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.

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.

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