С началом активного развития морского рыбоводства в 1970-х годах необходимость в яйцах артемий возрастает в геометрической прогрессии, с нескольких тонн до 800 тонн в год, достигая 40% всех запросов аквакультуры в стартовых кормах. В течение 25 лет основным мировым поставщиком данного продукта и одновременно объектом спекуляций относительно своих возможностей поддерживать запросы растущей аквакультуры являлось Большое Соленое озеро.

Основные проблемы с поставками рачков артемий начались в 1982-1984 годах после того, как перепады температур Эль-Ниньо вызвали суровые снегопады, когда огромное количество воды с гор хлынуло в озеро и снизило его соленость. Северный рукав, непосредственно не контактирующий с рекой и оказавшийся вне зоны схода снега, в 1950-х годах был обособлен от южной части водоема дамбой, поэтому его воды остались не задетыми. После исторического подъема уровня озера в 1987 году, началось его шестилетнее иссушение. При этом соленость постепенно пришла к уровню, пригодному для жизни артемий. Недавний Эль-Ниньо вновь вызвал снижение солености. В настоящее время она составляет 70-80 млн^-1, тогда как для производства яиц артемии необходимо значение 100-150 млн^-1. Так как обмен водами между рукавами невозможен, северная часть имеет концентрацию соли, близкую к уровню насыщения.

Если соленость продолжит падать, рыбоводческая индустрия столкнется со значительным снижением сбора яиц. Более того, очень большой процент составляют пустые или лизированные цисты, что снижает рекреацию до половины или даже до 1/3. В течение 1999-2000 годов сбор яиц был рекордно низким. Продуктивность Большого Соленого озера не смогла покрыть даже 20% потребностей, и продавались запасы, собранные в прошлые года.

Ситуация с данным озером повлияла на индустрию в целом. Слишком тяжелое бремя привело к банкротству многих компаний. Перед этим около 40 компаний с флотом из 200 лодок не могли похвастаться большим уловом. Не смотря на неоднократные предостережения об опасности зависимости от одного источника артемии, она стала явной лишь к 1994 году. В это время начинается активное вложение средств в освоение новых мест сбора рачков, вследствие чего цена на них сильно возрастает. Очевидно, что экстенсивный путь добычи становится неэффективным и не может удовлетворить спрос быстро растущей аквакультуры.

Появилась острая необходимость поиска альтернативы яйцам артемии и более эффективное использование источников с рачками.

В настоящее время зависимость от данного пищевого объекта может быть частично сглажена удлинением сроков кормления коловратками. Несомненно, в будущем артемию заменят сбалансированные кормовые смеси, однако на сегодня науплии артемии и их цисты продолжают пользоваться большим спросом.

Выведение и использование свежих науплий артемии

Хотя использование яиц артемии выглядит простым, имеется несколько факторов, оказывающих непосредственное влияние на высокий процент их выклева. К ним относятся дезинфекция и декапсуляция, а также инкубация в оптимальных условиях: постоянная температура 25-28 °C, соленость 15-35 млн^-1, минимальный уровень pH 8.0, уровень кислорода, близкий к насыщению, максимальная плотность яиц – 2 г/л и интенсивное освещение – 2000 люкс. Все озвученные факторы воздействуют на выход рачка и, соответственно, его стоимость. Это особенно актуально в настоящее время, когда области добычи артемии расширили, и их качество сильно разнится. Высококачественные яйца имеют высокую синхронность выхода (менее 7 часов от первой до последней науплии) и процент выхода (более 200000 науплий на 1 г продукта). Тем не менее, высокая вариативность вылупления свойственна партиям рачков из различных мест отлова и даже среди разных партий одного сорта.

После вылупления и перед скармливанием науплии должны отделяться от загрязняющих оболочек. При выключении аэрации, легкие оболочки всплывают вверх, а живые рачки концентрируются на дне и могут быть легко отделены. Они откачиваются в течение 5-10 минут, а затем промываются морской или пресной водой с использованием подводного фильтра, во избежание повреждения. Отделение науплий в больших масштабах осуществляется водопроводной трубой, которая на несколько сантиметрах от дна перфорирована. Свободно плавающие рачки всасываются в трубу, тогда как оболочки цист остаются плавать в турбулентном потоке. Затем науплии поступают в промывочный концентратор, где, находясь на двойном сите, они отмываются от оставшихся цист. В процессе декапсуляции мембрана убирается путем сильной аэрации с использованием тонкодисперсного распылителя.

Размер и энергетическая ценность рачков

На первой стадии развития науплии артемии не питаются, а потребляют свои собственные энергетические ресурсы. При высоких температурах воды во время инкубации, спустя 6-8 часов они переходят на вторую стадию развития (метанауплии). Важно использовать более прозрачных науплий первой стадии, потому что метанауплии на 50% крупнее и плавают гораздо быстрее. В результате, мальки тратят больше сил на их поимку. Кроме того, метанауплии содержат меньше свободных аминокислот, они плохо перевариваются, а низкая сухая масса (1,63 против 2,15 мкг) и энергетическая ценность (0,0366 против 0,0500 Дж) делают их плохим источником пищи для мальков. Все это отражает снижение скорости роста молоди, не смотря на возрастание потребления цист (необходимо на 20-30% больше цист при кормлении метанауплиями).

Цикл развития артемии

Содержание свежих науплий в течение 24 часов при температуре около 4 °C и плотности более 8 млн. штук на литр значительно снижает их метаболизм, и лишь 2,5% переходят на вторую стадию (в отличие от 30% при 25 °C). Это 24 часовое хранение экономит затраты на инкубацию (емкости, максимум одного выводка науплий в день) и позволяет не только получать высококачественный продукт, но чаще вносить его молоди рыб.

Пищевая ценность

Состав жирных кислот
В конце 1960-х и начале 1970-х годов несколько авторов докладывали о проблемах, возникающих при кормлении мальков морских рыб и ракообразных артемией из источников, отличных тем, которые вылавливаются в заливе Сан-Франциско (Sorgeloos, 1980, Leger et al., 1986). Предположительно, причиной этому послужили токсичные вещества, хлорированные углеводороды и тяжелые металлы, приводящие к плохому качеству артемий из Большого Соленого озера или Китайской Народной Республики. Сравнительные исследования 8 видов артемий с использованием рыб Pseudopleuronectes americanus в качестве хищника подтвердили вариативность питательной ценности различных представителей рода Artemia (Klein-MacPhee et al., 1980, 1982). Лигер с коллегами (Leger et al. 1985a) документально зафиксировал пищевые различия у 11 партий артемий из залива Сан-Франциско при кормлении креветок-мизид (Mysidopsis bahia). Аналогичные результаты были получены в работах на морских рыбах, проведенных Ватанабой (Watanabe et al. 1978) и Каназавой (Kanazawa et al. 1979). Наконец, Лигер (Leger et al. 1985b, 1987a.) сделал заключение, что основным фактором, определяющим питательную ценность артемий, является состав полиненасыщенной жирной кислоты — эйкозапентаеновая кислота, 20:5n-3 (ЭПК).

Пруды для разведения артемии. Залив Сан-Франциско (илл. Doc Searls)

Пользуясь примитивностью способа питания рачков, можно обеспечить их полиненасыщенными жирными кислотами. После линьки и перехода на вторую стадию развития (спустя 8 часов после вылупления) рачки не разборчивы в питании, поэтому их можно обогатить.

Британские, японские и бельгийские исследователи разработали обогатительные смеси и процедуры, используя специфические микроводоросли, микроинкапсулированные продукты, дрожжи, эмульгированные смеси, самоэмульгирующиеся концентраты, поодиночке или в комбинациях (Leger et al., 1986). Наилучшее обогащение наблюдается при использовании эмульгированных концентратов: свеже вылупленные науплии помещаются (плотность 100-300/мл) в обогатительную среду на > или < 24 часов. Среда включает морскую воду температурой 25 °C с гипохлоритом для дезинфекции. Обогатительная смесь вводится в концентрации 0.3 г/л каждые 12 часов. Для поддержания 4 млн-1 растворенного кислорода обеспечивается аэрация воздухом или чистым кислородом. Сбор обогащенных науплий производится через 24-48 часов. Их тщательно промывают и хранят при температуре 10 °C, при которой полиненасыщенные жирные кислоты не метаболизируются. Спустя 24 часа выдерживания в эмульгированном концентрате уровень обогащения жирной кислотой n-3 должен достигать 50-60 мг/г сухой массы. Науплии должны помещаться в питательную среду так быстро, насколько это возможно, потому что они начинают питаться сразу после открытия пищеварительного тракта (возрастная стадия 2). В результате можно минимизировать возрастание размера науплий во время обогащения. Через 24 часа их размер рачков из Большого Соленого озера достигает 660 мкм, а через 48 часов – 790 мкм (Lavens and Sorgeloos, 1996).

В 1980-х годах большое внимание уделялось присутствию эйкозапентаеновой кислоты в артемии, как гаранта успешного выращивания мальков морских видов рыб (Watanabe et al., 1983; Leger et al., 1985a). В связи с этим, основной упор был сделан на повышения уровня эйкозапентаеновой кислоты за счет использования водорослей, эмульгированных и засыпных обогатителей (Leger et al., 1986). В конце 1980-х начале 1990-х годов внимание сместилось на докозагексаеновую кислоту (ДГК). Хотя выживаемость коррелировала с уровнем ЭПК, ДГК улучшала качество и ростовые показатели молоди (Lisac et al., 1986). Важность ДГК, а точнее высоком соотношении ДГК/ЭПК, раскрывается в ускорении роста, усилении стрессоустойчивости и пигментации (Lavens et al., 1995; Kraul, 1993; Reitan et al., 1994; Mourente et al., 1993). Ранее удовлетворительные результаты в рыбоводстве достигались соотношением ДГК/ЭПК – 1/1, в настоящее время прикладываются усилия для создания соотношения – 2/1 и более (Dhert et al., 1993; Sargent et al., 1993). Так как данные значения не отмечаются в естественной среде у артемий (Dhert et al., 1993; Triantaphyllidis et al., 1995), должны быть найдены специальные составы и артемии с низким уровнем ДГК катаболической активности.

Помимо эмульсий, существуют также распыляемые сухие клетки Shizochytrium sp. и фосфолипидные экстракты ДГК-обогащенной водорослевой биомассы Crypthecodinium sp., содержащих 49% ДГК и менее 0,5% ЭПК (Harel et al., 1998). Обогащение артемий этими продуктами значительно повышает жировой состав рачков до 16,3-23,7% сухой массы за 16 часов и до 17% общего содержания ДГК.

В отличие от других живых кормов, например, коловраток, обогащать Artemia franciscana кислотой ДГК сложно, потому что собственный катаболизм рачка приводит к низкому соотношению ЭПК/ДГК. Способность некоторых видов артемий обладать высоким содержанием ДГК (Dhert et al., 1993; Velazquez, 1996) и поддерживать его во время хранения (Evjemo et al., 1997) открывает новые перспективы в выкармливании молоди рыб. Неудивительно, что с появлением интереса к продуктам, обогащенным докозагексаеновой кислотой, особое внимание уделяется сохранению её содержания в артемиях (McEvoy et al., 1995; Southgate and Lou, 1995), либо перспективам использования веслоногих ракообразных (Copepoda), которые имеют естественно высокую концентрацию ДГК (Nanton and Castell, 1999; Sargent et al., 1998; Shansudin et al., 1997; Stшttrup and Norsker, 1998). Как результат высокой стоимости рачков артемий и низкого содержания в них ДГК все более популярным становится продление кормления мальков коловратками.

В 2000 году Ковин с коллегами (Koven et al. 2000) показал, что среди полиненасыщенных жирных кислот важна не только докозагексаеновая кислота (n-3), но также арахидоновая кислота (20:4n-6). Она улучшает ростовые показатели мальков и пигментацию у нескольких видов морских рыб и является предшественником для продукции эйкозаноидов (Castell et al., 1994; Estevez et al., 1997). Тем не менее, необходимость в арахидоновой кислоте зависит от вида рыб и стадии развития молоди. Кроме того, её следует использовать с осторожностью, потому что её эффекты зависят от концентрации ДГК (Castell et al., 1994; Koven et al., 2000).

Фосфолипиды
Хотя потребность в фосфолипидах отмечена для неполовозрелых особей различных видов рыб, о его роли в составе стартового корма известно мало (Coutteau et al., 1997). Как показал Текерт (Tackaert et al. 1991), артемии проваливает все тесты при изучении фосфолипидов, так как питательная среда с фосфатидилхолином (ФХ) не увеличивают их содержание в рачках. Рейнуззо (Rainuzzo et al. 1994) обнаружил схожий липидный состав у артемий, обогащаемых эмульсиями, в которых использовался этил эстер или молоки палтуса, содержащие, соответственно, 72,6% нейтральных липидов (преимущественно этил эстеров) и 71,2% полярных липидов (преимущественно ФХ и фосфатидилэтаноламин, ФЭ). До сих пор, ограниченные возможности смещения липидного состава, т.е. соотношения ФХ/ФЕ (Rainuzzo et al., 1994), за счет обогащения артемии плохо освещены и их значение в повышении питательной ценности неизвестно. С целью определения наиболее эффективного молекулярного переносчика для артемий сравнивались ДГК-этил эстер и ДГК-содержащие фосфолипиды. Харел (Harel et al. 1998) обнаружил повышенную абсорбцию ДГК в среде с 10%, чем 5% фосфолипидов. При этом дальнейшее увеличение концентрации фосфолипидов не улучшает поглощение жирной кислоты. Позднее, исследователь (Harel et al. 1999) отметил, что смесь фосфолипидов с натриевыми солями ДГК приводит к максимальному поглощению ДГК фосфолипидов артемией и может использоваться для повышения содержания полярных липидов в корме мальков.

Витамины
Витамин C, аскорбиновая кислота (АК), является важным компонентом рациона питания водных организмов на различных стадиях развития (Merchie et al., 1997). За счет аскорбата в корме улучшается ряд биологических (развитие скелета, рост и выживаемость) и физиологических функций (сопротивляемость токсинам и стрессу, иммунореактивность) (Dabrowski, 1992; Merchie et al., 1996). В покоящихся яйцах артемии был обнаружен 2-сульфат аскорбиновой кислоты (САК), стабильное производное АК (Mead and Finamore, 1969). Яйца из различных партий сильно отличаются по содержанию САК: 160-517 мг/г сухой массы, выраженное как АК (Dabrowski, 1991; Merchie et al., 1995). Количество АК, высвобождаемое у вылупляющихся науплий, отражает концентрацию САК в цистах и свидетельствует о переводе САК в свободную аскорбиновую кислоту на последней стадии эмбрионального развития науплий (Golub and Finamore, 1972; Dabrowski, 1991; Nelis et al., 1994).

Различие в концентрации САК, наблюдаемое у яиц артемий, может характеризовать особенности питания взрослых особей во время продукции яиц, что также находит отражение в уровне полиненасыщенных жирных кислот (Lavens et al., 1989). Это объясняет вариативность партий артемии одного вида (Merchie et al., 1995). Особенности географических популяций и видов Artemia и их потомства в различные годы существенно влияют на уровень САК в их яйцах и, таким образом, концентрацию аскорбиновой кислоты у скармливаемых науплий артемии.

Для введения аскорбиновой кислоты в науплий в активной и биодоступной форме проводились тесты. Применяя стандартную процедуру обогащения (Leger et al., 1987b) и экспериментальные самоэмульгирующиеся концентраты, содержащее 10-20% аскорбилпальмитата (АП), за 24 часа удавалось поднять уровень свободной АК в рачке свыше 2.5 мг/г сухой массы (Merchie et al., 1995). Это значение не падало при переносе науплий на 24 часа в морскую воду температурой 28 или 4 °C.

Мальки тюрбо на рационе обогащенной витамином C артемии не отличались по общей выживаемости и показателям роста от тех, которые потребляли корма в отсутствии АК или в присутствии 500 мг АК/г сухой массы. Тем не менее, высокий процент аскорбиновой кислоты улучшал пигментацию рыбок. Оценка физиологического состояния с использованием стресс теста соленостью показала его улучшение на корме с высоким содержанием АК. Общая смертность после заражения Vibrio anguillarum достигала 50% для контрольной группы рыб и 40% для питающихся кормом с АК. При этом у второй группы смертность наступала постепенно (Merchie et al., 1996).

В науплиях артемии могут накапливаться высокие концентрации α-токоферола, делая систему обогащения пригодной для изучения запросов водных организмов в данном витамине, а также его антиоксидантного эффекта (Huo et al., 1996).

Содержание витамина A в науплиях можно повысить с 1,3 до 1283 МЕ/г сухой массы в течение 18 часов обогащения, путем добавления пальмитата витамина A в эмульсию, основанную на яичном желтке (Dedi et al., 1995).

Эффективность науплий артемии в качестве контейнера по переноске питательных веществ может быть испытана и для многих других компонентов, например, жирорастворимых продуктов, вводимых через эмульсию, водорастворимые компоненты, вводимые через липосомы (Hontoria et al., 1994), либо микрокапсулы (Sakamoto et al., 1982). Тем не менее, для каждого нутриента пригодность биоинкапсуляции в артемиях остается дискуссионным вопросом и требует химического анализа.

Другие формы артемии

Кроме наиболее распространенных свежее вылупленных или обогащенных в течение 24 часов науплий, для некоторых видов пресноводных рыб используются высушенные декапсулированные яйца артемий (Dhert et al., 1997; Vanhaecke et al., 1995; Verreth and Den Bieman, 1987). Лишенные внешней оболочки декапсулированные яйца являются стартовым кормом, однако низкая плавучесть и быстрое оседание делает их непригодными для планктонных мальков. Главным преимуществом кормлении цистами, помимо их непосредственной доступности после удаления оболочек, является возможность использования даже партий с очень низким процентом выхода рачков (низкокачественных). Это особенно важно в декоративном рыбоводстве, где выращивают личинок высшего качества (Dhert et al., 1997).

В зависимости от целей и возможностей могут применяться различные методы культивирования артемий. Окончательное решение определяется местными условиями, возможностями и производственной необходимостью. В данном случае принимаются во внимание то, будет ли система проточной или замкнутой. В последнем случае рассматривается возможность специальной очистки воды (УЗВ) или использование стоячей воды. Артемия, как правило, прекрасно поедается всеми морскими рыбами. Ким с коллегами (Kim et al. 1996) обнаружил, что мальки кижуча (Oncorhynchus kisutch), питающиеся взрослыми артемиями, растут гораздо быстрее, чем на ином рационе.

Хотя живые рачки обладают более высокой пищевой ценностью, собранные артемии должны замораживаться, замораживаться и высушиваться, либо обрабатываться кислотами (Abelin et al., 1991; Naessens et al., 1995) для хранения или формообразования биомассы.

Профилактика яиц и науплий от бактериальной инфекции

Широко распространенным методом дезинфекции является химическая декапсуляция яиц артемии гипохлоритом. Стандартная процедура декапсуляции, описанная Соржелусом (Sorgeloos et al. 1977), имеет хорошие результаты, однако некоторые виды артемии слишком чувствительны и нуждаются в модифицированной обработке (De Wolf et al., 1998).

Хотя раствор с гипохлоритом полностью дезинфицирует цисты, существует опасность новой колонизации бактериями непосредственно перед вылуплением при разрушении оболочек. На данном этапе из яиц выходит глицерол, являющийся прекрасной питательной средой для бактерий Vibrio, патогенных для мальков рыб. Несколько лет назад была предложена технология дезинфекции, которая использовалась при выведении и/или обогащении яиц и вызывала 10000-кратное снижение плотности Vibrio по сравнению с традиционными методами (Dehasque et al., 1998). Прогресс в области получения гигиенически чистых артемий также открыл простор для интенсификации производства. Чистая питательная среда приводит к низкому расходу кислорода, позволяя объединять несколько типовых актов; например, выведение и обогащение без промежуточного этапа – сбора.

——
оригинал: Sorgeloos P., Dhert P., Candreva P. Use of the brine shrimp, Artemia spp., in marine fish larviculture. Aquaculture. 200 : 147–159. 2001.

www.vliz.be/imisdocs/publications/54679.pdf

Список литературы
A-Ha
Ho-Le
Le-So
So-Wa