Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1768
Статья научная
Использование вторичных метаболитов растений (фитобиотиков) в качестве альтернативы антибиотикам в кормлении крупного рогатого скота позволяет избежать появления негативных факторов в конечном мясном продукте. Скармливание быкам таких веществ оказывает влияние на бактериальные сообщества рубцового содержимого, процессы переваривания и усвоения компонентов рациона. В настоящей работе впервые комплексно оценены элементные профили рубцового содержимого, сыворотки крови, кала и мочи быков при добавлении в рацион комбинации кверцетина и ванилина, а также определены коэффициенты элементной нагрузки этих биоматериалов. Целью работы был анализ динамики элементного профиля эссенциальных, условно-эссенциальных, токсичных и потенциально токсичных элементов в рубцовой жидкости, кале, моче и сыворотке крови крупного рогатого скота при включении в рацион комбинации фитохимических веществ ванилина и кверцетина. Работу проводили на базе Центра коллективного пользования ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН в 2024 году. Бычки ( Bos taurus L.) казахской белоголовой породы (возраст 13 мес, масса 320-340 кг) методом пар-аналогов были разделены на две группы ( n = 3). Бычки контрольной группы получали основной рацион (30 % концентратов и 70 % грубых кормов). Бычки опытной группы вместе с основным рационом получали комбинацию фитохимических веществ ванилин + кверцетин («Acros Organics», Бельгия), их смешивали с концентрированной частью рациона и раздавали индивидуально каждому животному утром. Ванилин применяли в дозировке 1,5 мг/кг концентрированной части рациона, кверцетин - в дозировке 5,9 мг/кг концентрированной части рациона. Балансовый опыт проводили в два периода: подготовительный (10 сут) и учетный (8 сут). В подготовительный период уточняли поедаемость кормов животными, приучали их к оснастке, предназначенной для сбора мочи. В учетный период проводили непрерывный сбор кала и мочи, суточное количество которых взвешивали, тщательно перемешивали и отбирали средние пробы образцов: кала - 3 %, мочи - 5-10 % от общего количества. Кал консервировали хлороформом, мочу - тимолом. Животным были установлены хронические фистулы рубца. Отбор проб рубцового содержимого проводили в стерильных перчатках в термос с поддержанием постоянной температуры для сохранения микробиома. Пробы крови отбирали из подхвостовой вены стерильными иглами в вакуумные пробирки с EDTA и активатором свертывания. Собранный кал в течение 6 ч сушили при 60 °C, далее при 105 °C до постоянной массы, анализировали в нативном виде. Сено и концентраты просушивали до воздушно-сухого состояния и измельчали. Мочу, сыворотку крови и рубцовую жидкость хранили в замороженном виде (при температуре -20 °C), анализировали в нативном виде. Валовое содержание Na, Mg, P, K, Ca, Mn, Cu, Se, Mo, I, Cr, Fe, Zn, Co, Li, V, Ni, As, B, Br, Al, Ba, Bi, Hg, Pb, Tl, Be, Sr, Sn, Sb, Cd, Ag определяли методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой на одноквадрупольном масс-спектрометре в режиме kinetic energy discrimination Agilent 7900 ICP-MS («Agilent Technologies, Inc.», США), предварительно осуществив деструкцию органической матрицы методом мокрого озоления в микроволновой системе пробоподготовки. Была проведена оценка суммарного индекса токсической нагрузки относительно контрольных образцов. При значении коэффициента, равном 1, элементная нагрузка опытной и контрольной групп одинакова, при значении > 1 и function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Статья научная
Вирусные инфекции оказывают выраженное негативное влияние на рост, развитие и продуктивность сельскохозяйственных культур, вызывая значительные потери урожая во всем мире. Одним из ключевых механизмов повреждающего действия вирусов служит индукция окислительного стресса, сопровождающегося избыточным накоплением активных форм кислорода (АФК) в растительных клетках. Для поддержания клеточного гомеостаза растения используют сложную антиоксидантную систему, включающую как ферментативные компоненты (каталаза, аскорбатпероксидаза и др.), так и неферментативные низкомолекулярные метаболиты — аскорбат, глутатион и токоферолы, формирующие взаимосвязанную аскорбат—глутатион—токофе-рольную систему защиты. Вирус скручивания листьев винограда GLRaV-3 относится к роду Ampelovirus (семейство Closteroviridae), это один из наиболее распространенных и экономически значимых патогенов виноградной лозы. Инфекция сопровождается характерными симптомами, включая покраснение или пожелтение листьев, их скручивание и снижение накопления сахара в ягодах, что в конечном итоге отражается на качестве и объеме урожая. В настоящей работе впервые установлено, что инфицирование вирусом GLRaV-3 приводит к скоординированной перестройке аскорбат—глутатион—токоферольной системы растений винограда, сопровождающейся достоверными изменениями содержания аскорбата, глутатиона и токоферолов и усилением активности ключевых антиоксидантных ферментов (каталазы и аскорбатпероксидазы). Показано, что повышение содержания компонентов триады аскорбат—глутатион—токоферол тесно коррелирует с интенсивностью вирусной нагрузки и степенью липидной пероксидации (содержание малонового диальдегида, МДА), что свидетельствует об их участии в регуляции клеточного редокс-гомеостаза при вирусном стрессе. Скоординированное функционирование этой триады сопровождается усилением антиоксидантной защиты и, по-видимому, может быть связано с метаболической перестройкой клеток, включая процессы, ассоциированные с биосинтезом вторичных метаболитов. Целью исследования было комплексное изучение антиоксидантного потенциала триады аскорбат—глутатион—токоферол для оценки ее роли в формировании устойчивости растений винограда к вирусу скручивания листьев серотипа 3 (GLRaV-3). В 2022-2023 годах были проведены обследования для выявления симптомов болезни скручивания листьев винограда (grapevine leafroll disease, GLD) в основных регионах Азербайджана (Шамахы, Исмаиллы и Сальян), где выращивается виноград. Образцы собирали с растений белого винограда сорта Баянширэ и красных сортов Мэдрэса и Кара Шаны. Контролем служили здоровые и полностью свободные от вирусов листья растений. Образцы были проанализированы на наличие вируса скручивания листьев винограда серотипа 3 (GLRaV-3) с использованием трех диагностических методов: быстрого одноэтапного иммунохроматографического анализа AgriStrip, иммуноферментного анализа DAS-ELISA (двойной сэндвич-метод) и метода обратной транскрипции с последующей полимеразной цепной реакцией (ОТ-ПЦР). Содержание токоферолов в образцах определяли спектрофотометрически с помощью реакции Эммери‑Энгеля, содержание восстановленного глутатиона — в реакции с 5,5´-дитиoбис-2-нитробензойной кислотой. Интенсивность процессов перекисного окисления липидов в растениях оценивали с пересчетом на содержание МДА в здоровых и инфицированных образцах листьев. Количество МДА определяли спектрофотометрическим методом, основанным на реакции с тиобарбитуровой кислотой. Также оценивали концентрацию аскорбиновой кислоты (АК). Активность фермента аскорбатпероксидазы АПО определяли посредством регистрации снижения оптической плотности за счет окисления аскорбиновой кислоты при l = 290 нм. Активность фермента каталазы (КАТ) определяли при l = 240 нм, измерения проводили на основе скорости разложения H2O2 за 1 мин. По результатам исследований вирусоподобные симптомы были выявлены на красных и белых сортах, а ОТ-ПЦР подтвердила наличие инфекции в 21 из 52 образцов (40,3 %). Наибольшая распространенность заболевания отмечена в регионе Сальян (32 %), меньшая — в Исмаиллы (28 %) и Шамахы (16 %), что свидетельствует о региональных особенностях циркуляции вируса. Биохимический анализ показал прямую зависимость между вирусной нагрузкой и выраженностью окислительного стресса у сорта Кара Шаны. Содержание МДА достоверно (p < 0,05) увеличивалось во всех инфицированных вариантах (6,5-7,9 мкмоль•г-1 сырой массы) по сравнению с контролем (2,27 мкмоль•г-1 сырой массы), что указывает на повреждение мембран. Одновременно наблюдалась активация антиоксидантной системы: активность аскорбатпероксидазы и каталазы возрастала соответственно в 1,5-2,2 и 1,6-2,0 раза (p < 0,05). Содержание восстановленного глутатиона увеличивалось в 1,6-2,4 раза, аскорбиновой кислоты и токоферолов — также возрастало, достигая максимальных значений при средней и высокой вирусной нагрузке.
Бесплатно
Статья научная
Внеклеточные везикулы (extracellular vesicles, EVs), выделенные из фолликулярной жидкости (ФЖ) яичников, вовлечены in vivo в регуляцию мейоза в женских половых клетках, в связи с чем в последние годы EVs активно изучаются как потенциальные регуляторы качества ооцитов с целью повышения эффективности технологии получения эмбрионов in vitro (in vitro embryo production, IVP). В представленной работе мы впервые исследовали компетенцию к эмбриональному развитию у ооцитов коров ( Bos taurus ) при культивировании в присутствии EVs в процессе созревания и старении in vitro перед экстракорпоральным оплодотворением. Цель представленной работы заключалась в изучении влияния тестируемых условий на возрастные трансформации в зрелых ооцитах в процессе созревания in vitro (in vitro maturation, IVM) с точки зрения их способности после оплодотворения развиваться до стадии бластоцисты, а также качества получаемых IVP эмбрионов. EVs из ФЖ выделяли методом дифференциального ступенчатого центрифугирования и ультрацентрифугирования при 100 000 g. В полученной везикулярной фракции содержание общего белка составляло 37,5 мкг/мл ФЖ. Образцы проанализировали с использованием трансмиссионной электронной микроскопии, которая подтвердила наличие EVs, соответствующих по размерам экзосомам, в выделенных препаратах. Для функциональных экспериментов ооцит-кумулюсные комплексы (ОКК) культивировали с целью созревания в среде ТС-199, содержащей бычий сывороточный альбумин (3 мг/мл), пируват натрия (0,5 мМ) и эпидермальный фактор роста (EGF, 100 нг/мл) в отсутствие (контроль) или в присутствии EVs. Везикулярный белок добавляли в среду IVM в физиологической концентрации (на 1 мл среды количество EVs, выделенное из 1 мл ФЖ). Через 24 ч созревания ОКК переносили в среду старения и культивировали еще в течение 12 ч, после чего подвергали экстракорпоральному оплодотворению и культивированию для эмбрионального развития. На 3-и сут после оплодотворения изучали морфологию раздробившихся оплодотворенных ооцитов, на 7-е сут культивирования определяли число эмбрионов, развившихся до стадии бластоцисты, и их качество. Последнее оценивали на основании общего числа ядер в эмбрионах, которое подсчитывали с помощью цитологического анализа. Всего было проведено четыре независимых эксперимента. Число ОКК в каждой экспериментальной группе варьировало от 116 до 121. Доля раздробившихся после оплодотворения ооцитов в контроле была ниже, чем в опыте (53,5±2,9 против 63,8±2,9 %, p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Влияние внешнего g-излучения на общее содержание белка в лимфоцитах и тромбоцитах овец
Статья научная
Дулиновой и др., что приводит к изменениям различных биохимических процессов в клетке, выявленным у лабораторных и сельскохозяйственных животных. Известно, что при облучении ядросодержащих клеток происходит деградация хроматина и ДНК и угнетение белкового синтеза. В то же время имеются сведения об увеличении количества белка в лейкоцитах и тимоцитах крыс при действии рентгеновского и g-нейтронного излучений. Данные о содержании белка в клетках периферической крови сельскохозяйственных животных практически отсутствуют. Исследовали общее содержание белка в лимфоцитах и тромбоцитах, выделенных из периферической крови овец породы прекос и величину фотометрического показателя клеток. Животных подвергали воздействию тотального внешнего g-излучения в дозах 2 и 4 Гр. Облучение овец вызывало повышение общего содержания белка в 1,7-4,7 раза на 1-30-е сут и фотометрического показателя в 1,4-3,6 раза на 1-10-е сут у лимфоцитов, тогда как у тромбоцитов исследуемые параметры практически не имели достоверных отличий от контрольных значений на протяжении всего срока исследования (30 сут).
Бесплатно
Влияние вторичных метаболитов грибов рода Trichoderma на посевные качества семян гороха
Статья научная
Исследовали действие вторичных метаболитов орловской популяции грибов рода Trichoderma на посевные качества семян, рост и развитие проростков гороха ( Pisum sativum L.). Показано, что исследуемый экстракт в концентрации 10 -8-10 -9% стимулирует энергию прорастания, лабораторную всхожесть семян, рост и развитие проростков, а также отложение запасных питательных веществ в растениях гороха посевного.
Бесплатно
Статья научная
Разработка программ маркерной селекции должна основываться на полиморфизмах, генетическое влияние которых на показатели продуктивности и племенной ценности животных достоверно и значимо. Перспективы использования геномной селекции у свиней связывают с разработкой ДНК-матриц низкой плотности (LD, low density) с включением в них SNP (single nucleotide polymorphisms), отобранных по результатам GWAS-анализа (genome-wide association studies) с использованием HD-панелей (high destiny). Потенциальными ДНК маркерами для включения в LD-панели служат гены инсулиноподобного фактора роста 1 ( IGF2 ), рецептора холицистокинина А ( CCKAR ), рецептора меланокортина 4 ( MC4R ). Многочисленные исследования свидетельствуют о достоверном влиянии этих генов на вариацию таких фенотипических показателей, как конверсия корма, скорость роста, наращивание мышечной массы, отложение жира у свиней. Целью настоящей работы было изучение комплексного влияния генотипов по IGF2, CCKAR и MC4R на показатели мясной и откормочной продуктивности у свиней ( Sus scrofa ) пород крупная белая и ландрас российской селекции...
Бесплатно
Статья научная
Скорость генетического прогресса по низконаследуемым признакам воспроизводства у свиней может быть увеличена за счет интеграции в селекционные программы ДНК-маркеров, ассоциированных с локусами количественных признаков (QTL) репродуктивных качеств (маркерная селекция, marker-assisted selection, MAS). В представленной работе впервые получены результаты, указывающие на отсутствие значимого влияния гена IGF2 на фертильность свиноматок. Сопряженность генов ECR F18 / FUT1 , ESR и MUC4 с оценками племенной ценности по собственной продуктивности свиноматок оказалась значимой и подтверждала взаимосвязь генетических и физиологических механизмов формирования репродуктивных особенностей свиней. Целью настоящих исследований была оценка влияния ДНК-маркеров IGF2 (инсулиноподобный фактор роста 2), ECR F18 / FUT1 (рецептор Escherichia coli F18), ESR (эстрогеновый рецептор) и MUC4 (муцин 4) на признаки фертильности свиноматок пород крупная белая и ландрас. Материалом служили данные первичного учета показателей воспроизводительных качеств по результатам первых трех опоросов свиноматок ( Sus scrofa ) пород крупная белая ( n = 894) и ландрас ( n = 513) в ООО «Селекционно-гибридный центр» (Воронежская обл.)...
Бесплатно
Влияние картофельного сока на некоторые показатели иммунного профиля и микробиоту кишечника крыс
Статья научная
Исследования микробиоты кишечника и связанной с ней иммунной защиты относятся к важным направлениям в физиологии питания, поскольку все три фактора (пища-кишечная микробиота-иммунные клетки) непрерывно взаимодействуют между собой и участвуют в формировании резистентности макроорганизма к вирусным и бактериальным инфекциям. Введение в рацион растительных компонентов может заметно улучшить состав микробиоты кишечника и эффективность иммунной защиты. Картофель (Solanum tuberosum L.) - традиционный продукт питания, являющийся уникальным источником макро- (белки, жиры и углеводы) и микронутриентов (аскорбиновая кислота, ниацин, рибофлавин, тиамин, железо, фосфор, кальций, калий, антоцианы, каротиноиды). Одним из способов сохранить высокое содержание и биодоступность функциональных пищевых компонентов картофеля может стать его употребление в виде сока из неочищенных клубней, не подвергавшихся термической обработке. Состав клубней и получаемого из них сока значительно варьируются в зависимости от сортовых особенностей картофеля, окраски его мякоти и кожуры, содержания вторичных метаболитов. Ожидаемо, что различия в химическом составе сока определяют специфичность его действия на организм. Однако ранее эксперименты, подтверждающие эту гипотезу, не проводились. Цель исследования - сравнительная оценка влияния сока, полученного из неочищенных клубней картофеля сортов с разной пигментацией клубней, на иммунный профиль и микробиоту кишечника крыс. В эксперименте на шнековой соковыжималке получали сок из трех сортов картофеля: Багира (фиолетовый картофель), Лила (розовый картофель) и Аляска (белый картофель). Все сорта картофеля исследовали на содержание сухого вещества, крахмала, протеина, моно- и дисахаров, витамина С. Полученный сок выпаивали крысам в первой половине дня. В эксперименте использовали четыре группы нелинейных крыс-самцов по 9 особей в каждой (возраст 9-10 нед), три группы получали сок из фиолетового, розового и белого картофеля, одна (контроль) получала питьевую воду. В начале эксперимента (фон, 0-е сут) проводили взвешивание животных, отбирали образцы цельной крови для гематологических и иммунологических исследований, а также фекалий для бактериологического анализа. Далее в течение 4 нед экспериментальной диеты крыс всех групп еженедельно взвешивали. На 28-е сут отбирали образцы цельной крови и фекалий для проведения повторных лабораторных исследований. Гематологические показатели определяли на полуавтоматическом ветеринарном анализаторе Abacus Junior Vet («Diatron», Австрия). Лейкоцитарную формулу подсчитывали в мазках крови, окрашенных по Романовскому-Гимзе, по общепринятой методике. Подсчитывали Т- и В-лимфоциты, вычисляли Т/В-индекс, показатель фагоцитарной активности, фагоцитарный индекс, рассчитывали индекс системного воспаления, индекс системного воспалительного ответа, совокупный индекс системного воспаления, соотношение числа нейтрофилов и лимфоцитов, тромбоцитов и лимфоцитов, моноцитов и лимфоцитов. Бактериологические исследования проводили в соответствии с рекомендациями по выявлению условно-патогенных микроорганизмов в клинической микробиологии. Применяли методы описательной статистики, выполняли попарную оценку различий (U-критерий Манна-Уитни) и построение диаграмм (программы Jamovi, «The Jamovi Project», Австралия; https://www.jamovi.org/, Microsoft Office Excel 2023). Результаты считали статистически значимыми при p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Статья научная
Технологии получения гаплоидов и удвоенных гаплоидов позволяют создавать гомозиготные линии и сокращать сроки селекционного процесса. В селекции тритикале (× Triticosecale Wittmack) для получения гаплоидных растений применяется метод андрогенеза (культура пыльников и культура изолированных микроспор), основная проблема которого заключается в низкой эффективности получения зеленых растений. В настоящей работе в культуре изолированных пыльников тритикале впервые установлено, что положительный эффект зеатина обусловлен эффективностью индукционной стадии андрогенеза - увеличением числа эмбриогенных структур. Цель исследования - оценить андрогенетический потенциал различных генотипов тритикале на индукционной питательной среде, различающейся источником цитокининов (кинетин и зеатин). В работе использовали селекционные образцы озимой тритикале селекции ФГБНУ ФАНЦ Юго-Востока: № 1 (Зимогор/озимая мягкая пшеница, Л.39), № 2 (ДН-21/Каприз), № 3 (Вокализ//МАГ/Водолей), № 4 (МАГ/Водолей//ТИ-17) и № 5 (Зубр/ТИ-17). Донорные растения выращивали на богаре в полевых условиях научного стационара в 2023 году (ФГБНУ ФАНЦ Юго-Востока, г. Саратов). Срезанные побеги помещали в холодильник и выдерживали при 4 °С в течение 14 сут. Колосья обрабатывали коммерческим препаратом Белизна (ООО «ВХА», Россия) в течение 8 мин, затем трижды промывали стерильной дистиллированной водой. Для культивирования пыльников в качестве базовой использовали агаризованную питательную среду С-17, содержащую 2,4-дихлорфеноксиуксусную кислоту (2,4-Д, 2 мг/л) («SERVA», Германия), кинетин (0,4 мг/л) («SERVA», Германия) или зеатин (0,4 мг/л) («SERVA», Германия), 9 % сахарозу («SERVA», Германия). Пыльники культивировали в темноте в течение 5-6 нед в климатостате КС-200 (ОАО «Смоленское СКТБ СПУ», Россия) при 25-28 °С. Андрогенетические структуры размером более 2 мм переносили на питательную среду Мурасиге-Скуга MS для регенерации растений с содержанием ИУК 0,5 мг/л, кинетина 0,2 мг/л и сахарозы 3 %. Регенерация растений проходила при 16-часовом фотопериоде, освещении 10 тыс. лк и температуре 25-28 °С. Растения-регенеранты яровизировали в условиях in vitro при 4 °С в течение 2 мес. Яровизированные растения высаживали в питательный грунт ТЕРРАВИТА (ООО «НОРД ПАЛП», Россия) в отдельные стаканчики и культивировали в растильном боксе до стадии кущения. Эффективность андрогенеза оценивали по следующим показателям: число эмбриогенных пыльников и число андрогенетических структур (АС/100 КП) на 100 культивируемых пыльников, число андрогенетических структур на 100 эмбриогенных пыльников (АС/100 ЭП), общее число регенерантов на 100 культивируемых пыльников и на 100 андрогенетических структур (Р/100 КП и Р/100 АС), число зеленых и альбиносных растений на 100 культивируемых пыльников и на 100 андрогенетических структур (ЗР/100 КП и АР/100 КП, ЗР/100 АС и АР/100 АС). Выход АС в среднем составил 9,8 (варьирование 3,0-23,2) на среде с кинетином и 15,2 (варьирование 4,8-31,0) на среде с зеатином. В общей сложности из 21216 КП сформировалось 2972 АС, из которых 1118 на среде с кинетином, 1854 - с зеатином. Этап индукции андрогенеза в среднем по пяти генотипам проходил в 1,7 раза эффективнее при добавлении зеатина в сравнении с кинетином. Средние значения эффективности регенерации на 100 КП составили 2,2 для кинетина (варьирование 0,5-6,7) и 3,2 для зеатина (варьирование 0,5-8,3). Однако преимущества зеатина по выходу регенерантов по отношению к андрогенетическим структурам, дифференциация которых определяет успех регенерации, проявилась только у двух селекционных образцов. У трех селекционных образцов было отмечено статистически значимое (p ≤ 0,05) снижение выхода регенерантов из АС, сформированных на среде с зеатином. Число зеленых растений на 100 АС в среднем по генотипам составило 7,0 для кинетина и 4,7 для зеатина. Таким образом, улучшение эффективности культивирования пыльников тритикале по параметрам индукции андрогенеза при добавлении в индукционную питательную среду зеатина не сопровождалось увеличением параметров, характеризующих регенерацию растений. Положительный эффект зеатина в сравнении с кинетином при получении гаплоидных растений тритикале в культуре пыльников обусловлен эффективностью индукционной стадии, то есть более высокой частотой формирования андрогенетических структур, а не их улучшенной дифференцировкой.
Бесплатно
Статья научная
В последнее время все большее внимание уделяется использованию в кормлении сельскохозяйственной птицы различных препаратов фитазы. Современный рынок предлагает широкий ассортимент фитазных препаратов, в основном на основе фитаз микробного происхождения класса А (PhyА) и класса С (PhyС). Однако при прохождении таких препаратов через желудочно-кишечный тракт птицы происходят существенные потери фермента вследствие кислотной денатурации и протеолиза. Технология инкапсуляции фитазы в клетках дрожжей-продуцентов в качестве микроконтейнеров позволяет существенно сократить потери фермента, а также увеличить его термостабильность. Экстремофильные дрожжи Yarrowia lipolytica - перспективный объект современной биотехнологии, в частности для получения инкапсулированной фитазы. В настоящей работе впервые представлены доказательства высокой усвояемости японскими перепелами породы маньчжурские золотистые фитат-содержащих продуктов в присутствии инкапсулированной ОРФ относительно контроля и коммерческого препарата фитазы Ладозим прокси. Целью работы была оценка влияния кормовых добавок с содержанием фитаз грибного и бактериального происхождения на биохимические показатели японских перепелов. Исследования проводили в 2022 году на базе СГЦ «Загорское ЭПХ» - филиала ФНЦ ВНИТИП РАН (г. Сергиев Посад, Московская обл.) на перепелах (Coturnix japonica) породы маньчжурские золотистые. В рационе перепелов использовали наработанные пилотные партии кормовой добавки, содержащей микроинкапуслированную фитазу Obesumbacterium proteus , и коммерческую фитазу Ладозим прокси из Aspergillus ficuum (ООО «Биопрепарат», Россия), с активностью соответственно 500 и 4500 ед. фитазы/г. Для получения кормовой добавки на основе микроинкапуслированной фитазы O. proteus была проведена модификация методики получения биомассы клеток дрожжей Yarrowia lipolytica Po1f pUV3-Oр, трансформированных геном фитазы из O. proteus на основании вектора pUVLT2 с промотором митохондриального порина VDAC (Voltage Dependent Anion Channel). Было сформировано шесть групп перепелов 1-суточного возраста по 25 гол. в каждой, которые получали следующие типы корма: I группа (контроль+) - корм с содержанием общего фосфора 0,8 % (0,45 % доступного фосфора) без добавок; II группа (контроль-) - корм с содержанием общего фосфора 0,6 % (0,35 % доступного фосфора) без добавок; III группа - корм с добавкой микроинкапсулированной фитазы O. proteus в дозе 500 ед. фитазы/кг корма и содержанием общего фосфора 0,6 % (0,35 % доступного фосфора); IV группа - корм с добавкой микроинкапсулированной фитазы O. proteus в дозе 500 ед. фитазы/кг корма и содержанием общего фосфора 0,8 % (0,45 % доступного фосфора); V группа - корм с добавкой, содержащей искусственно внесенную коммерческую фитазу Ладозим прокси из A. ficuum в дозе 4500 ед. фитазы/кг корма, и содержанием общего фосфора 0,8 % (0,45 % доступного фосфора); VI группа - корм с добавкой, содержащей искусственно внесенную коммерческую фитазу Ладозим прокси из A. ficuum в дозе 4500 ед. фитазы/кг корма, и содержанием общего фосфора 0,6 % (0,35 % доступного фосфора). При выведении перепелов из эксперимента на 42-е и 60-е сут были отобраны образцы крови и тканей у 4 особей из каждой группы и определены гематологические показатели на автоматическом анализаторе URIT-3020 No 3020E01663 (КНР). Образцы тканей (грудные и бедренные мышцы) использовали для получения гистологических препаратов. Криосрезы анализировали с помощью микроскопа Axio Imager D2 («Zeiss», Германия) при увеличении ½400. На первом этапе развития (42-е сут) введение в рацион перепелов фитаз уменьшало показатели печеночных аминотрансфераз, щелочной фосфатазы и глюкозы, а также увеличивало содержание белка сыворотки крови. При введении в рацион птицы коммерческого препарата при дефиците фосфора в возрасте 60 сут наблюдалось возрастание содержания аспартатаминотрансферазы, щелочной фосфатазы, холестерина и триглицеридов, в то время как при применении инкапсулированной фитазы из O. proteus отмечалось увеличение количества общего белка и снижение печеночных ферментов. В 60-суточном возрасте в условиях полноценного приема фосфора кормовая добавка увеличивала содержание фосфора в сыворотке крови на 60 и 40 % для групп бактериальной и грибной фитазы, соответственно. Микроструктурный анализ гистологических срезов грудных мышц показал, что в мышцах перепелов, принимающих фитазу в качестве кормовой добавки, наблюдалась более упорядоченная архитектура миофибрилл с четко выраженными саркомерами, окрашенными ядрами миоцитов и поперечной исчерченностью волокон, что свидетельствовало о высоких качественных и технологических свойствах мяса.
Бесплатно
Влияние криоконсервации на биологические параметры семени у гибридов романовской породы и архара
Статья научная
Криоконсервация генетического материала и искусственное осеменение - важнейшие элементы вспомогательных репродуктивных технологий. Создание криобанков биоматериала, полученного от высокоценных производителей, обеспечивает получение максимально возможного количества потомков. Эта технология позволяет более эффективно использовать генетический материал, сохранять и восстанавливать численность редких и исчезающих видов, а также проводить скрещивание и гибридизацию между изолированными популяциями. Сперматозоиды служат наиболее распространенным биоматериалом, используемым в программах по сохранению и восстановлению генетических ресурсов дикой фауны и домашних животных, что связано с доступностью и легкостью получения спермы. В овцеводстве использование репродуктивной технологии носит локальный характер. Одна из причин этого - низкая эффективность заморожено-оттаян-ного семени, получаемого от баранов-производителей. Замораживание и оттаивание приводят к гибели значительной часть клеток, повреждению их отдельных органелл или сегментов. Свойства спермы гибридных баранов, полученных посредством скрещивания домашних и диких видов Ovis, остаются неизученными. Целью представленного исследования была оценка влияния цикла замораживания и оттаивания на биологические параметры семени баранов-производителей романовской породы и гибридов с архаром ( Ovis ammon ). Материалом для исследований служила сперма гибридных баранов с разной долей кровности по романовской породе и архару: гибрид F1 ( n = 1, 50 % крови архара, получен посредством хирургического осеменения романовской овцы заморожено-оттаянным семенем архара), возвратный кросс BC1 ( n = 5, 25 % крови архара, получен при скрещивании романовских овец с бараном F1), возвратный кросс BC2 ( n = 5, 12,5 % крови архара, получен посредством скрещивания романовских овец с баранами BC1). Сперму романовского барана (ROM) использовали в качестве контроля. Все бараны находились в одинаковых условиях кормления и содержания. Были изучены качественные и количественные показатели свежеполученного и замороженного семени, в частности процентное соотношение подвижных и неподвижных сперматозоидов, их криорезистентность, состояние акросомы и степень конденсации хроматина. При криоконсервации семени, полученного как от гибридных, так и от чистопородных животных, происходило снижение биологической полноценности сперматозоидов. У гибридных животных после криоконсервации подвижность сперматозоидов уменьшалась на 47,0 %, у чистопородных - на 50,0 %. Выявлено повышение криорезистентности у F1 по сравнению с чистопородными животными на 9,0 %, осмотической резистентности - на 20,0 %, дегидрогеназной активности - на 44,5 %. Со снижением доли кровности дикого вида отмечалось нивелирование различий по этим показателям: между группами BC2 и ROM они составляли по криорезистентности 2,2 %, по осмотической резистентности - 4,7 %, по дегидрогеназной активности - 10,0 %, по содержанию интактных акросом - 3,2 %, по аномалии головки сперматозоидов - 1,0 %, по степени фрагментации ДНК - 34,0 %.
Бесплатно
Статья научная
Симбиотический клубенек - уникальный орган, который формируется на корнях бобовых растений. Для клубеньков недетерминированного типа (с продолжительной активностью меристемы) (F. Guinel, 2009) характерна дифференцировка как клеток клубенька, так и инфицировавших его бактерий, которые преобразуются в специализированную для азотфиксации форму - бактероиды. Бактероиды, окруженные мембраной растительного происхождения, формируют органеллоподобные симбиосомы (A. Tsyganova с соавт., 2018; T. Coba de la Peña с соавт., 2018). Дифференцировка клеток в центральной части клубенька приводит к формированию неинфицированных (свободных от бактерий) и инфицированных клеток, заполненных многими тысячами симбиосом (A. Tsyganova с соавт., 2018). В результате продолжительной активности меристемы в недетерминированном клубеньке формируется гистологическая зональность. Различают меристему, зону инфекции, зону азотфиксации, а в основании зрелого клубенька формируется зона старения (F. Guinel, 2009). Очевидно, что тубулиновый цитоскелет играет важную роль в развитии клубенька, но до недавнего времени основное внимание уделялось ранним стадиям развития клубенька (A. Timmers, 2008), и лишь недавно было выявлено, что тубулиновый цитоскелет играет ключевую роль в дифференцировке клеток клубенька (A. Kitaeva с соавт., 2016). Так, было показано, что в клубеньках гороха посевного ( Pisum sativum L.) и люцерны слабоусеченной ( Medicago truncatula Gaertn.) выход бактерий в цитоплазму растительной клетки препятствует формированию свойственного неинфицированным клеткам упорядоченного паттерна кортикальных микротрубочек, ориентированных параллельно друг другу и перпендикулярно продольной оси клетки; это ведет к появлению неупорядоченного паттерна, способствующего переходу инфицированных клеток к изодиаметрическому росту (A. Kitaeva с соавт., 2016). Эндоплазматические микротрубочки создают матрицу для роста инфекционных нитей, поддерживают расположение инфекционных капель и симбиосом в инфицированных клетках (A. Kitaeva с соавт., 2016). Тем не менее не были изучены изменения в организации тубулинового цитоскелета при старении клеток клубенька. В настоящем исследовании с использованием иммуноцитохимического анализа и конфокальной лазерной сканирующей микроскопии мы изучили организацию тубулинового цитоскелета в клубеньках мутантной линии гороха SGEFix--3 ( sym26 ). Для этого мутанта характерно формирование неэффективных клубеньков с преждевременно деградирующими симбиотическими структурами (T. Serova с соавт., 2018). Показано, что в 2-недельных клубеньках мутантной линии паттерны кортикальных и эндоплазматических микротрубочек не отличались от таковых у исходной линии SGE. Так, кортикальные микротрубочки формировали неупорядоченный паттерн в меристематических и инфицированных клетках и упорядоченный - в неинфицированных и колонизированных клетках. Эндоплазматические микротрубочки окружали ядро в интерфазных клетках, формировали веретена деления и препрофазные пояски при митозе, а также окружали инфекционные нити. В то же время в зоне старения в деградирующих клетках наблюдалась полная деполимеризация тубулинового цитоскелета как в инфицированных, так и в неинфицированных клетках. У исходной линии старение индуцировалось лишь в 4-недельных клубеньках, и в стареющих клетках также наблюдалась деполимеризация микротрубочек. Таким образом, полная деполимеризация микротрубочек в различных типах клеток клубенька может быть цитологическим маркером его старения.
Бесплатно
Влияние освещения на время яйцекладки и качество куриных яиц (обзор)
Статья обзорная
Яйцекладка - сложный процесс, в котором время яйцекладки (ВЯ), цикл яйцекладки (ЦЯ) и интервал яйцекладки (ИЯ) взаимообусловлены (B.G. Roy с соавт. 2014). Настоящий обзор посвящен оценке влияния освещения на время яйцекладки и его связи с показателями качества яиц и продуктивностью кур ( Gallus gallus domsticus L.). ВЯ напрямую сопряжено со временем овуляции, которое, в свою очередь, зависит от времени пикового выброса лютеинизирующего гормона в кровь передним отделом гипофиза (S.C. Wilson с соавт., 1984). В стандартных 24-часовых свето-темновых циклах при однократном чередовании света и темноты яйцекладка происходит в основном за световой период (F. Noddegaard, 1998; Г.А. Кирдяшкина с соавт. 2009), а при режимах прерывистого освещения ассиметричного типа - в течение «субъективного дня» (P.D. Lewis с соавт., 1990; А.Ш. Кавтарашвили с соавт. 2002; А.Ш. Кавтарашвили, 2007). Снесение большей части яиц от суточного сбора происходит примерно через 5-6 ч после включения света (A.H. Zakaria, 2005), что соответствует среднему ВЯ через 13-15 ч после наступления темноты (K. Lillpers, 1991; P.H. Patterson, 1997; R.J. Etches, 1990; А.Ш. Кавтарашвили с соавт., 2019). Среднее ВЯ определяется в результате сложного взаимодействия сигналов времени «рассвета» и «заката» при превалирующем влиянии последнего (S.S. Liou с соавт., 1987; B.M. Bhati, с соавт., 1988). Увеличение продолжительности свето-темнового цикла на 1 ч (в циклах 24-30 ч) при одинаковой продолжительности фотопериода приводит к сокращению среднего ВЯ на 1,89-1,90 ч. Удлинение же продолжительности темнового периода на 1 ч внутри каждого цикла сдвигает ВЯ на 0,26-0,27 ч в сторону «заката». ВЯ влияет на качество яиц. Так, масса яиц, снесенных утром, выше, чем снесенных в более поздний период (E. Tůmová с соавт., 2010; M. Akif Boz с соавт., 2014; S. Samiullah с соавт., 2016; A.J. Kryeziu с соавт., 2011). В одних исследованиях (R.H. Harms, 1991; E. Tůmová с соавт., 2009) масса, толщина и прочность скорлупы были лучше у утренних яиц, в других (E. Tůmová с соавт., 2005, 2007; A.J. Kryeziu с соавт., 2011; C. Hrnčár с соавт., 2013) - в середине дня. У утренних яиц выше интенсивность коричневой окраски (S. Samiullah с соавт., 2016; A.J. Kryeziu с соавт. 2011) и содержание кальция в скорлупе (E. Tůmová с соавт. 2014), но ниже содержание холестерина (на 22,8 %) (E. Tůmová с соавт., 2008; M.A. Abdalla с соавт. 2018), фосфора и магния (E. Tůmová с соавт. 2014), чем у полуденных яиц. Куры, характеризующиеся ранней по времени яйцекладкой, имеют более длинный ЦЯ и более продуктивны по сравнению с теми, которые несутся в более позднее время дня. Величина коэффициента наследуемости (h2) ВЯ находится в диапазоне от 0,38 до 0,78 (K. Lillpers, 1991). Существует положительная коррелятивная связь ( r = 0,54) между продолжительностью ЦЯ и яйценоскостью (M. Bednarczyk с соавт., 2000; P. Miandmients с соавт., 1993). В связи с вышеизложенным целесообразно и перспективно включать показатель среднего ВЯ и длины ЦЯ в программу селекции по улучшению яичных и мясных кроссов. Кроме того, оптимизация ВЯ позволит рационализировать сбор яиц и улучшить их качества на птицефабриках. Влияние освещения на ВЯ и качество яиц изучалось в основном при постоянном освещении. Необходимы углубленные исследования в условиях прерывистого светового дня как при индивидуальном (с учетом порядкового номера яиц в ЦЯ), так и при групповом содержании кур.
Бесплатно
Влияние погодных условий на продукционный процесс у сортов сои северного экотипа
Статья научная
Решить проблему дефицита кормового белка в настоящее время невозможно без использования зернобобовых культур, в частности сои. Традиционные сорта сои происходят из Юго-Восточной Азии. Для продвижения сои в северные регионы созданы принципиально новые формы. В настоящее время селекция бобовых культур основывается на использовании признаков надземных частей растений, положительно коррелирующих с продуктивностью и другими хозяйственно полезными качествами, показатели корневой системы остаются вне поля зрения селекционеров. Однако при создании модели сорта, наряду с признаками фотосинтезирующих органов, необходимо учитывать физиологическую активность корней, а также характеристики донорно-акцепторных отношений в системе лист—корень. Мы изучали развитие корней и надземных органов у растений сои (ультраскороспелый короткостебельный сорт Магева, скороспелые сорта Свапа, Красивая Меча, Ланцетная, Белор, БММ 1/90) северного экотипа в разных погодных условиях (Орловская обл., 2005-2011 годы). Установлена адаптивная реакция растений при недостатке влаги, заключающаяся в увеличении массы корней и их поглощающей поверхности. Проанализированы распределение сухого вещества по органам растений сои и его реутилизация, а также реутилизация азота в зависимости от условий возделывания. Показано наличие взаимосвязи между развитием вегетативных органов и урожайностью.
Бесплатно
Статья научная
Проблема обеспечения регионов с суровыми природно-климатическими условиями, включая Арктику и Антарктику, свежей качественной растительной продукцией как естественным источником витаминов и других полезных веществ в доступной форме требует инновационного решения. Решением может быть создание высокоэффективных ресурсосберегающих масштабируемых систем с экологически безопасными и малоотходными технологиями выращивания адаптированных культур. В настоящей работе мы впервые выявили влияние природно-географических условий высокогорья, где расположена антарктическая станция «Восток», на рост, развитие, продуктивность и качество плодов у карликовых форм томата. Показана пластичность томата, которая выражалась в получении сходной урожайности за счет изменения числа и массы плодов при выращивании в фитотехкомплексах-оранжереях-1 в разных географических точках: на станции «Восток» в условиях гипобарической гипоксии и на агробиополигоне ФГБНУ АФИ (г. Санкт-Петербург). Условия станции «Восток» в основном не оказывали значимого влияния на качество плодов томата и их элементный состав. Показано, что реализация продукционного потенциала растений была достоверно выше в регулируемых условиях фитотехкомплексов-оранжерей-1 в сравнении с таковой в теплицах с неконтролируемыми условиями световой и воздушной среды. Цель работы - оценить продукционный потенциал карликовых форм томата в системах выращивания разного типа на антарктической станции «Восток» и в европейской части Евразийского континента. Исследования проводили в 2021-2023 годах в жилом помещении площадью 12 м2 на антарктической станции «Восток», на специализированном агробиополигоне для выращивания растений с регулируемыми условиями ФГБНУ АФИ (г. Санкт-Петербург), в поликарбонатных теплицах с неконтролируемыми условиями световой и воздушной среды Федерального исследовательского центра Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова (ФГБНУ ФИЦ ВИР, г. Пушкин-Санкт-Петербург) и Федерального научного центра овощеводства (ФГБНУ ФНЦ овощеводства, Московская обл.). Объектом служили растения томата Solanum lycopersicum L. var. lycopersicum сортов Наташа и Тимоша селекции ФГБНУ ФНЦ овощеводства. Растения супердетерминантные, с генами карликовости, не требуют пасынкования. В фитотехкомплексе-оранжерее-1 на станции «Восток» и на агробиополигоне ФГБНУ АФИ была реализована разработанная в ФГБНУ АФИ технология культивирования растений на тонкослойном аналоге почв (тонкослойная панопоника). Наряду с тонкослойной панопоникой в фитотехкомплексе-оранжерее-1 на агробиополигоне использовали малообъемную панопонику с наличием в зоне прорастания семян и роста корней небольшого объема (2 л/растение) субстрата на основе верхового торфа низкой степени разложения, размещенного на поверхности гидрофильного материала. В поликарбонатной теплице ФГБНУ ФИЦ ВИР растения томата выращивали в грядах торфяного субстрата Агробалт С. Объем субстрата - 14 л/растение. В поликарбонатной теплице ФГБНУ ФНЦО растения томата выращивали на пятиярусной узкостеллажной гидропонной установке МУГ. В качестве корнеобитаемой среды также использовали торфяной субстрат Агробалт С. Объем торфяного субстрата - 1 л/растение. На протяжении вегетационных периодов проводили фенологические наблюдения. При уборке учитывали высоту растений и показатели продуктивности (масса 1 плода, общее число и общая масса плодов с растения за год). На основе полученных данных рассчитывали урожайность плодов томата (кг/м2 в год). Выполняли биохимический анализ плодов. Эксплуатация фитотехкомплекса-оранжереи-1 с реализованной в ней технологией тонкослойной панопоники на станции «Восток» продемонстрировала его высокую эффективность в производстве качественной и безопасной растительной продукции и психологическую значимость для полярников. Растения карликового томата двух сортов, выращиваемые в фитотехкомплексах на станции «Восток» с условиями гипобарической гипоксии, формировали более мелкие плоды, но в существенно большем количестве, чем на агробиополигоне ФГБНУ АФИ с оптимизированными регулируемыми условиями среды обитания растений. При этом достоверных различий в урожайности растений с единицы площади за год, а также в качестве и безопасности плодов не наблюдалось. Адаптация растений томата на станции «Восток» может быть связана с потенциальной устойчивостью культуры томата к условиям высокогорья в силу ее географического происхождения. В то же время по сравнению с условиями в теплицах фитотехкомплексы обеспечивали более полное регулирование среды, что благоприятным значимым образом отражалось на состоянии растений и реализации ими генетически обусловленного продукционного потенциала. В частности, на растениях формировалось существенно большее число плодов. Установлено, что количество субстрата и плотность размещения растений оказывали влияние на элементы продуктивности.
Бесплатно
Статья научная
Изучение свойств пробиотических микроорганизмов, продуцирующих ферменты и аминокислоты, - важный подход при создании биопрепаратов для профилактики различных заболеваний и увеличения продуктивности сельскохозяйственной птицы. Бактерии родов Lactobacillus и Bifidobacterium получили широкое применение в качестве пробиотиков благодаря способности к адгезии на слизистой кишечника и выраженной антагонистической активности в отношении различных патогенных микроорганизмов. Менее изученными, однако перспективными в качестве пробиотиков для птицы считаются бактерии рода Bacillus и дрожжи рода Saccharomyces из-за их способности синтезировать антибиотические соединения и других полезных свойств. Используя молекулярно-генетические методы T-RFLP (terminal restriction fragment length polymorphism) и ПЦР в реальном времени, мы сравнили численность и состав бактериального сообщества в слепых отростках кишечника у трех групп цыплят-бройлеров кросса Сobb 500 в возрасте 37 сут. Цыплята I группы (контроль) получали рассыпные сбалансированные комбикорма (ОР). Птицу из II группы кормили аналогичными комбикормами, которые обогащали пробиотиком на основе живых клеток дрожжей рода Saccharomyces в количестве 1 кг/т корма. Бройлеры III группы получали такой же рацион, но с добавкой пробиотического препарата целлобактерин-Т в количестве 1 кг/т корма. Бактериальное сообщество слепых отростков кишечника бройлеров характеризовалось разнообразной таксономической структурой, включающей, помимо традиционно присутствующих в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) птицы микроорганизмов, ряд неидентифицированных филотипов. Таксономическими доминантами сообщества были представители филума Firmicutes, объединяющего преимущественно бактерии с целлюлозо- и амилолитическими свойствами класса Clostridia, а также микроорганизмы родов Bacillus, Lactobacillus и Enterococcus, как правило, обладающих антимикробной активностью. Помимо этого, обнаружены разнообразные условно-патогенные и патогенные бактерии, связанные с заболеваниями птицы, в том числе вызывающие поражения респираторного тракта (семейство Pasteurellaceae, род Mycoplasma и др.). Включение в рецептуру комбикорма пробиотиков приводило к увеличению общей численности бактерий и снижению биоразнообразия в содержимом слепых отростков ЖКТ бройлеров. Наиболее значительные различия по сравнению с остальными группами были обнаружены у птицы при скармливании дрожжевого пробиотика: бактериальное сообщество слепых отростков во II группе характеризовалось наименьшей величиной индекса Шеннона и показателя индекса доминирования Симпсона. Наибольший пробиотический эффект был обнаружен в результате применения пробиотика целлобактерина-Т. В сообществе слепых отростков ЖКТ птицы в III группе по сравнению с контролем достоверно увеличилось содержание бактерий рода Bacillus - в 1,38 раз (Р 2 и каротиноидов в печени были зафиксированы у бройлеров в III группе. Введение в рацион птицы дрожжевого препарата способствовало повышению потребления кормов. Влияния препаратов на химический состав грудных и ножных мышц бройлеров обнаружено не было.
Бесплатно
Влияние пролактина на качество ооцитов, полученных методом трансвагинальной пункции фолликулов телок
Статья научная
Как в молочном, так и в мясном скотоводстве актуально получение как можно большего числа потомков от лучших матерей с целью повышения степени реализации их генетического потенциала в последующих поколениях. Решить эту задачу позволяет разработка и внедрение в практику технологии получения эмбрионов in vitro (in vitro embryo production, IVP) с использованием яйцеклеток от живых животных посредством трансвагинальной пункции фолликулов (ovum-pick-up, OPU). Важный этап технологии IVP - экстракорпоральное созревание ооцитов, моделированием которого можно существенно повысить ее эффективность. В настоящей работе мы впервые выявили положительное действие гипофизарного гормона пролактина на качество донорских OPU-ооцитов коров в процессе их созревания in vitro. Цель работы заключалась в оценке влияния пролактина на завершение ядерного созревания ооцитами, полученными методом трасвагинальной аспирации фолликулов, а также на развитие и качество эмбрионов, полученных после in vitro оплодотворения донорских ооцитов. Донорами ооцитов были половозрелые телки симментальской породы в возрасте от 19 до 25 мес ( n = 4) с естественным половым циклом. Трансвагинальную аспирацию фолликулов проводили каждые 4 сут с использованием системы OPU для крупного рогатого скота («Minitube», Германия). Всего было проведено 28 сессий OPU. Выделенные ооцит-кумулюсные комплексы (ОКК) культивировали в среде ТС-199, дополненной 10 % фетальной бычьей сыворотки, 10 мкг/мл фолликулостимулирующего (ФСГ) и 10 мкг/мл лютеинизирующего (ЛГ) гормонов в отсутствие (контроль) или присутствии пролактина (ПРЛ) (опыт). Через 24 ч созревшие ооциты оплодотворяли для оценки компетенции к эмбриональному развитию. На 2-е сут после оплодотворения оценивали раздробившиеся зиготы, на 7-е сут определяли число эмбрионов, развившихся до стадии бластоцисты. Полученные на 7-е сут эмбрионы также фиксировали и окрашивали DAPI для оценки локализации ядер. Морфологический анализ не выявил влияния условий культивирования на завершение ядерного созревания. Доля созревших ооцитов была сходной в обеих группах и составляла в контроле и опытной группе соответственно 82,8 и 88,9 %. В то же время доля раздробившихся ооцитов после оплодотворения in vitro при их созревании в контроле была ниже (69,7±2,4 %), чем в присутствии ПРЛ (81,7±4,9 %) (p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Влияние различных классов танинов на метаногенез у жвачных животных (обзор)
Статья обзорная
К источникам парниковых газов часто относят жвачных животных, что становится актуальной экологической проблемой. Среди газов, с которыми связывают глобальное потепление, наибольшим потенциалом обладает метан (R.A. Muller с соавт., 2017). Сокращение эмиссии CН4 с кишечными газами поможет повысить эффективность использования энергии и снизить нагрузку на окружающую среду от сельского хозяйства (И.В. Петрунина с соавт., 2022). Существует несколько стратегий по снижению выбросов парниковых газов от жвачных животных, в частности через изменение рационов и использование различных кормовых добавок (Н.В. Боголюбова с соавт., 2022), включая жировые. Ненасыщенные жирные кислоты подавляют развитие метаногенов и простейших и снижают соотношение ацетат:пропионат в рубце, что приводит к уменьшению выработки метана (J.O. Zeitz с соавт., 2013). Другая многообещающая стратегией для сокращения выбросов метана жвачными - использование в качестве кормовой добавки вторичных метаболитов растений, в частности танинов, обладающих антиметаногенным потенциалом, выраженными антиоксидантными, антимикробными свойствами, а также способностью образовывать комплексы преимущественно с белками и некоторыми микроэлементами благодаря наличию большого количества фенольных гидроксильных групп (A.I. Roca-Fernández с соавт., 2020, P.R. Lima с соавт., 2019). Это высокомолекулярные полифенольные соединения, которые можно разделить на две группы - конденсированные и гидролизуемые танины (A.K. Patra с соавт., 2010). Их биологическая активность во многом зависит от химической структуры и дозировки. Гидролизуемые танины в отличие от конденсированных при высоких концентрациях обладают токсическим эффектом. Механизм их действия до конца не изучен. Одна из гипотез заключается в том, что танины воздействуют непосредственно на метаногены в рубце, изменяя проницаемость мембран некоторых микроорганизмов рубца и ингибируя их ферментативную активность (M.И. Caetano с соавт., 2019). Другая гипотеза предполагает ингибирование за счет уменьшения доступности питательных веществ для микроорганизмов рубца, что впоследствии снижает усвояемость субстрата и косвенно ингибирует микробные популяции (H.D. Naumann с соавт., 2017). Согласно еще одной гипотезе о том, как танины, а именно конденсированные танины, ингибируют CH4, они действуют как поглотитель протонов (H.D. Naumann с соавт., 2017). В настоящее время изучается влияние различных классов танинов на рубцовую микробиоту и процесс метаногенеза. Многочисленные исследования in vitro и in vivo показывают, что включение танинов в рацион жвачных животных (с растениями или в виде растительных экстрактов) приводит к снижению выделения CH4 (F. Hassanat с соавт., 2013, H.M. El-Zaiat с соавт., 2020). В некоторых работах также оценивается влияние смеси конденсированных и гидролизуемых танинов на характер ферментации в рубце (C.J. Marshall с соавт., 2022).
Бесплатно
Влияние различных форм кальция в рационе на микро- и макроэлементный состав органов и тканей крыс
Статья научная
Проблемы кальциевой обеспеченности организма имеют несколько этиологий. Во-первых, кальций в рационе должен обладать высокой биологической доступностью, вследствие чего необходим подбор форм кальцийсодержащих веществ, отвечающих такому критерию. Во-вторых, производители кормов склонны к перенасыщению рационов кальцием или он добавляется для улучшения физических свойств во время обработки некоторых видов отходов зерноперерабатывающей промышленности, например соевого шрота, однако такие включения часто не учитываются. Несмотря на широко представленную научную проработку вопроса, поиск наиболее доступной формы кальция для организма животных по-прежнему актуален. В настоящей работе впервые установлен элементный профиль органов-мишеней у крыс линии Wistar при избытке различных форм кальция. Выявлены метаболические взаимоотношения макро- и микроэлементов, в том числе кальций-сопряженных, в зависимости от органа и формы вводимых веществ. Цель работы заключалась в изучение концентрации макро-, микро- и токсичных элементов в печени, почках, бедренной кости и сыворотке крови крыс линии Wistar при дополнительном использовании в рационе различных источников кальция: хлорида, цитрата и карбоната. Работа была выполнена в условиях вивария ФНЦ биологических систем и агротехнологий РАН (г. Оренбург) в 2024 году на самцах крыс линии Wistar в возрасте 6 мес. Длительность учетного периода эксперимента составила 21 сут. После подготовительного периода (10 сут) 20 крыс случайным образом разделили на четыре группы ( n = 5): контрольную и три опытных. Животные опытных групп дополнительно к основному рациону получали 45 % кальция от его суточной потребности в форме CaCl2 (I группа), Ca3(C6H5O7)2 (II группа) и CaCO3 (III группа). Количество корма, согласно суточной потребности, составило 30 г/особь. Исходным веществом для приготовления различных форм кальция служила известняковая мука (CaCO3) (ООО «Аккерман Цемент», Россия). Для получения CaCl2 использовали методику перевода ионов Ca2+ в раствор реакцией с соляной кислотой. Цитратную форму Ca3(C6H5O7)2 получали в реакции известняковой муки с раствором одноводной лимонной кислоты (концентрация меньше 10 %). Биоматериал (кровь, печень, почки, бедренная кость) получали после декапитации крыс под ингаляционным наркозом через 21 сут после начала эксперимента. Элементный анализ субстратов проводили методом масс-спектрометрии на одноквадрупольном масс-спектрометре с индуктивно-связанной плазмой Agilent 7900 ICP-MS («Agilent», США). Термоокислительную деструкцию органической матрицы осуществляли в микроволновой системе пробоподготовки TOPEX+ («PREEKEM», Китай). Содержание Cr, Fe, Zn и As определяли в гелиевом режиме с использованием коллизионной ячейки. Концентрацию Ca, P, Mg и Fe в сыворотке крови измеряли с использованием автоматического биохимического анализатора CS-Т240 («DIRUI Industrial Co., Ltd.», Китай). Исследуя элементный профиль органов и тканей крыс при добавлении в рацион различных форм кальция, мы обнаружили, что при применении хлорида и карбоната токсичные и условно токсичные элементы (Pb, Ba, Al) аккумулировались в образцах в большей степени, а при использовании в рационе цитратной формы - в меньшей степени (Bi). Из профилей исключались токсичные и условно токсичные элементы на фоне применения Ca3(C6H5O7)2 (пять элементов - V, Al, Ba, Sr, Sn), CaCl2 (четыре элемента - Cd, Al, Ba, Sn), CaCO3 (один элемент - Sn). В свою очередь, формы кальцийсодержащих веществ не влияли на концентрацию кальцийзависимых элементов. В эксперименте не установлено критического снижения их количества. Выявлена тенденция к снижению содержания железа и никеля в бедренной кости при накоплении селена и бария в печени, никеля и хрома - в почках во всех группах. Кальций накапливался только в печени при введении CaCl2. Наблюдалась тенденция к снижению содержания в сыворотке крови меди, железа, цинка, магния, марганца при использовании всех форм кальция. Полученные результаты позволили оценить метаболизм кальция, его синергистов и антагонистов при действии изучаемого фактора, что на практике поможет оптимально нормировать рационы и обеспечить приоритетность той или иной форме кальция, особенно при риске его гипердозировок.
Бесплатно
Статья научная
Использование лентивирусных векторов для генетической модификации эмбриональных клеток кур рассматривается в качестве одного из перспективных способов получения трансгенной сельскохозяйственной птицы. При этом встает вопрос об определении регуляторных элементов гена овальбумина, обеспечивающих тканеспецифичность и высокую экспрессию трансгена в клетках яйцевода кур. Целью настоящей работы стало изучение влияния последовательностей в составе интрона и промотора гена овальбумина на тканеспецифичность и экспрессию трансгена. Мы получили 5 экспрессирующих конструкций на основе лентивирусного вектора pWpxl, где маркерный ген eGFP был поставлен под контроль модифицированных регуляторных элементов гена овальбумина. В состав вектора pW2.8 входил хромосомный фрагмент ДНК размером 2,8 т.п.н., включавший первый экзон, интронную последовательность, а также часть второго экзона гена овальбумина; в состав вектора pW1.2 - хромосомный фрагмент ДНК длиной 1,2 т.п.н., включавший промотор и последовательность (без интрона и первого экзона) гена овальбумина до точки инициации транскрипции; в векторы pW131, pW225, pW315 - хромосомный фрагмент ДНК, аналогичный фрагменту 1,2 т.п.н. в векторе pW1.2, в котором промоторная часть (80 п.н.) была заменена соответственно на 131, 225 или 315 п.н. высокоструктурированной последовательности промоторной области гена β-актина птиц. Контрольный вектор pWCAGgfp включал конститутивный гибридный регуляторный элемент, содержащий энхансер ранних генов цитомегаловируса человека и промотор гена β-актина птиц (CAG). В качестве клеток-мишеней для трансфекции использовали первичную культуру клеток яйцевода кур и клетки фибросаркомы человека 293Т (контроль). Вирусный препарат вносили в концентрации 1-3x107 КОЕ/мл по достижении клетками монослоя. Экспрессию eGFP определяли флуориметрически через 72 ч после трансфекции. В условиях in vitro на культуре клеток яйцевода кур и клеточной линии 293Т была подтверждена низкая степень экспрессии гена eGFP, контролируемого хромосомным фрагментом 2,8 т.п.н. из лидерной области гена овальбумина: экспрессия рекомбинантного белка оказалась в 25 раз ниже, чем в случае вектора pWCAGgfp с конститутивным промотором CAG. При этом степень экспрессии eGFP для конструкций pW2.8 и pW1.2 была идентичной, что свидетельствует об отсутствии влияния интрона на экспрессию рекомбинантной ДНК с использованием этого регуляторного элемента. При замене промотора гена овальбумина на высокоструктурированные элементы конститутивного промотора гена β-актина отмечалось увеличение экспрессии eGFP в 2-3 раза, а также наблюдалось усиление экспрессии по мере удлинения промоторной области гена β-актина (векторы pW131, pW225, pW315). Экспрессия, достигнутая с использованием экзогенного промотора гена β-актина, была сопоставима с контролируемой конститутивным промотором CAG, однако замена промоторной части гена овальбумина на экзогенный промотор (гена β-актина) приводила к дерегуляции тканеспецифичного выражения eGFP, что свидетельствует о том, что транскрипция с тканеспецифичного промотора гена овальбумина не может быть модулирована или активирована с помощью экзогенных энхансеров
Бесплатно
