ПЛОДОВИТІСТЬ ТА ВИЖИВАЄМІСТЬ ТРЬОХ ШТАМІВ АФРИКАНСЬКИХ СОМІВ

ПЛОДОВИВІСТЬ , ПАРАМЕТРИ РОСТУ ТА ВИЖИВАЄМІСТЬ ТРЬОХ ШТАМІВ АФРИКАНСЬКИХ СОМІВ (Clarias gariepinus) В УМОВАХ АКВАКУЛЬТУРИ

Африканський сом (Clarias gariepinus) культивується в кількох країнах Африки, а також у Європі, Азії та Південній Америці (de Graaf and Janssen, 1996; Brummett, 2008). Це друга за важливістю прісноводна риба, що культивується в Африці. У Кенії C. gariepinus є другим за популярністю видом риб, і він становить понад 21% від загального обсягу аквакультурного виробництва в країні (Ogello and Opiyo, 2011; Otieno, 2011).Мальок сома

Інтерес до культивування C. gariepinus зростає в районах, де переважно не використовується риба; через високе співвідношення м’якоті до кістки (CharoKarisa et al., 2008; Obiero et al., 2014). Одним із критичних обмежувальних факторів у вирощуванні C. gariepinus у Кенії була відсутність якісного рибопосадкового матеріалу (Macharia et al., 2005). Це пояснюється відсутністю відповідних програм покращення породи на основі місцевих видів або відсутністю імпортованих генетично покращених штамів (Ponzoni та Nguyen, 2008). Розробка генетично покращеного штаму C. gariepinus, який може адаптуватися до широкого спектру виробничих середовищ та демонструвати вищий вихід філе, є пріоритетом для дослідників в Африці (Ponzoni та Nguyen, 2008).

Кенія має як місцеві, так і імпортні штами C. gariepinus, включаючи індонезійський, голландський та кілька місцевих штамів, переважно з озера Вікторія. Хоча C. gariepinus походить з Африки, різні види, що експортуються до інших країн, були ізольовані протягом кількох поколінь, і генетично дивергентні штами могли розвинутися шляхом природного відбору та селективного розведення в домашніх умовах (Broussard та Stickney, 1981). Було встановлено, що розробка та ефективне використання генетично покращених штамів є однією з найпотужніших технологій для досягнення швидкозростаючого штамму сома для розвитку аквакультури в Африці (Ponzoni та Nguyen, 2008). Відбір найкращих штамів має вирішальне значення для ефективної програми розведення не лише для досягнення виробничої мети, але й для зниження виробничих витрат, покращення стійкості до хвороб, використання кормових ресурсів та якості продукції (Gjedrem, 1997; Ibrahim et al., 2013). Небагато досліджень включали репродуктивні показники маточного стада сомів як критерій відбору (Prinsloo et al., 1990; Legendre et al., 1992; Grobler et al., 1992).

 Наразі в Кенії не проводяться дослідження плодючості, порівняльного росту та використання корму різними штамами C. gariepinus. Результати цього дослідження допоможуть прийняти рішення щодо впровадження програм генетичного покращення C. gariepinus та дозволять інкубаторам і фермерам визначити, які штами найкраще підходять для місцевих умов.

Матеріали та методи

Походження популяцій

Для цього дослідження було використано три штами мальок сома C. gariepinus різного походження:

1. голландський штам, отриманий від Fleuren and Nooijen Fish farms Ltd у Нідерландах та придбаний мальок сома у Jambo fish Ltd у Кенії;
2.  індонезійський штам мальок сома отриманий з Головного центру розвитку прісноводної аквакультури в Індонезії;
3. кенійський штам, мальок сома отриманий з озера Вікторія у 2011 році. Усі екзотичні штами C. gariepinus були імпортовані до Кенії у 2011 році з Нідерландів та Індонезії відповідно та одомашнені у ставках Національного центру досліджень, розвитку та навчання аквакультури (NARDTC), Сагана.

Усі штами складалися з плідників, вилуплених у штучних умовах та дозріваючих у неволі.

Маточних риб з кожної з різних популяцій утримували в різних резервуарах та годували спеціально розробленим кормом, що містив 35% сирого протеїну. Риб вирощували в однаковому середовищі культивування в інкубаторі на рибній фермі Еммік в окрузі Кіріньяга, Кенія (0,603° пн. ш., 37,227° сх. д.), на північний схід від Найробі). Чотири чисті C. gariepinus з кожного штаму використовували для нересту згідно з де Граафом та Янссеном (1996). Мальків вирощували в дитячих резервуарах в інкубаторі протягом 13 днів.

Визначення плодючості

З кожного штаму самку C. gariepinus, попередньо індуковану OVAPRIM (sGnRHa) у концентрації 0,5 мл/кг, зважували за допомогою електронних ваг з точністю до грама, переносили в суху пластикову миску та зважували ікру для розрахунку кількості ікринок з кожної маси ікринок самки. З кожної маси ікринок відбирали зразок вагою 1 г та фіксували в буферному 10% формаліні протягом 12 годин, потім переносили в 70% етанол для зберігання перед підрахунком. Зразки підраховували в каліброваній чашці Петрі за допомогою лічильника під препарувальним мікроскопом при 20-кратному збільшенні. Кількість відкладених ікринок розраховували шляхом множення ваги маси ікринок (від кожної самки) на кількість ікринок, присутніх в 1 г відповідної маси ікринок. Плодючість (кількість ікринок на кілограм маси самки) визначали за кількістю ікринок, поділений на масу тіла овульованої самки.

Експериментальна установка

Мальок сома C. gariepinus середньою вагою 0,04 г зариблювали по 200 риб на м³ у басейни розміром 2,0 м × 2,5 м × 1,5 м з глибиною води 1 м (5 м³). Кожен басейн для вирощування був накритий чорною поліетиленовою плівкою для забезпечення темряви в басейні. Мальок сома годували з розрахунку 10% маси тіла тричі на день (о 9:00, 1:00 та о 16:00) комерційним стартовим кормом для сома з 45% сирого протеїну (Skretting Fish Feed Ltd).

 Баки очищали шляхом відкачування донних відкладень сміття (фекалій та нез’їденої їжі) двічі на день, а 10% води для вирощування замінювали щодня свіжою колодязною водою. Концентрацію розчиненого кисню (DO), температуру та pH вимірювали щодня за допомогою багатопараметричного вимірювача якості води моделі H19828 (Hanna Instruments Ltd., Чикаго, Іллінойс, США). Амонійний азот та (NH4+-N), нітратний азот (NO3+-N) та загальну лужність визначали щотижня за допомогою стандартних методів (APHA, 1999). Риб вирощували в експериментальних акваріумах протягом 42 днів.

Відбір проб риби

Відбір проб проводився кожні 7 днів для визначення ваги мальок сома та коригування годування. Ріст контролювали, враховуючи індивідуальну вагу 40 личинок, випадково зібраних з кожного внутрішнього акваріума.

Мальок сома ловили дрібною сіткою, обережно клали на абсорбуючий папір приблизно на 5 секунд та зважували у пластиковій мисці з водою за допомогою електронних ваг (точність відліку 0,01 г) (модель KERN 572-33, Німеччина). Потім їх повертали до відповідних акваріумів. Після 42-денного періоду молодь, що вижила, була підрахована, і всіх риб з кожного акваріума було зважено, враховуючи індивідуальну вагу. Показники різних штамів оцінювалися на основі кінцевої ваги (г), приросту ваги (%) = 100* (Wt – lnW0)/W0, питомої швидкості росту

[SGR, % день−1 = 100*(lnWt – lnW0 / t],

 де ln = натуральний логарифм,

W0 = початкова вага

(г), Wt = кінцева вага (г)

 t = час у днях від зариблення до вилову.

Виживання (%) = кількість виловленої риби/кількість зарибленої риби)×100 та коефіцієнт конверсії корму (FCR) = кількість корму, що видається (г)/приріст маси тіла (г). Коефіцієнт варіації (CV) кінцевої ваги риби також був розрахований для визначення гетерогенності розмірів риби.

Аналіз даних

Усі експериментальні дані, включаючи кінцеву середню вагу, приріст ваги, SGR, FCR та коефіцієнт виживання, порівнювалися за допомогою дисперсійного аналізу (однофакторний ANOVA) з подальшим використанням LSD-тестів Фішера для визначення значущої різниці між середніми значеннями. Рівень значущості був заявлений на рівні (P < 0,05). Для всього статистичного аналізу використовувався SPSS (версія 20).

Результати та обговорення

Показники росту різних штамів C. Gariepinus представлені в таблиці 1. Після 42 днів періоду росту спостерігалися відмінності в кінцевій масі тіла трьох штамів. Кінцева середня вага індонезійського штаму була значно (P < 0,05) вищою порівняно з голландським та кенійським штамами. SGR індонезійського штаму (8,98 ± 0,09%) був вищим порівняно з іншими штамами, FCR 1,54 ± 0,04 спостерігався в індонезійському штамі, але суттєвої різниці (P > 0,05) у FCR між голландським  та кенійським штамами не було зафіксовано. Виживання становило 68,13%, 36,22% та 23,28% для індонезійського, голландського та кенійського штамів відповідно. Індонезійський штам продемонстрував значно (P < 0,05) вищий рівень виживання, тоді як кенійський мальок сома мав найнижчий рівень виживання. Індонезійський штам, який продемонстрував найнижчий коефіцієнт варіації (CV) 20,60, що вказує на найвищий рівень однорідності за розмірами, тоді як кенійський штам продемонстрував найвищий CV 52,19, а голландський штам – 39,97.

Таблиця 1. Параметри росту, коефіцієнт конверсії корму, коефіцієнт варіації та виживання трьох штамів C. gariepinus протягом 42-денного експериментального періоду.

Вид	Початкова маса тіла (г риби -1)	Кінцева маса тіла (г риби -1)	SGR (% день -1)	FCR	Збільшення ваги (%)	Виживаність мальок сома (%)
Індонезійський	0,04±0,00a	1,76±0,02a	8,98±0,09a	1,54±0,04a	4513,51±174,51a	68,13±4,50a
Нідерландський	0,04±0,00a	0,69±0,04b	6,50±0,15a	2,05±0,24b	1751,58±133,81b	36,22±1,17b
Кенійський	0,04±0,00a	0,45±0,02c	5,62±0,12c	2,09±0,01b	1080,38±56,98 c	23,28±0,40c

*Значення виражені як середнє ± стандартна помилка. Середні значення в одному рядку з однаковими літерами суттєво не відрізняються (P > 0,05).

Таблиця 2: Плодючість трьох штамів C. gariepinus

Вид	Вага самки (кг)	Кількість ікринок (ікринок г -1)	Плодючість (ікринок кг -1 риба)
Індонезійський	0,45 a	650 a	86354,55±2074,87a
Голландський	1,13 b	700b	93672,50±477,92a
Кенійський	0,84 c	845c	145715,17±1283,51b

* Значення виражені як середнє значення ± стандартна помилка. Середні значення в одному рядку з однаковими літерами суттєво не відрізняються (P > 0,05).

Плодючість трьох штамів C. gariepinus представлена ​​в таблиці 2.

 Плодючість значно варіювалася між трьома штамами (P < 0,05), з яких кенійський штам був найбільш плодовитим (145 715,17 яєць/кг-1), а індонезійський штам найменш плодовитим (86 354,55 яєць/кг-1). Кількість яєць на г маси яєць була значно вищою у кенійського штаму порівняно з голландським та індонезійським штамом.

Діапазон значень параметрів якості води протягом експериментального періоду становив: pH 7,67 – 7,69; розчинений кисень 4,79 – 4,81 мг/л; температура 24,12 – 24,18 °C; загальна лужність 371,72 – 372,75 мг/л; амонійний азот 0,02 – 0,03 мг/л та нітратний азот; 0,20 – 0,21 мг L-1. Усі зареєстровані середні значення параметрів якості води були в межах допустимих діапазонів для культури C. gariepinus і не зазнавали впливу (P > 0,05) під впливом різних штамів.

Ріст риб відрізняється між видами, штамами або популяціями в межах одного виду і навіть між особинами в межах однієї популяції (Martins, 2005).

Поточне дослідження показує, що індонезійський штам перевершив голландський та кенійський штами за всіма показниками росту. Цей висновок узгоджується з Гіддело та ін. (2002), які вказали на значну різницю в зростанні різних популяцій C. gariepinus із Західного Рифту, озера Барінго та річки Руфіджі у Східному Африканському регіоні через географічну розділеність.

Значні морфометричні відмінності також були встановлені між штамами C. Gariepinus у Нілі та озері Вікторія (Teugels, 1998) та озері Каньяболі (Barasa et al., 2014). Повідомлялося, що відмінності в зростанні між штамами є результатом або конкуренції на користь одного зі штамів, або властивої певному штаму здатності до росту (Ibrahim et al., 2013). Різниця в кінцевій вазі між різними штамами, виявлена в цьому дослідженні, подібна до висновків Nguenga et al. (2000) щодо африканського сома (Heterobranchus longifilis) у Камеруні, де кінцева маса тіла штаму Noun була нижчою. ніж штам Layo та схрещування двох штамів при вирощуванні в контрольованих умовах інкубатора.

Різниця в кінцевій вазі між різними штамами в цьому дослідженні, здається, не є прямим наслідком соціальної ієрархії в кожній групі, де більші риби пригнічують ріст менших риб, але може бути результатом харчової поведінки, причому важча риба демонструє харчову поведінку, яка може дати перевагу, коли корм обмежений (Martin et al., 2005). Виживання різних штамів у цьому дослідженні відповідає роботі Nguenga et al., (2000), які зазначили, що виживання молоді H. Longifilis було високим у штамах Layo та реципрокних схрещуваннях штамів Layo і Noun, але нижчим у штамі Noun, культивованому в резервуарах в контрольованих умовах інкубатора.

Нижчий рівень виживання у мальок сома кенійського штаму може бути результатом високої частоти канібалізму через неоднорідність розмірів, що підтверджується високим значенням коефіцієнта варіації (CV), що вказує на те, що здобич була меншою за канібала. Було встановлено, що канібалізм проявляється сильніше, коли є більша різниця в розмірах між здобиччю та хижаком (Hecht та Appelbaum, 1988; Baras та Almeida, 2001).

Відмінності в показниках росту риб свідчать про відмінності в адаптації штамів до місцевих умов сільського господарства. В Індонезії розведення C. gariepinus значною мірою базувалося на прісноводних системах, переважно у ставках з плівкою та земляних ставках, де рибу розводять з високою щільністю поселення 150 риб м-2, тоді як у Кенії поширеною системою розведення є земляні ставки з низькою щільністю поселення 3 риб м-2. На відміну від цього, системи вирощування в Нідерландах є переважно замкнутою рециркуляційною системою зі щільністю посадки від 25 до 30 риб на кубічний метр. Також існує ймовірність того, що ступінь покращення C. gariepinus шляхом селекційного розведення міг відбутися більшою мірою в Індонезії порівняно з Нідерландами та Кенією (Fleuren, 2008; Sunarma, 2008). Селекційне розведення використовувалося для збільшення росту від одного покоління до іншого у канального сома (Ictalurus punctatus), де 55% внутрішньовидових схрещувань призвели до середнього збільшення маси тіла на 10% порівняно з батьківським штамом (Tucker and Stickeny, 1987; Dunham et al., 1987).

Отже, риба з Індонезії може мати вищий рівень толерантності до середовища культивування в результаті відбору (Sunarma, 2008). Різниця в показниках росту також може бути пов’язана з історією одомашнення різних штамів. Smitherman et al., (1984) визначає штам як рибу, що має спільне географічне походження та історію, і вважається одомашненою, якщо розмножується в інкубаторному середовищі протягом принаймні 2 поколінь. Враховуючи історію одомашнення кожного зі штамів, кенійський штам можна вважати диким штамом. З іншого боку, індонезійський та голландський штами роками використовувалися в неволі і розмножувалися протягом кількох поколінь і тому їх можна вважати одомашненими (Fleuren, 2008; Sunarma, 2008).Плодовитість сома

Бернсайд та ін. (1975) порівняли дикий та одомашнений штами канального сома, вирощеного в солонуватій воді, і виявили, що домашній штам ріс швидше, ніж дикий штам. Повільне зростання кенійського штаму було подібним до зростання, зафіксованого для штаму H. longifilis, який був виловлений з дикої природи та вирощений у ставку перед використанням (Nguenga et al., 2000). Висока плодючість кенійського штаму також може бути показником природного відбору, що сприяє більшій кількості ікринок. У більшості видів сомів загальна кількість та вага ікринок позитивно корелюють з вагою самок (Broussard and Stickney, 1981; Nguenga et al., 2000).

Різниця в кількості ікринок на кг риби в цьому дослідженні узгоджується з іншими дослідженнями канального сома, де спостерігалися значні відмінності між штамами за різними репродуктивними ознаками плодовитість сома; у виробництві ікринок і, зрештою, у мальках на кг різних штамів канального сома (Broussard and Stickney, 1981; Dunham et al., 1983; Ballenger, 2006). Кількість ікринок на кг риби для всіх штамів C. gariepinus у цьому дослідженні була вищою, ніж кількість ікринок на кг риби, зареєстрована при реципрокному спарюванні двох штамів канального сома (Smitherman et al., 1984). Різниця в кількості ікринок на кг між трьома штамами в цьому дослідженні може свідчити про наявність варіацій, які можна використовувати в селекції для збільшення виробництва ікринок для покращення репродуктивної продуктивності C. Gariepinus в аквакультурі Кенії. Однак дослідження необхідно провести для визначення генетичної кореляції між репродуктивними ознаками та ростом африканського сома.

Висновок

Ми робимо висновок, що індонезійський штам підходить для вирощування в аквакультурі в Кенії та готовий до випуску в аквакультурну галузь. Потрібні подальші дослідження для оцінки росту, виживання та репродуктивної продуктивності реципрокних схрещувань між різними штамами C.gariepinus у Кенії для створення швидкозростаючої риби зі зниженою гетерогенністю. Показники росту трьох різних штамів можуть бути використані як орієнтир для формування базової популяції для генетичного відбору з метою покращення продуктивності C. gariepinus у Кенії. Плодовитість сома. Якщо генетичне покращення спрямовано на розвиток швидкозростаючої риби зі зниженою гетерогенністю, то індонезійський штам доречно включити до популяції для програми селекції. Однак слід визначити генетичну кореляцію між репродуктивними ознаками та ростом.

Mary A. Opiyo , Paul Orina , Harrison Charo-Karisa

Kenya Marine and Fisheries Research Institute, National Aquaculture Research Development and Training Center, Sagana, Kenya  State Department of Fisheries and the Blue Economy, Ministry of Agriculture, Livestock and Fisheries, Nairobi, Kenya

Оригінальна назва статті

FECUNDITY, GROWTH PARAMETERS AND SURVIVAL RATE OF THREE AFRICAN CATFISH (Clarias gariepinus) STRAINS UNDER HATCHERY CONDITIONS

Головне фото з штамами африканського сома має виключно ілюстративний характер та не є оригінальним фото з опублікованої статті.