Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1718
Межвидовое и внутривидовое разнообразие картофеля по устойчивости к Y-вирусу
Статья научная
Образцы культурных и диких видов картофеля из коллекции ВИР (Всероссийский НИИ растениеводства) оценили по устойчивости к Y-вирусу картофеля фитопатологическими и молекулярно-генетическими методами. Выявлена меж- и внутривидовая изменчивость по устойчивости к Y-вирусу, разнообразие ответных реакций растений культурных и диких видов картофеля на вирусную инфекцию. Сформирована выборка генотипов картофеля, охарактеризованных по устойчивости к Y-вирусу и наличию диагностических компонентов RYSC3-320 и GP122-EcoRV-406, которая служит источником форм, ценных для селекции.
Бесплатно
Мезенхимные стволовые клетки из жировой ткани кошек и собак в культуре
Статья научная
Мультипотентные мезенхимные стволовые клетки (ММСК) рассматриваются как перспективный инструмент регенеративной медицины для лечения различных заболеваний мелких домашних животных. ММСК обладают высокой пролиферативной активностью, мультипотентными свойствами, низкой иммуногенностью, а также способностью мигрировать к поврежденной ткани и содействовать ее заживлению и регенерации. В настоящее время активно развиваются методы регенеративной медицины для решения проблем, с которыми трудно справиться альтернативными способами лечения. Однако данные о применении ММСК в клинической практике опережают работы по изучению свойств этих клеток в культуре. В связи с этим нами из внутренней жировой ткани (ЖТ) кошек и собак выделены клетки с фенотипом, подобным ММСК млекопитающих. Цель исследования, представленного в этом сообщении, заключалась в изучении культуральных свойств впервые выделенных клеток in vitro. Клетки выделяли посредством последовательной механической и ферментативной обработки жиров...
Бесплатно
Меланиновая белково-энергетическая добавка из личинок Hermetia illucens в питании телят
Статья научная
Насекомые - один из природных источников различных биологически активных веществ, в том числе меланина. В связи с возможностью промышленного разведения некоторых видов насекомых для кормовых целей и производством различных продуктов переработки их биомассы необходима оценка биологической эффективности получаемых веществ. Целью настоящей работы было изучение эффективности использования меланиновой белково-энергетической добавки (МБЭД) из личинок мухи Hermetia illucens в кормлении телят черно-пестрой породы для повышения их сохранности и интенсивности роста. Исследования проводили на 30 телятах черно-пестрой породы в молочный период выращивания на базе ЭХ «Кленово-Чегодаево» (г. Москва). По принципу животных-аналогов сформировали три группы (по 10 гол. в каждой). Животные I (контрольной) группы получали основной рацион согласно схеме кормления, принятой в хозяйстве. В первый период опыта (телята 1-2-месячного возраста) животным II опытной группы скармливали индивидуально перорально 5,0 мл МЭБД (6 мг меланина·гол.-1·сут-1), животным III опытной группы - 7,5 мл (9 мг меланина·гол.-1·сут-1). Начиная с 3-месячного возраста, дозу добавки увеличили соответственно до 7,5 и 10 мл·гол.-1·сут-1. Продолжительность опыта составляла 89 сут. МЭБД получали из смеси личинок и предкуколок мухи Hermetia illucens (в соотношении 1:1), выращенных на дробленом зерне кукурузы. Ежедневно оценивали поедаемость кормов и оплату корма продукцией. Телят взвешивали индивидуально в начале и конце опыта, а также ежемесячно в период опыта. По завершении эксперимента у животных из каждой группы ( n = 3) брали кровь. В образцах цельной и стабилизированной крови оценивали биохимические и гематологические показатели. Также определяли лизоцимную, бактерицидную и фагоцитарную активность. Экскременты собирали индивидуально от телят из каждой группы ( n = 3) в конце эксперимента. Изучение химического состава МБЭД показало отсутствие в ней сырой клетчатки (хитина) при высоком содержании протеина, жира, минеральных веществ. Концентрация меланина составляла 1,2 мг/мл. МБЭД практически не содержала патогенных микроорганизмов, была нетоксичной. Среднесуточный прирост у телят из II и III групп был выше, чем у их аналогов из контрольной группы на 46,44 и 27,34 г, или на 4,23 и 2,49 %. Во II и III опытных группах наблюдалось снижение расхода корма на 1 кг прироста соответственно на 4,1 и 2,4 % по сравнению с контролем. Содержание общего белка в сыворотке крови у телят опытных групп уменьшалось на 3,45 и 2,71 г/л за счет уменьшения фракций альбуминов на 1,86 и 1,29 г/л и глобулинов - на 1,60 и 1,43 г/л. Наблюдалось снижение активности АлАТ на 4,3 IU/л (р 0,05 для II группы). Содержание лизоцима, лизис, бактерицидная активность в крови у телят опытных групп оказались практически одинаковыми - соответственно 0,47 и 0,49 мкг/л; 27,27 и 28,28 %; 80,39 и 82,35 %. При этом у телят из II и III групп показатель фагоцитарной активности был выше на 5,94 и 6,95 % (р 5 и 10,3×105 КОЕ/г, бифидобактерий - на 0,33×108 и 1,07×108 КОЕ/мл. Отмечалось повышение количества лактозоположительных кишечных палочек по сравнению с таковым у контрольных животных на 1,196×105 и 1,11×105 КОЕ/г (р -1·сут-1 в опытных группах телят в сравнении с контролем.
Бесплатно
Местные сорта нута из центров происхождения культуры: разнообразие и различия
Статья научная
Нут (Cicer arietinum L.) - зернобобовая культура, которую называют инновационной для Российской Федерации. За последние пятнадцать лет его посевные площади в нашей стране возросли в 20 раз и достигли в 2015 году 420300 га. Возрастающий спрос на культуру определяет потребность в новых сортах. Одним из путей улучшения культуры может быть интрогрессия генов адаптивности из старых местных сортов, особенно из мест генетического разнообразия вида - центров его происхождения: первичного (Турция) и вторичного (Эфиопия). В представляемой работе впервые показаны различия фенотипических признаков староместных сортов нута в двух центрах его происхождения. Изучены 75 местных сортов из Турции и 24 - из Эфиопии, которые были собраны там около века назад и сохраняются в коллекции ВИР, по 15 морфологическим, фенологическим и агрономическим признакам. Как у турецких, так и у эфиопских образцов самым варьирующим признаком было число семян с растения ( Cv - соответственно 62,6 и 70,4 %) и число бобов с растения ( Cv - 62,2 и 63,0 %). Факторный анализ изменчивости признаков показал, что первые пять выявленных факторов обусловливают 78,9 % общей изменчивости признаков. Фактор 2 (22,0 % дисперсии) можно назвать фактором потенциальной семенной продуктивности. Анализ структуры связей в корреляционных плеядах выявил значительно более сильную сопряженность между всеми исследуемыми признаками у эфиопских образцов. Самыми сильными связями ( r ³ 0,9) выделялась плеяда семенной продуктивности и продолжительности вегетационного периода. Выявлена географическая приуроченность некоторых признаков у изученных образцов. Образцы из Эфиопии достаточно однородны: имеют мелкие, темные и угловатые семена, низкое прикрепление первого боба и низкую семенную продуктивность, отличаются скороспелостью. Турецкие образцы характеризуются большим разнообразием по всем изученным признакам, обнаруживая все их градации, описанные в дескрипторах нута. В этом регионе произрастали местные сорта, характерные для западного Средиземноморья, а также для территорий, граничащих с Турцией на востоке. Структура изменчивости и сила связей признаков различались у образцов из первичного и вторичного центров. Очевидно, что у растений, произрастающих в различных эколого-географических условиях, между признаками формируются специфические системы связей, отражающие наличие разных блоков коадаптированных генов и других интегрированных генных комплексов, определяющих адаптацию к определенной среде. Полезные признаки для селекции имеются в образцах из обоих центров происхождения и разнообразия нута.
Бесплатно
Статья научная
Северный олень ( Rangifer tarandus ) географически изолирован от других подвидов жвачных семейства Cervidae , что предполагает формирование специфических микробных сообществ рубца у этого вида. Известно, что приуроченность к определенным экологическим условиям может оказывать значимое влияние на состав микробиоты рубца жвачных. В настоящей работе с применением молекулярно-биологического анализа впервые показано, что одним из ключевых факторов, влияющих на состав микробиома рубца у северного оленя, служит место обитания. Цель работы состояла в оценке региональных и половозрастных особенностей микробиома рубца северных оленей из различных природно-климатических зон Российской Федерации с использованием T-RFLP-анализа (terminal restriction fragment length polymorphism) и количественной ПЦР. Объектом исследования были 58 особей северных оленей ненецкой породы - телята (4-8 мес) и взрослые особи. Содержимое рубца северных оленей отбирали в летне-осенний период 2017 года ( n ≥ 3 из каждой возрастной группы) в Ямало-Ненецком автономном округе (АО) (п.г.т. Харп, лесотундровая природно-климатическая зона), Ненецком АО (п. Нельмин-Нос, тун-дровая природно-климатическая зона) и Мурманской области (ст. Лопарская, тундровая природно-климатическая зона). Также для анализа были отобраны образцы пастбищной растительности, составлявшие основу рациона северных оленей в каждом регионе. Общее количество бактерий, архей и грибов класса Neocallimastigales в содержимом рубца анализировали методом количественной ПЦР, состав бактериального сообщества - методом Т-RFLP. Основным детерминантом всех компонент микробного сообщества рубца северных оленей оказались региональные условия обитания, что, по всей видимости, обусловлено различиями в составе пастбищного рациона и эпизоотической ситуацией в стаде. Наименьшее сходство с другими регионами по составу содержимого рубца было выявлено у образцов из Мурманской области. Половозрастные различия животных оказались менее значимыми, однако вносили определенный вклад в соотношение микроорганизмов в рубце. Выявленные изменения микробиоты были неодинаковы у особей из разных регионов. Так, у северных оленей старше 2 лет из Мурманской области и Ямало-Ненецкого АО наблюдалось достоверное увеличение численности бактерий (p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Метаболизм азотистых веществ у ремонтных бычков при разных источниках кормового белка в рационе
Статья научная
В научно-хозяйственном опыте изучали интенсивность метаболизма азотистых веществ корма в рубце и организме ремонтных бычков черно-пестрой породы, содержавшихся на разных рационах (зерно гороха и люпина).
Бесплатно
Статья научная
Изучали влияние различного содержания протеина и аминокислот в рационе молодняка свиней гибридного происхождения на обмен азотсодержащих метаболитов и качество мяса. Оценивали оптимальное количество этих веществ в рационе.
Бесплатно
Метаболизм в семенах амаранта Amaranthus L. при воздействии электрохимически активированной воды
Статья научная
Представленные в специальной литературе данные свидетельствуют о высокой эффективности применения электрохимически активированной воды (ЭХАВ) в сельском хозяйстве, но механизм ее влияния на биологические объекты практически не описан. Мы изучали влияние предпосевной обработки семян амаранта хвостатого Amaranthus caudatus L. ЭХАВ на активность дыхательных ферментов, содержание субстратов, энергию прорастания и силу роста. Установлено, что физико-химические изменения, происходящие в воде в результате электролиза, индуцируют в семенах различные метаболические процессы. Высокое содержание растворимых сахаров на фоне анаэробиоза в вариантах со смесью католита с анолитом и католитом способствует развитию гликолитических процессов, а накопленный пул метаболитов позволяет использовать их в более разнообразных химических превращениях. Повышенное содержание гормонов ускоряет ростовые процессы, обеспечивает усиленное деление и растяжение клеток, интенсивное прохождение начальных стадий развития растения (увеличение энергии прорастания и силы роста семян).
Бесплатно
Статья научная
В двух племенных хозяйствах проводили комплексную диспансеризацию высокопродуктивных молочных коров голландской, черно-пестрой и холмогорской пород в связи с бесплодием. Выявили нарушения метаболизма витамина А, белкового, углеводного, липид-ного, фосфорно-калъциевогр обмена, функции печени, ацидоз вследствие несбалансированности рационов по питательным веществам и использования кормов низкого качества.
Бесплатно
Метаболизм свинца и механизмы его цитотоксического действия в организме млекопитающих
Статья обзорная
В России загрязнение окружающей среды соединениями свинца считается наиболее распространенным (В.В. Снакин, 1998). Изучение механизмов влияния, закономерностей поступления в организм, последующего распределения и выведения этого токсичного тяжелого металла необходимо для обоснования допустимых пределов его воздействия на млекопитающих и оценки биологических эффектов. Эти данные постоянно пополняются, а их обобщение требует актуализации с учетом изменения климатических и экологических условий, антропогенных воздействий, расширения географии наблюдений. Процесс всасывания свинца в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) млекопитающих зависит от проницаемости мембраны эпителиальных клеток кишечника. На интенсивность всасывания влияют физико-химические свойства (концентрация, размер частиц, минералогический состав, растворимость соединения в жидкой среде ЖКТ, величина ионного потенциала, атомная масса) и физиологические особенности организма (пол, возраст, живая масса, обмен веществ, беременность, лактация), а также состав рациона и содержание в нем протеина, клетчатки, кальция, цинка, железа, марганца и витамина D (J.A...
Бесплатно
Метаболиты автотрофных и гетеротрофных листьев амаранта Amaranthus tricolor L. сорта Early splendor
Статья научная
Важное направление системной биологии (метаболомики) - изучение состава и свойств низкомолекулярных метаболитов сельскохозяйственных растений с разным способом питания. Использование метаболомных технологий расширяет возможности анализа биохимических изменений в составе и структурных модификациях метаболитов, происходящих при переходе с автотрофного способа питания на гетеротрофный. Большинство фотосинтезирующих растений способно питаться автотрофно, однако в их жизни есть периоды появления бесхлорофилльных органов, которые питаются за счет органических веществ, запасенных ранее. Так, среди растений вида Amaranthus tricolor L. встречаются сорта, листья которых различаются по способу питания. Например, на растениях сорта Early Splendor в конце вегетативной фазы наряду с зеленоокрашенными фотосинтезирующими листовыми пластинками образуются ярко окрашенные красные гетеротрофные листья. Сравнительное изучение состава низкомолекулярных метаболитов в этих листьях актуально для понимания взаимосвязи гетерогенного и автотрофного способов питания в целом растении. В настоящей работе при метаболомном анализе водных и спиртовых экстрактов листьев амаранта сорта Early Splendor с использованием метода газовой хромато-масс-спектрометрии впервые установлены существенные качественные различия состава метаболитов в автотрофных и гетеротрофных листьях. В составе низкомолекулярных метаболитов идентифицированы как неспецифические (общие для разных способов питания), так и специфические (характерные для каждого из них в отдельности). Цель работы - сравнительное изучение состава низкомолекулярных метаболитов и выявление новых биологически активных метаболитов-антиоксидантов в гетеротрофных и автотрофных листьях амаранта сорта Early Splendor. Эксперименты проводили в 2017-2019 годах. Объектом исследования были растения амаранта сорта Early Splendor в фазу конец цветения-начало формирования семян. Растения выращивали в пленочной теплице Федерального научного центра овощеводства. Материалом служили свежие красноокрашенные гетеротрофные листья, сформированные на верхушке главного побега, и нижележащие фотосинтезирующие листья растения. Исследовали листья с полностью сформированной листовой пластинкой. Листья измельчали и проводили экстракцию 96 % этанолом или дистиллированной водой при соотношении 1:10 (навеска листьев:экстрагент) и температуре 24 °С в течение 30 мин. Анализ метаболитов выполняли методом газовой хромато-масс-спектро-метрии на хроматографе JMS-Q1050GC («JEOL Ltd», Япония). По библиотечным масс-спект-рам базы NIST-5 National Institute of Standards and Technology (США) идентифицировали 87 метаболитов, из которых в гетеротрофных листьях содержалось 19 веществ в водных экстрактах и 38 - в спиртовых, тогда как в фотосинтезирующих листьях было определено соответственно 21 и 57 веществ. В водных и спиртовых экстрактах обнаружили 29 одинаковых метаболитов. В гетеротрофных и автотрофных листьях амаранта вида сорта Early Splendor впервые был выявлен сквален (C30H50) - биологически активное соединение, которое проявляет антиоксидантные свойства. Также в гетеротрофных листьях идентифицировано соединение монопеларгонин (mono-nonanoin) (C15H11O7), который служит промежуточным продуктом o-гликозилирования флавоноидов, относится к фенольным соединениям и обладает высокой антиоксидантной активностью. Были идентифицированы одинаковые метаболиты, характерные для листьев амаранта с разным типом питания, что позволяет сделать предположение о тесном взаимодействии двух способов питания в период появления, роста и развития гетеротрофных листьев. При этом фотосинтезирующие листья служили донорами ключевых метаболитов для гетеротрофных листьев, тогда как последние были не только акцепторами, но и сами могли синтезировать и модифицировать метаболиты, необходимые для построения клетки. Богатый состав углеводов, незаменимых аминокислот, липидов и органических кислот, идентифицированных в фотосинтезирующих листьях, обусловливает использование воспроизводимой листовой биомассы в качестве источника антиоксидантов и биологически активных веществ. Следует подчеркнуть, что не все метаболиты удалось идентифицировать. Тем не менее выявленный нами набор метаболитов, поступающих из фотосинтезирующих листьев, позволяет предположить, что этих веществ достаточно для построения и функционирования клеток и тканей гетеротрофных листьев.
Бесплатно
Статья научная
Для получения экологически безопасной продукции при выращивании крупного рогатого скота необходимо включать в рационы животных биологически активные вещества, повышающие эффективность использования питательных компонентов корма. Некоторые из этих соединений применяются в качестве модификаторов функции рубца (чаще по отдельности, а не в комплексах). В настоящей работе впервые описаны изменения метаболических параметров в рубцовой жидкости бычков казахской белоголовой породы в тестах in vitro с образцами рациона, содержащими добавки фитопрепаратов и хлорида кобальта, определены их наиболее эффективные сочетания и дозировки. При использовании комплекса Artemisiae absinthil herba (2,0 г/кг СВ) и CoCl2 (1,5 мг/кг СВ) было установлено повышение переваримости сухого вещества, увеличение активности пищеварительных ферментов и содержания метаболитов в рубцовой жидкости, а также снижение образования метана. Использование комплекса Salviae folia (1,6 г/кг СВ) и CoCl2 (1,5 мг/кг СВ) привело к максимальному снижению образования метана. Цель работы - изучить влияние растительных препаратов и хлорида кобальта отдельно и совместно на изменение метаболических параметров в рубцовой жидкости бычков методом in vitro. Опыты проводили в 2021 году в ЦКП БСТ РАН (г. Оренбург). У бычков ( Bos taurus taurus ) казахской белоголовой породы ( N = 4, средняя масса 250-265 кг, возраст 9-10 мес) через хроническую фистулу рубца отбирали пробы рубцовой жидкости (РЖ) спустя 12 ч после кормления. Для тестирования in vitro c РЖ были приготовлены I контрольный рацион, включавший 70 % грубых кормов (сено луговое разнотравное) и 30 % концентрированных кормов (ячмень дробленый), и пять опытных образцов, в состав которых входили дополнительные компоненты: II - CoCl2 (1,5 мг/кг СВ; ООО «НПК «Асконт+», Россия) , III - Salviae folia (1,6 г/кг СВ), IV - Artemisiae absinthil herba (2,0 г/кг СВ), V - Salviae folia (1,6 г/кг СВ) + CoCl2 (1,5 мг/кг СВ), VI - Artemisiae absinthil herba (2,0 г/кг СВ) + CoCl2 (1,5 мг/кг СВ). Каждый образец РЖ от 4 животных тестировали 4-кратно ( n = 16). Образцы корма массой 500 мг раскладывали в полиамидные мешочки, которые затем помещались в инкубатор в смесь буферного раствора с рубцовой жидкостью на 48 ч при 39,5 °С. По окончании инкубации образцы промывали и высушивали при температуре 60 °С до постоянной массы. Вычисляли коэффициент переваримости сухого вещества in vitro. Проводили отбор проб воздуха отдельно из каждой емкости для определения содержания метана на приборе Кристаллюкс-2000М (ООО «НПФ «Мета-хром», Россия) методом газовой хроматографии. Количество летучих жирных кислот (ЛЖК) определяли методом газовой хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием на газовом хроматографе Кристаллюкс-4000М. Анализ содержания различных форм азота проводили на оборудовании фирмы «Millab» (Италия) методом Кьельдаля. Активность амилазы измеряли по Смиту-Рою в модификации по Аносону для определения высокой активности фермента в панкреатическом соке. Активность протеолитических ферментов оценивали по количеству расщепленного казеина, очищенного по Гаммерстену, при колориметрическом контроле (λ = 450 нм). Сухое вещество биосубстратов определяли методом высушивания до постоянной массы при 60 °С. Установлено, что фитовещества Salviae folia и Artemisiae absinthil herba смещали ферментацию в сторону пропионата и бутирата. Присутствие A. absinthil herba усиливало интенсивность метаболизма азота в РЖ, при этом отмечали увеличение количества общего азота на 11,6 %, небелкового азота - на 144,3 %, аммиачного азота - на 71,4 %, мочевинного - на 31,7 % (р £ 0,05). При добавлении фитовеществ значительно увеличивалась активность амилазы, протеаз, концентрация летучих жирных кислот, однако повышалось количество метана. Комбинации фитовеществ и хлорида кобальта оказывали положительное влияние на процессы ферментации in vitro. Максимальный эффект был выявлен при использовании A. absinthil herba и хлорида кобальта: зафиксировано повышение переваримости сухого вещества при снижении образования метана на 2,1 %, увеличении активности пищеварительных ферментов, а также концентрации летучих жирных кислот в РЖ.
Бесплатно
Статья научная
Клубни картофеля (Solanum tuberosum L.) - важный продукт питания с высоким содержанием витаминов С, В, макро- (калий, фосфор, кальций, магний) и микроэлементов (железо, йод, селен, цинк), также содержащий сложные углеводы и незаменимые аминокислоты. У сортов картофеля с пигментированной мякотью клубни богаты каротиноидами, токоферолами, липоевой кислотой, L-тирозином и полифенолами. Однако биологическое действие картофельного сока практически не описано. В настоящей работе мы впервые охарактеризовали изменения белкового, липидного, минерального обмена, уровня глюкозы в крови, активности органоспецифичных ферментов, вызываемые добавлением сока из неочищенных клубней картофеля с фиолетовой мякотью в рацион белых крыс. Целью работы было изучить метаболические эффекты, вызываемые включением сока из неочищенных клубней картофеля с фиолетовой мякотью в рацион белых крыс. В эксперименте использовали три группы нелинейных крыс-самцов по 6 особей в каждой (возраст 9-10 нед, масса 278,7±5,28 г). В опытной группе каждое утро в течение 1 мес животные получали сок из клубней картофеля с фиолетовой мякотью, крысы из групп положительного и отрицательного контроля - соответственно сок из клубней обычного столового картофеля и питьевую воду; через 1 мес всех крыс возвращали на общевиварный рацион. Образцы крови для исследований получали в начале эксперимента (фон), через 30 сут (действие) и 60 сут (последействие). В плазме крови определяли содержание калия, натрия, кальция, магния, железа, фосфора, хлоридов, бикарбонатов, общего белка, альбуминов, глобулинов, мочевины, мочевой кислоты, креатинина, общего холестерина, триглицеридов, глюкозы, активность аспартатаминотрансферазы, аланинаминотрансферазы, щелочной фосфатазы, γ-глутамилтранспептидазы, общей креатинкиназы, лактатдегидрогеназы, холинэстеразы, глутаматдегидрогеназы и липазы (биохимический анализатор Chem Well-2910 Combi, «Awaveness Technology», США; наборы реактивов AO «Витал Девелопмент Корпорэйшен», Россия), определяли осмотическую резистентность эритроцитов, количественное содержание малонового диальдегида и общий антиоксидантный статус (спектрофотометр BioMate 160 UV-Vis, «Thermo Fisher Scientific», США; коммерческие наборы AO «Вектор-Бест», Россия). Данные обрабатывали с использованием непараметрического критерия Краскела-Уоллеса с процедурой множественных апостериорных попарных сравнений методом Двасс-Стил-Кричлоу-Флигнера (p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Метаболический и антиоксидантный профиль коз (Capra hircus L.) Нубийской и карачаевской пород
Статья научная
При оценке состояния здоровья животных при разных физиологических состояниях и влиянии различных факторов необходимо знать референтные значения биохимических показателей и параметров антиоксидантной защиты (АОЗ). Кроме того, для понимания механизма функционирования звеньев антиоксидантной системы организма важно исследовать характер связи между ними. В настоящей работе впервые установлено, что метаболический и антиоксидантный профиль у коз комбинированного направления продуктивности зависит от возраста и числа лактаций, а также от зоны разведения относительно высоты над уровнем моря. С ростом числа лактаций у животных повышались показатели, связанные с окислительным стрессом, наряду с активацией системы антиоксидантной защиты. Нашей целью была оценка биохимического и антиоксидантного статуса коз в зависимости от породы и числа лактаций, а также определение корреляции между биохимическими показателями крови и индикаторами антиоксидантной системы организма коз карачаевской и нубийской пород. Работу проводили в 2023 году на лактирующих нубийских (n = 43) и карачаевских (n = 93) козах (Capra hircus L.). Карачаевские козы относятся к мясомолочному направлению продуктивности, нубийские - к молочно-мясному. Животные разных пород в соответствии с числом лактаций (1-я, 2-я, 3-я и 4-я) были разделены на четыре группы. Образцы крови для исследования отбирали в летний период. Карачаевские козы содержались на горных пастбищах Северного Кавказа (1000 м над уровнем моря), нубийские - в лесостепной зоне Московской области (180 м над уровнем моря). Система содержания первых пастбищно-стойловая, вторых - стойлово-пастбищная. У коз в рационах, состоявших преимущественно из объемистых кормов, не было компонентов с выраженными антиоксидантными свойствами. Биохимические показатели крови определяли на автоматическом анализаторе Chem-Well («Awareness Technology», США) с использованием реактивов фирм «Analyticon Biotechnologies AG» (Германия), «Spinreact S.A.» (Испания) и АО «Диакон» (Россия), показатели перекисного окисления липидов (ПОЛ) - по концентрации продуктов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой (ТБК-АП), с использованием наборов ООО «Агат-Мед» (Россия), АОЗ - по активности церулоплазмина (ЦП) с использованием метода Ревина, суммарную концентрацию водорастворимых антиоксидантов (СКВА) - амперометрическим методом на приборе Цвет Яуза-01-АА с детектором (НПО «Химавтоматика», Россия), соотношение ТБК-АП к ЦП - расчетным методом. Статистическую обработку результатов проводили с применением программных пакетов Microsoft Office Excel 2003. Влияние факторов на изменчивость признаков оценивали методом многофакторного дисперсионного анализа (MANOVA) с использованием уравнения обобщенных линейных моделей (GLM). Установлено, что фактор породной принадлежности с высокой достоверностью влияет на концентрацию мочевины, билирубина, фосфора, церулоплазмина, с меньшей - на активность аланинаминотрансферазы (АЛТ), содержание кальция, ТБК-АП, общего белка, глобулинов, фосфолипидов и холестерина. В крови карачаевских коз было выше содержание общего белка, глобулинов, мочевины, активность АЛТ, концентрация общего билирубина, кальция, фосфора, ТБК-АП, соотношение ТБК-АП/ЦП (от 4,96 до 85,90 %, p ≤ 0,05, p ≤ 0,001), нубийских - церулоплазмина (80,0 %, p ≤ 0,001), холестерина и фосфолипидов (8,64 и 9,58 %). Установлена динамика биохимических показателей и индикаторов АОЗ для коз комбинированного направления продуктивности в зависимости от числа лактаций. Показатели белкового обмена и содержание магния в сыворотке крови были минимальными в 1-ю лактацию, максимальными - в 4-ю. Активность аспартатаминотрансферазы (АСТ), концентрация ТБК-АП, соотношение ТБК-АП/ЦП значительно возрастали во 2-ю лактацию, затем в 3-ю и 4-ю снижались до значений в 1-ю лактацию. Различия в концентрации фосфора, церулоплазмина и активности щелочной фосфатазы были противоположными: снижение во 2-ю лактацию, повышение - в последующие. СКВА была выше в первые две лактации и снижалась в 3-ю и 4-ю. Характер изменений содержания ТБК-АП и индикаторов АОЗ (СКВА и ЦП) свидетельствовал об особенностях их взаимодействия для обеспечения антиоксидантного гомеостаза в организме коз в разные возрастные периоды. Корреляционный анализ выявил для обеих пород положительную связь между концентрацией ТБК-АП и количеством альбуминов (r = +0,34…+0,44, p ≤ 0,01), холестерина (r = 0,30-0,43, p ≤ 0,01), фосфолипидов (r = 0,30-0,41, p ≤ 0,01) и кальция (r = 0,35-0,64, p ≤ 0,01, p ≤ 0,001), отрицательную - между содержанием церулоплазмина и СКВА (r от -0,30 до -0,40, p ≤ 0,01). Результаты исследования важны для формирования базы данных референсных интервалов биохимических показателей крови и индикаторов АОЗ для коз комбинированного направления продуктивности разного возраста и пород.
Бесплатно
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
