ИРН AP09058158 «Изучение экспортоориентированного биоресурса — Artemia franciscana для разработки биологического обоснования по их интродукции, с целью повышения продуктивности соляных водоемов РК»
Актуальность:
Данная работа даст возможность повышения продуктивности горько-соленных водоемах РК путем внедрения нового для Казахстана вида – Artemia franciscana. Новизна работы заключается в том, что, работ направленных на повышения запасов и качества цист артемии до настоящего время в РК не было.
Цель:
Изучить возможности и основные критерии выживания рачка Artemia franciscana и сравнить продукционные характеристики двух популяций ценного биоресурса – Artemia parthenogenetica и Artemia franciscana, в целях повышения продуктивности горько-соленных водоемов РК, для получения высококачественной конкурентоспособной продукции для реализации на внутреннем и внешнем рынках.
Ожидаемые результаты:
В рамках проекта будет разработано биологическое обоснование по интродукции и рациональному использованию промысловых ценных беспозвоночных в горько-соленных водоёмах Казахстана. Реализация поставленных задач поможет обнаружить межпопуляционную конкурентоспособность двух популяций рачков, степень их выживаемости, вследствие, чего определится преобладание более продуктивной популяций. Исследования, определяющие экономические аспекты выращивания артемии в регионах РК практически отсутствуют, в связи с чем, существует необходимость проведения работ для оценки влияния различных факторов на продукционные популяционные характеристики Artemia franciscana при интродукции цист артемии в естественные водоемы.
Достигнутые результаты за полгода:
Произведен поиск поставщиков и заключены договора на поставку оборудования и расходных материалов, проведен закуп оборудования и расходных материалов для реализации проекта. Начаты обследования физико-географических и морфологических характеристик горько-соленных водоемов Петропавловской (озера Менгесор и Становое) и Павлодарской (озера Шарбакты, Сейтень, Казы и Калатуз) областей, с использованием навигационных приборов, беспилотных летательных аппаратов и др. По каждому водоему были получены координаты, замеры глубин, солёности воды, температуры и прозрачности воды. Проведена оценка гидрохимического режима выбранных водоемов РК, собран материал по гидробиологии, гидрохимии, генетике и биотехнологии.
Достигнутые результаты в 2021 году:
Обследованы физико-географические и морфологические характеристики горько-соленных водоемов Павлодарской области с использованием навигационных приборов, беспилотных летательных аппаратов и др. Проведены исследования в горько-соленных водоемах для определения мест концентрации цист артемии. Произведен поиск поставщиков и заключены договора на поставку оборудования и расходных материалов. Проведен закуп оборудования и расходных материалов для реализации проекта. Проведены исследовательские работы на выбранных соляных водоемах (Павлодарская обл.). Проведена оценка гидрохимического режима выбранных водоемов РК, определение структуры популяции артемии исследуемых водоемов. Собраны материалы по гидробиологии, гидрохимии, генетике и биотехнологии. Проведены исследовательские работы на выбранных горько-соленных водоемах РК. Собраны данные об условиях обитания, распространение и структуре популяции артемии в водоемах. Проведена оценка генетического разнообразия цист и рачков артемии Artemia parthenogenetica и Artemia franciscana молекулярно-генетическими методами (ядерные и митохондриальные Д1IK маркеры). Проведена обработка полученного материала и анализ данных, опубликована 1 (одна) статья в рецензируемом зарубежном издании, рекомендованном КОКСОН МОН РК. Проведен анализ полученных данных, оформлен и сдан промежуточный отчет о НИР согласно ГОСТ.
Перечень опубликованных работ в соответствии с календарным планом за 2021 год:
1.Mazhibayeva Zh. O., Barakbayev T. T., Shalgimbayeva G. M., Isbekov K. B., Assylbekova S. Zh., Fefelov V. V. Populations of Artemia crustaceans of Karabassky floods of Pribalkhashye. Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Fishing Industry.- 2021.-№3.-47-54. (In Russ.) DOI: 10.24143/2072-9502-2021-3-47-54.
Достигнутые результаты в 2022 году:
Изготовлено необходимое оборудование. Проведены работы по выявлению эффективности применения различных кормовых компонентов при выращивании молоди артемии. Проведены исследования по определению подходящих кормовых объектов для личинок и науплиев артемии. Проведена оценка биохимического состава и энергетической ценности биомасс двух популяций рачков и их цист для коммерческого использования. В лаборатории определялся биохимический состав цист артемии, с последующим анализом полученных результатов. Проведены исследовательские работы на выбранных горько — соленных водоемах (Аральское море: заливы Тущыбас и Чернышева). Проведена оценка гидрохимического режима, выбранных водоемов РК, определены структуры популяции артемии исследованных заливов. Собраны материалы по гидробиологии, гидрохимии, генетике и биотехнологии. Установлена оптимальная плотность посадки личинок и молоди беспозвоночных в различных условиях. Проведены экспериментальные работы. Проведены исследовательские работы на выбранных горько-соленных водоемах РК. Собраны данные об условиях обитания, распространение и структуре популяции, опубликовано 2 (две) статьи в зарубежных и (или) отечественных изданиях, рекомендованных КОКСНВО. Получен 1 патент на полезную модель по транспортировке или вылову цист артемии. Проведен 1 обучающий семинар. Проведена оценка генетического разнообразия цист и рачков артемии Artemia parthenogenetica и Artemia franciscana молекулярно-генетическими методами (ядерные и митохондриальные ДНК маркеры). Определены различия между популяциями рачка Artemia parthenogenetica и Artemia franciscana с применением микросателлитных (STR) и митохондриальных (ген CtB) ДНК маркеров Тущыбаского залива Аральского моря. Проведен анализ полученных данных и оформлен отчет согласно ГОСТ. Проведён семинар на тему: «Современные методы исследования эколого-биологических особенностей жаброного рачка артемии и оценки качества цист».
Перечень опубликованных работ в соответствии с календарным планом за 2022 год:
1.Молдрахман А.С., Мажибаева Ж.О., Долгополова С.Ю., Кожижанова Б.А., Сүлейменова А.М. Гидрохимические исследования и фитопланктон солёных озер Павлодарской области. Вестник науки Казахского агротехнического университета им. С. Сейфуллина (междисциплинарный). -2022 -№1 (112). – С. 145-152.
2.Молдрахман А.С., Мажибаева Ж.О., Минат А. Исследование гидрохимических показателей и структуры фитопланктона гипергалинных озер Северо-Казахстанской области. Вестник науки Казахского агротехнического университета им. С.Сейфуллина (междисциплинарный). -2022 -№2 (113). – С. 189-196.
Патенты:
Устройство для сбора цист артемии: Патент на полезную модель №6921 Республики Казахстан, МПК А01К 61/00, ТОО «НПЦ РХ», Мажибаева Ж.О., Баракбаев Т.Т., Ким А.И., Асылбекова С.Ж., заявка №2022/0033.2 заявл.24.01.2022г. Номер и дата бюллетеня: №9 от 04.03.2022.
Достигнутые результаты за 1-ое полугодие 2023г:
Начаты работы по разработке временных нормативов по условиям содержания и выращивания двух популяций рачков артемия (гидрохимический режим, биологические данные, расчет оптимальной плотности посадки) францискана. Для определения размеров и темпа роста рачков были выполнены морфометрические измерения (длина тела и ширина абдомена) артемий. Проведены исследовательские работы на выбранных горько – соленных водоемах (Северо-Казахстанской область, вблизи г.Петропавловск). Проведена оценка гидрохимического режима выбранных водоемов РК, будет определена структура популяции артемии исследуемых водоемов. Установлены, гидролого-гидрохимические параметры среды обитания рачка, их сезонная изменчивость по 4 озерам (оз.Жамантуз, оз.Менгесор, оз.Становое, оз.Калибек), в раннелетний период 2023 г. Исследован фитопланктон, как кормовая база рачков артемия. Выявлены морфо-биологические и популяционные характеристики двух популяций артемии. Проведены исследования популяций рачка артемии, для определения мест их концентрации. Проводится оценка чувствительности двух видов артемий к колебаниям параметров (соленность, содержание кислорода, температура и величина рН) окружающей среды.
Проведена оценка генетического полиморфизма цист, личинок и науплий рачков артемия двух видов, дан молекулярно-генетический анализ различных популяций рачка Artemia parthenogenetica. В результате секвенирования гена цитохром оксидазы (COI) и цитохром b (ctb) митохондриальной ДНК, получен фрагмент нуклеотидной последовательности длиной в 648 и 750 пар нуклеотидов. Организован семинар по распространению знаний среди природопользователей и работников рыбоводных хозяйств для привлечения общественного внимания на тему «Современные методы исследования биологических особенностей жаброного рачка артемии и оценки качества цист». Начата разработка биологического обоснования по повышению продуктивности соленных и/или гипергалинных водоемов РК. Опубликована 1 научная статья в отечественном издании, рекомендованном КОКСНВО.
ФИО членов исследовательской группы с их идентификаторами (Scopus Author ID, Researcher ID, ORCID, если имеются) и ссылками на соответствующие профили:
Баракбаев Т.Т., доктор философии (РhD), Директор Аральского филиала ТОО «НПЦРХ», руководитель проекта, https://orcid.org/0000-0002-9047-5274;
Мажибаева Ж.О., доктор философии (РhD), заведующая лабораторией гидробиологии ТОО «НПЦРХ», https://orcid.org/0000-0002-5013-0503;
Фефелов В.В., зав. лабораторией Северного филиала ТОО «НПЦРХ», https://orcid.org/0000-0002-1916-393X;
Аубакирова М.О., доктор философии (РhD), старший научный сотрудник лаборатории гидробиологии ТОО «НПЦРХ», https://orcid.org/0000-0001-7818-4469
Кожижанова Б.А., научный сотрудник лаборатории гидробиологии ТОО «НПЦРХ», магистр, https://orcid.org/0000-0002-9012-0406,
Молдрахман А.C., научный сотрудник лаборатории гидробиологии ТОО «НПЦРХ», исполнитель, магистрант, https://orcid.org/0000-0002-9619-4262,
Адырбекова К.Б., заведующая лаборатории генетики гидробионтов ТОО «НПЦРХ», докторант, https://orcid.org/0000-0002-3213-1318;
Бочарова Е.С., специалист-генетик, https://orcid.org/0000-0001-9978-3006;
Информация для потенциальных пользователей
Работы по проекту направлены на повышения запасов и качества цист артемии, чего до настоящего время в РК не было. Реализация проекта имеет важность для национальной экономики. Казахстан обладает 10-15 % мировых запасов артемии, лимит добычи цист с водоемов республики на 2019 год установлен в размере 1492,81 тонн (лимит/квота). Основную часть указанного объема составляют озера Павлодарской области (1116,0 тонн в год). Освоение и повышение продуктивности биоресурса цист артемии в соленых водоемах Казахстана может быть одним из основных направлений развития отечественного производства стартовых биокормов водного происхождения для нужд рыбоводства и аквакультуры.
В 2023 г. проведён анализ полученных данных за 2021-2023 годы с озер Становое, Менгисор Северо-Казахстанской области; озер Казы, Калатуз, Сейтень, Шарбакты Павлодарской области; заливов Тущыбас, Чернышева и участки западной части Большого Аральского моря Кызылординской и Актюбинской областей. Также артемия Artemia franciscana из трех географических мест: Америка, Китай и Таиланд. В результате реализации проекта получены данные о современном состоянии среды обитания артемии девяти горько-соленых водоемах РК (оценка в сезонном аспекте гидролого-гидрохимических параметров и показателей кормовой базы – фитопланктон); о морфо-биологических и популяционных характеристиках рачка; о генетическом статусе рассматриваемых объектов; об оценке биохимических и токсикологических показателей цист, науплии (личинок) и рачков двух популяций артемии A. parthenogenetica и A. franciscana; о возможном сосуществовании двух популяций артемии. На основе анализа результатов исследований были разработаны новые биологическое обоснование и временные нормативы по интродукции и рациональному использованию промысловых ценных беспозвоночных в горько-соленных водоёмах Казахстана.
По результатам проекта опубликована статья в журнале входящий в базы данных Web of Science (Квартиль: Q2) и Scopus (процентиль 72%): Aubakirova, M.; Mazhibayeva, Z.; Assylbekova, S.Z.; Isbekov, K.B.; Barbol, B.; Bolatbekova, Z.; Jussupbekova, N.; Moldrakhman, A.; Satybaldiyeva, G. The Current State of Zooplankton Diversity in the Middle Caspian Sea during Spring. Diversity 2023, 15, 798. https://doi.org/10.3390/d15070798
Одна статья опубликована в издании рекомендованном КОКСНВО МОН РК — Молдрахман А.С., Мажибаева Ж.О., Кожижанова Б.А., Баракбаев Т.Т., Исбеков К.Б. Фитопланктон заливов Аральского моря//Вестник науки Казахского агротехнического исследовательского университета имени С.Сейфуллина. ̶ №1(116), 2023. –С.158-164 https://doi.org/10.51452/kazatu.2023.1(116).1345
Проведен семинар на тему «Современные методы исследования биологических особенностей жаброного рачка артемии и оценки качества цист» для ТОО «Восток-Аквакультура» с участием сотрудников НПЦ РХ.
В 2023 году две публикации по теме грантового проекта: «Influence of microalgae in the composition of phytoplankton on the fatty acid composition of lipids of Artemia cysts in the conditions of lakes of Northern Kazakhstan» и «Seasonal dynamics of fatty acid composition of Artemia cysts lipids from lakes of Pavlodar region of Kazakhstan» направлены в рецензируемое издание Caspian journal of Environmental Sciences с процентилем равный 44.