Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1632
Метаболический профиль беременных коров с разным типом этологической активности
Статья научная
Известно, что высокопродуктивные животные крайне чувствительны к изменениям условий содержания и эксплуатации, что влечет за собой глубокие нарушения в функциях эндокринной, иммунной, репродуктивной и других систем организма. Интеграция адаптационных реакций у животных, которую осуществляет центральная нервная система, зависит от особенностей высшей нервной деятельности. У глубокостельных коров черно-пестрой голштино-фризской породы в возрасте 4-6 лет со среднегодовой молочной продуктивностью за предшествующую лактацию 7-8 тыс. кг ( n = 82) и разным типом поведения изучали комплекс биохимических и гормональных показателей крови, характеризующих метаболический статус и стрессоустойчивость. В сыворотке и цельной крови определяли концентрацию белков, мочевины, креатинина, общих липидов, холестерина, триглицеридов, глюкозы, молочной и пировиноградной кислот, Ca, P, Mg, Zn, Mn, Cu, Fe, витаминов А, Е, связанного с белком йода, малонового диальдегида, общих иммуноглобулинов, активность аспартатаминотрансферазы, аланинаминотрансферазы, γ-глутамил-трансферазы, щелочной фосфатазы, глутатионпероксидазы, каталазы, бактерицидную активность, содержание половых (прогестерон, эстрадиол-17β, тестостерон), кортикостероидных (кортизол) и тиреоидных (тироксин, три-йодтиронин) гормонов. Также анализировали характер течения родов и послеродового периода. Показано, что по активности функционирования физиологических систем организма идентичными оказываются инфрапассивные и ультраактивные животные (крайние типы), а также активные и пассивные животные (средние типы). Коровы со средними типами поведения более устойчивы к родовым и послеродовым патологиям. Следовательно, крупногрупповое содержание животных, периодическое перемещение их из одной технологической группы в другую без учета типологических особенностей нервной системы и поведенческих реакций приводит к снижению репродуктивного (и продуктивного) потенциала.
Бесплатно
Статья научная
В современных условиях потенциал высокопродуктивных животных, приспособленных к промышленной технологии содержания, должен использоваться наиболее эффективно и не зависеть от географического положения и агроклиматических ресурсов региона. В представляемом нами исследовании установлено, что отрицательный эффект региональных климатических и геохимических факторов можно минимизировать при соблюдении всех технологических регламентов. Полученные результаты расширяют представления об особенностях метаболизма быков-производителей в различных геоклиматических условиях умеренной циркуляционной зоны между 55.86 и 51.18° с.ш., что может представлять интерес для практики разведения голштинской породы в странах с аналогичными природными факторами. Мы сравнили адаптационный статус быков голштинской породы ( n = 122) зарубежной селекции в возрасте 3-9 лет в условиях Центральной России (АО «Головной центр по воспроизводству сельскохозяйственных животных», Московская обл.), Среднего Урала (ОАО «Уралплемцентр», Свердловская обл.) и Северного Казахстана (РЦПЖ АО «АсылТулик», Акмолинская обл.). Был проведен биоэлементный мониторинг по содержанию Ca, P, Mg, Ca:P, Fe, хлоридов, Se, Cu, Zn. Белково-липидный обмен и активность ферментов оценивали по содержанию в крови общего белка, альбуминов, глобулинов, мочевины, креатинина, билирубина общего, триглицеридов, холестерина, аланинаминотрансферазы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (АСТ) и щелочной фосфатазы, секрецию эндогенных гормонов - по содержанию тестостерона, эстрадиола, тироксина, кортизола. Спермопродуктивность оценивали по объему эякулята, концентрации сперматозоидов в эякуляте, числу сперматозоидов в эякуляте. Климатические и геохимические характеристики регионов: АО «ГЦВ» - умеренно-континентальный климат, дерново-подзолистые почвы, ОАО «Уралплемцентр» - резко-континентальный климат, коренные скальные породы с песчано-глинистыми и дерново-подзолистыми почвами; АО РЦПЖ «АсылТулик» расположен вблизи города Нур-Султан в Центрально-Северной части Республики Казахстан, суровый резко-континентальный климат, темно-каштановые почвы. В результате межрегионального исследования установлено, что макроэлементный баланс быков-производителей находился в пределах допустимых норм и не имел достоверных различий между регионами: содержание в крови Са - 2,34-2,53 ммоль/л, P - 1,47-2,01 ммоль/л, Ca:P - 1,20-1,65, Mg - 0,79-0,98 ммоль/л. Обеспеченность животных железом в Московском регионе находилась в пределах нормы (23,82±6,18 мкмоль/л), в Северном Казахстане проходила по верхней границе нормы (30,74±6,97 мкмоль/л), на Среднем Урале превышала норму (40,32±7,30 мкмоль/л). Баланс Se (0,72-1,13 мкмоль/л) и Cu (12,6-16,0 ммоль/л) находился в допустимых пределах. На землях Москворецко-Окской провинции (АО «ГЦВ») обеспеченность производителей Zn составила 65,8 %, в зоне сухой степи на темно-каштановых почвах (АО РЦПЖ «Асыл-Тулик») - 95,9 % от минимального нормального значения. Повышенную в 2 раза активность ферментов в крови (по коэффициенту де Ритиса) выявили у быков в Московском регионе и в Северном Казахстане. У всех быков-производителей отмечали достаточную концентрацию как общего белка, так и его фракций. Излишнее количество белка с кормом получали производители Московского региона, о чем свидетельствует концентрация мочевины 7,57±2,82 ммоль/л (по верхней границе нормы) и креатинина 147,45±37,94 мкмоль/л. У производителей из Северного Казахстана отмечен синдром перегрузки железом (30,74±6,97 мкмоль/л) на фоне повышенного билирубина (9,15±3,42 мкмоль/л). Баланс стероидных гормонов свидетельствовал о легком дефиците тестостерона (39,17±5,06 нмоль/л) и избытке кортизола (226,75±45,62 нмоль/л) у быков-производителей из Московского региона по сравнению с Уралом (соответственно 50,36±5,80 и 138,81±21,48 нмоль/л) и Казахстаном (52,79±4,14 и 190,50±50,30 нмоль/л) (разница статистически не достоверна). Среднее содержание тироксина находилось в пределах физиологически допустимой нормы - от 66,65±3,52 нмоль/л на Среднем Ура
Бесплатно
Статья научная
Интенсивность и направленность обмена веществ в период лактации во многом определяют молочную продуктивность коров. Тканевые биостимуляторы оптимизируют обменные процессы посредством активации нейрогуморальных механизмов регуляции и положительно влияют на лактогенез и лактопоэз. Биоактивные препараты получают из разнообразного сырья с применением различных технологий. В представленном исследовании впервые установлено, что новый тканевой биостимулятор на основе вторичных продуктов оленеводства при 4-кратном введении в сухостойный период и в период раздоя положительно влияет на белковый и липидный обмен у лактирующих коров. Доказано, что применение этого биостимулятора по предлагаемой нами схеме приводит к росту суточных удоев молока, выходу молочного белка и жира за первые 60 сут лактации. Цель работы заключалась в оценке влияния разработанного тканевого биостимулятора, изготовленного из боенских отходов пантовых оленей, на показатели метаболизма и молочную продуктивность коров. Исследования проводили на коровах ( Bos taurus taurus ) приобского типа черно-пестрой породы в период сухостоя и начала лактации (АО Учхоз «Пригородное», г. Барнаул, Алтайский край, 2019 год). Сформировали две группы ( n = 10) сухостойных коров-аналогов в возрасте III лактации и старше за 55-60 сут до предполагаемого отела. Коровам контрольной группы вводили физиологический раствор: в период сухостоя - за 55-60 сут до предполагаемого отела 4-кратно в дозе 22,5 мл/гол. с интервалом 14 сут; в период раздоя - с 15-х сут лактации в той же дозе и кратности. Животным опытной группы вводили тканевый биостимулятор по аналогичной схеме. Опытная партия тканевого биостимулятора была изготовлена из субпродуктов и боенских отходов пантовых оленей (А.С. РФ № 2682641). Материалом для приготовления препарата служили мезентериальные лимфоузлы и средостения, селезенка, печень, матки с плодами (2-3 мес), плацента, отобранные в асептических условиях во время убоя здоровых особей. При постановке коров на опыт, а также на 15-е и 60-е сут лактации брали кровь из хвостовой вены в вакуумные пробирки (с активатором сгустка). Содержание общего белка, альбуминов, холестерина, триглицеридов, глюкозы определяли на автоматическом биохимическом анализаторе ChemWell Combo 2910 («Awareness Technology, Inc.», США), количество глобулинов, альбумин-глобулиновый коэффициент и соотношение холестерина к триглицеридам - расчетным методом. Суточный удой молока учитывали на 15-е, 30-е и 60-е сут лактации контрольной дойкой, надой молока за 60 сут лактации - расчетным методом. Пробы молока отбирали на 15-е и 60-е сут лактации. Содержание в молоке белка и жира определяли на анализаторе MilkoScan FT 120 («Foss Electric», Дания), выход молочного белка и жира за 60 сут лактации - расчетным методом по общепринятой формуле. Введение тканевого биостимулятора способствовало активации метаболизма и повышению показателей пластического и энергетического обмена относительно контроля: содержания в сыворотке крови общего белка, альбуминов и холестерина - соответственно на 3,0-6,4 (p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Метаболический статус коров при задержке внутриутробного развития эмбриона и плода
Статья научная
Внутриутробная задержка развития эмбриона и плода (ВЗРП) у коров - это полифакторный синдром, который определяется как несоответствие размеров формирующегося эмбриона и плода срокам их гестации. Принято считать, что процессы роста и развития эмбриона и плода у коров обусловлены морфофункциональной полноценностью половых клеток, участвующих в оплодотворении, и в основном регулируются характером материнского питания, состоянием метаболического гомеостаза и половых органов матери. В 2013 году в условиях крупного молочного комплекса (ООО «Агротех-Гарант» Нащекино, Аннинский р-н, Воронежская обл.) у 53 коров красно-пестрой породы со среднегодовой молочной продуктивностью 6,0-6,5 тыс кг мы исследовали показатели обмена белков (содержание общего белка, белковых фракций, мочевины в сыворотке крови), углеводов (концентрация глюкозы, молочной и пировиноградной кислот в крови), витаминов (А, Е, С), гормонального гомеостаза (содержание прогестерона, дегидроэпиандростерон-сульфата, тестостерона, эстрадиола, кортизола, трийодтиронина в сыворотке крови), эндогенной интоксикации (концентрация среднемолекулярных пептидов, мочевины, креатинина, активность трансаминаз в сыворотке крови) и системы оксида азота на 38-40-е, 60-65-е, 110-115-е и 230-240-е сут гестации, а также влияние этих показателей на развитие эмбриона и плода. Забор крови осуществляли в утренние часы до кормления из яремной вены. Состояние половых органов и метрических показателей эмбриона и плода оценивали методом трансректальной пальпации и эхографии с использованием ультразвукового сканера «Easi-Scan-3» с линейным датчиком 4,5-8,5 МГц («BCF Technology Ltd», Великобритания). Определяли диаметр рога-плодо-вместилища, размер плацентом, диаметр корпуса и копчико-теменной размер зародыша. Критерием задержки его развития в возрасте 38-40 сут служил копчико-теменной размер 12-16 мм и диаметр корпуса 7-9 мм, 60-65 сут - соответственно 25-45 мм и 12-16 мм, 110-115 сут - диаметр рога-плодовместилища 9-15 см и плацентом 10-17 мм. На 230-240-е сут гестации в опыт включали тех животных, у которых ВЗРП была диагностирована в период 38-40 сут беременности. Установлено, что на ранних этапах формирования зародыша (38-40-е сут) задержка его развития была связана с гипопрогестеронемией, обусловленной гипоплазией желтого тела. Помимо гипопрогестеронемии, у коров с ВЗРП наблюдали снижение содержания в сыворотке крови кортизола на 36,9 % (p 2- + NO3-) в сыворотке крови на 23,9 % (p
Бесплатно
Статья обзорная
Геномные и протеомные исследования в значительной степени расширили возможности решения спектра задач по расшифровке механизмов регуляции роста и развития растений в постоянно изменяющихся условиях окружающей среды. Не менее значимым стало появление еще одного направления системной биологии - метаболомики, сфокусированной на изучении динамики низкомолекулярных соединений, которые можно рассматривать как результат совокупности метаболических процессов в организме. Интенсивность этих процессов подвержена существенным изменениям при действии как биотических, так и абиотических стрессовых факторов. Исследования по метаболомному анализу проводятся не только на модельных объектах, но и на сельскохозяйственных растениях. К их числу относится картофель, входящий в десятку наиболее востребованных культур. Представленный обзор ставит целью обобщить имеющиеся в литературе данные о выявленных с помощью метаболомного подхода системных биохимических перестройках при действии патогенных вирусов и микроорганизмов, насекомых, а также абиотических стрессоров на растения картофеля ( Solanum tuberosum L.). Данные последних лет указывают на то, что метаболомный анализ позволяет не только охарактеризовать развитие вирусных и грибных болезней картофеля, но и тестировать устойчивость к ним у различных видов и сортов (H. Hamzehzarghani с соавт., 2016; T. Stare с соавт., 2015; H. Tai с соавт., 2014; S. Tomita с соавт., 2017). Для ряда соединений вторичного метаболизма показаны значимые изменения. Метаболомный подход достаточно чувствителен и для выявления перестроек при действии абиотических факторов. В обзоре рассмотрены метаболические перестройки, непосредственно связанные с дегидрированием клетки, в том числе при воздействии осмотических и температурных стрессоров. Особое значение имеет содержание аминокислот и сахаров. Однако требуется ряд дополнительных исследований, которые позволят выявить, насколько изменятся метаболические перестройки при совместном действии нескольких факторов, например недостатка влаги и повышения температуры (V. Arbona с соавт., 2013; M. Drapal с соавт., 2017; R.D. Hancock с соавт., 2014). Абсолютное большинство данных получено при изучении метаболома различных вегетативных органов растений картофеля. К сожалению, метаболомные особенности генеративных органов в настоящее время не изучены. Полностью отсутствуют сведения о метаболомном профилировании формирования пыльцы, в том числе у форм картофеля с цитоплазматической мужской стерильностью. Это указывает на актуальность развития обсуждаемого направления в исследовании метаболома у картофеля. Дальнейшая стандартизация протоколов метаболомного анализа и методов обработки полученных результатов позволит использовать метаболомику не только как важнейший компонент фундаментальных исследований, но со временем и как основу мониторинга коллекционных образцов, создаваемых сортов и гибридов картофеля. Анализ современных данных свидетельствует о перспективности такого подхода для фенотипирования различных генотипов картофеля, а также выявления форм, устойчивых к различным типам неблагоприятных воздействий.
Бесплатно
Статья научная
Ризосферный эффект (изменение состава сообщества микроорганизмов под действием корневой экссудации растений) широко освещен в научной литературе. Убедительно показана его зависимость от таких внешних факторов, как тип почвы, вид и сорт растения и т.д. Задачей настоящей работы стало изучение влияния типа почвы и вида растения на ризосферный эффект при помощи современных методик высокопроизводительного секвенирования. Эта проблема неоднократно рассматривалась иностранными коллегами, однако подобное исследование на российских почвах и культурах, используемых в отечественной агропромышленности, было поведено впервые. В работе использовались две контрастные по агрохимическим показателям почвы - чернозем (Воронежская обл.) и дерново-подзолистая почва (Псковская обл.). Семена ржи (Secale cereale L., к-6469 по каталогу ВИР, местный сорт, используемый в Псковской области) и пшеницы (Triticum aestivum L., сорт Волшебница, к-54609 по каталогу ВИР) (получены из коллекции ВИР, г. Санкт-Петербург) выращивали в вегетационном домике на обеих почвах в течение 42 сут. Используя NGS-секвенирование V4 вариабельного участка гена 16S-рДНК, про-анализировали состав сообществ микроорганизмов исходных почв и сформированных на них ризосфер. Несмотря на небольшую длительность эксперимента, в обеих почвах был выявлен выраженный ризосферный эффект. Наиболее сильным фактором оказался тип почвы. Сообщества исходных почв, а также различные ризосферные сообщества, сформированные на этих почвах, достоверно отличались друг от друга. Для обеих почв показано сохранение этой закономерности при формировании ризосферных сообществ микроорганизмов у ржи и пшеницы. Вид растения был вторым по значимости (после типа почвы) фактором, определяющим таксономический состав ризосферного микробиома. У ржи сообщества ризосферы в целом оказались несколько ближе к сообществам исходных почв, чем у пшеницы. Также сообщества ризосфер ржи на дерново-подзолистой почве, по данным кластерного анализа, близки по структуре к сообществам исходной почвы. Таксономический микробиомный анализ сообществ на уровне фил позволил выявить группы, в наибольшей степени ответственные за ризосферный эффект. Формирование ризосферных сообществ сопровождалось увеличением количества последовательностей, характерных для класса Betaproteobacteria, при снижении числа представителей филы Verrucomicrobia. Сочетание особенностей дерново-подзолистой почвы и выращиваемой на ней пшеницы приводит к значительным изменениям в сообществе. По результатам всех анализов эти сообщества существенно отличаются от сообществ исходной почвы и ризосферы ржи на дерново-подзолистой почве. Возможно, это связано с увеличением доли бактерий из рода Flavobacterium (фила Bacteroidetes) в указанных сообществах. Таким образом, при помощи метода высокопроизводительного секвенирования, обладающего высокой разрешающей способностью и возможностью исследовать в том числе некультивируемые формы микроорганизмов, было наглядно показано наличие ризосферного эффекта при выращивании культурных сортов растений, а также продемонстрированы особенности взаимодействия отдельных формирующих его факторов. Однако для подтверждения ризосферного эффекта, а также более подробного исследования механизмов, лежащих в его основе, необходимо дополнить проведенный нами таксономический анализ исследованиями, характеризующими связь структуры ризосферного микробиома с составом растительных экссудатов. Для этого запланировано проведение ряда модельных экспериментов по внесению в почву веществ, входящих в состав корневых экссудатов исследуемых сортов ржи и пшеницы.
Бесплатно
Статья научная
На сегодняшний день использование антибиотиков в ветеринарии, а также в качестве стимуляторов роста в животноводстве считается основной причиной развития устойчивости бактерий к антибиотикам. Водные экстракты растительного происхождения могут обеспечить новые простые подходы к борьбе с патогенными бактериями. В этой связи ведется активный поиск естественных альтернативных источников противомикробных препаратов. Дикие растения считаются практически неограниченным источником фитохимических веществ. Кроме того, водные экстракты растительного происхождения могут обеспечить новые простые подходы к борьбе с патогенными бактериями. Высказываются предположения, что увеличение показателей роста бройлеров после добавления биоактивных веществ растительного происхождения может быть связано с улучшением микробного состава кишечника и метаболической функции. Для других растительных веществ характерно улучшение профиля ненасыщенных жирных кислот и аминокислот в мясе. Таким образом, чтобы получить более полную картину потенциального использования растительных экстрактов для профилактики или борьбы с бактериальными инфекциями, необходимо оценить активность растительных экстрактов в отношении микробиома кишечника сельскохозяйственных животных и птицы и качества получаемой продукции. Мы изучили влияние танинсодержащего экстракта коры дуба (Quercus cortex) на биохимический состав мяса цыплят-бройлеров и микробиом кишечника. Исследования проводили в Центре коллективного пользования научным оборудованием ФНЦ биологических систем и агротехнологий РАН (г. Оренбург) на цыплятах-бройлерах кроссам Смена 8 в 2019 году. Для экспериментов сформировали четыре группы 7-суточных цыплят (по n = 30, всего 120 особей). Контрольная группа получала основной рацион (ОР); I опытная - ОР + экстракт Quercus cortex (1 мл/кг живой массы); II опытная - ОР + экстракт Quercus cortex (2 мл/кг живой массы); III опытная - ОР + экстракт Quercus cortex (3 мл/кг живой массы). Анализ химического состава мяса цыплят-бройлеров показал, что включение в рацион птицы экстракта коры дуба в дозе 1 мл/кг живой массы способствует улучшению качества мяса за счет большего содержания влаги, сырого протеина и золы с одновременным уменьшением количества сырого жира (на 27,3 %, р ≤ 0,01). Добавление экстракта коры дуба в рацион приводило к повышению содержания незаменимых аминокислот в мясе: по лизину - на 1,63-3,43 % (р ≤ 0,01), по лейцину-изолейцину - на 2,20-5,00 % (р ≤ 0,05), метионину - на 0,55-1,93 % (р ≤ 0,05), валину - на 1,06-1,95 % (р ≤ 0,05), фенилаланину (I и II группа) - на 0,45 % и 1,14 % (р ≤ 0,05), треонину (I и II группа) - на 1,07 % (р ≤ 0,05) и 1,82 % (р ≤ 0,01). Количество заменимых аминокислот в грудных мышцах цыплят-бройлеров относительно контроля также возрастало, причем максимальный рост показателя отмечали в группе с дозировкой экстракта коры дуба 2 мл/кг живой массы. В грудных мышцах цыплят-бройлеров из I и III групп активнее, чем контроле, аккумулировались ненасыщенные жирные кислоты (в частности, содержание пальмитолеиновой было соответственно на 1,0 и 0,7 % больше; р ≤ 0,05). Эксперименты также показали, что дополнительное скармливание птице экстракта Quercus cortex (использованные рационы характеризовались различным содержанием танинсодержащих веществ) оказывает непосредственное воздействие на состав микрофлоры кишечника (в частности, на его слепой отдел). В первую очередь это влияние проявилось в отношении филумов Firmicutes и Bacteroidetes , что указывает на возможные изменения в обменных процессах у цыплят-бройлеров, например в резорбции энергии и деградации белков и полисахаридов . Численность бактерий филума Bacteroidetes повышалась в I и III группах в 3,96 и 2,10 раза относительно контроля (р ≤ 0,05), тогда как во II группе этих бактерий не обнаружили. Число представителей филума Firmicutes уменьшалось в 3,60 и 1,47 раза в I и III группах относительно контроля (р £ 0,05), но увеличивалось в 1,26 раза - во II группе (р ≤ 0,05). Таким образом, интенсификация процессов пищеварения в кишечнике бройлеров при применении экстракта коры дуба в дозировке 1-3 мл/кг живой массы в качестве биологически активной добавки к рациону приводила к повышению содержание аминокислот и ненасыщенных жирных кислот в тушках, что улучшает их потребительские качества.
Бесплатно
Метанообразование в рубце и методы его снижения с использованием алиментарных факторов (обзор)
Статья обзорная
Метан - один из важных парниковых газов, обладающий более высоким потенциалом глобального потепления, чем углекислый газ. Сельское хозяйство, особенно животноводство, считается крупнейшим сектором производства антропогенного метана. Среди домашнего скота жвачные животные являются основными источниками метана. Производство и выбросы метана жвачными животными в мире увеличиваются с увеличением численности жвачных животных, что помогает удовлетворить потребности в питательных веществах растущего населения во всем мире. В рубце жвачных преобладает гидрогенотрофный сценарий метаногенеза - непрерывного процесса, осуществляемого археями, при котором метан образуется в результате реакции водорода и углекислого газа. За последние 50 лет опубликованы результаты огромного количества исследований, которые улучшили понимание сложных процессов ферментации рубца и метаногенеза у жвачных животных, а также средств, с помощью которых можно измерить и снизить выработку метана в организме жвачных (K.A. Beauchemin с соавт., 2020). Все известные стратегии по снижению образования метана в организме жвачных животных можно разделить на две группы. Первая группа объединяет стратегии управления процессом с помощью рационов и других факторов, влияющих на микрофлору рубца. Качество, способ подготовки кормов, соотношение концентрированных и грубых кормов в рационе влияют на выбросы метана. Некоторые корма могут повышать выработку пропионата или снижать выработку ацетата, уменьшая концентрацию водорода в рубце, который будет преобразован в метан. К кормовым стратегиям также относят использование модификаторов - кормовых добавок, которые прямо или косвенно ингибируют метаногенез, и осуществление биологического контроля (дефаунизация, применение препаратов бактериоцинов, бактериофагов, иммунизация), направленные на снижение содержания метаногенов. Ко второй группе стратегий можно отнести повышение продуктивности животных за счет генетических и других факторов. Повышение продуктивности позволит снизить образование метана в организме на единицу продукции (мяса или молока) (M. Islam с соавт., 2019). Применение кормовых факторов различной природы (жировые добавки, органические кислоты, пробиотики, ионофоры, фитогеники) может служить стратегией для снижения метанообразования в организме жвачных (M. Wanapat с соавт., 2021; R.D. Marques с соавт., 2021; S.H. Kim с соавт., 2020). Манипуляции с питанием представляют собой упрощенный и прагматичный подход, который может обеспечить более высокую продуктивность животных и снижение уровня выбросов данного газа (M.D. Najmul с соавт., 2018). В обзоре, наряду с описанием процесса метаногенеза, обобщаются результаты современных исследований по вопросу влияния на образование метана в организме жвачных различных алиментарных факторов (структура и состав рационов, применение фитогеников - сапонинов, танинов, флавоноидов и эфирных масел). Тип рациона, качество объемистых и концентрированных кормов, их химический состав, соотношение, подготовка к скармливанию влияют на выбросы метана в организме жвачных. При этом многообещающим подходом к смягчению выделения метана служит добавление небольшого количества зерна в грубые корма и скармливание кормов высокого качества, использование корма с меньшим содержанием клетчатки и более высоким содержанием растворимых углеводов. Использование фитогеников (кормовых добавок, произведенных из различных ботанических частей растений) - дешевый и экологичный способ снижения образования парниковых газов. Это также положительно влияет на резистентность животных. В литературе представлены довольно немногочисленные работы по изучению in vitro эффективности применения флавоноидов и других вторичных метаболитов растений для снижения эмиссии метана. Полученные результаты вариабельны и зависят от вида фитогеника, его характеристик, рациона животных. Требуется проведение исследований in vivo, в том числе для установления оптимальных дозировок фитогеников, дающих положительные результаты. Актуальным и перспективным представляется комбинирование различных фитогеников. Необходим комплексный подход к снижению газообразования в организме жвачных при одновременном сохранении активности ферментации, процессов переваривания и усвоения питательных веществ кормов.
Бесплатно
Метод определения бета-литической активности крови крупного рогатого скота
Статья научная
Представлена модификация общепринятого метода для определения бета-литической активности крови у крупного рогатого скота посредством увеличения времени инкубации смеси плазмы крови с суспензией сенной палочки на растворе сахарозы. Оценивали преимущества модифицированной методики по сравнению с общепринятым методом.
Бесплатно
Метод определения бета-литической активности крови сельскохозяйственных животных
Другой
Представлена модификация общепринятого метода для определения бета-литической активности крови сельскохозяйственных животных посредством увеличения времени инкубации смеси плазмы крови с суспензией сенной палочки в растворе сахарозы. Показано, что увеличений времени инкубации со 120 до 180 мин позволило повысить чувствительность метода для крупного рогатого скота и свиней на 50 %, для коз и овец - соответственно на 40 и 25 %.
Бесплатно
Метод определения лизоцимной активности крови у сельскохозяйственных животных
Статья научная
Предложена методика определения лизоцимной активности сыворотки крови у сельскохозяйственных животных и человека. У крупного рогатого скота, овец и коз смесь нативной сыворотки и тест-культуры необходимо инкубировать в течение 180 мин. Сыворотку крови лошадей и человека следует инактивировать и затем инкубировать с тест-культурой в течение 180 мин. Использование фосфатного буфера в качестве жидкой фазы в суспензии тест-культуры приводит к осаждению ее частиц, вследствие чего возможно искажение результатов исследований. Этого не наблюдается при использовании 0,75 М раствора сахарозы.
Бесплатно
Метод экспресс-оценки алюмотолерантности у гороха посевного ( Pisum sativum L.)
Статья научная
Сельскохозяйственные культуры существенно различаются по устойчивости к кислым почвам, при этом многие зернобобовые, включая горох посевной ( Pisum sativum L.), относят к чувствительным или среднечувствительным культурам по сравнению с зерновыми. Основным фактором, определяющим фитотоксичность кислых почв, служит повышенная концентрация подвижных ионов алюминия в почвенном растворе. Аккумуляция алюминия в тканях корня нарушает процессы деления клеток, инициации и роста боковых корней, снабжения растения минеральными веществами и водой. В лабораторных условиях устойчивость растений к алюминию оценивается по степени повреждения корней алюминием с помощью красителей (гематоксилин, эриохромцианин R) и способности корней восстанавливать рост после токсического действия этого металла. Представляемое исследование посвящено разработке экспресс-оценки алюмотолерантности специально для гороха. Предложенный метод заключается в следующем: семена проращивали в фитотроне в питательном растворе в течение 3 сут (освещенность 7000 лк, температура 19 °С ночью и 21 °С днем, фотопериод 16 ч); обрабатывали токсичной концентрацией хлорида алюминия (3 мг Al/л) в течение 24 ч; инкубировали проростки в питательном растворе без алюминия в течение 2 сут и окрашивали корни 0,1 % раствором эриохромцианина R в течение 10 мин. Зона повреждения тканей корней алюминием окрашивалась в фиолетовый цвет. Устойчивость растений к алюминию определяли по длине отрастания кончика корня после воздействия токсиканта. С использованием 19 образцов гороха разного происхождения и хозяйственного направления из коллекции Всероссийского НИИ растениеводства им. Н.В. Вавилова (коллекция ВИР) показано, что горох имеет высокую вариабельность по алюмотолерантности. Образцы с минимальной (1,0¸1,5 мм) длиной отрастания корня (к-2759, к-3654 и к-3283) характеризовались интенсивной фиолетовой окраской обработанного алюминием участка корня, а образцы с максимальной (14,0¸14,5 мм) длиной отрастания корня (к-4376, к-9504 и к-7307) имели слабое, но детектируемое окрашивание. Предлагаемый метод позволяет идентифицировать контрастные по устойчивости к алюминию генотипы, обладает высокой воспроизводимостью и может быть применен для скрининга и изучения внутривидовой изменчивости растений гороха по указанному признаку на самых ранних этапах вегетации.
Бесплатно
Методические особенности изучения тубулинового цитоскелетав клубеньках бобовых растений
Статья научная
Открытие микротрубочек в растениях, а также их последующее изучение было связано с использованием электронной микроскопии. В дальнейшем разрабатывались способы визуализации цитоскелета в растительной клетке посредством иммунолокализации с применением флуоресцентной и лазерной сканирующей конфокальной микроскопии (K. Celler с соавт., 2016). Все перечисленные методы предполагают фиксацию анализируемого биологического материала. Однако тубулиновый цитоскелет - крайне динамичная структура, поэтому в последние годы активно развиваются методики прижизненного наблюдения микротрубочек с помощью флуоресцентных белков (K. Celler с соавт., 2016). Тем не менее, иммуногистохимический анализ все еще остается востребованным (J. Dyachok с соавт., 2016) в силу ряда причин. Так, прижизненные наблюдения ограничены клетками поверхностных слоев органов и тканей (корневые волоски, эпидерма) (F.M. Perrine-Walker с соавт., 2014; J. Dyachok с соавт., 2016). Более того, у многих видов растений размеры их органов намного крупнее, чем у Arabidopsis thaliana, что делает невозможным проведение анализа изменений в организации цитоскелета in vivo (J...
Бесплатно
Методические подходы к изучению микроорганизмов прикорневой зоны растений (обзор)
Статья обзорная
Описаны наиболее распространенные методы и приемы исследования микроорганизмов корней и прикорневой зоны растений. Рассматриваются практические результаты, достигнутые в области методического обеспечения анализа микробиоты, ассоциированной с корнями растений.
Бесплатно
Статья научная
Оценивали оптимальные технологические приемы выращивания посадочного материала растительноядных и карповых рыб в водоемах комплексного назначения Ставропольского края. Обсуждаются возможности использования садков, водоемов-спутников и регулируемых заливов самого водоема.
Бесплатно
Методология оценки рисков для агроэкосистем в условиях техногенного загрязнения
Статья научная
В настоящее время перед мировым научным сообществом стоит задача выявления и минимизации экологических рисков, связанных с влиянием на экосистемы, в особенности аграрные, антропогенных факторов (А.А. Музалевскиий с соавт., 2011). Основополагающая роль оценки экологического риска заключается в определении вероятности возникновения эффектов различной природы в экосистемах в результате влияния техногенных (радиационные, химические, биологические) факторов и принятии мер по предотвращению их негативного воздействия. Наиболее часто источниками загрязнения агроэкосистем становятся: аэральные выпадения от выбросов промышленных предприятий и транспорта, загрязнение водоемов промышленными сточными водами, осадки сточных вод, органические и минеральные удобрения и средства защиты растений, отвалы золы, шлака, руд, шламов (S.C. Barman с соавт., 2000; Yu.N. Vodyanitskii с соавт., 2011; E.C. Rowe с соавт., 2015). Как правило, риски при этом оцениваются ситуативно, а используемые методы применимы для конкретного фактора (агента), действующего в анализируемом случае, и объекта его воздействия. Целью представленного теоретического исследования была разработка единой методологии оценки агроэкологических рисков, обусловленных последствиями техногенного загрязнения. В предлагаемой методологии использовано математическое моделирование. Ее основу составляют принципы и критерии минимизации угроз безопасности при техногенных загрязнениях аграрных экосистем. В качестве главного источника техногенного воздействия рассматривается атмосферный путь поступления загрязнителей, при этом учитывается различный временной характер такого воздействия - от острого (включая аварийные чрезвычайные ситуации) до хронического. Для определения агроэкологических рисков в качестве критерия предложена оценка снижения продуктивности компонентов агроэкосистемы как важнейшего интегрального показателя развития живых организмов. Методология состоит из четырех этапов оценки агроэкологических рисков: идентификация опасности - обобщение доступной информации об агроэкосистеме, установление источников техногенного воздействия и их природы, выделение «критических» компонентов агроэкосистемы; оценка воздействия - измерение или расчет интенсивности и продолжительности, а также путей воздействия техногенных факторов на компоненты агроэкосистемы; оценка зависимости «доза-эффект» - определение количественной связи между степенью воздействия техногенных факторов на компоненты агроэкосистемы и вероятностью возникновения в них негативных эффектов; характеристика риска - анализ степени надежности полученных данных, описание рисков от отдельных техногенных факторов и их сочетаний, а также оценка вероятности возможных неблагоприятных эффектов для компонентов агроэкосистемы. Обоснован выбор метода оценки агроэкологических рисков (детерминистский, вероятностные 1-го и 2-го типа, интегральный вероятностный) в зависимости от степени информационного обеспечения показателей, включая критерии оценки риска и степень техногенного воздействия. При характеристике риска осуществляется его классификация и оценка соответствия приемлемому экологическому уровню (использование величин предельно допустимых концентраций и полулетальных доз). В рамках каждого этапа учитываются неопределенности при оценке агроэкологических рисков. Предложен алгоритм реализации методологии оценки агроэкологических рисков: 1 - анализ базы данных и формирование выборок, включающих значения рассматриваемых негативных эффектов при различной степени техногенного воздействия; 2 - определение метеорологических параметров модели поведения загрязнителей в атмосфере для конкретных условий выброса; 3 - определение величины осаждения загрязняющих веществ на земную поверхность расчетными или экспериментальными методами в зависимости от особенностей техногенного воздействия; 4 - определение величины загрязнения радионуклидами или химическими токсикантами компонентов агроэкосистемы расчетными или экспериментальными методами; 5 - расчет или измерение степени воздействия радионуклидов или химических токсикантов на компоненты агроэкосистемы. Предложенные подходы к разработке моделей, необходимых для оценки агроэкологического риска, применимы для решения широкого класса экологических задач.
Бесплатно
Методы генетической модификации и селекция сельскохозяйственной птицы
Статья обзорная
Обсуждаются положительные результаты, полученные селекционерами на практике благодаря использованию научных разработок по трансгенезу. Показано современное состояние и перспективы использования трансгенеза в птицеводстве. Рассмотрен разработанный авторами метод получения трансгенной птицы посредством микроинъекции чужеродной ДНК в яйцеклетки кур и перепелок. В основе метода лежит хирургическая операция, обеспечивающая доступ к яйцеклеткам птиц для проведения микроинъекций ДНК и формирование третичных оболочек яйцеклетки естественным образом в половых путях птицы. Описаны методики микроинъекций в яйцеклетки на разных стадиях их развития. Этим методом получены трансгенные куры с геном гормона роста человека, b-галактозидазы, человеческого b-интерферона и перепела с геном гормона роста крупного рогатого скота. Пересадка гена гормона роста крупного рогатого скота повысила массу яиц и иммунный статус перепелов и их потомков в ряду поколений. Использование трансгенеза для переноса полезного гена даже от одной линии птицы к другой (что достижимо обычными селекционными методами) дает выигрыш по времени минимум в 7-8 лет и, возможно, экономию денежных средств за счет исключения возвратных скрещиваний, необходимых для удаления ненужных генов, которые передаются при естественной половой гибридизации. В настоящее время трансгенез во многом сходен с мутацией — в значительной степени направленной, но сохраняющей множество неопределенностей. Процесс встраивания трансгена имеет вероятностный характер, поэтому для достижения наследуемого трансгенеза может потребоваться получение большого числа первичных трансгенных особей.
Бесплатно
Статья обзорная
На основании данных литературы обсуждается возможность использования молекулярных маркеров в селекции крупного рогатого скота по признакам качества молока. Дана оценка эффективности применения MAS-маркеров в преселекции. Описаны различные модели племенной оценки крупного рогатого скота на основе молекулярных маркеров (OTLs). Рассматриваются способы МАS-селекции, применяемые в разных странах.
Бесплатно
Статья научная
Конъюгаты сульфадимидина с альбуминами и желатином, синтезированные реакцией азосочетания, использованы для индукции кроличьих антител и оптимизации условий иммуноферментного анализа. Антитела к конъюгату с бычьим сывороточным альбумином имели высокую специфичность и не взаимодействовали с другими сульфаниламидами. Непрямой твердофазный конкурентный иммуноферментный анализ на основе полученных антител и иммобилизованного конъюгата с яичным альбумином обеспечивал чувствительность определения сульфадимидина 0,2 нг/мл. Обсуждается возможность применения анализа для контроля остаточных количеств сульфадимидина в молоке, мясе, яйцах и норм его введения в корма.
Бесплатно
Статья научная
Оптимизированы условия непрямого иммуноферментного анализа (ИФА) на основе поликлональных кроличьих антител, полученных к конъюгату сукцината левомицетина с бычьим сывороточным альбумином. Чувствительность определения левомицетина с твердофазными антигенами, гетерологичными иммуногену по белковому носителю (яичный альбумин, кроличий сывороточный альбумин и желатин), составила 0,1 нг/мл. Обсуждается возможность применения разработанных иммуноферментных тест-систем для контроля за остатками левомицетина в молоке, мясе и яйцах.
Бесплатно
