pdf35

Ribogospod. nauka Ukr., 2023; 2(64): 83-108
DOI: https://doi.org/10.15407/fsu2023.02.083
UDC 639.3

Аспекти нейрогуморальної регуляції функціональної активності організму риб за умов впливу абіотичних та біотичних чинників (огляд)

О. В. Гончарова, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. , Херсонський державний аграрно-економічний університет, м. Херсон

Мета. Здійснити комплексний аналіз та розглянути провідні аспекти формування резистентності організму гідробіонтів за умов впливу різних чинників. Розкрити питання механізму дії основних фізіолого-біохімічних процесів в контексті розуміння загалом функціональності організму гідробіонтів. Узагальнити базові поняття та представлені судження щодо активності метаболічних процесів, регулювання ферментативної активності в організмі гідробіонтів на фоні умов впливу абіотичних та біотичних чинників.

Результати. Представлено огляд сучасних наукових публікацій, які розкривають уявлення про організм гідробіонтів як єдину функціональну систему. Доповнено власними судженнями автора значення фізіолого-біохімічних процесів у формуванні адаптаційно-компенсаторних механізмів риб, основних механізмів корегування життєвоважливих процесів з огляду на вплив стрес-чинників. Узагальнено доступні літературні дані щодо напрямів дослідження адаптаційної здатності організму гідробіонтів на фоні впровадження адаптогенів, стимуляторів розвитку, імуномодуляторів. Розглянуто загальні аспекти шляхів вирішення питання в контексті підвищення резистентності організмі гідробіонтів за різних умов впливу, в тому числі, і умов вирощування. Проаналізовано експериментальні дослідження, зокрема, ефективність впливу кормового чинника, технологічних елементів вирощування на загальний функціональний статус організму гідробіонтів. Досліджено основні фізіолого-біохімічні механізми регулювання метаболічних процесів, ферментативної активності та адаптаційних можливостей риб за умов впливу біологічно активних речовин, параметрів водного середовища. Висвітлено аспекти нейрогуморальної регуляції в організмі риб, які відображають загальний механізм дії та механізми корегування життєво-важливих функцій гідробіонтів.

Практична значимість.Огляд за представленою тематикою може бути корисним для науковців, здобувачів вищої освіти, практиків, приватних підприємців, інтереси які є дотичними до рибогосподарської галузі, науково-дослідних робіт в аквакультурі.

Ключові слова: гідробіонти,організм,фізіолого-біохімічні процеси, механізм регуляції, абіотичні, біотичні чинники.

ЛІТЕРАТУРА

  1. Гончарова О. В., Параняк Р. П., Гутий Б. В. Функціональний стан організму прісноводних риб за умов впливу абіотичних чинників // Науковий вісник Львівського національного університету ветеринарної медицини та біотехнологій імені С.З. Ґжицького. 2019. Т. 21, № 90. С. 82—87. (Серія : Сільськогосподарські науки).
  2. Гончарова О. В. Еколого-фізіологічні параметри організму коропа в полікультурі при зарибленні пониззя Дніпра життєстійкою молоддю // Таврійський науковий вісник. 2022. Вип. 127. С. 348—354. https://doi.org/10.32851/2226-0099.2022.127.44 
  3. Федоненко О. В. Вплив антропогенних факторів на стан промислової іхтіофауни Запорізького водосховища : автореф. дис. на здобуття докт. біол. наук : спец. 03.00.16 : «Екологія». Одеса, 2010. 34 с.
  4. Кorzhov Ye., Honcharova O. Actual problems of natural sciences: modern scientific discussions : Collective monograph. Riga : Baltija Publishing, 2020. 684 p.
  5. Бузевич І. Ю., Третяк О. М. Наукові основи спрямованого формування іхтіофауни дніпровських водосховищ // Проблеми відтворення аборигених видів риб. Черкаси, 2005. С. 213—216.
  6. Biological substantiation of improvement of biotechnological map of production of aquaculture products «eco - direction» / Honcharova O. V. et al. // Ukrainian Journal of Ecology. 2020. Vol. 10 (1). Р. 261—266.  https://doi.org/10.15421/2020_41 
  7. Microalgae as a potential ingredient for partial fish meal replacement in aquafeeds: nutrient stability under different storage conditions / Camacho-Rodriguez J. et al. // Aquaculture/ 2018. Р. 259—276.
  8. Prebiotics in aquaculture: a review / Ringo E. et al. // Aquaculture Nutrition. 2010. Vol. 16. P. 117—136. https://doi.org/10.1111/j.1365-2095.2009.00731.x 
  9. Симон М. Ю., Грициняк І. І., Колесник Н. Л. Рибницько-біологічні показники вирощування ранньої молоді російського осетра за умови введення в його раціон інактивованих пекарських дріжджів // Водні біоресурси та аквакультура. 2020. № 1. С. 73—87. https://doi.org/10.32851/wba.2020.1.7 
  10. Dobrianska O. P., Zabytivskyi Y. M., Deren O. V. Digestibility of productive carp feeds under the effect of mannan oligosaccharide // AACL Bioflux. 2021. Vol. 14 (4). P. 2021—2026.
  11. Macroalgae as a sustainable aquafeed ingredient / Wan A. H. et al. // Reviews in Aquaculture. 2019. Vol. 11, iss. 3. P. 458—492. https://doi.org/10.1111/raq.12241 
  12. Гринжевський М. В., Пекарський А. В. Оптимізація виробництва продукції аквакультури. Київ : ПоліграфКонсалтинг, 2004. 328 с.
  13. Паламарчук Р. А., Дерень О. В., Качай Г. В. Вплив згодовування амаранту (Amaranthus) на рибницькі та деякі фізіолого-біохімічні показники дволіток коропа // Рибогосподарська наука України. 2016. № 2. С. 73—81. https://doi.org/10.15407/fsu2016.02.073 
  14. Guerriero G., Garcia G. Stress biomarkers and reproduction in fish // Fish environ. 2018. Vol. 2. P. 665—692.
  15. Сондак В. В. Особливостi формування стресових ситуацiй та ризики виживання аборигенної iхтiофауни в поверхневих водах України // Доп. НАН України. 2008. № 7.   С. 191—200.
  16. Гончарова О. В., Тушницька Н. Й. Фізіологічне обґрунтування використання нетрадиційного методу обробки сировини в аквакультурі // Рибогосподарська наука України. 2018. № 1. C. 54—64. https://doi.org/10.15407/fsu2018.01.054 
  17. Martinez-Porchas M., Martinez-Cordova L.R., Ramos-Enriquez R. Cortisol and glucose: Reliable indicators of fish stress // Pan-American Journal of Aquatic Sciences. 2009. Vol. 4 (2).  P. 158—178.
  18. Cyr N. E., Romero L. M. Identifying hormonal habituation in field studies of stress // Gen. Comp. Endocrinol. 2009. Vol. 161. P. 295—303. https://doi.org/10.1016/j.ygcen.2009.02.001 
  19. Дехтярьов П. А., Євтушенко М. Ю., Шерман І. М. Фізіологія риб. Київ : Аграрна освіта, 2008. 341 с.
  20. Фізіологія тварин / 2-ге вид., доопрацьоване / Мазуркевич А. Й. та ін. / Київ : Нова книга, 2012. 424 с.
  21. Ендокринна регуляція фізіологічних функцій : методичні матеріали для студентів вищих аграрних закладів освіти 3-4 рівнів акредитації за напрямами підготовки «Ветеринарна медицина»: 6.110101-ОКР «Бакалавр» та 8.11010101-ОКР «Магістр» «Технологія виробництва і переробки продукції тваринництва» : 6.090102 — ОКР «Бакалавр» та 8.60901020 — ОКР «Магістр» / Карповський В. І. та ін. Київ : НУБІП України, 2014. 43 с.
  22. Hoseinifar S. H., Dadar M., Ringо E. Modulation of nutrient digestibility and digestive enzyme activities in aquatic animals: the functional feed additives scenario // Aquac. Res. 2017. Vol. 48. Р. 3987—4000. https://doi.org/10.1111/are.13368 
  23. Ognean L., Barbu A. The estimation of the biostimulator potential of some fodder additives based on the main hematological and biometrical indices of brook trout (Salvelinus fontinalis M.) // Annals of RSCB. 2009. Vol. XIV, iss. 2. P. 292—296.
  24. Fegan D. F. Functional foods for aquaculture: benefits of NuPro® and dietary nucleotides in aquaculture feeds. Nutritional biotechnology in the feed and food industries // Alltech’s 22nd Annual Symposium, Lexington, Kentucky, 23-26 April : proceed. Lexington, Kentucky, USA, 2006. Р. 419—432.
  25. Effects of a Trans-Galac­tooli­gosaccharide on Biochemical Blood Parameters and Intestine Morphometric Parameters of Common Carp (Cyprinus carpio L.) / Ziółkowska E. et al. //  Animals. 2020. Vol. 10 (4). Р. 723—740. https://doi.org/10.3390/ani10040723 
  26. Бузевич І. Ю., Макаренко А. В. Хижий іхтіокомплекс Великобурлуцького водосховища як чинник впливу на виживання посадкового матеріалу рослиноїдних риб // Рибогосподарська наука України. 2020. № 3(53). С. 5—18. https://doi.org/10.15407/fsu2020.03.005  
  27. Грициняк І. І., Христенко Д. С., Котовська Г. О.  Науково-методичні аспекти розробки науково-біологічних обґрунтувань та режимів спеціальних товарних рибних господарств (СТРГ) // Агросвіт України. 2012. № 1. С. 29—30.
  28. Козій О. М. Біомоніторинг постстресових адаптивних змін органів травлення стерляді в умовах замкненого водозабезпечення // Рибогосподарська наука України. 2020. № 3 (53). С. 92—108. https://doi.org/10.15407/fsu2020.03.092 
  29. Козий М. С. Оценка современного состояния гистологической техники и пути усовершенствования изучения ихтиофауны. Херсон : Олди-плюс, 2009. 310 с. 
  30. Козий М. С. Гистоморфологические особенности ихтиофауны Юга Украины. Херсон : Олди-плюс, 2011. 180 с.
  31. Lenhardt M., Prokes M., Jaric I. Comparative analysis of morphometric characters of juvenile starlet Acipenser ruthenus L. from natural population and aquaculture //  Journal of Fish Biology. 2005. № 65. Р. 320—320. https://doi.org/10.1111/j.0022-1112.2004.0559o.x 
  32. Zharchynska V. S., Hrynevych N. Ye. Improving the technology of growing crustaceans the example of redclaw crayfish Cherax quadricarinatus // Scientific Messenger LNUVMB. 2022. Vol. 24, № 96. Р. 16—23. (Series : Agricultural sciences). https://doi.org/10.32718/nvlvet-a9603 
  33. Гончарова О. В., Sekiou O., Кутіщев П. С. Фізіолого-біохімічні аспекти адаптаційно-компенсаторних процесів організму гідробіонтів під впливом технологічних чинників // Рибогосподарська наука України.2021. № 4. С. 101—114. https://doi.org/10.15407/fsu2021.04.101 
  34. Vinogradov E. V., Simonov V. M., Recoubratsky A. V. Selection for Stress Resistance at Early Stages of Development in Common Carp // Aquacultural and Biological Characteristics of Offspring. Our Future Growing from Water, October 7-10 Berlin, Germany, 2019 : proceed. Berlin, Germany, 2019. Р. 1593—1594. (Aquaculture Europe).
  35. Plasmatic levels of cortisol in the response to acute stress in Nile tilapia, Oreochromis niloticus (L.), previously exposed to chronic stress / Barcellos L. J. et al. // Aquaculture Research. Vol. 30 (6). Р. 437—444. https://doi.org/10.1046/j.1365-2109.1999.00348.x 
  36. Atanasov V., Staykov J., Petkov G. Hydrobionts. Indicators for pollution of aquatic ecosystems // Handbook of Applied Ecology. 2nd Alfamarket. Stara Zagora, Bulgaria, 2011. 318 р.
  37. Zaykov N. A. Aquaculture. Principles and Technologies. Sofia, Bulgaria : Cabri, 2008. 376 р.
  38. Farombi E., Adelowo O., Ajimoko Y. Biomarkers of oxidative stress and heavy metal levels as indicators of environmental pollution in African Cat fish (Clarias gariepinus) from Nigeria ogun river // Int. J. Environ. Res. Public Health. 2007. № 4. Р. 158—165. https://doi.org/10.3390/ijerph2007040011 
  39. Study on levels of some heavy metals in water and liver of carp (Cyprinus carpio L.) from waterbodies in Stara Zagora Region / Atanasov V. et al. // Bulgaria. Agric. Sci. Technol. 2012. Р. 321—327.
  40. Georgieva E., Yancheva V., Iliev I. Histological and biochemical changes in liver of common carp (Cyprinus carpio L.) under metal exposure North-West // J. Zool. 2016. Р. 12—20.
  41. Pagé C., Terray L. Nouvelles projections climatiques à échelle fine sur la France pour le XXI e siècle: les scenarii // Cerfacs: Scratch. 2011. 25 p.
  42. Poff N. L., Zimmerman J. H. Ecological responses to altered flow regimes: a literature review to inform the science and management of environmental flows // Freshw. Biol. 2010. Р. 194—205. https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.2009.02272.x 
  43. Effect of holding temperature on ovulation, egg fertility, plasma levels of reproductive hormones and in vitro ovarian steroidogenesis in the rainbow trout Oncorhynchus mykiss / Pankhurst N.W. et al. // Aquaculture. 1996. Р. 277—290. https://doi.org/10.1016/S0044-8486(96)01374-9  
  44. The next generation of scenarios for climate change research and assessment / Moss R. H. et al. Nature. 2010. Р. 747—756. https://doi.org/10.1038/nature08823 
  45. Mouthon J., Daufresne M. Effects of the 2003 heatwave and climatic warming on mollusc communities of the Saône: a large lowland river and of its two main tributaries (France) // Global Change Biology. 2006. Р. 441—449. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2006.01095.x 
  46. Nakićenović N., Swart R. Special Report on Emissions Scenarios. A Special Report of Working Group III of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge : Cambridge University, 2000. 250 р.
  47. Lauzeral C. Prédiction du potentiel d’invasion des espèces non natives par des modèles de niche: approches méthodologiques et applications aux poissons d’eau douce sur le territoire français. France : Université Toulouse III - Paul Sabatier, 2012. 229 p.
  48. King H. R., Pankhurst N. W., Watts M. Reproductive sensitivity to elevated water temperatures in female Atlantic salmon is heightened at certain stages of vitellogenesis // Journal of Fish Biology. 2007. Р. 190—205. https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.2006.01295.x 
  49. Water temperature determines strength of top-down control in a stream food web / Kishi D. et al. // Freshwater Biology. 2005. Р. 1315—1322. https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.2005.01404.x 
  50. Effects of temperature on disease progression and swimming stamina in Ichthyophonus-infected rainbow trout, Oncorhynchus mykiss (Walbaum) / Kocan R. et al. // Journal of Fish Diseases. 2009. Р. 835—843. https://doi.org/10.1111/j.1365-2761.2009.01059.x 
  51. Interactions between chemical and climate stressors: a role for mechanistic toxicology in assessing climate change risks / Hooper M. J. et al. // Environmental Toxicology and Chemistry. 2013. Vol. 32 (1). Р. 32—48. https://doi.org/10.1002/etc.2043 
  52. Oxidative stress responses in zebrafish Danio rerio after subchronic exposure to atrazine / Blahová J. et al. // Food Chem. Toxicol. 2013. 61 р. https://doi.org/10.1016/j.fct.2013.02.041  
  53. Environmental stress-induced testis differentiation: Androgen as a by- product of cortisol inactivation / Fernandino J. I. et al. // Gen. Comp. Endocrinol. 2013. Р. 36—44. https://doi.org/10.1016/j.ygcen.2013.05.024 
  54. Hontela A. Endocrine and physiological responses of fish to xenobiotics: Role of glucocorticosteroid hormones // Rev. Toxicol. 1997.  №1. Р. 1—46.
  55. Diclofenac−induced oxidative stress in brain, liver, gill and blood of common carp (Cyprinus carpio) / Islas−Flores H. et al. // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2013. Vol. 92. Р. 32—38. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2013.01.025 
  56. Lushchak V. I. Environmentally induced oxidative stress in aquatic animals // Aquatique Toxicol. 2011. No 101. P. 13—30. https://doi.org/10.1016/j.aquatox.2010.10.006 
  57. Romero L. M. Physiological stress in ecology: lessons from biomedical research  // Trends Ecol. Evol. 2004. Vol. 19. Р. 249— 255. https://doi.org/10.1016/j.tree.2004.03.008 
  58. Selye H. Stress and the General Adaptation Syndrome // BMJ. 1950. No. 1. 1392 р. https://doi.org/10.1136/bmj.1.4667.1383 
  59. Stara A., Machova J., Velisek J. Effect of chronic exposure to simazine on oxidative stress and antioxidant response in common carp (Cyprinus carpio L.) // Environ. Toxicol. Pharmacol. 2012. Vol. 33. Р. 334—343. https://doi.org/10.1016/j.etap.2011.12.019 
  60. Molecular biomarkers of oxidative stress in aquatic organisms in relation to toxic environmental pollutants / Valavanidis A. et al. // Environ. Chem. 2006. Vol. 64. Р. 178—189. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2005.03.013 
  61. Абіотичні компоненти екосистеми Київського водосховища / Тімченко В. М. та ін. Київ : Логос, 2013. 60 с.
Головна2023№ 2/2023 (64)2023_02-083_108-Honcharova