Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1731
Картофель: новый взгляд на традиционный пищевой продукт и его употребление в виде сока (обзор)
Статья обзорная
Традиционно картофель употребляют в термически обработанном виде (вареном, жареном, запеченном), при этом значительная часть полезных свойств теряется (A.D. Fabbri с соавт., 2015; J. Tian с соавт., 2016). При такой обработке заметно изменяются минеральный и витаминный состав продукта, содержание пищевых волокон и активность вторичных метаболитов (J. Tian с соавт., 2016; A.T. Popova, 2019). Здоровой альтернативой термически обработанному картофелю может стать свежевыжатый картофельный сок. О его использовании в народной медицине известно с начала XIX века (J.E. Vlachojannis с соавт., 2010), в то же время лишь единичные научные исследования описывают физиологические эффекты, которые оказывает употребление картофельного сока на организм экспериментальных животных и человека. Один из уникальных компонентов картофельного сока - «резистентный крахмал» (L. Copeland с соавт., 2009), который не усваивается в организме человека (P.J. Butterworth с соавт., 2011) и положительно влияет на микробиоту кишечника (I. Martínez с соавт., 2010), нормализует содержание инсулина и глюкагоноподобного пептида-1 в сыворотке крови (A.A. Rashed с соавт., 2022). Из всех известных на сегодняшний день растительных белков белок картофеля оказался наиболее сбалансированным по незаменимым аминокислотам и биодоступным для человека (M. Hussain с соавт., 2021). Ингибиторы протеаз, входящие в его состав, способны регулировать пищеварение и оказывать терапевтическое действие при ожирении (S. Komarnytsky с соавт., 2011; S. Nakajima с соавт., 2011), пататин обладает гиполипидемическим (J. Wu с соавт., 2021), гипотензивным (Y. Fu с соавт., 2019), антиоксидантным и антипролиферативным свойствами (Y. Sun с соавт., 2013). Сырой картофель и полученный из него сок содержат высокие концентрации аскорбиновой кислоты (K.A. Beals с соавт., 2019), витаминов группы В, калия, фосфора, кальция, магния, железа и цинка (K. Zaheer с соавт., 2016; Г.И. Пискун, 2023), необходимых для поддержания здоровья. Сорта картофеля с фиолетовой, красной и желтой окраской клубней - богатейший источник полифенолов, в первую очередь фенольных кислот и антоцианов (Е.П. Шанина, 2013; H. Akyol с соавт., 2016; И.В. Ким с соавт., 2020). Наиболее спорными с точки зрения возможной пользы для здоровья остаются гликоалкалоиды картофеля соланин и хаконин. С одной стороны, их среднее содержание в клубнях картофеля достаточно мало для того, чтобы вызвать симптомы отравления у человека (K. Nishie с соавт., 1971), с другой стороны, в эксперименте с чистыми экстрактами гликоалкалоидов доказано холинблокирующее, антихолинэстеразное (В.А. Воронов с соавт., 2023) и цитотоксическое действие последних (M. Friedman, 2015; D.K. Zhao с соавт., 2021; M.L. Lanteri с соавт., 2023). В настоящем обзоре обсуждаются как потенциальная опасность выявленных эффектов для здоровья человека, так и перспективы использования продукта для коррекции иммунодефицитных состояний, профилактики и лечения онкологических заболеваний (D.K. Zhao с соавт., 2021; M.L. Lanteri с соавт., 2023). Приводятся сведения о современных способах биодетоксикации гликоалкалоидов картофеля (R.C. Hennessy с соавт., 2020). Описываются отдельные исследования биологических эффектов экстракта кожуры картофеля (N. Singh с соавт., 2008) и картофельного сока (R. Muceniece с соавт., 2008; V. Bartova с соавт., 2018). Приведенные сведения показывают, что именно в картофельном соке содержатся все полезные вещества сырого картофеля в их нативном виде. Перспективы использования картофельного сока для функционального питания очевидны, однако еще предстоит определить оптимальные технологические приемы для его массового производства с сохранением биологической активности компонентов.
Бесплатно
Статья научная
За последние десятилетия в атмосфере Земли произошли колоссальные изменения, вызванные антропогенным воздействием, которые повлияли на естественную среду обитания живых организмов. Развитие животноводства на основе ускоренного селекционного процесса способствовало созданию многочисленных пород для обеспечения растущих потребностей человека. Однако у таких пород нарушена стрессоустойчивость и снижена адаптационная способность. Точная идентификация экологических факторов, влияющих на качество семени, имеет важное значение для улучшения воспроизводительной функции быков. В представленной работе влияние метеорологического фактора (атмосферное давление) в день взятия эякулятов на количество и качество семени изучали на 35 быках-производителях голштинской породы в возрасте от 2 до 10 лет. Семя собирали дважды, с 10-15-минутным интервалом. Взятие, оценку, замораживание и оттаивание семени проводили согласно «Национальной технологии замораживания и использования семени племенных быков-производителей» (М., 2008). Данные об атмосферном давлении получали от метеорологических служб Москвы и Московской области. Даты эксперимента условно разделили следующим образом: с давлением ниже 744,9 мм рт. ст. (1 сут); 745,0-754,9 мм рт. ст. (6 сут); 755,0-764,9 мм рт. ст. (9 сут); 765,0-774,9 мм рт. ст. (7 сут); 775,0 мм рт. ст. и выше (8 сут). Всего исследовали 472 эякулята. Определяли объем эякулята (мл), концентрацию (млрд/мл) и подвижность (%) нативного семени, общее число сперматозоидов в эякуляте (млрд), количество и процент выбракованного семени, а также подвижность сперматозоидов с поступательными движениями (ППД) сразу после замораживания-оттаивания и через 5 ч инкубации при 38 °С. Основными критериями качества семени считали число замороженных доз и косвенные потери семени в дозах. Показано, что атмосферное давление существенно влияло на количество и качество спермопродукции. Наблюдалась достоверная разница (Р 775,0 мм рт. ст. При 745,0-754,9 и 755,0-764,9 мм рт. ст. количество выбракованного семени составляло 54,39±4,66 % против 39,29±6,53 %. Установлено, что быки-производители в возрасте 2,5-5,0 лет более устойчивы и лучше адаптированы к изменениям атмосферного давления. При относительно низком атмосферном давлении (менее 755,0 мм рт. ст.) семя, полученное от этих быков, не выбраковывали. С ростом атмосферного давления сокращалась выбраковка нативной спермы по активности. Выявлена четкая зависимость между снижением подвижности сперматозоидов после 5-часовой инкубации при 38 °С и увеличением атмосферного давления. Лучший показатель по количеству выделенных сперматозоидов получен при 760,0 мм рт. ст. у животных всех возрастных групп. При атмосферном давлении выше 775,0 мм рт. ст. число эякулятов, имевших более 5 млрд сперматозоидов, оказалось наименьшим. Таким образом, атмосферное давление существенно влияет на показатели спермопродукции в зависимости от возраста. Предлагается корректировать график взятия семени от быков-производителей на племпредприятиях с учетом показателей атмосферного давления. В случае если в течение продолжительного периода давление держится свыше 775 мм рт. ст., следует ограничить использование животных или сдвинуть график их эксплуатации.
Бесплатно
Статья научная
За последние десятилетия бройлерное птицеводство достигло существенных успехов в реализации продуктивных качеств птицы, в большей степени за счет совершенствования кормления. При добавлении различных ингредиентов в рационы изменяются качественные характеристики мяса птицы, его безопасность и польза для здоровья человека. В настоящей работе впервые установлено влияние повышения доз отдельных ингредиентов на качественные характеристики грудных мышц цыплят-бройлеров. Нашей целью была оценка качественных характеристик мяса цыплят-бройлеров при добавлении в их рацион различных нутриентов (белков, жиров, углеводов). Исследования проводили в ФНЦ биологических систем и агротехнологий РАН в 2023 году на цыплятах-бройлерах ( Gallus gallus L.) мясного кросса Arbor Acres. Было сформировано четыре группы ( n = 30 в каждой) 7-суточных цыплят-бройлеров с живой массой 183,8±6,48 г. Контрольная группа получала рацион, сбалансированный по рекомендациям Всероссийского научно-исследовательского и технологического института птицеводства. В рационе I опытной группы было увеличено содержание белка за счет добавления в рацион казеина (10 % от сухого вещества, СВ), во II опытной группе - углеводов (10 % декстрозы от СВ рациона), в III опытной группе - жира (10 % подсолнечного масла от СВ рациона). Стартовый рацион состоял из полнорационного комбикорма ПК-0 с 0 по 10-е сут, ростовой - из ПК-5 с 11-х по 20-е сут, финишный - из ПК-6 с 21-х по 35-е сут. В состав корма входили пшеница, ячмень, кукуруза, соя, подсолнечный и соевый шроты, подсолнечное масло, известняковая мука, поваренная соль, мясная мука, аминокислоты, витаминно-минеральный премикс («Коудайс МКорма», Россия) в количестве 2,5 % на 1 т. Цыплята имели свободный доступ к корму и воде. Длительность эксперимента составила 35 сут. Убой цыплят осуществляли в возрасте 42 сут, после 24-часовой выдержки при температуре 2-4 °С отбирали левую большую грудную мышцу. В образцах оценивали содержание влаги и сухого вещества (ГОСТ 33319-2015), белка (ГОСТ 25011-2017), жира (ГОСТ 23042-2015), золы (ГОСТ 31727-2012), аминокислотный (ГОСТ 34132-2017) и жирнокислотный состав (ГОСТ Р 55483-2013). Элементный состав мяса по 25 показателям (Al, As, B, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, I, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, Se, Si, Sn, Hg, Sr, V, Zn) определяли методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии. Озоление биосубстратов осуществляли с использованием микроволновой системы разложения MD-2000 DV («PerkinElmer», США). Содержание элементов в полученной золе оценивали с использованием масс-спектрометра Elan 9000 («PerkinElmer», США) и атомно-эмиссионного спектрометра Optima 2000 V («PerkinElmer», США). Добавление к рациону птицы из I опытной группы казеина способствовало увеличению содержания в грудных мышцах сухого вещества на 1,5 %, белка - на 1,6 %, стеариновой жирной кислоты - на 0,4 %, аргинина - на 1,6 %, лизина - на 1,6 %, тирозина - на 0,7 %, фенилаланина - на 0,8 %, гистидина - на 0,7 %, лейцина + изолейцина - на 2,2 %, метионина - на 0,6 %, пролина - на 0,7 %, треонина - на 1,0 %, аланина - на 2,4 %, глицина - на 0,8 %, Fe - на 89,7 %, Zn - на 61,1 %, Co - на 200 % и снижению концентрации B на 29,4 %, Ni - на 50,0 % и As - на 37,5 % по сравнению с контролем. Высокоуглеводная диета во II опытной группе привела к повышению содержания сухого вещества на 1,1 %, олеиновой кислоты - на 1,1 %, аргинина - на 1,3 %, лизина - на 1,2 %, фенилаланина - на 0,7 %, гистидина - на 0,5 %, метионина - на 0,3 %, пролина - 0,5 %, треонина - на 0,8 %, аланина - на 2,3 % и снижению количества пальмитиновой жирной кислоты на 1,2 %, Cu - на 40,8 %, I - на 25,0 %. Увеличение в рационе количества растительных жиров относительно нормы в III опытной группе привело к повышению содержания в грудных мышцах сухого вещества на 1,8 %, жира - на 0,7 %, белка - на 1,1 %, линолевой кислоты - на 2,4 %, линоленовой - на 0,4 %, олеиновой - на 2,9 %, аргинина - на 0,3 %, Co - на 50,0 % и снижению содержания пальмитиновой кислоты на 0,8 %, стеариновой - на 0,3 %, глицина - на 0,2 %, Ca - на 40,0 %, Fe - на 22,5 %, I - на 25,0 %, As - на 75,0 %, B - на 35,3 %. Таким образом, дополнительное введение 10 % нутриентов различных классов в рационы цыплят-бройлеров мясного кросса Arbor Acres оказывало заметное влияние на качественные характеристики грудных мышц.
Бесплатно
Статья научная
Хром относится к биогенным элементам, которые необходимы для нормального развития и функционирования организма. Он регулирует синтез жиров, углеводный обмен и содержание глюкозы в крови. Известно о положительном влиянии добавок хрома при его использовании в кормлении молодняка кур. Данные о влиянии микродобавок хрома на процессы пищеварения в научной литературе малочисленны, а на животных с хронической фистулой кишечника отсутствуют. В настоящей работе на курах-несушках с дуоденальной фистулой впервые показано, что при введении в рацион микродобавки хрома в пищеварительном тракте кур изменяется активность ферментов, которые по-разному реагируют на присутствие тяжелого металла в неодинаковых по ингредиентному составу кормах. При этом также изменяются биохимические показатели крови: содержание амилазы, трипсина, глюкозы, триглицеридов, общего белка, мочевой кислоты, щелочной фосфатазы. Целью работы было изучение влияния микродоз (100 мкг/кг корма) добавки Cr2O3 на пищеварение и биохимию крови у кур-несушек, получающих разные по ингредиентному составу корма...
Бесплатно
Кишечный иммунитет у птиц: факты и размышления (обзор)
Статья обзорная
Иммунная система кишечника играет важнейшую роль в поддержании иммунной защиты организма, поскольку представляет собой передовую линию столкновения с различными патогенами, поступающими с кормом и способными колонизировать клетки и ткани хозяина. При этом роль защитных механизмов кишечника трудно переоценить. Процессы обучения распознаванию «свой—чужой», происходящие в кишечнике, относятся к основополагающим для выработки как эффективной иммунной защиты, так и толерантности к различным нутриентам. При этом микроструктурные изменения в кишечнике, в частности в слизистой, отвечают за снижение ассимиляции нутриентов. Следовательно, его состояние определяет здоровье птицы, эффективность использования питательных и биологически активных веществ, что, в свою очередь, связано с ростом и развитием, конверсией корма и другими важными промышленными показателями в птицеводстве. В обзоре обобщены современные представления о развитии и морфофункциональных особенностях защитных иммунологических механизмов кишечника у птиц. Особое внимание уделено возможности иммуномодуляции в кишечнике посредством использования эффективной комбинации различных биологически активных веществ.
Бесплатно
Классификация семян облепихи на основе использования методов вариационной статистики
Статья научная
Методами вариационной статистики оценивали эмпирическое распределение стереометрических показателей семян облепихи на принадлежность вариантов к различным генеральным совокупностям. Рассматривается возможность разделения семян, из которых формируются мужские и женские растения, на основе интервалов соотношений линейных проекций.
Бесплатно
Статья обзорная
Сельскохозяйственные растения не способны достичь максимальной продуктивности, если постоянно подвергаются стрессовым воздействиям. При стрессе растения генерируют многокомпонентный метаболический, физиологический и генетический стрессовый ответ, позволяющий им адаптироваться к неблагоприятным условиям. Так, часть содержимого клетки может перевариваться, катаболически высвобождая энергию и вещества для выживания. Этот процесс известен как автофагия (J.H. Hurley с соавт., 2017). Кроме того, часть клеток может отмереть, чтобы позволить другим выжить. Механизм гибели в подобном случае запрограммирован природой и называется программированной клеточной смертью (ПКС) (W.G. van Doorn с соавт., 2011). Оба указанных процесса свойственны всем типам эукариотических клеток и представляют собой эволюционно высококонсервативные программы. Они имеют исключительно важное значение для роста и развития растений, а также для стрессового ответа и выживания в неблагоприятных условиях. Автофагию и ПКС широко изучают на животных и дрожжевых клетках, начиная с 1960-х годов, но на растениях такие исследования проводятся относительно недавно...
Бесплатно
Статья обзорная
Диагностика ретровирусных инфекций и предупреждение их распространения у животных сельскохозяйственных видов (в частности, низкая эффективность вакцинации) до сих пор все еще недостаточно разработаны прежде всего в связи с тем, что каскад событий, лежащий в основе взаимодействия ретровируса с объектом заражения имеет сложную иерархию и реализуется на разных уровнях организации - молекулярном (включая клеточные органеллы), собственно клеточном и надклеточном, связанным с функцией клеточных сетей иммунной системы. В настоящей работе представлен обзор собственных и имеющихся в литературе данных о взаимодействии ретровирусного патогена (на примере вируса бычьего лейкоза - bovine leukemia virus, BLV) с внутренними структурами клеток-мишеней. Анализ этих результатов позволил нам предположить, что ключевым фактором, определяющим интеграцию провирусной ДНК в геном хозяина при ретровирусной инфекции, может быть снижение внутриклеточного контроля транспозиций мобильных генетических элементов, тесно связанных по происхождению с ретровирусными инфекциями...
Бесплатно
Статья обзорная
Широкое распространение вирусных инфекций, легкость преодоления видовых барьеров вирус-специфичности требуют определить критические стадии в процессах взаимодействия вирусов с многоклеточными организмами млекопитающих и ключевые молекулярно-генетические системы для каждой из стадий. К настоящему времени уже накоплено большое количество данных о разнообразии и сложности таких систем, а также вовлеченности в них широкого спектра метаболических путей. В этой связи особую актуальность приобретает выявление в них некоторых элементов, общих для разных инфекционных процессов. Настоящий обзор предлагает такой подход на примере анализа основных событий при инфицировании крупного рогатого скота вирусом бычьего лейкоза (BLV). В соответствии с критическими стадиями выделены системы, участвующие в проникновении генетического материала BLV в цитоплазму клеток хозяина, угнетении врожденного и адаптивного иммунитета, а также во взаимодействии между геномами провируса BLV и геномом хозяина. В трансмембранных системах хозяина присутствуют непосредственные участники рецепции вирусных белков (G.Yu. Kosovskii с соавт., 2017; V.I. Glazko с соавт., 2018; L. Bai с соавт., 2019; H. Sato с соавт., 2020) и факторы, модифицирующие оболочечные белки вирусов при их размножении в клетках хозяина (A. De Brogniez с соавт., 2016; W. Assi с соавт., 2020). Как и в случае оболочечных белков BLV, у SARS-CoV-2 (COVID-19) модификации белков шипа оказывают существенное влияние на патогенность (M. Hoffmann с соавт., 2020). Патогенность и BLV, и COVID-19 во многом определяется их угнетающим действием на врожденный и адаптивный иммунитет, в частности через активацию Т-регуляторных клеток и повышение экспрессии рост-трансформирующего фактора TGF-b (L.Y. Chang с соавт., 2015; G.Yu. Kosovskii с соавт., 2017; W. Chen с соавт., 2020). Внутриклеточные механизмы защиты от ретротранспозиций, рекомбинаций между вирусами и ретротранспозонами хозяина, формирования новых элементов регуляторных сетей хозяина типа микроРНК, интеграции провирусной ДНК в геном хозяина тесно связаны и контролируются системами интерферирующей РНК (RNAi) с участием их ключевого гена dicer1 (P.V. Maillard с соавт., 2019; E.Z. Poirier с соавт., 2021; G.Y. Kosovsky с соавт., 2020). Можно ожидать, что именно эти системы обеспечивают определенную устойчивость генома к встраиванию в него экзогенного генетического материала и ограничение активных транспозиций собственных мобильных генетических элементов. По-видимому, именно полигенность контроля перечисленных критических стадий вирусных инфекций приводит к сложностям прогноза и предупреждения их развития.
Бесплатно
Статья научная
Проблема нарастающих изменений климата и их влияния на сельскохозяйственный сектор экономики приобрела особую остроту и глобальный масштаб. Вклад деятельности человека в такие изменения становится все более весомым. В этой связи активизировались исследования по оценке региональных агроклиматических последствий глобальных климатических изменений для поиска приемом адаптации к ним. Цель представленной работы состоит в оценке уязвимости и адаптации полеводства к изменяющемуся климату в зоне осушаемых земель европейского Нечерноземья - региона с гумидным климатом и ограниченными тепловыми ресурсами. Хотя термические условия для возделывания культур здесь становятся благоприятнее вследствие роста теплообеспеченности, учащающиеся сверхобильные осадки приводят к резкому переувлажнению посевов, вызывая значительные недоборы урожая и потерю его качества. Новизна исследования заключается в установлении сдвига границ уязвимых территорий с учетом дифференциации зоны осушаемых земель Нечерноземья Европейской России на подзоны по природно-ландшафтному признаку со сменой существующих агроландшафтов и систем ведения земледелия в широтной поясности, включая термодефицитные области. Показано, что высотная ярусность ландшафтов зоны осушаемых земель в теплеющем климате также оказывает влияние на величину и повторяемость обильных осадков и должна учитываться при регионализации адаптационных мер и стратегий, что для этой зоны сделано впервые. Изменения термического фона и характера атмосферного увлажнения проанализированы на стадии формирования конечного урожая озимых зерновых и зернофуражных злаков и интенсивного накопления биомассы силосных и сенных культур для двух периодов, различающихся по степени антропогенного влияния на климат (1945-1980 и 1981-2017 годы). С использованием аналитических (выбор агроклиматических индикаторов, частотный анализ) и математических методов анализа и обработки данных (тренд-анализ и сглаживание временных рядов, функциональный анализ) выявлен расширяющийся в северном направлении охват территорий, подверженных возрастающему риску переувлажнения посевов (учащение высоких температур приводит к интенсификации испарения и, как результат, к усилению конвекции). На основе имитационного моделирования агроклиматических условий до 2030 года также показано, что в перспективе наиболее уязвимыми к резкому переувлажнению оказываются северные и заболоченные области. То есть, наряду с особенностями атмосферной циркуляции (с усилением циклонической активности), термический фактор в сочетании со свойством подстилающей поверхности (степенью ее увлажненности) вносит все более значимый вклад в усугубление переувлажнения. Важная роль в проявлении эффектов атмосферного переувлажнения в отношении состояния посевов также отводится текстуре почв. Адаптация полеводства к изменению климата рассматривается как комплекс мер, направленных на эффективное управление взаимосвязанными изменениями теплового режима в деятельном слое атмосферы и составляющих водного баланса подстилающей поверхности, включая поверхностные слои почвы. Оценка адаптации осуществляется с учетом агроклиматических, почвенных и ландшафтных особенностей природно-земледельческих подзон, входящих в зону осушаемых земель Нечерноземья Европейской России, и состоит как в оптимизации мелиоративных приемов, так и в совершенствовании технологий возделывания культур и планирования землепользования. Также важно отметить, что рост поступления в атмосферу загрязняющих веществ техногенного происхождения негативно сказывается на количестве и качестве выпадающей влаги, и это требует целенаправленного контроля за соблюдением экологических нормативов.
Бесплатно
Статья научная
Актуальная задача сельскохозяйственного производства в условиях радиоактивного загрязнения территории - получение продукции животноводства (мясо, молоко), соответствующей санитарно-гигиеническим требованиям. Комплексное применение агротехнических и агромелиоративных мероприятий не позволяет более чем в 2,0-2,5 раза уменьшить переход 137Cs из кормов в молоко и мясо. В то же время использование сорбентов из класса ферроцинсодержащих препаратов (ФСП - ферроцин, бифеж, болюсы и брикеты соли-лизунца) способствует получению продукции, соответствующей принятым нормативам. В настоящее время при ведении животноводства на радиоактивно загрязненных территориях успешно применяют фармакопейный ферроцин и ферроцин-2. Обоснование оптимальных доз ферроцина мелкой дисперсности при скармливании животным предполагает исследование возможных токсических эффектов препарата, так как при поступлении в желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) он может сорбировать эссенциальные элементы, необходимые для жизнедеятельности. В проведенных экспериментах мы изучали влияние разных доз гексацианоферрата (II) калия-железа (III) с диаметром частиц 0,002 мм на физиологическое состояние модельных объектов - лабораторных крыс линии Вистар. Подопытные животные (живая масса 250±20 г, возраст 3 мес) в течение 30 сут получали с рационом ферроцин в дозах 11,6; 23,2 и 32,4 мг/кг. Препарат представлял собой мелкодисперсный порошок темно-синего цвета, без запаха, практически нерастворимый в воде, спирте, эфире. Определяли количество гемоглобина, эритроцитов и лейкоцитов в периферической крови, морфологический состав лейкоцитов, содержание SH-групп, белка и процентное соотношение его фракций в плазме крови, концентрацию малонового диальдегида, активность каталазы и супероксиддисмутазы в плазме и эритроцитах периферической крови, синтез ДНК (общий и репаративный) и содержание металлотионеинов в лимфоцитах селезенки, клеточность и индекс массы органов (печень, почки, селезенка). Учитывали общее состояние крыс, аппетит, реакцию на внешние раздражители и функциональное состояние ЖКТ. Показано, что оптимальная суточная доза препарата составляет 11,6 мг/кг. С ее повышением до 23,2 и 32,4 мг/кг наряду c развитием защитно-компенсаторных реакций наблюдались негативные эффекты. Так, в плазме периферической крови отмечали увеличение общего содержания белка за счет фракций α-, β- и γ-глобулинов при одновременном снижении доли альбумина. В лимфоцитах селезенки на фоне уменьшения клеточности органа регистрировали активацию синтеза ДНК и интенсификацию репаративных процессов. По клинико-гематологическим показателям, а также по общему состоянию животных, поедаемости корма, реакции на внешние раздражители и функциональному состоянию ЖКТ различий между опытными и контрольной группами не обнаружили. Предполагается, что выявленные изменения могут быть обусловлены не только дефицитом эссенциальных элементов в связи с их сорбцией в ЖКТ, но и поступлением железа.
Бесплатно
Статья научная
Ген DREB кодирует транскрипционный фактор DREB (dehydration-responsive elementbinding), участвующий в ответе растения на засуху, засоление, высокую температуру. Транскрипционные факторы DREB при абиотическом стрессе индуцируют экспрессию множества генов, связанных с зависимой и не зависимой от абсцизовой кислоты передачей сигнала. Эволюционно многие дикорастущие виды формировались в экстремальных эколого-географических условиях, поэтому могут служить источниками новых генетических вариантов DREB для селекции пшеницы на устойчивость к стрессам. Изучение ортологов DREB у дикорастущих сородичей пшеницы позволит расширить арсенал генов, используемых для ее селекционного улучшения методами отдаленной гибридизации, а разработка и использование молекулярных маркеров дадут возможность направленно переносить эти гены в геном мягкой пшеницы. Среди всего разнообразия генов, кодирующих DREB белки, наибольший интерес представляет DREB1, который связан с устойчивостью растений к различным абиотическим факторам...
Бесплатно
Статья обзорная
Люцерна и соя - широко возделываемые хозяйственно ценные кормовые и зернобобовые культуры, урожайность которых напрямую зависит от бактериальных микросимбионтов. Обработка семян бобовых растений штаммами клубеньковых бактерий (ризобии) способствует повышению продуктивности растительно-микробной системы как в типовых, так и в неблагоприятных условиях выращивания, например на деградированных почвах (подвергнуты засолению, заболачиванию, засушливости и т.д.). Именно поэтому получение новых штаммов, способных формировать высокопродуктивные и стрессоустойчивые симбиотические системы с бобовыми растениями, крайне востребовано в сельском хозяйстве. Современные технологии получения высокопродуктивных и экологически дифференцированных сортов бобовых культур предполагают использование биогеоценотического подхода на основе учета симбиотрофных показателей (З.Ш. Шамсутдинов, 2014). Формирование высокопродуктивных растительно-микробных систем основано на принципе дополнительности геномов макро- и микросимбионта (И.А. Тихонович с соавт., 2015), комплементарность взаимодействия которых обусловливает успешность их внедрения в агроценозы, различающиеся по агроклиматическим и почвенным условиям. К симбиотически значимым и генетически детерминируемым свойствам клубеньковых бактерий относят вирулентность, конкурентоспособность, специфичность и эффективность азотфиксирующей активности, которые ризобии проявляют по отношению к определенному виду, а подчас и сорту бобового растения-хозяина. Все вышеперечисленные симбиотически значимые характеристики детерминируются многочисленными группами генов ризобий. В обзоре представлен анализ сведений о генах микросимбионтов сои и люцерны, для которых экспериментально доказано участие в контроле симбиотической активности и стрессоустойчивости. Клубеньковые бактерии видов Sinorhizobium meliloti , S. fredii и Bradyrhizobium japonicum - это наиболее изученные, но контрастно различающиеся по генетическим и морфофизиологическим характеристикам бактерии. Сопоставление современных публикаций по основным группам симбиотически значимых генов ( nod гены, участвующие в синтезе и декорировании сигнальной молекулы Nod-фактора, которая обусловливает инициацию клубенькообразования при растительно-микробном взаимодействии; группы nif , fix и eff генов, ответственных за процесс азотфиксации и за симбиотическую эффективность) показывает, что эти исследования как для быстро-, так и для медленнорастущих видов ризобий все еще разобщены, а полученные результаты фрагментарны. Вместе с тем, согласно опубликованным данным, аллельный полиморфизм по указанным генам играет важную роль в вариации сигналинга, хозяйской специфичности и симбиотической эффективности клубеньковых бактерий. Сделано заключение, что сопряженный анализ последовательностей генов интереса из функционально различных групп генов, вовлеченных в формирование высокоэффективных стрессоустойчивых симбиозов, - sym (symbiotic; симбиоз), srg (stress related genes; гены устойчивости к стрессовым факторам) и QS (quorum sensing genes; гены кворум сенсинга), или sym - srg -QS генов, перспективен для поиска и создания молекулярных маркеров симбиотических и адаптивных свойств клубеньковых бактерий, что необходимо для мониторинга генетической структуры штаммов при лабораторных исследованиях, в биопрепаратах и в микробиоме агроценоза.
Бесплатно
Статья научная
Инфекционные заболевания в животноводческих хозяйствах Российской Федерации ежегодно регистрируются у 50 % поголовья, при этом падеж молодняка в первые недели жизни составляет от 14 до 60 %. Колибактериоз по заболеваемости и летальности, несмотря на широкое использование современных антибиотиков и вакцин, остается основной инфекционной патологией животных. В настоящей работе для оценки распространенности колибактериоза среди крупного рогатого скота на сельскохозяйственных предприятиях в Пермском крае и выявления источника возбудителя инфекции впервые применен комплексный подход (больные животные-здоровые животные-окружающая среда), что имеет теоретическое значение, углубляя понимание закономерностей эпизоотического процесса при этом заболевании. Важным практическим аспектом работы стал анализ данных многолетних санитарно-зоогигиенических исследований, результаты которых свидетельствуют, что внутрихозяйственный контроль риска заражения животных и персонала предприятий диареегенными эшерихиями должен распространяться не только на естественный резервуар, но и на окружающую среду. Цель исследования - оценить распространенность колибактериоза крупного рогатого скота в хозяйствах Пермского края и описать биологические свойства возбудителя. Для осуществления контроля обсемененности эшерихиями оборудования, кормов и системы поения в животноводческих хозяйствах был проведен анализ данных санитарно-зоогигиенических исследований. Изучение динамики заболеваемости крупного рогатого скота бактериальными инфекциями проводили на основании отчетности Пермского ветеринарного диагностического центра, отдела животноводства Министерства сельского хозяйства Пермского края за 2010-2020 годы, статистических данных Департамента ветеринарии Пермского края и лабораторных журналов. В отчетность вошли результаты бактериологического исследования (22480 проб), взятых на предприятиях мясного и молочного животноводства всех категорий ( n = 146). Санитарно-зоогигиенические исследования (29207 проб) проводили на этих же предприятиях. В динамике анализировали смывы с молочного оборудования, инвентаря боенских предприятий, исследовали корма растительного и животного происхождения, комбикорма. Бактериологическое исследование проводили согласно «Методическим указаниям по бактериологической диагностике колибактериоза (эшерихиоза) животных» (М., 2000). Изучали антигенную структуру выделенных штаммов Escherichia coli . Чувствительность штаммов к антибактериальным препаратам определяли согласно МУК 4.2.1890-04. Штаммы были проверены диско-диффузионным методом на чувствительность к ампициллину (10 мкг), цефокситину (30 мкг), цефтриаксону (30 мкг), цефепиму (30 мкг), меропенему (10 мкг), имипенему (10 мкг), азтреонаму (30 мкг), амикацину (30 мкг), гентамицину (10 мкг), ципрофлоксацину (5 мкг), левофлоксацину (5 мкг) моксифлоксацину (5 мкг), тетрациклину (30 мкг), хлорамфениколу (30 мкг). В проспективном исследовании (2020-2021 годы) оценивали распространенность штаммов E. coli , продуцирующих шига-токсин (STEC), в популяции здоровых животных. Культуры ( n = 61) были выделены на предприятиях промышленного животноводства Пермского края из фекалий КРС. Гены шига-токсина ( stx1 и stx2 ) детектировали с помощью полимеразной цепной реакции по конечной точке. Результаты проведенных исследований показали, что в Пермском крае в 2010-2020 годы эпизоотическая ситуация по колибактериозу телят была достаточно благоприятной: его доля среди всех бактериальных инфекций не превышала 20 %. Отмечено увеличение числа регистраций павших и больных животных с диарейным синдромом на фоне снижения иммунизации стельных коров. Эпизоотический процесс характеризовался наличием спорадических заболеваний, при этом отмечался высокий риск передачи возбудителя инфекции горизонтальным путем, в том числе через объекты внешней среды. Наиболее часто эшерихий выделяли из смывов с молочного оборудования и инвентаря боенских предприятий, а также выявляли в комбикормах. Мы идентифицировали пять наиболее эпизоотически значимых серогрупп - О8, О15, О20, О101, О115, в единичных случаях были выявлены E. coli О157. Профили антибиотикоустойчивости штаммов E. coli , выделенных от больных, павших (первая группа) и здоровых животных (вторая группа), существенно не различались, за исключением достоверно повышенной резистентности к тетрациклину и хлорамфениколу у эшерихий от первой группы животных. У здорового крупного рогатого скота в субпопуляции эшерихий следует отметить более высокий удельный вес культур, резистентных к ампициллину и ципрофлоксацину. Кроме того, у эшерихий от здоровых животных были детектированы гены stx1 (2,0 %) и stx2 (6,1 %), то есть наши исследования подтверждают, что возбудители инфекционных заболеваний могут быть выделены из желудочно-кишечного тракта не только больных, но и здоровых сельскохозяйственных животных, которые становятся источником STEC.
Бесплатно
Статья научная
Магнитные бури - одни из важнейших абиотических факторов, воздействующих на биообъекты. Влияние магнитных бурь носит сложный характер и может проявляться в организме на разных уровнях. В период геомагнитной активности увеличивается частота обострений хронических заболеваний, нарушаются функции ряда систем. Сперматозоиды подвергаются действию различных биотических и абиотических факторов как в организме, так и вне его. Однако сообщения о влиянии геомагнитной активности на репродуктивную функцию, в частности на количество и качество спермы, объективно весьма ограничены, а для сельскохозяйственных видов животных подобных сведений в доступной литературе мы не обнаружили. Цель нашей работы заключалась в исследовании взаимосвязи геомагнитной активности с количественными и качественными показателями спермопродукции у быков-производителей голштино-фризской породы ( n = 10, АО «Головной центр по воспроизводству сельскохозяйственных животных», Московская обл., 2018 год). Мониторинг К-индекса геомагнитной обстановки проводили по данным Институтаземного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН (г. Москва). Статистический анализ выполняли с помощью программы SPSS v.15.0 с использованием однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA) (фактор, влияющего на биологическую полноценность спермы быков-производителей, - К-индекс). Сравнение показателей между группами проводили методом Scheffe-test. Качество сперматозоидов в эякулятах оценивали с использованием световой микроскипии (Nikon Eclipse Ni, «Nikon», Япония) и программного обеспечения Argus-CASA («ArgusSoft», Россия). Полученные в настоящей работе результаты показывают, что магнитная буря достоверно влияет на спермопродукцию у быков-производителей. Статистически значимые различия были установлены по объему эякулята (F = 6,49; p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Другой
Изучали биоморфологические характеристики (высота побега, масса листьев, стебля и колоса) и формирование устьичного аппарата на верхней и нижней стороне листьев разного яруса (длина, ширина, плотность расположения устьиц) у побегов растений пшеницы сорта Саратовская 29 в модельном опыте в условиях засухи. Показано, что при остром дефиците влаги в почве биомасса побега уменьшалась более чем в 10 раз, линейные размеры устьиц снижались незначительно, а их число на единице площади листовой поверхности возрастало примерно в 1,5-3,0 раза.
Бесплатно
Статья научная
Определение комплексного индекса селекционных признаков у пород крупного рогатого скота становится все более актуальным как для селекции, так и для сохранения их локальных популяций. Наряду с количественными показателями молочной продуктивности практикуется включение в комплексную оценку скота показателей качества молока. Высокотехнологичные процессы промышленной переработки молока, применяемые в настоящее время, и широкий спектр молочной продукции повышают требования к используемому сырью. Национальные селекционные индексы голштинского скота различаются по удельному весу некоторых показателей продуктивности, при этом между странами имеются существенные различия в организации селекционного процесса. Селекционный индекс в Израиле не учитывает продолжительность продуктивного использования, тогда как в Германии вклад этого признака составляет 40 %. Этим определяется интерес к экспериментальному сравнению количественных и качественных признаков молочной продуктивности у групп скота разного происхождения, в том числе сезонной зависимости показателей в локальных условиях. В представленном исследовании мы впервые определили молочную продуктивность и особенности количественного состава молока в разные сезоны года, а также показатели качества зрелого сыра, произведенного из такого молока, у гоштинских коров немецкой и израильской селекции, адаптированных к разведению в условиях Азербайджана. Цель работы заключалась в сравнительном изучении показателей молочной продуктивности, состава, качества молока и сыра, полученного от коров голштинской породы разной селекции. Исследования проводили в ООО «АСК Животноводство» (Азербайджан, Шекинский район) в 2023 году на 2 группах коров-первотелок с кровностью более 87,5 % по голштинской породе немецкой селекции (контроль) и с кровностью 87,5 % по голштинской породе израильской селекции (опыт). Учитывали количество молока, содержание витамина С, аминокислотный и жирнокислотный состав, в частности массовую долю обезжиренного сухого молочного остатка (%), массовую долю белка (%), массовую долю жира (%), массовую долю общего азота в сыре (%), массовую долю аминного азота в общем азоте (%), массовую долю кальция в 100 г продукта (г), массовую долю фосфора в 100 г продукта (г), а также физико-химический состав зрелого сыра. Коровы израильской селекции по сравнению с контрольными животными имели более высокие надои молока за 305 сут лактации (8248 против 6951 кг при p ≤ 0,001), в их молоке отмечены более высокие показатели содержания белка (3,39 против 3,23 % при p ≤ 0,001), выхода молочного жира (317 против 269 кг при p ≤ 0,001), белка (279 против 224 кг при p ≤ 0,001), низкое содержание насыщенных и высокое содержание ненасыщенных жирных кислот, повышение общей суммы аминокислот (92,26 против 86,56 % при p ≤ 0,001). Наиболее богатый химический, аминокислотный и жирнокислотный состав молока, полученного от животных израильской селекции, и оптимальные для переработки показатели молока позволили получить качественный продукт переработки (сыр). Полученные данные могут быть полезны при разработке селекционного индекса для оценки племенного молочного скота различного происхождения.
Бесплатно
Статья научная
Представлены сведения о сортименте, результатах изучения и использования генетической коллекции плодовых, ягодных и декоративных культур разного эколого-географического происхождения (в том числе с уникальным ареалом), собранной во Всероссийском селекционно-технологическом институте садоводства и питомниководства. Фундаментальное изучение такой биологически разнородной генетической коллекции служит основой для проводимой селекционной работы, что позволяет интенсифицировать создание адаптивных, высокоурожайных, устойчивых к болезням сортов. Для сохранения коллекции успешно используются как традиционные методы, так и технологии in vitro.
Бесплатно
Комбинационная способность форм цитрусовых при межродовой и межвидовой гибридизации
Статья научная
Оценена эффективность различных комбинаций скрещивания цитрусовых на основе анализа завязываемости, выхода и качества полученных семян за период с 1994 по 2013 год. Для получения гибридного потомства использовали 47 комбинаций скрещивания. Материнскими формами служили культурные сорта Citrus unshiu - доноры урожайности, крупноплодности, ранне- или среднеспелости, низкорослости, характеризующиеся высоким качеством плодов. С целью повышения морозостойкости гибридов мандарина в качестве отцовских форм были использованы дикий листопадный вид Рoncirus trifoliatа, виды Citrus ichangensis, C. junos juzu, Citrange, культурный вид Fortunella margarita, а также сложный гибрид 3252 селекции Ф.М. Зорина [( С. unshiu x P. trifoliata ) x C. leiocarpa ] и гибрид 202 нашей селекции (Kowano Wase x F. margarita ). Показано, что результативность гибридизации цитрусовых зависит от биологических особенностей родительских форм. По результатам анализа завязываемости и качества полученных семян наиболее эффективными оказались комбинации скрещивания с участием гибридного вида Тangelo и гибрида 3252 селекции Ф.М. Зорина [( С. unshiu x P. trifoliata ) x С. leiocarpa ].
Бесплатно
Комплекс микотоксинов в растениях рапса и сурепицы в весенне-летний период
Статья научная
Масличные культуры рапс и сурепица используются для получения семян и зеленой массы (Т.А. Егорова с соавт., 2015; А.В. Валитов с соавт., 2018; В.Т. Воловик, 2020). Как сидераты они насыщают почву калием, фосфором и азотом, а их введение в севооборот положительно влияет на урожайность зерновых. Недавно у вегетирующей посевной горчицы белой и луговых трав семейства Крестоцветные были изучены состав и содержание микотоксинов с оценкой сезонной изменчивости и органотропности (А.А. Буркин с соавт., 2019; А.А. Буркин, Г.П. Кононенко, 2022). В настоящем исследовании впервые установлено, что циклопиазоновая кислота, эргоалкалоиды, альтернариол и эмодин входят в группу основных контаминантов рапса и сурепицы до начала зацветания, а также получены сведения о расширении комплекса микотоксинов в процессе бутонизации и неоднородном распределении этих веществ по органам растений. Целью настоящей работы было микотоксикологическое обследование озимой сурепицы Brassica campestris fr. biennis , озимого и ярового рапса Brassica napus L. ssp. oleifera (Metzg.) Sinsk в весенне-летний период роста (от фазы розетки до завершения бутонизации), а также вегетативных и генеративных органов этих растений в фазы цветения и формирования стручков. Объектами исследования были вегетирующие растения с опытных участков ФНЦ ВИК им. В.Р. Вильямса. Озимые рапс и сурепицу (посев 8 сентября 2020 года) отбирали еженедельно, начиная с 23 апреля 2021 года, яровой рапс (посев 21 мая 2021 года) - с 25 июня 2021 года. Надземные части срезали на расстоянии 3-5 см от поверхности почвы, в фазы цветения и формирования плодов растения разделяли на листья, стебли, цветки и стручки. После высушивания и измельчения в лабораторной мельнице было проанализировано 349 образцов. Содержание Т-2 токсина (Т-2), дезоксиниваленола (ДОН), зеараленона (ЗЕН), фумонизинов группы В (ФУМ), эргоалкалоидов (ЭА), альтернариола (АОЛ), роридина А (РОА), афлатоксина В1 (АВ1), стеригматоцистина (СТЕ), циклопиазоновой кислоты (ЦПК), эмодина (ЭМО), охратоксина А (ОА), цитринина (ЦИТ), микофеноловой кислоты (МФК), PR-токсина (PR) определяли по унифицированной методике (ГОСТ 31653-2012. М., 2012) c помощью панели из 15 аттестованных коммерческих и исследовательских иммуноферментных тест-систем. Для экстракции размолотых образцов использовали смесь ацетонитрила и воды в объемном соотношении 84:16 при расходе 10 мл на 1 г навески. Непрямой конкурентный иммуноферментный анализ выполняли после 10-кратного разведения экстрактов фосфатно-солевым буферным раствором рН 7,4 с Tween 20. Во всей выборке образцов были обнаружены 14 микотоксинов из 15, РОА выявлен не был. У озимых культур в фазы розетка-стеблевание в части образцов были детектированы ЭА, АОЛ, ЦПК и ЭМО со значениями, находящимися у пределов определения метода, в фазу бутонизации наблюдалось возрастание накопления ЭА, АОЛ, ЦПК, а также отмечались случаи обнаружения ЭМО, АВ1, СТЕ, ОА, МФК и появление фузариотоксинов ЗЕН, ФУМ. Яровой рапс был контаминирован слабее, чем озимый. В период цветения и созревания плодов у растений отмечались общие признаки в распределении микотоксинов по органам: большее накопление в листьях в сравнении со стеблями и понижение содержания в созревающих стручках. В цветках у всех культур была выявлена частая контаминация МФК, как правило, в сочетании с ЭМО, а у озимых обнаружены микотоксины, отсутствовавшие в начальный период роста, - ЦИТ, PR, Т-2 и ДОН. В статье обсуждается возможность участия потенциально токсигенных микромицетов родов Fusarium , Alternaria , Penicillium , Aspergillus , Mucor в контаминации растений.
Бесплатно
