иммунизация роху цельным гомогенатом A. siamensis (50 мкг/рыба) показала, что 35,42% приходится на низкую степень инфицирования и 22,92% – на высокую степень, по сравнению с 14,58% и 41,67% соответственно у контрольной группы. Кроме того, у иммунизированных рыб наблюдалось уменьшение кровоизлияний на поверхности тела с более высоким титром антител (Das и др., 2018). Несмотря на это, вакцинация является многообещающей альтернативой. Стоимость производства вакцины, сложность паразита и многочисленные антигенные структуры ставят под сомнение выбор потенциальных антигенов-кандидатов для разработки вакцины, поэтому она требует дальнейших обширных исследований для достижения успеха.

Рисунок 1. A. Золотая рыбка, зараженная паразитом Argalus. Рачки прикреплены в поверхности тела, жаберным крышкам, брюшку, грудным и хвостовому плавникам; B. и C. изображены кровоизлияния хвостового плавника на месте прикрепления рачков
Рисунок 2. D. Кладка Argalus на бамбуковых шестах; E. Двухдневные яйца выстроены в ряды; F. Пятидневные яйца содержат эмбрион внутри; G. Метанауплия вылупилась; H. Взрослый паразит Argalus (масштаб х10)

Фитотерапевтические средства против Argulus

Для преодоления проблем химиотерапии/медикаментозного лечения, физического удаления и комплексной борьбы с сельскохозяйственными вредителями, а также вакцинации необходима обоснованная и новая альтернатива, и метод фитотерапии является перспективным вариантом. Выявили, что фитотеапевтические экстракт листьев нима, азадирахтин, пиперин, ротенон и никотин, экстракт листьев моринги помогают эффективно бороться с инфекциями Argilus (см. таблицу 3). Таким образом, основное внимание следует уделять фитотерапевтическим средствам для лечения различных стадий жизни Argulus  в лабораторных и естественных условиях. Хотя препараты на растительной основе дешевле, биоразлагаемы, легкодоступны, экологичны и обладают широким спектром противопаразитарной активности, недостатки, связанные с фитотерапией неизбежны (Valladao и др., 2015; Raman, 2017).

Основные проблемы, связанные с использованием фитотерапевтических средств, включают в себя экономически нецелесообразное использование чистых антипаразитарных соединений растений (Kumar и др., 2012), также серьезным препятствием является потребность в больших дозах растительных экстрактов для практического применения (Banerjee и др., 2014; Kumari и др., 2019). Хотя эти растительные биомолекулы оказывают влияние на линьку и эффективны против взрослых и личиночных стадий Argulus, тем не менее низкая чистота и разнообразный растительный биоактивный состав являются основным барьером для популяризации в качестве коммерческих агентов. Дальнейшее отсутствие стандартизированных протоколов и методов очистки экстрактов и их характеристика, которая варьируется в зависимости от вида растения, его возраста, части растения, сезонных колебаний, изменений географического положения, методов экстракции (Farahmandfar и др., 2019), требуют очень обширных исследований, чтобы сделать растительное сырье доступным в виде готового продукта.

Таблица 3. Различные растительные экстракты против Argulus sp. с эффективной дозой.

Вид растений Растворители, используемые для экстракции Обработка рыбы-хозяина и Argulus sp. Доза

 

Источник
Листья моринги масличной Водный Золотая рыбка

Яйца A. japonicus

 

8% конц. Idris and Mahasri, 2020
Листья нима Водный Carassius auratus Взрослая особь A. japonicus

 

3-3,5 г Lt-1

 

Kumari и др., 2019

 

Ним Водная вытяжка Лабораторные исследования яиц и взрослых особей Argulus

 

250 мг л-1 Banerjee и др., 2014

 

Азадирахтин Коммерческий C. auratus

Взрослая особь Argulus

 

15  мг л-1 Kumar и др., 2012

 

Базилик эвгенольный Водный Нильская тиляпия

Взрослая особь Argulus

 

200 мг л-1 Mamadou и др., 2013

 

Табачный лист Водная вытяжка Яйца Argulus 8 мг л-1 в течение 18 дней Banerjee and Saha, 2013

 

Пиперин Коммерческий C. auratus

Взрослая особь Argulus

 

9.0 мг л-1 Kumar и др., 2012

 

Заключение

Аргулез может вызывать быструю эскалацию инфекции, вызывая огромные экономические потери в аквакультурной промышленности во всем мире. В этом аспекте использование трав рассматриваются как новые способ обращения вспять этой негативной тенденцию и обеспечения лучшего контроля за здоровьем рыб. Однако ограничение фитотерапии заставляет исследователей задуматься о какой-нибудь новой технологии, такой как нанотехнологии, чтобы создать мощный и эффективное нанолекарство и исследовать его противопаразитарный эффект против Argulus sp. в аквакультуре.

——

Kumari Pushpa, Kumar Saurav, paul Tapas, Raman R.P., Rajendran K.V. Potential management strategies against argulosis in aquaculture. Aquaculture Magazine. June-July 2020. Vol. 46 No.3

Раздел: Болезни рыб. Лечение, признаки
Метки: ,
Похожие статьи:

Факты и мифы о SPF креветках в аквакультуре

В США объявлен конкурс на сохранения натурального вкуса сома

FAO о влиянии COVID-19 на продовольственные системы аквакультуры

Контроль над биологическим обрастанием раковин и оборудования

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

Реакция постоянных читателей:

Заметил ошибку, тык*:

 Orphus

Комментарии Вконтакте:

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

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