Кто, как и зачем вакцинирует рыб в аквахозяйствах?

Наука и жизньПрирода

Безмолвный пациент, или вакцинация в аквакультуре

Кандидат химических наук Анастасия Зубарева, лаборатория природных полимеров филиала НИЦ «Курчатовский институт» — ПИЯФ-ИВС.

Рыбоводное хозяйство ООО «Форват» в Ленинградской области. Фото из личного архива автора

В XXI веке сложно представить, что совсем недавно миллионы жизней уносили инфекционные заболевания. Сегодня только исторические сводки напоминают нам о таких опасных болезнях, как полиомиелит или натуральная оспа, победить которые удалось благодаря вакцинации. Неочевидно, но в новых вакцинах остро нуждаются не только люди, но и тихие обитатели аквахозяйств — рыбы, которых разводят и культивируют.

Часто ли вы задумываетесь, где родился и вырос лосось, лежащий у вас на тарелке? Если ещё век назад это могла быть рыба, выловленная из моря, реки или озера, то сейчас жителям мегаполисов о таком приходится только мечтать. Большая доля рыбы и беспозвоночных гидробионтов, лежащих на прилавках супермаркетов, — продукты аквакультуры.

Искусственное разведение некоторых видов рыб (карповых и нильской тиляпии) вошло в наш обиход давно. В Китае уже во втором тысячелетии до н. э. карпов (Cyprinus carpio) разводили в прудах, а также на рисовых чеках. А в недавней работе зооархеологи обнаружили остатки костей молодых и взрослых особей карпа возрастом около 8 тысяч лет. Вероятно, жители неолитического Китая вылавливали взрослую рыбу для еды, а мальков — для последующего воспроизводства. Выращивание карповых в странах Азии остаётся популярным и в настоящее время, что обеспечивает пищевые потребности быстрорастущего населения. Культ нильской тиляпии (Oreochromis niloticus) существовал в Древнем Египте, ей поклонялись, как священному животному. Для её выращивания строили специальные бассейны. О любви древних египтян к этой вкусной рыбе можно судить по многочисленным изображениям на фресках, стенах гробниц и других произведениях искусства. Образ тиляпии присутствует и в египетской письменности, где он служит элементом одного из иероглифов.

На сегодняшний день аквакультура — активно развивающееся направление сельского хозяйства во всём мире. Согласно последнему докладу Агентства мирового рыболовства и аквакультуры (The State of World Fisheries and Aquaculture, SOFIA), объём искусственно произведённой продукции в 2022 году составил 223,2 млн т, то есть более половины всей рыбы и беспозвоночных гидробионтов, поставляемых на рынок.

Россия не входит в число лидеров по производству аквакультурной продукции, причина тому — развитое морское рыболовство, способное удовлетворить потребности населения в дикой рыбе. Кроме того, рост индустриальной аквакультуры в стране существенно сдерживает проблема разработки и производства искусственных кормов (научные разработки ведут, но в небольшом объёме). Хотя в последнее время интерес к этой продукции растёт, и в 2023 году её производство в России выросло на 4,8% по сравнению с предшествующим годом, достигнув 402 тыс. т. Основные виды, выращиваемые в нашей стране искусственно, — рыбы (лососёвые, карповые, осетровые), а также другие ценные жители моря — устрицы, мидии, гребешки и иные моллюски, иглокожие.

Мировые лидеры в области аквакультуры: Китай (1), Индонезия (2), Индия (3), Вьетнам (4), Бангладеш (5), Филиппины (6), Южная Корея (7), Египет (8), Норвегия (9), Чили (10), Япония (11). Рисунок автора. Создан с использованием программы Biorender.com

В тесноте, да не в обиде?

В отличие от жителей морей, озёр и рек, развивающихся в диких условиях, их аквакультурные собратья существенно стеснены в квадратных метрах. Встречаются различные виды «коммунальных квартир» для выращивания рыбы в искусственных условиях: лиманы (лагуны, пруды), садки, бассейны, устройства замкнутого водоснабжения. И везде ведут контроль за множеством параметров, основные из которых — плотность посадки, водообмен, режим кормления, температура, аэрация.

Искусственное разведение рыбы связано с определёнными рисками. Среди них — высокая подверженность инфекционным заболеваниям, которые молниеносно распространяются среди большого количества особей одного вида, содержащихся совместно при высокой плотности. Такие эпидемии могут приводить к стопроцентной гибели рыб, а значит, к огромным экономическим уронам для аквахозяйств. Для лечения инфекций у рыб используют антибактериальные препараты. Однако растущая устойчивость к ним микроорганизмов и жёсткие требования к содержанию антибиотиков в рыбной продукции и окружающей среде существенно ограничивают их применение. Предпочтительнее проводить вакцинацию, которая даёт возможность противостоять не только бактериям, но и вирусам.

Впервые идея вакцинировать рыб для защиты от инфекций родилась у исследователей из Ягеллонского университета в Кракове (Польша) в 1938 году. Работа была опубликована на польском языке, что существенно ограничило её распространение в научном сообществе. Эстафету в 1942 году подхватили канадские специалисты-иммунологи во главе с Д. С. Даффом с Тихоокеанской биологической станции при Университете Британской Колумбии, опубликовавшие статью в The Journal of Immunology. В работе они сообщили, что атлантического лосося, сёмгу (Salmo salar), можно защитить от патогенного микроорганизма Aeromonas salmonicida путём пероральной вакцинации убитыми формалином бактериями. С тех пор количество разрабатываемых вакцин для аквакультуры неуклонно растёт. На сегодняшний день в мире коммерчески доступны несколько десятков лицензированных вакцин для использования на различных видах рыб и ещё около 150 находятся на этапе внедрения.

Технологии разработки и производства вакцин для аквакультурных видов существенно не отличаются от таковых для млекопитающих. И типы вакцин, которые используют для иммунопрофилактики заболеваний у рыб или креветок (да-да, этим ракообразным тоже делают прививки), вполне себе «человеческие». Это живые аттенуированные вакцины, инактивированные вакцины, субъединичные вакцины на основе рекомбинантных белков и пептидов, ДНК-вакцины, вакцины на основе вирусных векторов.

До сих пор основу рынка вакцин для аквакультуры составляют цельноклеточные инактивированные препараты, полученные по классической технологии, предложенной ещё Луи Пастером. Это связано, прежде всего, с экономической целесообразностью — у очень дорогой вакцины нового поколения есть большой шанс остаться невостребованной на рынке. Учитывая тот факт, что активные участники мировой аквакультуры — развивающиеся страны, такие как Египет, Индонезия, Индия, Чили, Мексика, где часто людям просто нечего есть, вопрос о внедрении новых технологий и вакцин для аквакультуры там не стоит на первом месте. Поэтому, как и в конце XIX века, современные производители вакцин выделяют патоген из заражённых рыб, культивируют его и инактивируют с помощью химических или физических методов. Данный процесс сводит на нет способность микроорганизмов вызывать заболевание (вирулентность), одновременно сохраняя у них антигенные свойства, то есть способность активировать иммунный ответ. Цельноклеточные инактивированные вакцины обладают высоким уровнем безопасности, хотя их иммуногенность считается низкой.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

БИНТИ БИНТИ

Древние термитники, умный ремень безопасности и секрет меха белого медведя

Наука и жизнь
Мост – это мир со своими законами Мост – это мир со своими законами

Наш сегодняшний разговор – не о фантастике, а о фантастических мостах

Знание – сила
«Весёлый шмель гудит весеннюю тревогу…» «Весёлый шмель гудит весеннюю тревогу…»

Возрождение шмелиных семей происходит весной

Наука и жизнь
Почему в некоторых озерах вода розового цвета? Почему в некоторых озерах вода розового цвета?

Почему по всему миру можно найти розовые озера?

ТехИнсайдер
Главное – остаться незамеченным Главное – остаться незамеченным

В чем состоит военная (а возможно, и не только) хитрость стелс-технологии?

Наука и техника
Торговые войны на металлическом фундаменте Торговые войны на металлическом фундаменте

Мировой рынок металлов переживает историческую трансформацию

Ведомости
Социология утопии, или Почему у Стругацких в их «Мире Полудня» нет котиков и попугайчиков Социология утопии, или Почему у Стругацких в их «Мире Полудня» нет котиков и попугайчиков

Почему на Прекрасной Земле Будущего полностью отсутствуют домашние питомцы

Знание – сила
Что такое DDoS-атака и как она работает Что такое DDoS-атака и как она работает

Объясняем, что такое DDoS и как оно работает

ТехИнсайдер
Легенда Сибири Легенда Сибири

Словно драгоценную чашу держит Бурятия священный Байкал

Лиза
Виниры и люминиры: чем отличаются и что выбрать Виниры и люминиры: чем отличаются и что выбрать

Чем виниры и люминиры отличаются между собой и что из них надежнее

ТехИнсайдер
Зубы динозавров «рассказали», какой была земная атмосфера 70 миллионов лет назад Зубы динозавров «рассказали», какой была земная атмосфера 70 миллионов лет назад

Ученые разработали новый метод изучения древней атмосферы

ТехИнсайдер
«Так ты „Опель“ или нет?» Три загадки самого первого автомобиля «Москвич» «Так ты „Опель“ или нет?» Три загадки самого первого автомобиля «Москвич»

История знаменитой модели «Москвич-400» полна парадоксов и вопросов

ТехИнсайдер
Как не выбесить коллег  в рабочем чате: новый цифровой этикет Как не выбесить коллег  в рабочем чате: новый цифровой этикет

Как решить рабочий вопрос в мессенджере, не раздражая коллег?

Inc.
Юлия Марченко: «Слабым героиням я уже внутренне сопротивляюсь» Юлия Марченко: «Слабым героиням я уже внутренне сопротивляюсь»

«Русская Тильда Суинтон» рассказала, как обнаружить в Москве родной Минск

Ведомости
«Был честен с собой и со своим ремеслом»: каким был путь в искусстве Карла Брюллова «Был честен с собой и со своим ремеслом»: каким был путь в искусстве Карла Брюллова

Каким был путь в искусстве Карла Брюллова и как его показывают в музеях

Forbes
Самое голодное место в мире: что происходит в секторе Газа и можно ли это исправить Самое голодное место в мире: что происходит в секторе Газа и можно ли это исправить

Рассказываем, что происходит в Газе с продовольствием и что к этому привело

Forbes
Злая шутка эволюции: почему птица додо совсем не такая, какой мы ее знаем Злая шутка эволюции: почему птица додо совсем не такая, какой мы ее знаем

Что мы знаем о дронте? Меньше, чем о мамонтах

ТехИнсайдер
«Делать то, что умеешь». Андрей Золотарев — о простых радостях жизни, режиссерских планах и меме с Траволтой «Делать то, что умеешь». Андрей Золотарев — о простых радостях жизни, режиссерских планах и меме с Траволтой

Сценарист Андрей Золотарев — о полном метре и просроченных дедлайнах

Правила жизни
Жабрей и зябра, они же пикульники Жабрей и зябра, они же пикульники

Пикульники — настоящие джентльмены среди растения, хотя и каждый со своим нравом

Наука и жизнь
Пора в дорогу, старина: 7 книг, которые помогут настроиться на путешествие Пора в дорогу, старина: 7 книг, которые помогут настроиться на путешествие

Подборка книг о разных городах, заповедных местах и самой сути туризма

Правила жизни
Как ожидаемое вознаграждение управляет вниманием и решением человека Как ожидаемое вознаграждение управляет вниманием и решением человека

Концентрация внимания и выбор решения контролируются разными областями мозга

ТехИнсайдер
Поп-культура Поп-культура

От биологии до поп-культуры: почему женские ягодицы стали фетишем?

Men Today
«Девушка эконом-класса»: почему женщин критикуют за отказ от лишних трат на себя «Девушка эконом-класса»: почему женщин критикуют за отказ от лишних трат на себя

Почему экономных девушек критикуют, что провоцирует внимание к женским тратам

Forbes
Быстрые и буйные Быстрые и буйные

Как фристайл-мотокросс появился в России?

Men Today
Животные Камчатки и трудничество на Валааме: где в России есть волонтерские программы Животные Камчатки и трудничество на Валааме: где в России есть волонтерские программы

Волонтерские программы в России: от Камчатки до Санкт-Петербурга

Forbes
Революция в мире моды: как технологии меняют нашу одежду Революция в мире моды: как технологии меняют нашу одежду

Как уже сейчас в новинках мира моды проявляются тренды гардероба будущего

Inc.
Есть ли жизнь на Марсе? Есть ли жизнь на Марсе?

Пройдемся по имеющимся фактам в вопросе о жизни на Марсе

Наука и техника
Бесплатные приложения для планирования: какое выбрать Бесплатные приложения для планирования: какое выбрать

Бесплатные приложения-планировщики: чем отличаются и какое стоит попробовать?

Inc.
Как Гарвард придумал систему отбора из-за неприязни к евреям и зачем ему спортсмены Как Гарвард придумал систему отбора из-за неприязни к евреям и зачем ему спортсмены

Какие механизмы ведут к сдвигам в поведении и убеждениях людей?

Forbes
«Год Черной Обезьяны»: семейная сага о первых постсоветских десятилетиях «Год Черной Обезьяны»: семейная сага о первых постсоветских десятилетиях

Отрывок из романа-размышления о том, как прошлое определяет будущее

Forbes
Открыть в приложении