Иммунологические особенности ремонта и производителей радужной форели.

форели Иммунная система рыб представлена нефросом, селезенкой, лимфоидным органом, печенью, а также множественными включениями лимфоидной ткани в органах. Непосредственными исполнителями функции защиты являются органы с барьерными функциями - кожа, жабры, желудочно-кишечный тракт, а также лейкоциты (все виды) [82].


В качестве иммунологических показателей использовали концентрацию лизоцима и γ-глобулинов, бактериостатическую активность органов, которые определяли у сеголетков (28.10.2015 г.), годовиков (07.06.2016 г.) и двухлетков (26.09.2016 г.) радужной форели [46].
Общую оценку неспецифического иммунитета обычно проводят по активности лизоцима. У рыб сезон года, физиологическое состояние сильно меняют титр лизоцима. Так, наибольшие значения активности лизоцима у карпа наблюдается осенью, в конце сезона выращивания, и минимальны в конце зимовки. Также есть данные, что хищные рыбы имеют более высокие титры лизоцима, чем мирные [82].
Температурный фактор имеет важное значение в определении выраженности реакции рыб на антигенное раздражение. При низкой температуре (8-12 °С) синтез антител либо совсем не происходит, либо идет медленно и в незначительном количестве [1, 4, 205, 212, 249, 258]. Также бактерицидная активность лизоцима зависит от температуры и уменьшается с ее понижением. Активность лизоцима проявляется при рН от 4 до 8,6, достигая оптимума при нейтральной среде (рН = 7,2) [81].
При выращивании форели в УЗВ, все абиотические показатели находились в пределах оптимальных значений для данного вида рыб, поэтому не могли влиять на значения при проведении анализа.
Полученные нами данные о концентрации лизоцима в организме радужной форели, выращиваемой в УЗВ, свидетельствуют о неоднородности распределения лизоцима по отдельным органам (рисунок 61). Начальная концентрация лизоцима (до термостатирования) в организме сеголетков радужной форели отличалась незначительно от 0,31 (в селезенке) до 0,44 мкг/мл (в жабрах) и годовиков от 0,29 (в жабрах) до 0,53 мкг/мл (в селезенке). После термостатирования концентрация лизоцима увеличилась во всех исследованных органах. Наибольшее количество лизоцима было установлено у сеголетков в жабрах – 1,46 мкг/мл.

Изменение концентрации лизоцима до и после термостатирования в организме сеголетков и годовиков радужной форели
Рисунок 61 – Изменение концентрации лизоцима до и после термостатирования в организме сеголетков и годовиков радужной форели
Различия между начальной концентрацией лизоцима и после термостатирования в органах сеголетков форели были достоверны при p<0,01 (печень) и p<0,001 (селезенка, жабры, кожа). У годовиков после термостатирования концентрация лизоцима увеличилась во всех исследованных органах, но только в коже в пределах достоверных различий (p<0,01). Такое распределение активности лизоцима связано с ролью органов в общей системе иммунной защиты, когда жабры и кожа рыб, в первую очередь, выполняют барьерную функцию защиты организма.

Селезенка как орган кроветворения содержит довольно много лизоцима (1,06 мкг/мл). В печени сеголетков его значительно меньше (на 34,9 %) - 0,69 мкг/мл. У годовиков, наоборот, данный показатель на 30,3 % увеличился по сравнению с селезенкой.
Как видно на рисунке 62, у годовиков также наблюдалась общая закономерность в проявлении между концентрацией (после термостатирования) и активностью лизоцима, но более значимую защитную роль у годовиков выполняла кожа (1,01 мкг/мл и 12,7 ед/мл/мин). Как известно, кожные покровы и слизь у рыб являются первой линией защиты на пути инфицирования патогенными микроорганизмами [134].

Изменение активности лизоцима в организме сеголетков и годовиков радужной форели

Рисунок 62 – Изменение активности лизоцима в организме сеголетков и годовиков радужной форели
Наименьшие значения активности лизоцима были отмечены в жабрах 2,9, а наибольшие в коже – 12,7 ед/мл/мин. При анализе возрастных изменений по активности лизоцима между сеголетками и годовиками достоверные различия были обнаружены только для жабр (p<0,01).
У двухлетков форели были незначительные различия в начальных концентрациях лизоцима по половому признаку (рисунок 63). Минимальные значения данного показателя были отмечены в селезенке как у самцов 0,25 мкг/мл, так и у самок 0,31 мкг/мл. Максимальные значения, как по начальной, так и по конечной концентрации лизоцима, были зафиксированы у самцов в коже – 0,41 и 1,82 мкг/мл, а у самок в жабрах – 0,41 и 2,49 мкг/мл, соответственно. Достоверные различия между начальными и конечными концентрациями лизоцима у двухлетков были обнаружены во всех исследуемых органах при p<0,01 и p<0,001, соответственно, кроме селезенки у самцов.

Изменение концентрации лизоцима до и после термостатирования в организме самцов и самок радужной форели

Рисунок 63 – Изменение концентрации лизоцима до и после термостатирования в организме самцов и самок радужной форели
У самок отмечали наименьшую активность лизоцима в селезенке 24,1 ед/мл/мин и в коже 26,7 ед/мл/мин, у самцов – в почке 7,33 ед/мл/мин и печени 11,1 ед/мл/мин (рисунок 64). Такое распределение активности лизоцима связано с ролью данных органов в неспецифическом иммунном ответе.
Анализ возрастных изменений между годовиками и самцами радужной форели показал достоверные различия большей значимости для жабр (p<0,001). Различия в величине показателей в коже и селезенке исследуемых рыб были достоверными при p<0,01.
Наибольшие значения активности лизоцима были зафиксированы у самок в жабрах 46,2 ед/мл/мин, у самцов – в коже 31,3 ед/мл/мин. Такие высокие значения активности лизоцима объясняются ролью кожи и жабр в системе иммунной защиты рыб как первый защитный барьер.

Изменение активности лизоцима в организме самцов и самок радужной форели
Рисунок 64 – Изменение активности лизоцима в организме самцов и самок радужной форели
Стоит обратить внимание на значения конечной концентрации лизоцима у самок, которые были выше 1,0 мкг/мл во всех исследуемых органах форели по сравнению с младшими возрастными группами. Высокая активность лизоцима отмечена в коже, почках, печени и селезенке самок радужной форели. Вероятно, это связано с тем, что данные органы богаты лимфоидными клетками, вследствие чего в них интенсивно протекают процессы фагоцитоза. Осуществляя барьерные функции, задерживая в себе антигены, эти органы препятствуют их дальнейшему распространению по организму. Отмечаемое увеличение конечной концентрации и активности лизоцима в органах самок может говорить о происходящем усилении иммунной защиты рыб, в период созревания половых клеток [46].
Таким образом, подтверждаются исследования других авторов [82] о том, что у костистых рыб в преднерестовый и нерестовый периоды более высокое содержание лизоцима по сравнению со значениями в нагульный период.
Концентрация γ-глобулинов. При сравнении возрастных изменений в концентрации γ-глобулинов во внутренних органах можно отметить, что исследуемый показатель с возрастом увеличивался в печени и селезенке (рисунок 65). У сеголетков данный показатель в печени был 5,51±0,74 г·л-1, у годовиков – 7,23±1,89 г·л-1. В селезенке увеличивался соответственно от 6,30±1,69 г·л-1 до 7,58±1,37 г·л-1. Во внешних покровах тела и слизистых жаберного эпителия наоборот отмечали снижение концентрации γ-глобулинов. В коже данный показатель составил 9,64±1,00 г·л-1 у сеголетков, 3,53±0,77 г·л-1 (р<0,001) у годовиков, в жабрах 9,44±0,74 г·л-1 и 6,44 ± 2,14 г·л-1, соответственно.

Изменение концентрации γ-глобулинов в органах радужной форели

Рисунок 65 – Изменение концентрации γ-глобулинов в органах радужной форели

У двухлетков форели была другая картина распределения концентрации γ-глобулинов в органах по сравнению с младшими возрастными группами. Так, у самцов радужной форели наибольшее значение концентрации γ-глобулинов отме- чали в печени (8,60 ±1,87 г·л-1) и селезенке (8,21± 1,87 г·л-1), а наименьшее в жабрах (4,00 ± 1,31 г·л-1), что подтверждает ранее отмеченную тенденцию. У самок распределение концентрации γ-глобулинов было несколько иным, чем у самцов. Максимальные значения исследуемого показателя были отмечены в почках (13,13±0,88 г·л-1) и жабрах (11,55±0,74 г·л-1), а наименьшее – в коже (4,67±1,31 г·л-1).
Согласно литературным данным основным местом синтеза иммуноглобулинов является ткань почек и селезенки. Увеличение концентрации γ-глобулинов в этих органах является подтверждением активного синтеза [37]. По нашим данным видно, что в возрасте двухлетков между самцами и самками отмечаются достоверные различия по концентрации γ-глобулинов в почке (р<0,01) и жабрах(р<0,001).
Очевидно, усиление иммунологической защиты у самок связано с возрастанием роли генеративного обмена в организме [46].
Из литературных данных по форели, выращиваемой в прудах, известно, что у нее с возрастом происходит снижение концентрации γ-глобулинов. В возрасте годовиков данный показатель составляет 9,05 г/л, у четырехгодовиков – 7,75 г/л, у двухгодовиков - 5,4 г/л [69]. В нашем случае, при выращивании рыбы в УЗВ, отмечали сходную тенденцию из всех исследуемых органов только в коже.
Бактериостатическая активность (БА) и напряженность бактериостатической активности (НБА). Бактериостатическая активность в организме радужной форели не зависела от возраста и пола, ее значения были достаточно высокими и не имели достоверных различий в исследуемый период (рисунок 66).

Изменение бактериостатической активности у радужной форели, выращиваемой в УЗВ
Рисунок 66 – Изменение бактериостатической активности у радужной форели, выращиваемой в УЗВ
В возрасте сеголетков наибольшее значение БА отмечали в жабрах – 97,23 %, а наименьшее в селезенке – 93,24%. В возрасте годовиков отмечали противоположную картину: наибольшее значение было в селезенке – 96,92 %, а наименьшее в жабрах – 91,4 %.
У рыб в возрасте двухлетков данный показатель также имел близкие значения независимо от пола. Наибольшее значение было отмечено у самцов в печени – 98,48 %, у самок в почке – 97,54 %, наименьшее в жабрах – 91,4 % и в коже – 93,44 %, соответственно. Достоверных различий в возрастных изменениях показателя БА у радужной форели при выращивании в УЗВ обнаружено не было.
Согласно имеющимся литературным данным бактериостатическая активность сыворотки крови у хищных рыб (судак, щука, окунь) из естественных водоемов составляет 55 % у окуня и 92 % у щуки. Для этого показателя характерна сезонная динамика – минимальные значения отмечают летом, максимальные осенью (92 – 93 %), а зимой величина этого показателя снижается до 86-87 % [81]. Как известно, проявление иммунной реакции организма зависит от абиотических и биотических факторов среды [61].
В условиях УЗВ стараются поддерживать на постоянном (оптимальном) уровне температуру воды, концентрацию растворенного кислорода, рН, соединений азота и других химических элементов. Соответственно этому уровню биотехники формируются количественный и качественный состав микроорганизмов. В результате взаимодействия всего комплекса факторов, по нашему мнению, в условиях УЗВ у радужной форели величина бактериостатической активности остается относительно постоянной и достаточно высокой [46].
Оценивая напряженность бактериостатической активности (НБА) в органах рыб (рисунок 67), можно отметить, что достоверно исследуемый показатель с возрастом увеличивался только в селезенке с 15,4 до 39,5 % (р<0,001), в жабрах годовиков – уменьшение с 36,7 до 16,05 % (р<0,01).
У самцов в возрасте двухлетков были зафиксированы максимальные значения НБА во всех исследуемых органах. Достоверно ниже НБА была у самок во всех исследованных органах (за исключением жабр). По сравнению с самцами, НБА в почке у самок была ниже 41,15 % (р<0,001), в коже 19,84 % (р<0,001). В печени исследованных рыб также отмечали наибольшие значения НБА у самцов – 65,12 %, чем у самок – 31,33 % (р<0,001), в селезенке 41,12 % и 27,51 % (р<0,01), соответственно.
Обращает внимание, что НБА у самцов во всех исследованных органах была существенно выше, чем у самок.

Показатель напряженности бактериостатической активности (НБА) у радужной форели
Рисунок 67 – Показатель напряженности бактериостатической активности (НБА) у радужной форели
Такие значения, возможно, связаны с тем, что в сентябре в развитии половой системы самцы опережают самок и, как следствие, более напряженный обмен веществ у самцов делает целесообразным усиление иммунной защиты организма. То, что самцы созревают раньше самок на две – шесть недель, подтверждают данные разных авторов для условий форелевых хозяйств с естественной термикой воды [178]. Аналогичная тенденция подтверждена нами для условий УЗВ [101].
Общая картина иммунологических особенностей ремонта и производителей форели представлена в таблице 27.
Таким образом, полученные данные о концентрации лизоцима в организме радужной форели свидетельствуют о неоднородности его распределения по отдельным органам. Она была близкой у сеголетков и годовиков, но с интенсификацией генеративного обмена у рыб этот показатель увеличился независимо от пола.
При сравнении возрастных изменений концентрации γ-глобулинов и лизоцима, как основных факторов специфического и неспецифического иммунитета рыб, можно отметить, что у сеголетков происходит усиление неспецифического иммунитета в коже и жабрах. Увеличение активности лизоцима в селезенке, возможно, связано с синтезом его гранулоцитами, находящимися в этом органе.

Таблица 27 – Иммунологические показатели органов радужной форели, M±m
Иммунологические показатели органов радужной форели, M±m
У самок радужной форели в период созревания половых клеток усиливается иммунная защита организма не только за счет усиления активности лизоцима, как фактора не специфического иммунитета, но и концентрации γ-глобулинов. Как известно, в естественных условиях рыбам свойственны сезонные изменения факторов специфического и неспецифического иммунитета. Так в весенне-летний сезон основным фактором защиты является лизоцим, а в осенне-зимний период его активность снижается, но при этом возрастает концентрация γ-глобулинов. В определенной мере эти тенденции сохраняются и у форели третьей генерации, выращиваемой в УЗВ. Наибольшие различия γ-глобулинов были отмечены на первой линии защиты от инфицирования – в коже и жабрах. Напряженность бактериостатической  активности во всех органах была выше у самцов в возрасте двухлетков, что связано опережением созревания по сравнению с самками.