Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1768
Статья научная
Зааненская порода коз ценится за высокую молочную продуктивность и хорошие адаптационные качества, которые способствовали ее широкому распространению в мире за пределами Швейцарии. В России зааненская порода официально рекомендована к разведению и имеет племенной статус. Разведение в локальных условиях окружающей среды, а также региональные особенности используемых селекционных стратегий могут приводить к существенному изменению аллелофонда пород, в связи с чем актуально проведение геномных исследований национальных популяций мировых пород с целью установления их современного генетического статуса. В настоящей работе впервые представлены данные полногеномного анализа российской популяции коз зааненской породы, для которой была проведена сравнительная оценка с оригинальным (Швейцария) и мировым генофондом зааненской породы, представленным четырьмя странами. Нашей целью было рассмотрение генетического разнообразия и установление структуры российской популяции зааненской породы в аспекте генофонда коз этой породы из пяти различных стран (Швейцария, Франция, Италия, Аргентина и Танзания), полногеномные SNP-профили которых были получены из базы данных проекта AdaptMap. Исследования проводили на козах ( Capra hircus ) зааненской породы ( n = 21, RUS), разводимых в одном из племенных репродукторов на территории Российской Федерации, в 2019-2020 годах. ДНК выделяли из отобранных фрагментов ушной раковины с помощью наборов ДНК-Экстран-2 (ЗАО «Синтол», Россия). Генотипирование осуществляли с использованием ДНК-чипа GoatSNP50 BeadChip («Illumina, Inc.», США), содержащего 53347 SNPs и обеспечивающего покрытие среднего интервала между SNP в размере 40 кб. Для оценки генетического разнообразия и сравнительного анализа российской популяции коз с генофондом коз этой породы из пяти различных стран использовали SNP-профили зааненских коз, разводимых в Швейцарии (SWI, n = 38), Италии (ITA, n = 22), Франции (FRA, n = 55), Аргентине (ARG, n = 11) и Танзании (TNZ, n = 8), которые были получены из публично доступного хранилища цифровых данных Dryad и сгенерированы в рамках проекта AdaptMap. В качестве образца оригинального генофонда была выбрана швейцарская популяция зааненской породы. Биоинформационную обработку и визуализацию данных полногеномного генотипирования проводили в программах PLINK 1.90, Admixture 1.3, SplitsTree 4.14.5, в пакетах R «diveRsity» и «pophelper». Наблюдаемая гетерозиготность варьировала от 0,381 у SWI до 0,423 у FRA и была высокой у RUS (Ho = 0,418). В популяциях SWI, ITA, FRA значения коэффициента инбридинга оказались близки к нулю; у RUS, ARG и TNZ был отмечен дефицит гетерозигот - соответственно 1,5; 8,9 и 6,0 %. Аллельное разнообразие было максимальным у ARG, RUS и FRA (Ar ³ 1,979) и минимальным - у SWI (Ar = 1,934). Анализ главных компонент и структура филогенетического дерева показали четкую дифференциацию между национальными и оригинальной популяциями зааненской породы. Анализ популяционной структуры подтвердил сохранение генетической составляющей кластера SWI у коз группы RUS. У RUS наблюдались наименьшие генетические дистанции с FRA (FST = 0,02; RST = 0,189) и ITA (FST = 0,023; RST = 0,215); наибольшая дифференциация RUS была выявлена с TNZ (FST = 0,054; RST = 0,311) и SWI (FST = 0,06; RST = 0,276). Таким образом, различные стратегии селекции привели к генетическим различиям между национальными популяциями коз зааненской породы, при этом российская популяция коз сохраняет в себе геномные компоненты исходного генофонда.
Бесплатно
Геномные исследования домашних коз (Capra hircus L.): современное состояние и перспективы (обзор)
Статья обзорная
Домашняя коза (Capra hircus L.) - это универсальный вид мелкого рогатого скота, разводимый на всех континентах, геномные особенности которого становятся предметом исследования для научных коллективов во всем мире (A.M.A.M. Zonaed Siddiki с соавт., 2020; М.И. Селионова с соавт., 2021). Цель обзора - отразить результаты недавних исследований геномов домашних коз с использованием ДНК-чипов и анализа последовательностей полных геномов (WGS) и составить список генов-кандидатов, выявленных с помощью WGS анализа, которые ассоциированы с экономически значимыми и адаптивными признаками у домашних коз. В настоящем обзоре обобщены и проанализированы результаты исследований WGS с 2020 по 2024 год. Представлен список генов-кандидатов, идентифицированных на основе WGS и ассоциированных с экономически значимыми и адаптивными признаками у домашних коз. Проведен анализ применяемых методических и биоинформатических подходов для изучения WGS домашних коз. С помощью ДНК-чипов установлены генетические взаимосвязи различных пород и популяций коз (T.E. Deniskova с соавт., 2021; V. Mukhina с соавт., 2022; A. Manunza с соавт., 2023), оценено их генетическое разнообразие (B.A. Vlaic с соавт., 2024; G. Chessari с соавт., 2024), изучена интрогрессия с дикими видами рода Capra (H. Asadollahpour Nanaei с соавт., 2023; N. Pogorevc с соавт., 2024). Снижение стоимости WGS (B. Gu с соавт., 2022) стимулировало рост числа генерируемых WGS коз (S. Belay с соавт., 2024). Выявлены гены, находящиеся под давлением конвергентного отбора у овец и коз, включая DGKB , FAM155A, GRM5 (J. Yang с соавт., 2024) и CHST11 (L. Tao с соавт., 2021). Показано, что увеличение числа копий гена GBP1 связано с иммунорезистентностью и многоплодием (R.Q. Zhang с соавт., 2019; R. Di Gerlando с соавт., 2020; M. Arslan, 2023). Идентифицирована большая группа генов, влияющих на молочную продуктивность, - ANPEP (J. Ni с соавт., 2024), ERBB4 (Z. Liu с соавт., 2024), NCAM2 (Z. Amiri Ghanatsaman с соавт., 2023), GLYCAM1 (J. Xiong с соавт., 2023; H.B. Gebreselase с соавт., 2024), на качество туш - ACOX1 , PGM1 (Z.X. An с соавт., 2024 ), ZNF385B и MYOT (H.B. Gebreselase с соавт., 2024), на рост - HMGA2 и GJA3 (C. Li с соавт., 2024), живую массу - STIM1 и ADM (R. Saif с соавт., 2021), а также шерстную продуктивность - CCNA2 (Y. Rong с соавт., 2024) и FGF5 (Q. Zhao с соавт., 2024). Обнаружены гены TSHR и STC1 , связанные с одомашниванием у швейцарских пород (H. Signer-Hasler с соавт., 2022). Выявлены гены, вовлеченные в формирование защитных реакций при заболеваниях и действии неблагоприятных климатических факторов: PIGR , TNFAIP2 (Q. Chen с соавт., 2021 , 2022), KHDRBS2 (X. Sun с соавт., 2022), PPP2R3C (R. HuangFu с соавт., 2024), GNG2 (Z.X. An с соавт., 2024), HOXC12 и MAPK8IP2 (O. Sheriff с соавт., 2024). При полногеномном поиске ассоциаций (GWAS) на основе WGS идентифицированы гены-кандидаты, ассоциированные с размерами туловища, включая гены FNTB, CHURC1 (R. Yang с соавт., 2024), PSTPIP2 и SIPA1L (B. Gu с соавт., 2022), и с молочной продуктивностью (H. Wu с соавт., 2023). Гены-кандидаты выявлены на 21 из 29 аутосом, при этом наибольшее их число к настоящему времени идентифицировано на CHI5 (9 генов), CHI18 (8 генов), CHI1, CHI3, CHI57 и CHI23 (по 7 генов на каждой хромосоме). Таким образом, сформирован список целевых генов-кандидатов, которые могут быть использованы в программах маркер-ориентированной селекции.
Бесплатно
Геномные источники разнообразия как драйверы доместикации (обзор)
Статья обзорная
Одомашнивание растений и животных - ключевое событие в истории человеческой цивилизации, его механизмы привлекают внимание многих исследователей, особенно в последние десятилетия в связи с сокращением биоразнообразия, в том числе у сельскохозяйственных видов. По определению, предложенному Мелиндой Зедер (М.А. Zeder, 2015), доместикация - это устойчивые мутуалистические отношения в ряду поколений, в которых доместикатор влияет на воспроизводство доместицируемых, оптимизируя их образ жизни для получения интересующего его ресурса, благодаря чему доместицируемые получают преимущества перед другими особями вида. Такие взаимоотношения сопровождаются межвидовой коэволюцией, они присутствуют не только у человека и домашних видов растений и животных, но и у представителей диких видов. В качестве универсальной черты домашних видов по сравнению с близкородственными дикими рассматривается высокое фенотипическое разнообразие, на которое обращал внимание еще Чарльз Дарвин (Ч. Дарвин, 1951). При попарных геномных сравнениях домашней собаки и волка, дикой и домашней кошки, доместицированного и дикого кролика обнаруживается относительно повышенная плотность ряда мобильных генетических элементов у доместицированных животных по сравнению с дикими. В последнее время мобильные генетические элементы, или транспозоны (ТЕs), рассматриваются как основные факторы геномных преобразований, генных, геномных дупликаций, геномных и генных реконструкций, а также горизонтальных обменов генетической информацией (K.R. Oliver, W.K. Greene, 2009). Число сравнительных геномных исследований TEs у доместицированных видов невелико, и роль таких элементов в доместикации, как правило, не обсуждается. Однако можно ожидать, что в основе всех эволюционных событий, в том числе в ответ на формирование новых условий вопроизводства при доместикации, лежат универсальные механизмы изменчивости геномов. Представленный обзор систематизирует такие механизмы. Рассматриваются TEs, обеспечивающие глубокие геномные преобразования, активные и пассивные формы их взаимодействий с геномом хозяина (K.R. Oliver с соавт., 2009). Описаны примеры возникновения новых генов на основе ТЕs, такие как ген синтицина (C. Herrera-Úbeda с соавт., 2021), ген-регулятор синаптической пластичности arc (Activity Regulated Cytoskeleton Associated Protein) (C. Herrera-Úbeda с соавт., 2021), семейство генов bex , кодирующих, в частности, рецептор фактора роста нейронов (E. Navas-Pérez с соавт., 2020; R.P. Cabeen с соавт., 2022). Обсуждаются конфликтные и кооперативные взаимодействия с геномом хозяина при перемещениях ретротранспозонов, разные механизмы их влияний на профили генной экспрессии. Рассматривается участие ТЕs в формировании и изменчивости сетей геномных регуляторных элементов, в частности микроРНК. Представлены примеры вовлеченности микроРНК в контроль и формирование хозяйственно ценных признаков у доместицированных растений и животных. Накопленные данные позволяют предполагать, что ведущим источником большой фенотипической изменчивости доместицированных видов служит относительно высокая насыщенность их геномов мобильными генетическими элементами и, как следствие, увеличение изменчивости геномных регуляторных сетей при формировании общей с человеком биоэкониши.
Бесплатно
Статья научная
Генетические детерминанты штаммов бактерий Bacillus sp., определяющие возможность биосинтеза разнообразных антимикробных соединений, представляют особый научный интерес, поскольку благодаря им эти микроорганизмы нашли широкое применение в качестве основы пробиотиков. Важный этап системного анализа механизмов пробиотического действия, в частности антимикробной активности микроорганизмов, - реконструкция его метаболической карты, то есть сбор и визуализация всех потенциально возможных процессов в клетке. В представленной работе впервые описаны потенциально заложенные генетические механизмы синтеза ряда биологически активных веществ у выделенного нами ранее штамма бактерии Bacillus megaterium В-4801, в частности возможность синтезировать каносамин - бактериоцин, относящийся к группе аминогликозидов, который может выполнять важную роль в реализации пробиотических свойств благодаря выраженной антимикробной активности. Нашей целью было изучение антимикробной активности штамма Bacillus megaterium В-4801 в отношении патогенных и условно-патогенных бактерий, а также поиск генов, связанных с антимикробной активностью, на основе полногеномного секвенирования. Штамм B. megaterium В-4801, депонированный в коллекции ООО «БИОТРОФ+», обладает выраженной пробиотической активностью. Антимикробную активность в отношении Staphylococcus aureus , Candida tropicalis , Clostridium sp., Escherichia coli оценивали методом отсроченного антагонизма (метод «колодцев»). Библиотеку ДНК для полногеномного секвенирования готовили с помощью набора Nextera XT («Illumina, Inc.», США). Нуклеотидные последовательности определяли с использованием прибора MiSeq («Illumina, Inc.», США) и комплекта реактивов MiSeq Reagent Kit v3 (300-cycle) («Illumina, Inc.», США). Недостоверные последовательности и адаптеры удаляли с помощью программы Trimmomatic-0.38. Отфильтрованные по длине не менее от 50 до 150 п.н. парноконцевые последовательности собирали de novo с использованием геномного сборщика SPAdes-3.11.1. Функциональную аннотацию генома проводили в программах PROKKA 1.12 и RAST 2.0. Оценку пула генов, связанных с антимикробной активностью, и построение метаболической карты выполняли с помощью базы данных KEGG Pathway (http://www.genome.jp/kegg/). Культуральными методами была выявлена антагонистическая активность B. megaterium В-4801 в отношении патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Зоны задержки роста тест-штаммов составляли от 2±0,15 до 25±1,4 мм. Геном штамма B. megaterium В-4801 был представлен одной кольцевой хромосомой размером 6 113 972 п.н., содержащей 37,5 % ГЦ-пар. Показано, что более 45 % генов B. megaterium В-4801 вовлечены в функции транспорта и метаболизма аминокислот, транскрипции, трансляции, транспорта и метаболизма углеводов, белков. Определены ключевые генетические локусы, детерминирующие синтез антимикробных метаболитов. В составе генома секвенированного штамма локализованы гены ( FabD , FabF , FabG , FabZ , FabI и др.), связанные с продукцией белков, участвующих в синтезе алифатических ненасыщенных карбоновых кислот с числом углеродных атомов от 3 до 18, в частности масляной, капроновой, каприловой, каприновой, лауриновой, миристиновой, пальмитиновой, стеариновой, олеиновой. Согласно имеющимся сведениям, все эти вещества обладают выраженными антимикробными свойствами. Кроме того, нами обнаружен целый кластер генов ( Asm22-24 , Asm43-45 , Asm47 ), связанных с биосинтезом бактериоцина каносамина, который относится к группе аминогликозидов, а также поликетидных ансамициновых антибиотиков из группы макролидов. Установленный пробиотический потенциал свидетельствует о роли исследованного штамма как потенциального кандидата в качестве основы для пробиотиков, в том числе для использования в животноводстве. Проведенный геномный анализ выявил новые системы оперонов, контролирующих метаболические пути синтеза антимикробных веществ, ранее не описанные для B. megaterium .
Бесплатно
Генотипирование отечественных сортов мягкой пшеницы с использованием микросателлитных (SSR) маркеров
Статья научная
Проводили генотипирование отечественных сортов мягкой пшеницы с использованием 23 микросателлитных маркеров. Предложен вариант составления микросателлитного геномного паспорта для сортов мягкой пшеницы. Проводили сравнение геномного паспорта гипотетического «среднего» генотипа современных сортов с таковым сортов разных периодов селекции. Создана база данных, включающая результаты использования от 19 до 210 микросателлитных маркеров для анализа ядерного генома 60 отечественных сортов пшеницы. Обсуждается необходимость поддержания коллекции стародавних сортов мягкой пшеницы как потенциального источника генетического разнообразия.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается стратегия интродукции восточноазиатских подвидов редьки в Северо-Западный регион России, базирующаяся на методологии ускоренной программируемой селекции в условиях регулируемой агроэкосистемы (РАЭС). Исследовали реакцию 35 сортов дайкона и лобы на действие длинного дня и низкой положительной температуры. Отбирали сорта, слабо реагирующие на воздействие каждого из оцениваемых факторов, и получали в РАЭС гибриды F1 и F2 в комбинациях скрещивания, подобранных по принципу взаимодополнения. При весенних посадках гибридов F2 в открытом грунте выделяли трансгрессивные по размеру корнеплодов и цветушности формы. Оценивали характер наследования признаков чувствительности к фотопериоду и низкой положительной температуре. Обсуждается возможность интродукции перспективных культур в любую климатическую зону на основе предложенного подхода и разработанных методов отбора и оценки.
Бесплатно
Статья научная
Проведен молекулярно-генетический анализ 19 форм трансгенных генотипов разных поколений и двух родительских форм межвидового гибрида томата Lycopersicon esculentum Mill. (сорт Факел) ½ Solanum pennellii Cor. Выявлены различия по длине полученных ПЦР-фрагментов. Проведенный сравнительный анализ первичных последовательностей ПЦР-амп-ликонов позволил установить точное месторасположение сайта интеграции чужеродной экзогенной ДНК в геноме трансгенных растений. На основании полученных данных делается вывод о том, что интеграция произошла посредством гомологичной рекомбинации по триплету AGG с 5'-конца интегрировавшего в геном фрагмента и за счет негомологичной рекомбинации по неустановленному нуклеотидному сайту с 3'-конца.
Бесплатно
Генотипическая изменчивость содержания пентозанов в зерне озимой ржи
Статья научная
Создание сортов разного направления использования - приоритетная задача селекции озимой ржи ( Secale cereale L.). Дифференцирующим показателем, определяющим направление диверсификации ржаного зерна, служит его качественный состав и содержание пентозанов. Целью представленной работы стала оценка изменчивости общего количества пентозанов и содержания водорастворимой фракции арабиноксиланов у российских и зарубежных популяций, гибридов и линий озимой ржи. Объектом исследования служили популяционные и гибридные сорта, линейный и гибридный селекционный материал озимой ржи отечественной и зарубежной селекции. Содержание пентозанов определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии в системе HPLC-RI («JASCO Deutschland GmbH», Германия), химическим микрометодом с использованием орцин-хлорида и косвенно, посредством оценки вязкости водного экстракта (ВВЭ). Анализ фенотипической и генотипической вариансы, расчет коэффициента вариации проводили на основе двухфакторного дисперсионного анализа с использованием множественного рангового критерия Дункана. В отечественном и зарубежном генофонде были идентифицированы образцы с низким и высоким содержанием пентозанов. Отечественные популяционные сорта и высокопентозановые линии селекции Татарского НИИ сельского хозяйства (ТатНИИСХ) выделялись высокими показателями общего содержания пентозанов и экстрагируемой вязкости. Зависимость между ВВЭ и содержанием фракции водорастворимых пентозанов в изученных количественных пределах с высокой вероятностью (95 %) имела прямолинейный характер. У низкопентозановых линий селекции ТатНИИСХ ВВЭ составляла 6,40-6,45 сантистокс (сСт), у российских популяционных сортов этот показатель находился в пределах 15,40-34,50, у гибридных сортов немецкой селекции достигал 47,50 сСт. У высокопентозановых образцов установлена высокозначимая положительная взаимосвязь между общим содержанием пентозанов, вязкостью водного экстракта и водорастворимой фракцией. Косвенная оценка пентозановой фракции посредством определения ВВЭ ржаного шрота позволяет начинать отбор на ранних этапах селекционного процесса и анализировать значительное число образцов за относительно короткое время. Необходим дальнейший поиск и селекция линий-доноров с низким содержанием арабиноксиланов и их водорастворимой фракции. Фенотипическая оценка малопентозановых форм, основанная только на определении косвенного показателя вязкости, затруднена. У малопентозановых линий выявлена значимая корреляция ВВЭ и содержания водорастворимой фракции ( r = 0,745, Р = 0,05). Наследуемость вязкости водного экстракта зернового шрота составила H2 = 0,71, генотипический коэффициент вариации - 32,53 %, что свидетельствует о целесообразности совершенствования этого показателя селекционными методами. По содержанию водорастворимых пентозанов показатель наследуемости равнялся 0,50, а генотипический коэффициент вариации - 13,02 %, поэтому результативность отбора в этом случае будет невысокой. Представленные параметры генотипической изменчивости применимы только в отношении генотипов, использованных в рамках проведенного нами эксперимента. Выделены российские сорта Марусенька, Огонек, Чулпан 7 с наименьшим количеством водорастворимых пентозанов в муке и шроте. У сорта Огонек выявлено низкое содержание водорастворимой фракции в отрубях. Для более четкой дифференциации образцов, помимо количественной оценки содержания пентозанов (высокомолекулярных арабиноксиланов) в продуктах размола зерна, необходимо разработать экономичные методы анализа их состояния (водопоглощения, вязкости и растворимости).
Бесплатно
Статья научная
Радужная форель (Oncorhynchus mykiss) породы камлоопс занимает особое место в современном рыбоводстве благодаря своим уникальным биологическим характеристикам, высокой продуктивности и способности успешно адаптироваться к различным условиям содержания, сохраняя характерные признаки при разведении. Эта порода нашла широкое применение в товарном рыбоводстве и используется во многих странах как перспективный объект селекционно-племенной работы. Ее товарное выращивание в России также довольно перспективно. Значительный интерес для разведения и использования в селекционных программах имеют высокопродуктивные представители породы камлоопс иностранного происхождения, в популяциях которых структура генотипов изучена недостаточно. В настоящей работе на радужной форели породы камлоопс разного географического происхождения (Финляндия и США) с использованием межмикросателлитных ДНК-маркеров впервые установлено, что около 50 % особей в обеих популяциях имеют уникальные генотипы. Это указывает на высокое генетическое разнообразие породы камлоопс. Также определены уровни гетерозиготности для обеих популяций (0,71 для финской и 0,85 для американской), что позволяет оценить адаптивный потенциал групп рыб. Нашей целью было изучение генетических особенностей культивируемой радужной форели породы камлоопс разного происхождения по межмикросателлитным локусам. Работу проводили в хозяйствах Республики Карелия в 2021 году, материалом для исследования служили образцы мышечной ткани радужной форели (O. mykiss) от 10 особей возрастом 0+ (сеголетки, компания «Hanka-Taimen Oy», Финляндия) и 10 особей возрастом 1 год (годовики, компания «Troutlodge, Inc.», США»). Образцы мышечной ткани площадью 1 см2 хранили в 96 % спирте при -20 °С. ДНК выделяли с помощью реагентов фирмы ООО НПО «Синтол» (Россия) из серии ДНК-экстран 2. Генотипирование ISSR радужной форели из двух популяций было выполнено с использованием трех праймеров-триплексов (CTC)6G, (GAG)6C, (АСС)6G. В реакционную смесь вносили по 1 мкл праймера и 1,5 мкл ДНК. Амплификацию осуществляли на оборудовании BIO-RAD Tetrad 2 («Bio-Rad», США). Ампликоны разделяли по молекулярным массам с помощью горизонтального электрофореза в агарозном геле (1 %) на оборудовании BIO-RADSub-Cell GT System («Bio-Rad», США). Получены данные по частоте аллелей, степени родства между особями, генетическим дистанциям между аллелями, генетическим вариациям между популяциями. При исследовании генетической структуры обнаружено преобладание фрагмента участка ДНК от 260 до 630 п.н. у особей финского происхождения и от 410 до 1100 п.н. у форели американской популяции. У 100 % особей финского происхождения выявлено преобладание участка ДНК 630-770 п.н. (локус 5, праймер (CTC)6G) и участки длиной 770-900 п.н. (локус 6, праймер (CTC)6G). У 100 % особей американской форели обнаружено преобладание участка ДНК 1710-2000 п.н. (локус 11, праймер (GAG)6C). В обеих популяциях около 50 % исследованных особей имели уникальные генотипы, уровень средней гетерозиготности был достаточно высок: 0,71 - у форели финского происхождения, 0,85 - американского. Важно отметить, что выявленные различия в генетической структуре популяций могут иметь практическое значение при организации селекционно-племенной работы. Более высокая гетерозиготность у американской популяции указывает на потенциально более широкий адаптивный потенциал этой группы рыб. При этом обнаруженные различия между популяциями по распространенным генотипам, длинам выделенных аллелей, а также средней гетерозиготности не влияют на выращивание радужной форели камлоопс в товарном рыбоводстве. Уникальность половины генотипов в обеих популяциях свидетельствует о высоком генетическом разнообразии породы камлоопс, что важно для дальнейшей селекционной работы и поддержания здоровья популяций. Полученные результаты демонстрируют значительную генетическую вариабельность внутри породы камлоопс, что может быть обусловлено неодинаковыми условиями содержания и селекционной работой.
Бесплатно
Статья научная
Маститы и метриты - основные заболевания, наносящие молочному скотоводству значительный экономический ущерб, который связан со снижением фертильности и продуктивности, преждевременной выбраковкой высокопродуктивных коров, а также затратами на диагностику и лечение больных животных. В настоящей работе нами впервые проведено генотипирование по генам антибиотикорезистентности, патогенности, вирулентности изолятов Staphylococcus aureus и Escherichia coli , выделенных от крупного рогатого скота на территории Свердловской области. Отмечено наличие изолятов с комбинацией генов, детерминирующих резистентность к антибиотикам и одновременное проявление патогенных и вирулентных свойств. Выявлено, что высокая частота встречаемости генов вирулентности fimA и fimH может иметь важное значение при колонизации E. coli эпителиальных клеток молочной железы и репродуктивного тракта коров. Нашей целью стало изучение генетического профиля изолятов Staphylococcus aureus и Escherichia coli по генам, отвечающим за резистентность к антибактериальным препаратам группы фторхинолонов, цефалоспоринов 2-го поколения, макролидов, аминогликозидов, амфениколов, тетрациклинов, оксазолидинонов, гликопептидов, а также по генам патогенности и вирулентности S. aureus ( sea , seb , sec , seg , tst , luks-PV , lukED , fnbA , fnbB , cna ) и E. coli ( K99 , fim A, fimH , F41 , Sta , STΙa , STΙb , stx1 , stx2 ). Объектом исследования, выполненного в 2021 году, были изоляты E. coli ( n = 26) и S. aureus ( n = 16), выделенные из проб секрета молочной железы и цервико-вагинальных смывов от 29 коров голштинской породы с признаками воспалительного процесса репродуктивного тракта и молочной железы. При микробиологическом исследовании использовали готовые питательные среды: среду Эндо (ФБУН ГНЦ ПМБ), солевой бульон, желточно-солевой агар, элективную солевую среду (агар маннит-солевой) (ООО «BioMedia», Россия), хромогенную среду для E. coli , агар хромогенный для уропатогенных бактерий («Condalab», Испания), двухсахарный агар по Росселю («HiMedia Laboratories Private Limited», Индия). ДНК выделяли с помощью тест-системы для выделения ДНК бактерий Рибо-сорб (ООО «ИнтерЛабсервис», Россия). Чувствительность изолятов к антимикробным препаратам определяли диско-диффузионным методом. Использовали диски с антибиотиками известной концентрации: цефокситин (30 мкг), ципрофлоксацин (5 мкг), левомицетин (30 мкг), тобрамицин (10 мкг), тигециклин (15 мкг), линезолид (30 мкг) (ООО «НИЦФ», Россия). Тестирование на резистентность к линезолиду диско-диффу-зионным методом проводили только в отношении S. aureus в соответствии с Eucast clinical Breakpoint Tables V.12.0. ПЦР-детекцию генетических маркеров антибиотикорезистентности mecA , blaDHA , blaOXA-48 , blaСTX-M выполняли в режиме Real-Time с использованием коммерческих наборов компании ООО НПФ «Литех» (Россия) на анализаторе QuantStudio 5 («Thermo Fisher Scientific», США). Для определения генов антибиотикорезистентности mecA , tetM , vanA , blaFOX , blaEBC , blaACC , blaDHA , blaCITM , blaMOX , blaIMP , генов патогенности E. coli ( stx1 , stx2 ), а также генов вирулентности E. coli ( K99 , fimA , fimH , F41 , Sta , STIa , STIb ) и S. aureus ( sea , seb , sec , seg , tst , luks-PV , lukED , fnbA , fnbB , cna ) использовали специфические олигонуклеотидные праймеры, синтезированные компанией ООО «ДНК-Синтез» (Россия). По результатам ПЦР рассчитывали относительную долю изолятов, положительных по генам патогенности, вирулентности и анибиотикорезистентности, выраженную в процентах. У 12,5 % изолятов S. aureus c фенотипом антибиотикорезистентности были обнаружены гены lukED , кодирующие лейкоцидины. Гены fnbA / B , кодирующие фибронектин-связывающие белки, обнаружены у S. aureus : fnbA - у 18,75 % изолятов, fnbB - у 12,5% (из секрета молочной железы при мастите), fnbB - у 6,25 % (из репродуктивного тракта при эндометрите). В исследованных изолятах S. aureus выявлены паттерны распространения комбинаций генов антибиотикорезистентности с генами вирулентности и патогенности. Для 6,25 % изолятов из репродуктивного тракта коров была характерна комбинация fnbA / fnbB / ermB . У 12,5 % изолятов из секрета молочной железы обнаружено сочетание lukED / fnbB / fnbA / ermB . В 6,25 % изолятов из секрета молочной железы установлена комбинация ermB / ermC / fnbA . В 100% изолятов E. coli с фенотипом антибиотикорезистентности был детектирован ген fimA , при этом в 88,46 % случаев также обнаружен ген fimH , оба гена кодируют факторы адгезии. У одного изолята E. coli , выделенного из цервико-вагинальных смывов коровы с эндометритом, детектирован ген stx2 . Наиболее распространенным сочетанием была комбинация генов fimA / fim H, кодирующих факторы адгезии и регулирующих образование биопленок, она встречалась у 92,31 % изолятов.
Бесплатно
Статья научная
Изучали распределение аллелей генов белков молока и микросателлитные профили животных в трех популяциях крупного рогатого скота симментальской породы разного происхождения (чистопородные животные отечественной и австрийской селекции и голштини-зированные животные отечественной селекции). Выявлены аллели генов белков молока, влияющие на молочную продуктивность. При сравнительном анализе генетической структуры по микросателлитам и генам белков молока показано, что по происхождению, как и ожидалось, наиболее близкородственными являются чистопородные и улучшенные животные отечественной селекции, а по продуктивности и, следовательно, по направлению селекции - улучшенные животные отечественной и животные австрийской селекции.
Бесплатно
Гены-кандидаты, перспективные для маркерной селекции объектов аквакультуры (обзор)
Статья обзорная
Современная аквакультура относится к стремительно развивающимся отраслям мирового производства, дает полноценную пищевую продукцию, которая служит источником животного белка и содержит незаменимые аминокислоты, жиры, витамины, минеральные вещества и ферменты. Это направление важно для решения проблемы продовольственной безопасности. В России товарное рыбоводство по объему пока что существенно уступает промышленному. Перспективный подход в научном сопровождении товарной аквакультуры - поиск полиморфных локусов в генах-кандидатах и выявление достоверных ассоциаций между различными генотипами и показателями продуктивности для последующей маркерной селекции (marker-assisted selection, MAS) объектов товарной аквакультуры. Целью представленного обзора стало обобщение и анализ публикаций, касающихся однонуклеотидных замен (single nucleotide polymorphism, SNP) в генах, влияющих на размер и показатели массы у рыб. Масса тела относится к экономически важным признакам, по которым ведется отбор в рыбоводческих хозяйствах. Она зависит от роста скелетных мышц, поэтому гены, влияющие на рост и развитие мышечной ткани, рассматриваются в качестве потенциальных генов-кандидатов. К наиболее важным из них относятся гены миостатина ( MSTN ), инсулиноподобных факторов роста I и II ( IGF-I, IGF - II ), гормона роста ( GH ) и рецептора гормона роста ( GHR ) (X.Y. Dai с соавт., 2015; D.L. Li с соавт., 2014). При оценке влияния генов-кандидатов на определенный признак сначала исследуются полиморфизмы в этих генах, а затем проводится статистическая оценка взаимосвязи между специфическими аллелями/генотипами и фенотипической экспрессией интересующего признака. Если обнаружены достоверные ассоциации, это считается доказательством того, что ген либо непосредственно участвует в генетическом контроле признака, либо функциональный полиморфизм расположен достаточно близко к маркеру и два локуса находятся в неравновесном сцеплении (M. Lynch и B. Walsh, 1997; D.L. Yowe и R.J. Epping, 1995). Миостатин играет важную роль в ингибировании роста и развития мышц. У большинства млекопитающих потеря или инактивация миостатина ( MSTN -/-) обусловливает увеличение размера и числа миоволокон, что приводит к наращиванию мышечной массы (A. Clop с соавт., 2006; L. Grobet с соавт., 1997; D.S. Mosher с соавт., 2007; S. Rao с соавт., 2016). Гены инсулиноподобных факторов роста I и II кодируют соответствующие полипептидные гормоны, которые имеют молекулярную структуру, сходную с проинсулином, и играют важную роль в регуляции процессов роста, развития и дифференцировки клеток и тканей у позвоночных (J.I. Jones с соавт., 1995; M. Codina с соавт., 2008). Инсулиноподобные факторы роста I и II - важнейшие эндокринные посредники действия соматотропного гормона, они синтезируются в печени и скелетных мышцах, а также в других тканях (W.J. Tao и E.G. Boulding, 2003; K.M. Reindl с соавт., 2011). Гормон роста, или соматотропин, - это полипептидный гормон, который синтезируется в соматотропных клетках гипофиза и играет важную роль в регуляции соматического роста рыб (J.I. Johnsson и B.T. Björnsson, 1994; B. Cavari с соавт., 1993). Рецептор гормона роста представляет собой трансмембранный белок, который принадлежит к суперсемейству цитокиновых рецепторов класса 1 и служит важнейшим регулятором роста и метаболизма (T. Zhu с соавт., 2001). GHR как рецептор опосредует биологическое действие гормона роста на клетки-мишени благодаря передаче стимулирующего сигнала через клеточную мембрану с последующей индукцией транскрипции многих генов, включая IGF-I (Y. Kobayashi с соавт., 1999). SNPs в генах MSTN, IGF-I, IGF-II, GH, RGH могут влиять на размеры и показатели массы у разных видов рыб и использоваться как вспомогательный инструмент в программах разведения (D. Gencheva и S. Stoyanova, 2018; C. De-Santis и D.R. Jerry, 2007; Y. Sun с соавт., 2012). Рассмотренные в обзоре функциональные характеристики и ассоциации показателей роста и развития с генетическими полиморфизмами в генах миостатина, инсулиноподобных факторов роста I и II, гормона роста и рецептора гормона роста позволяют рекомендовать их в качестве наиболее перспективных генов-кандидатов для поиска полиморфных локусов с последующей статистической оценкой связей генотип-признак. Результаты достоверных ассоциаций могут использоваться в маркерной селекции ремонтно-маточных стад для повышения эффективности товарной аквакультуры.
Бесплатно
Гены-мишени для получения сортов картофеля (Solanum tuberosum L.) с заданными свойствами крахмала
Статья обзорная
Крахмал - важное сырье органического происхождения, легкодоступное в промышленных масштабах для хозяйственной деятельности человека. Оптимальный набор физико-химических свойств молекул амилозы и амилопектина, составляющих крахмал, значительно варьирует в зависимости от области применения. Молекулярный, надмолекулярный состав и строение этих молекул регулируются генами биосинтеза и могут рассматриваться как фенотипические признаки, по которым возможна селекция. Комбинируя определенные варианты генов, можно запрограммировать растения картофеля на производство крахмала с заданной структурой и свойствами. Цель представленного обзора - обсуждение вариантов генов или их сочетаний, программирующих биосинтез крахмала в той или иной модификации, в зависимости от планируемого практического результата при последовательной постановке задачи на этапах «промышленное применение крахмала®свойства крахмала®белки (ферменты)®кодирующие гены». Для изменения генотипа растений может использоваться как классическая или маркер-опосредованная комбинационная селекция, так и методы генетической инженерии, в том числе получение нетрансгенных растений с заданными свойствами на основе технологий геномного редактирования. Биосинтез крахмала в клетках мякоти клубня картофеля происходит в цитозоле и пластидах с участием семи основных ферментов и завершается в крахмальной грануле (на ее поверхности или внутри) с привлечением еще около десятка ферментов. Так, нокаут гена GBSS кардинально повышает содержание амилопектина в крахмале, достигающее более 98 %, поэтому именно генотипы с нокаутом по указанному гену были получены раньше других генетически модифицированных форм картофеля с измененным крахмалом и протестированы в полевых условиях в качестве технической культуры. Крахмал с высоким содержанием амилопектина дает гели повышенной оптической прозрачности, устойчивости при центрифугировании, а также демонстрирует повышение максимальной и конечной температуры желатинизации и измененные реологические свойства. Если кроме гена GBSS ингибировать гены крахмалсинтаз SSII и SSIII, то крахмал образует гели, которые значительно стабильнее получаемых из обычного крахмала в условиях длительной заморозки и в циклах «замораживание-оттаивание». Ингибирование гена SBEI, кодирующего основной разветвляющий фермент, на практике не приводит к повышению количества амилозы в модифицированном картофеле. Однако совместное подавление экспрессии генов SBEI и SBEII позволяет получать крахмал с высоким содержанием амилозы (60-89 %) с примесью небольшого количества амилопектина. При усилении экспрессии фермента SBEII образуется крахмал с повышенной степенью разветвленности молекул амилопектина и укороченными цепями. При подавлении экспрессии SBEII, наоборот, степень разветвленности амилопектина снижается и возрастает количество удлиненных цепей. Нокаут гена GWD приводит к синтезу амилопектина со сниженным содержанием фосфатных групп и, соответственно, к уменьшению вязкости гелей на основе такого крахмала. Кроме того, скорость биокаталитического гидролиза крахмала с пониженным содержанием фосфатных групп уменьшается. Повышенный уровень экспрессии SSIV приводит к увеличению содержания крахмала в клубнях трансгенных растений как в теплице, так и в полевых условиях. На генетическом уровне можно также корректировать морфологию и кристалличность гранул крахмала. Как правило, морфологические признаки, в том числе физико-хими-ческие свойства крахмала, регулируются не одним-двумя генами, а генной сетью. Поэтому выявление локусов количественных признаков и идентификация диагностических маркеров на их основе позволяет применять методы маркер-ориентированной селекции (marker-assistant selection - MAS) для получения сортов картофеля, продуцирующих крахмал с заданными свойствами, который будет представлять собой оптимальное сырье для тех или иных отраслей промышленности.
Бесплатно
Гепатозащитные свойства дипепиридинодиоксипропилметилурацила при интоксикации животных нитратами
Статья научная
Оценивали эффективность использования дипепиридинодиоксипропилметилурацила (ДППОМУ) при острой нитратной интоксикации белых крыс. Определяли функциональную активность и морфологические изменения клеток печени крыс под влиянием нитрата натрия и после введения ДППОМУ.
Бесплатно
Статья научная
Наночастицы цинка (Zn НЧ) и оксида цинка (ZnO НЧ) рассматриваются как материалы с низкой токсичностью, поскольку Zn - один из важнейших микроэлементов в организме человека, он обычно присутствует в пищевых продуктах и используется в качестве пищевой добавки. В настоящее время наносоединения на основе цинка относятся к наиболее применяемым, однако данных, позволяющих оценить степень опасности наноматериалов (НМ) для млекопитающих, включая человека (в том числе эмбриотоксические эффекты), пока что явно недостаточно. Целью настоящей работы было изучение потенциально негативных последствий воздействия положительно заряженных наночастиц цинка (Zn НЧ) и оксида цинка (ZnO НЧ) размерностью 90 и 95 нм на метаболические процессы в организме крыс линии Wistar в период беременности и на развитие плода. Оценивали морфологические и биохимические показатели крови, морфофункциональное состояние печени, содержание эссенциальных макро- и микроэлементов в тканях, течение и исход беременности. Содержание эритроцитов (х1012/л), лейкоцитов (х109/л), гемоглобина (г/л), гематокрит (%) определяли на 21-е сут эксперимента с использованием автоматического анализатора URIT-2900 Vet Plus («URIT Medical Electronic Group Co., Ltd», Китай), активность аланинаминотрансферазы (АлАТ), аспартатаминотрансферазы (АсАТ) и лактатдегидрогеназы (ЛДГ) - на автоматическом биохимическом анализаторе CS-T240 («DIRUI Industrial Co., Ltd», Китай) с применением коммерческих биохимических наборов для ветеринарии ДиаВетТест (Россия). Содержание макро- и микроэлементов оценивали методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии с использованием масс-спектрометра Elan 9000 и атомно-эмиссионного спектрометра Optima 2000V («Perkin Elmer», США). В эксперименте не были выявлены эмбрио-фетальные патологии. Отмечалось достоверное повышение содержания эритроцитов и гемоглобина при введении Zn НЧ. Поступление ZnО НЧ приводило к развитию умеренного лейкоцитоза. Рост активности ферментов (АлАТ, АсАТ, ЛДГ) указывал на развивающиеся деструктивные процессы в ткани печени, интенсивность которых прямо зависела от дозы и вида наночастиц. Биохимические исследования крови подтвердили потенциальный гепатотоксический эффект Zn НЧ и ZnO НЧ, о котором также свидетельствовала микроструктурная реорганизация печени, отражающая, с одной стороны, процессы дистрофии и цитолиза, с другой - регенерацию и функциональную активизацию органа, что можно рассматривать как компенсаторные (адаптационные) реакции на токсическое действие указанных наночастиц. По степени выраженности этих явлений, учитывая сопоставимые дозы, ZnО НЧ следует отнести к наиболее токсичным по сравнению с Zn НЧ. Введение Zn НЧ и ZnO НЧ в оцениваемых дозировках не приводило к критическим изменениям общего пула макро- и микроэлементов, а также содержания Zn в печени крыс и тканях плода. Происходило накопление некоторых эссенциальных элементов, что, однако, не влияло на течение и исход беременности.
Бесплатно
Статья обзорная
Авторы считают, что объяснение накопленных данных об обменных процессах у высокопродуктивных жвачных животных, которое пока что остается в рамках существующей физиолого-биохимической парадигмы, требует углубленной интерпретации на принципиально новой экспериментальной и концептуальной основе, предполагающей анализ комплексных взаимосвязей совокупности объектов и их функций, которые ранее не рассматривались. Во-первых, под иным углом зрения надлежит подходить к биохимизму внутриклеточной компартментализации, учитывая строгую взаимную комплементарность функционирования митохондриального цикла Кребса и цитоплазматических процессов гликолиза и глюконеогенеза с пероксисомальным глиоксилатным циклом. Принципиальную возможность функционирования цикла двууглеродных кислот (глиоксилатного цикла) у высокопродуктивных жвачных авторы впервые постулировали, получив экспериментальные данные о проявлении каталитической активности его ключевых ферментов - изоцитратлиазы (КФ 4.1.3.1) и малатсинтазы (КФ 4.1.3.2) (В.П. Галочкина с соавт., 2012). Наличие этих ферментов позволяет синтезировать дефицитную глюкозу из уксусной кислоты, поступающей в больших количествах из содержимого рубца. Жвачные считаются физиологически гипогликемичными животными. Филогенетически сложилось, что их основной корм - грубая растительная пища, увеличивающая долю ацетата в содержимом рубца. Легкогидролизуемые углеводы в содержимом рубца снижают процент ацетата и повышают долю пропионата и бутирата, что результируется в понижении рН (M. Oba с соавт., 2015). При перманентном дефиците глюкозы повышается соотношение соматотропина и инсулина, что свидетельствует об активизации метаболически неэффективного процесса глюконеогенеза. Одновременно в крови возрастает концентрация неэтерифицированных жирных кислот, указывающая на рост липолиза в жировых депо. Отмечается низкое отношение количества инсулина и глюкагона при увеличении концентрации мочевины. Снижается жирность молока (F. Piccioli-Cappelli с соавт., 2014). Пероксисомы частично способны осуществлять β-окисление жирных кислот до 13-го углеродного атома, что снимает напряженность с цикла Кребса и потенцирует изменения его метаболической направленности. Авторы рассматривают глиоксилатный цикл в организме животного как возможность форсифицировать обмен веществ и продуктивность. Путь окисления двууглеродных кислот энергетически более экономичен и эффективен, чем окисление в цикле трикарбоновых кислот, поскольку глиоксилатный цикл представляет собой укороченный цикл трикарбоновых кислот, способный функционировать, исключая лимитирующие реакции с участием изоцитратдегидрогеназы и α-кетоглутаратдегидрогеназы (В.П. Галочкина с соавт., 2011). Во-вторых, обязательному рассмотрению подлежат новые гипотетические положения о ведущей роли в регуляции обмена веществ многофакторных взаимосвязей между моно- и мультимолекулярными констелляциями (как временно образующимися, так и постоянно действующими) моно- и полимерных биологически активных веществ, гормонов и ферментов. В эту обширную специфическую группу входят инсулин, пероксисомальный цистеамин, глиоксилевая кислота, кислород, гидропероксид и оксидазы D-аминокислот. Излагаемые в статье теоретические положения прошли первичную валидацию в модельных экспериментах на интенсивно откармливаемых бычках с применением агониста β-адренэргических рецепторов кленбутерола.
Бесплатно
Статья научная
Известно, что промышленное инкубирование яиц, сопровождающееся различными стрессовыми воздействиями, приводит к ранней эмбриональной гибели. В связи с этим актуально применение экологически безопасных способов профилактики негативных стрессовых воздействий уже в эмбриогенезе. Целью настоящей работы было изучение влияния естественных метаболитов на гистологическую структуру фабрициевой сумки и общую резистентность цыплят. Исследования проводили на инкубационных яйцах кур ( Gallus gallus ) яичного кросса Шейвер 2000 (Shaver 2000, «Hendrics Genetics Company», Голландия) в условиях ФГУП ППЗ «Птичное», (Московская обл.) в 2011 году. За 3-4 ч перед закладкой в инкубатор на поверхность скорлупы из пульверизатора наносили водный раствор коламина, янтарной кислоты и серина в концентрациях соответственно 0,1; 0,1 и 0,2 %, а на 19-е сут - 0,1 % водный раствор коламина. Препараты предварительно растворяли в дистиллированной воде при 18-22 °C. В качестве контроля использовали партию яиц, которую не подвергали обработкам...
Бесплатно
Гистоморфометрия яичек и характеристика сперматозоидов у баранов (Ovis aries L.) породы Lori
Статья научная
Порода овец Lori - один из важных генетических ресурсов в регионе Zagros (Иран). Детализированное понимание процессов репродукции у овец этой породы важно для оптимального использования их потенциала. Однако исследования репродуктивных параметров у иранских овец немногочисленны. Настоящая работа была направлена на изучение гистологии яичка и определение показателей качества сперматозоидов у баранов Lori. Для исследования отобрали 10 здоровых особей 2-3-летнего возраста. После забоя семенники удаляли и из эпидидимиса извлекали сперму. Известно, что определение объема семенников и характеристик семенных канальцев служит важным показателем в оценках зрелости и сперматогенеза. Средние значения массы, объема, длины и диаметра яичка у баранов составляли соответственно 237,00±6,56 г, 235,30±3,77 см3, 9,81±0,32 см и 7,63±0,42 см. Исследование гистологических срезов яичка, окрашенных гематоксилином и эозином, показало, что средний диаметр, просвет и высота эпителия в семенных канальцах равняются соответственно 220,04±8,73 мкм, 125,10±13,99 мкм и 65,68±13,54 мкм...
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время наблюдается интенсификация производства мяса бройлеров, в связи с чем увеличивается число исследований, посвященных оптимизации и приведению к нормативам микроклимата в помещениях для выращивания птицы. При этом уделяется недостаточно внимания воздействию параметров микроклиимата на дыхательный аппарат птиц. В представленной работе впервые показано, что циркуляция воздуха в закрытых помещениях способствует поддержанию продуктивности, улучшению гистологической структуры и гистохимического статуса трахеальной стенки у цыплят-бройлеров. Цель эксперимента - определение гистологической и гистохимической структуры трахеальной стенки у цыплят-бройлеров ( Gallusgallus domesticus ) кросса Ross 308, которые содержались в вентилируемых помещениях или при отсутствии циркуляции воздуха. Исследование было выполнено в 2020-2021 годах на птицефабрике ООО «Челны-Бройлер» (Республика Татарстан). Цыплят-бройлеров кросса Ross 308 выращивали до 39-суточного возраста в пяти закрытых производственных корпусах, которые различались по равномерности распределения воздушных потоков и циркуляции воздуха (пять групп по 35 гол. в каждой). При морфометрических исследованиях использовали 175 образцов трахей бройлеров всех групп (средняя живая масса 2500 г). Обзорные препараты (по три среза для каждого образца, всего 525 препаратов) получали окрашиванием гематоксилином и эозином. Для гистохимических исследований кислых и нейтральных муцинов срезы окрашивали комбинированным методом выявления полисахаридов с применением реакции Шифф-йодной кислоты (ШИК-реакции) и альцианового синего по методикам, рекомендованным «ООО Лабико» (Россия). В помещениях, где содержались II, III и IV контрольные группы, отсутствовала циркуляция воздуха, в залах выращивания птиц из I и V опытных групп были установлены циркуляционные осевые вентиляторы SF-550-02 («AgroKurs», Россия; производительность 8,5 тыс. м3/ч). Циркуляционные вентиляторы запускали с 10-суточного возраста бройлеров. Недостаточность циркуляции воздушных потоков в залах выращивания птиц вызывала деструктивные изменения слизистой оболочки трахеи, которые выражались в разрастании собственной пластинки слизистой, отеке, уменьшении высоты эпителия, разрушении ресничек. Это приводило к метаплазии эпителия и нарушению мукоцилиарного транспорта. Так, у птицы в I опытной группе толщина слизистой оболочки и входящей в ее состав собственной пластинки оказалась минимальной - соответственно 147,2±3,3 и 129,1±3,1 мкм, в III контрольной группе эти показатели были максимальными - 404,7±9,4 мкм и 395,7±9,4 мкм (p ≤ 0,01). Толщина эпителиального слоя трахеи была достоверно выше в I и V опытных группах (в среднем на 14 %) в сравнении со II, III и IV контрольными группами (p ≤ 0,01). Отсутствие циркуляции воздуха в помещениях привело к достоверному снижению высоты ресничек во II, III и IV группах соответственно на 39,5; 58,1 и 67,5 % по отношению к I и V группам (p ≤ 0,01). Прирост живой массы птицы в 5-недельном возрасте в I опытной группе был выше в сравнении со II, III и IV контрольными группами соответственно на 6,5; 3,2 и 7,1 % (p ≤ 0,05). Полученные гистологические препараты позволяют предположить наличие у птиц в пласте эпителия трахеи простых многоклеточных эндоэпителиальных желез. Таким образом, при обеспечении достаточной циркуляции воздушных потоков в закрытом помещении толщина слизистой оболочки и собственной пластинки уменьшается, а толщина эпителиального слоя и высота ресничек трахеи увеличиваются. Эти показатели состояния птицы могут служить индикаторами благоприятных условий содержания.
Бесплатно
Глубокая переработка вторичных продуктов птицеводства для разных направлений использования
Статья научная
Конкурентоспособность технологий мясоперерабатывающего производства связана с организацией глубокой переработки белоксодержащего сырья. В тушах животных и птицы на соединительные ткани приходится 16 %, что составляет значительный сырьевой ресурс. У птицы в качестве вторичного коллагенсодержащего сырья исследовали кожу (J. Stachowiac с соавт., 2004), шеи и мясокостные остатки после механической обвалки тушек (М.И. Кременевская с соавт., 2016; P.F. De Almeida с соавт., 2013), трахеи кур, уток и страусов (T. Jaroenviriyapap с соавт., 2009). Для переработки и выделения коллагена из такого сырья используют кратковременный высокотемпературный гидролиз, гидролиз кислотами (K.A. Munasinghe с соавт., 2014), ферментами - папаином и пепсином (P. Hashim с соавт., 2014), алкалазой и трипсином (Z. Khiari с соавт., 2014), микробными культурами (А.Ю. Полетаев с соавт., 2011; О.В. Зинина с соавт., 2013). Глубокая переработка вторичного коллагенсодержащего сырья в мясной промышленности позволит снизить существующий дефицит пищевого и кормового белка, расширить ассортимент и увеличить объемы выпуска высококачественных мясных продуктов и легкоусвояемых кормов с низкой себестоимостью, улучшить экологическую ситуацию. Для фармакологии представляют интерес короткие пептиды, регуляторная функция которых известна давно и используется в медицине (А.Д. Неклюдов с соавт., 2007). Их тоже можно выделять при глубокой переработке туш животных и птицы. Значение коллагена в пищевом рационе также связывают с обеспечением иминокислотами, имеющими в молекуле группу -NH (пролин, оксипролин) и необходимыми для формирования тканей (S. Busche, 2011). Различные методы переработки коллагенсодержащего сырья позволяют получать белковые продукты с заданными свойствами для использования в пищевой, кормовой и других отраслях промышленности.
Бесплатно
