Списание "Фуражи и хранене" - бр. 4/2020 г.

Съдържание – брой 4/2020 г.
ИНФОРМАЦИЯ
Език, на който трябва да бъдат етикетирани фуражите при продажби чрез средствата за комуникация от разстояние (интернет)............... стр. 6
ХРАНЕНЕ
Как да управляваме замърсяването с микотоксини във фуражите за животни...................................................................................................стр. 7
Европейско проучване на Alltech за реколта 2020 – Запознайте се с риска от микотоксини ......................................................................... стр. 11
Хранителни стратегии, за да поддържате продуктивността на птиците си чак до 100-седмична възраст ....................................................... стр. 20
Микроелементите при стокови носачки: 5 факта защо е необходимо да се използват органични микроелементи - Dr. Susanne Rothstein – Product Manager OTM, Biochem....................................................................... стр. 24
Формулиране на рецепти за комбиниран фураж по метода на квадрат на Пирсън .................................................................................................стр. 28
Оптимизиране на комбинираните фуражи по съдържание на фосфор като част от стратегията за прилагане на максимална матрица на фитазата - Диего Пара Перез, Уилям Грийууд и Ксавиер Русо – AB Vista, UK .........................................................................................................стр. 29
Морски водорасли за хранене на животни ...................................... стр. 33
НАУКА
Влиянието на продължителното пълно гладуване върху нивата на кортизол и глюкоза като индикатори на стреса при шаран (Cyprinus carpio)
д-р Димитринка Запрянова
Здравния статус на рибите може да бъде повлиян от различни стресови фактори в околната среда, патогенни биологични агенти, както и от храната. При естествени и производствени условия много видове риби са засегнати от продължителни периоди на глад (Furné et al., 2012; Shirvan et al., 2013). При дивите популации, ограничаване в приема на храна, е често срещано явление през размножителния период или вследствие на извършвана миграция, климатични промени и други (Liu et al., 2011). В аквакултурата, гладуването обикновено се налага с цел подобряване качеството на водите, понижаване на стреса при температурни промени (Davis and Gaylord, 2011), както и за намаляване на смъртността при заболявания (Wang et al., 2000).
Захранването след период на гладуване може да предизвика различни реакции в организма в зависимост от условията на околната среда, вида на животното, продължителността на периода на лишаване от храна и по-ранните условия на хранене и отглеждане (Pérez-Jiménez et al. 2007). Гладуването, като фактор на стрес може да повлияе на биохимичните процеси при рибите, като повиши секрецията на катехоламини и кортизол, което има директен ефект върху метаболизма на въглехидратите (глюкозата), водещ до гликогенолиза (Varga et al., 2014). Физиологичните реакции и техните проявления са различни при отделните видове риба.
Рибите имат вродената способност да изпитват отрицателни състояния (болка, стрес) по начин, аналогичен на този, при гръбначните животни (Braithwaite and Ebbesson, 2014). Първичните им отговори в следствие на стреса се отнасят до невроендокринната реакция, при която катехоламините и кортизолът се освобождават от хромафин (хомолог на надбъбречната медула) и междубъбречни клетки (хомолог на надбъбречната кора). Катехоламините се освобождават бързо и нивата им се увеличават незабавно при стрес. По-високите им нива предизвикват вторичен отговор (който включва хипергликемия поради повишена гликогенолиза и глюконеогенеза), който включва промени в плазмените и тъканните йони и метаболитите и хематологичните нива. От другата страна освобождаването на кортизол при телеостовите риби се забавя спрямо освобождаването на катехоламин (Barton, 2002).
Физиологията на глада е проучена предимно при бозайниците и птиците, като са определени три различни фази на базата на използваната енергия. Първата фаза включва кратък период, през който се мобилизират протеиновите и липидните резерви, през втората се мобилизират единствено липидните резерви, до момента на достигане на критичните нива, а през последната трета фаза използване в най-голяма степен на протеиновите резерви (McCue, 2012). Въпреки редицата доклади описващи отделните фази при рибите, все още липсват подробните характеристики и съществува неяснота в разграничаване на отделните фази.
При рибите все още е трудно да се установи кои фактори действат в краткосрочен или дългосрочен план при приема и лишаването от храна, тъй като повечето от наличните данни идват от краткосрочни проучвания. Събраната до момента информация показва, че основните механизми които осъществяват регулирането на приема на храна при рибите са много сходни с тези при бозайниците, въпреки анатомичните и функционални различия, предполагащи и различни механизми (Soengas, 2014). Те могат да се дължат отчасти на факта, че рибите са ектотермни, като по този начин липсва връзката между приема на храна и терморегулацията, която присъства при бозайниците. Отделно съществуват различия по отношение на местообитание, условия на околна среда, адаптация, режим на хранене и други.
При рибите гладуването причинява спиране на растежа и стрес (Sakyi et al., 2020). Налице е нарушаване и в метаболитните процеси, което се дължи на промени възникнали с цел задоволяване на по-големи енергийни потребности, както и синтеза на положителните острофазови протеини (с цел защита от окисидативен стрес). Самото гладуване предизвиква оксидативен стрес и увеличаване на свободните радикали кислород, главно в черния дроб (Robinson et al., 1997). Отделно се повишава секрецията на глюкокортикоидни стероидни хормони от стероидогенни клетки на междубъбречната тъкан. При телеостовите риби синтеза на кортикостероиди се осъществява в стероидогенните междубъбречни клетки, които представляват хомолог на надбъбречната кора и са обединени в групи (Vijayan et al., 2010). Стимулирането на тези клетки да секретират кортизол е под контрола на хипоталамуса и хипофизната жлеза, които отделят кортикотропин освобождаващ фактор (CRF) и адренокортикотропен хормон (ACTH). При рибите, е все още слабо проучена невронната връзка между възприемането на стресора и активирането на невроните в паравентрикуларното ядро на хипоталамуса, които инициират каскадата, водеща до повишената секреция на кортизол. Повишени нива на кортизол се откриват в рамките на минути след излагане на остър стрес и хиперкортизолизъм може да се поддържа за няколко часа, което дават възможност на организма да се справи със стресът, отчасти благодарение на глюконеогенното действие на кортизол, които позволяват производството на глюкоза от невъглехидратни източници (Vijayan et al., 2010).
Секрецията на кортикоиди в отговор на стресови фактори от околната среда е налице при телеостовите риби (Moralesa et al., 2004). Известно е, че дългосрочното гладуване може силно да наруши хомеостазата и може да предизвика различни реакции в хормоналния статус. Както кортизолът, така и растежният хормон при рибите се характеризират като многофункционални хормони с участие в метаболитната регулация, но ролята им, особено тази на кортизола, през периоди на гладуване остава неясна (Pottinger et al., 2003). Установено е, че плазмените нива на кортизол имат широк диапазон на вариация и могат да се повишат по време на глад при някои шаранови риби, като обикновен шаран (Cyprinus carpio) (Dabrowska et al., 1991; Pottinger, 1998), златна риба (Carassius auratus) 5-300 mg/ml-1 (Spieler et al., 1984), лабео (Labeo rohita) 4.75 μg/ml, хиринус (Cirrhanus mrigala) 5.75 μg/ml, (Kulkarni and Pruthviraj, 2016), гарра (Garra gotyla gotyla) 115-210.5 ng/ml. Обикновено, при настъпване на стрес освобождаването на кортизол при рибите се забавя, а след това периодът на активна секреция е последван от повишаване на серуманата му концентрация. Резултатите от проведените от нас проучвания с шаран показват, че плазмените нива на кортизол не се повлияват от 180-дневно гладуване, едва при достигане на 210 дни се отчита статистически повишени стойности на хормона. Pottinger et al., (2003) също не установяват промени в плазмените нива на кортизола на нулевия ден и на 120-я ден продължително гладуване при друг вид риба - дъгова пъстърва. Резултатите им предполагат, че може да бъде мобилизирана енергия по време на гладуване постигнато без ендокринното участие на растежен хормон, кортизол или соматолактин.
Хипергликемията при висшите гръбначни животни е ефект от някои стресови фактори (напр. температура, хранителен режим), действащи върху кортизола като хормон, играещ роля при контролиране на метаболизма на въглехидратите. Повишеното освобождаване на кортизол ускорява разграждането на протеините до аминокиселини и тяхното преместване от телесните тъкани в кръвта. Веднага след това в чернодробните клетки те се превръщат в глюкоза чрез глюконеогенеза (Barton, 1997). При проведените от нас изследвания най-забележимия ефект от гладуването се забелязва в плазмените нива на глюкоза, при които се отчита понижение при гладувалите риби. Възможно е това да бъде в резултат от адаптивния отговор на недостига на храна. От друга страна по-ниската кръвна глюкоза по време на глада може да бъде резултат от нейното използването като гориво, a също така нуждите от глюкоза се мотивират от синтеза de novo чрез глюконеогенеза или гликогенолиза (Polakof et al., 2012). Други автори предполагат, че намаляването на глюкозата при дългосрочно гладуване може да се отдаде на изчерпване на хепатопанкреаса и мускулния гликоген (Namrata et al., 2011; Shimeno et al., 1997). Подобно значително намаляване на кръвната захар се наблюдава при шараните след гладуване за периоди от 4 седмици (Pottinger, 1998; Namrata et al., 2011) и 12 седмици (Friedrich and Stepanowska, 2001), лабео (Labeo rohita) (Dar et al., 2019) и атлантическа сьомга (Waagbo et al., 2017) и се възстановяват след повторно захранване. Налице са значителни ефекти от глада върху енергийни запаси при амфиподите (Gammarus fossarum; Koch, 1836), като след две седмици гладуване се отчита спад в съдържанието на глюкоза и гликоген (Semsar-kazerouni et al., 2020), а също така и по-ниски нива на мазнини и протеини. Тези автори разглеждат ефектът от телесната маса във всички биохимични анализи и само за глюкозата откриват зависимост от размера, като по-големите животни имат повече глюкоза. Установяват, че изчерпването на енергийните резерви в изгладнелите амфиподи намалява способността за генериране на АТФ чрез анаеробен метаболизъм, а аеробният метаболизъм се използва за задоволяване на енергийните нужди в тяхното хипометаболитно състояние. Реакцията на рибите към глада се характеризира чрез последователно използване на гликоген, липиди и протеинови резерви, като при изчерпване на чернодробните гликогенни резерви, нивата на глюкоза в плазмата намаляват значително. Мобилизира се гликогена, за да замести отсъствието на прием на въглехидрати с храната, което се придружено от повторна корекция на зададената стойност за нивата на глюкозата в плазмата. По-ниските нива на глюкоза може да се толерират поради повишено използване на липиди при гладни риби, отразено от силно изразеното повишаване на плазмените нива на мастните киселини в рамките на дни след започване на ограничението на фуража (Pottinger et al., 2003). Подържането на глюкозната хомеостаза зависи преди всичко от активността и експресията на ензимите, които участват в гликолизата и гликонеогенезата. Стабилните нива на глюкоза показват, че гликогенолитичната активност, засилва синтеза на протеини/аминокиселини (Sakyi et al., 2020).
Използвана литература:
- Shirvan, S., B. Falahatkar, H. Noveirian A. Abasalizadeh, 2013. Effect of long-term starvation and restricted feeding on growth performance and body composition of juvenile Siberian sturgeon (Acipenser baerii). Iranian Scientific Fisheries Journal, 22(3): 91-102.
- Furné, M., A. Morales, C. Trenzado, M. García-Gallego, M. Hidalgo, A. Domezain. A. Sanz Rus, 2012. The metabolic effects of prolonged starvation and refeeding in sturgeon and rainbow trout. Journal of Comparative Physiology, 182(B): 63-76.
- Liu, W., Q. Wei, H. Wen, M. Jiang, F. Wu, Y. Shi, 2011. Compensatory growth in juvenile Chinese sturgeon (Acipenser sinensis) effects of starvation and subsequent feeding on growth and body composition. Journal of Applied Ichthyology, 27(2): 749-754.
- Davis, K., Т. Gaylord, 2011. Effect of fasting on body composition and responses to stress in sunshine bass. Comparative Biochemistry and Physiology, 158: 30-36.
- Wang, Y., Y. Cui, Y. Yang, F. Cai, 2000. Compensatory growth in hybrid tilapia (Oreochromis mossambicus × Oreochromis niloticus) reared in seawater. Aquaculture, 189: 101-108.
- Pérez-Jiménez, A., M.J. Guedes, A.E. Morales, A. Oliva-Teles, 2007. Metabolic responses to short starvation and refeeding in Dicentrarchus labrax. Effect of dietary composition. Aquaculture 265, 325-335.
- Varga, D., C. Hancz, T. Molnár, R. Romvári, A. Szabó, 2014. Preliminary results on the somatic and body compositional changes in juvenile common carp during long-term starvation. Acta Agraria Kaposváriensis, 18(1): 50-54.
- Braithwaite, V., L. Ebbesson, 2014. Pain and stress responses in farmed fish. Revue Scientifique Et Technique, 33(1): 245-253.
- Barton, B., 2002. Stress in fishes: a diversity of responses with particular reference to changes in circulating corticosteroids. Integrative and Comparative Biology, 42(3): 517-525.
- McCue, D, 2012. Comparative physiology of fasting, starvation, and food limitation; DOI 10.1007/978-3-642-29056-5.
- Soengas, J.L., 2014. Contribution of glucose- and fatty acid sensing systems to the regulation of food intake in fish. A review. General and Comparative Endocrinology, 205:36-48.
- Sakyi, M.E., J. Cai, J. Tang, L. Xia, P. Li, E.D. Abarike, F.K.A Kuebutornyea, J. Jian, 2020. Short term starvation and re-feeding in Nile tilapia (Oreochromis niloticus, Linnaeus 1758): Growth measurements, and immune responses. Aquaculture Reports, 16(1): 100261.
- Robinson, M.K., R. Rustum, E.A. Chambers, J.D. Rounds, D.W. Wilmore, D.O. Jacobs, 1997. Starvation enhances hepatic free radical release following endotoxemia. J. Surg. Res. 69: 325-330.
- Vijayan, M.M., N. Aluru, J.F. Leatherland, 2010. Stress response and the role of cortisol in fish diseases and disorders. Non-infectious disorders, 2nd edition (eds J.F. Leatherland and P.T.K. Woo); CAB International 2010.
- Moralesa, A., M. Carmen Hidalgoa, G. Abellánb E Cardenetea, 2004. Oxidative stress and antioxidant defenses after prolonged starvation in Dentex dentex liver. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology, 139(1-3): 153-161.
- Pottinger, T.G., M. Rand-Weaverb, J.P. Sumpterb, 2003. Overwinter fasting and re-feeding in rainbow trout: plasma growth hormone and cortisol levels in relation to energy mobilisation. Comparative Biochemistry and Physiology Part B, 136: 403–417.
- Dabrowska, H., K. Dabroski, K. Meyer-Burgdorff, W. Hanke, K. Gunther, 1991. The effect of large doses of vitamin C and magnesium on stress responses in common carp (Cyprinus carpio). Biochem. Physiol. 1991, 99(1): 681-685.
- Pottinger, T., 1998. Changes in blood cortisol, glucose and lactate in carp retained in anglers keepnets. J. Fish Biol., 53: 728-742.
- Spieler, R., T. Noeske, 1984. Effect of photoperiod and feeding schedule on diel variations of locomotor activity, cortisol and thyroxine in gold fish. Trans. Am.fish Soc., 113: 528-539.
- Kulkarni, R., C. Pruthviraj, 2016. Plasma cortisol levels in two types of fresh water carp fishes Labeo rohita and Cirrhanus mrigala collected in wild. Journal of Global Biosciences, 5(9): 4598-4602.
- Barton, B., 1997. Stress in finfish: past, present and future. A historical perspective. In: Fish stress and health in Aquaculture: G. Iwama, A. Pickering, J. Sumpter, C. Schreck, 1-34.
- Polakof, S., S. Panserat, J.L. Soengas, T.W. Moon, 2012. Glucose metabolism in fish: a review. J. Comp. Physiol. B., 182: 1015-1045.
- Namrata, S., N. Sanjay, C. Pallavi, 2011. Effect of starvation on the biochemical composition of freshwater fish Channa punctatus. Recent Research in Science and Technology, 3(9): 17-19.
- Shimeno, S., T. Shikata, H. Hosokawa, M. Takeda, D. Kheyyali, 1997. Metabolic response to feeding rates in common carp (Cyprinus carpio). Aquaculture, 151(1): 371-377.
- Friedrich, M., K. Stepanowska, 2001. Effect of starvation on nutritive value of carp (Cyprinus carpio) and selected biochemical components of its blood. Acta Ichthyol. Piscat., 31(2): 29-36.
- Dar, S.A., P.P. Srivastava, T. Varghese, M.I. Nazir, S. Gupta, G. Krishna, 2019. Temporal changes in superoxide dismutase, catalase, and heat shock protein 70 gene expression, cortisol and antioxidant enzymes activity of Labeo rohita fingerlings subjected to starvation and refeeding. Gene., 692: 94-101.
- Waagbo, R., S.M. Jorgensen, G. Timmerhaus, O. Breck, P.A. Olsvik, 2017. Short-term starvation at low temperature prior to harvest does not impact the health and acute stress response of adult Atlantic salmon. Peer J 1-22.
- Caruso, G., G. Maricchiolo, V. Micale, L. Genovese, R. Caruso, M.G. Denaro, 2010. Physiological responses to starvation in the European eel (Anguilla anguilla): effects on haematological, biochemical, non-specific immune parameters and skin structures. Fish Physiol Biochem 36, 71-83.
- Caruso, G., M. Denaro, R. Caruso, F. Mancari, L. Genovese, 2011. Response to short term starvation of growth, haematological, biochemical and non-specic immune parameters in European sea bass and blackspot sea bream. Marine Environmental Research, 72(1-2): 46-52.
- Semsar-kazerouni, M., J.G.J. Boerrigter, W.C.E. Verberk, 2020. Changes in heat stress tolerance in freshwater amphipod following starvation. The role of oxygen availability, metabolic rate, heat shock proteins and energy reserves. Comparative Biochemistry and Physiology, Part A 245: 110697.