В исследовании оценивалась минимальная эффективная пероральная доза генистеина (GS), способная индуцировать развитие яичниковой ткани у генетических самцов стерляди (Acipenser ruthenus). Генистеин — фитоэстроген со структурным сходством с эстрадиолом, способный связываться с эстрогеновыми рецепторами и оказывать умеренное эстрогенное действие.
Содержание
Введение
Осетровые рыбы представляют высокую экономическую ценность благодаря производству икры (черной икры), получаемой из яичников самок. За последние десятилетия объем мировой аквакультуры осетровых значительно вырос, что усилило интерес к технологиям повышения эффективности производства. Поскольку товарная продукция формируется исключительно у самок, создание однополых (женских) популяций является важной задачей промышленного осетроводства.
Одним из подходов к формированию монопопуляций является гормональное управление процессом половой дифференциации на ранних этапах онтогенеза. У многих рыб показана возможность изменения фенотипического пола посредством введения экзогенных стероидов в так называемый «лабильный период» — временной интервал, когда недифференцированные гонады наиболее чувствительны к гормональным воздействиям. Однако применение синтетических или природных стероидов, таких как эстрадиол-17β, может сопровождаться побочными эффектами, включая снижение темпов роста и выживаемости, что ограничивает их широкое использование в коммерческой практике.
В качестве альтернативы рассматриваются фитоэстрогены — растительные соединения с эстрогеноподобной активностью. Генистеин (GS), изофлавон сои, по химической структуре сходен с эстрадиолом и способен связываться с эстрогеновыми рецепторами, вызывая более мягкий эстрогенный эффект. Поскольку соевый шрот широко используется в составе комбикормов для рыб, генистеин уже присутствует в рационах аквакультурных видов, что делает его потенциально удобным и экономически оправданным инструментом для регуляции половой дифференциации.
Предыдущие исследования показали, что высокие дозы генистеина (1000 мкг/г корма) способны индуцировать появление ооцитов в гонадах генетических самцов стерляди (Acipenser ruthenus), свидетельствуя о процессе феминизации. Однако минимальная эффективная доза, обеспечивающая данный эффект без отрицательного влияния на рост и жизнеспособность, ранее не была определена. Кроме того, для практического применения важно снизить концентрацию фитоэстрогенов в корме, поскольку чрезмерное содержание соевых компонентов может негативно отражаться на продуктивности рыб.
Дополнительной сложностью является асинхронность гонадной дифференциации у осетровых: разные особи проходят ключевые этапы полового развития в разное время. Это предполагает необходимость точного подбора сроков и продолжительности гормонального воздействия. Начало обработки слишком поздно может привести к неполной феминизации и формированию интерсексуальных гонад вместо полноценных яичников.
В связи с этим целью настоящего исследования стало определение минимальной пероральной дозы генистеина, способной индуцировать развитие яичниковой ткани в семенниках генетических самцов стерляди, а также оценка зависимости степени феминизации от концентрации вещества. Полученные данные необходимы для оптимизации технологий формирования женских популяций в промышленной аквакультуре осетровых.
Цель работы
Определить наименьшую дозу GS, вызывающую феминизацию гонад у генетических самцов, и оценить влияние препарата на выживаемость и рост рыбы.
Методика
120 генетических самцов в возрасте 137 дней после выклева получали корм с добавлением GS в концентрациях:
- 0 мкг/г (контроль),
- 500 мкг/г,
- 800 мкг/г,
- 1000 мкг/г.
Кормление продолжалось 180 дней, после чего рыбу перевели на обычный рацион и провели гистологический анализ гонад. Была разработана новая система оценки стадий феминизации (0–4) в зависимости от степени развития ооцитов в ткани семенников.
Основные результаты
- Минимальная эффективная доза генистеина составила ≤500 мкг/г корма.
- Во всех группах с GS выявлены интерсексуальные гонады (наличие ооцитов в семенниках).
- Даже при дозе 1000 мкг/г полная трансформация в яичники (стадия 4) не достигнута — феминизация оставалась неполной.
- Выявлена дозозависимая связь между концентрацией GS и степенью развития яичниковой ткани (p < 0,05).
- Генистеин не оказал отрицательного влияния на выживаемость и прирост массы.
Дополнительные наблюдения
- Развитие ооцитов продолжалось даже после прекращения введения GS.
- Более раннее начало обработки или оптимизация температуры воды могут повысить эффективность феминизации.
- При позднем начале применения повышается риск получения интерсексуальных особей вместо полноценных самок.
Вывод
Генистеин в дозе ≥500 мкг/г способен индуцировать феминизацию генетических самцов стерляди, при этом не ухудшая рост и выживаемость. Однако для получения полноценных самок требуется оптимизация сроков начала обработки и условий выращивания. Результаты имеют практическое значение для разработки кормов, направленных на формирование женских популяций в осетровой аквакультуре.
-----
Toshinao Ineno, Taisei Nozaki, Ryuhei Kinami. Minimum oral dose of genistein required to feminize sterlet (Acipenser ruthenus) evaluated based on oocyte appearance in the testes. Aquaculture Volume 617, 30 April 2026, 743739