Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1659
Статья научная
Микотоксины негативно влияют на состав и функции кишечной микробиоты у сельскохозяйственной птицы и, как следствие, на ее здоровье. Одной из стратегий восстановления микробиома и борьбы с микотоксикозами стало введение добавок в загрязненные корма. В настоящей работе впервые показано, что кормовая добавка Заслон 2+ эффективно улучшает структуру и метаболический потенциал кишечного микробиома у цыплят-бройлеров при экспериментальном Т-2 микотоксикозе. Нашей целью было выявление изменений микробиоты химуса и ее функциональная аннотация после 14-суточного воздействия Т-2 токсина, искусственно внесенного с кормами, и под влиянием кормовой добавки Заслон 2+, применяемой отдельно и в сочетании с протеолитическим препаратом Axtra Pro на фоне экспериментального микотоксикоза. Опыты проводили в 2021 году в виварии Всероссийского научно-исследовательского и технологического института птицеводства на цыплятах-бройлерах кросса Смена 8 (с 33- до 47-суточного возраста). Корм контаминировали Т-2 токсином механическим способом. Птицу разделили на четыре группы по 5 гол. в каждой: I группа (контроль) получала основной рацион (ОР) без введения Т-2 токсина, II группа - ОР с добавлением Т-2 токсина (200 мкг/кг, 2-кратное превышение ПДК), III - ОР с добавлением Т-2 токсина (200 мкг/кг) и кормовую добавку Заслон 2+, состоящую из сорбирующего материала диатомита, двух культур бактерий Bacillus spp., смеси натуральных эфирных масел эвкалипта, чабреца, чеснока и лимона (ООО «БИОТРОФ», Россия) (1 г/кг корма), IV - ОР с добавлением Т-2 токсина (200 мкг/кг), кормовую добавку Заслон 2+ (1 г/кг корма) и ферментный препарат с протеолитической активностью Axtra Pro («DuPont de Nemours, Inc.», США) (100 мг/кг корма). Потребление корма бройлерами составляло в среднем 150 г/сут, то есть птицы опытных групп ежесуточно получали Т-2 токсин с кормом в количестве 30 мкг. В конце эксперимента проводили отбор проб химуса слепых отростков кишечника от трех птиц из каждой группы. Тотальную ДНК из исследуемых образцов выделяли с использованием набора «Genomic DNA Purification Kit» («Fermentas, Inc.», Литва). Бактериальное сообщество слепой кишки оценивали методом NGS-секвенирования на платформе MiSeq («Illumina, Inc.», США) с применением праймеров для V3-V4 региона гена 16S рРНК. Биоинформатический анализ данных выполняли с помощью программного обеспечения QIIME2 ver. 2020.8 (https://docs.qiime2.org/2020.8/). Реконструкцию и прогнозирование функционального содержания метагенома, семейств генов, ферментов осуществляли при помощи программного комплекса PICRUSt2 (v.2.3.0) (https://github.com/picrust/picrust2). Для анализа метаболических путей и ферментов пользовались базой данных MetaCyc (https://metacyc.org/). При проведении NGS-секвенирования микробиома было показано, что в кишечнике у бройлеров из II группы происходили сдвиги в биоразнообразии и составе микробиома уже на уровне филумов: обилие бактерий суперфилума Actinobacteriota и филума Proteobacteria возрастало соответственно в 1,8 и 3,5 раза (р ≤ 0,05), суперфилума Desulfobacterota - напротив, снижалось в 2,2 раза (р ≤ 0,05). У птицы из IV группы с введением в рацион комплекса, включающего кормовую добавку Заслон 2+ и фермент, количество бактерий суперфилума Actinobacteriota и филума Proteobacteria также возрастало по сравнению с I группой (р ≤ 0,05), тогда как в III группе подобных изменений не отмечали. Представители суперфилума Verrucomicrobiota полностью исчезали во II и IV группах, но в I группе присутствовали в значительном количестве - 14,1±0,8 %. У птицы из III группы по сравнению с I группой повышалась численность бактерий рода Lactobacillus (с 15,9±1,32 до 30,7±1,84 %, p ≤ 0,01). Доля микроорганизмов рода Akkermansia , которые были представлены единственным видом A. muciniphila , резко уменьшалась (p ≤ 0,001) во всех группах, получавших Т-2 токсин, вплоть до полного отсутствия во II и IV группах. При загрязнении корма Т-2 токсином во II группе появлялись отсутствовавшие в контроле патогенные микроорганизмы - Enterococcus cecorum , Campylobacter concisus , Campylobacter gracilis , Streptococcus gordonii , Flavonifractor spp. В III и IV группах эти патогены либо отсутствовали, либо были представлены в значительно меньшем количестве, чем во II группе (р ≤ 0,05). Функциональная аннотация микробных сообществ показала, что экспериментальные группы различались (р ≤ 0,05) по 163 прогнозируемым метаболическим путям. При воздействии Т-2 токсина отмечалось усиление (p ≤ 0,05) метаболических путей деградации ароматических соединений (включая ксенобиотики) и аминокислот, а также синтеза коферментов и кофакторов, образования биопленок, клеточных стенок, спор и протекторных веществ в клетках. Применение кормовой добавки Заслон 2+ способствовало модуляции функционального потенциала кишечной микробиоты до уровня контрольной группы, при сочетании кормовой добавки и протеазы положительного эффекта не отмечали.
Бесплатно
Статья научная
В последние десятилетия большое внимание уделяется наличию фенольных веществ (антоцианов) в картофеле (Solanum tuberosum L.), поскольку эта культура рассматривается как продукт для диетического питания. В России такие сорта созданы для ряда регионов возделывания, но в условиях Дальнего Востока работы по увеличению содержания антоцианов в клубнях картофеля начаты недавно. В представленном исследовании с применением методов жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии второго порядка мы идентифицировали антоцианы и измерили их содержание у сортов картофеля разного происхождения (Россия, Украина, Беларусь, Казахстан, Германия, Нидерланды), которые ранее не были охарактеризованы по этому признаку. Впервые выделены четыре сорта российского происхождения с повышенным содержанием антоцианов для диетического использования. Целью работы было определение профилей антоцианов и их содержания в клубнях в условиях российского Дальнего Востока. В качестве материала использовали 22 сорта, отобранных по раннеспелости, продуктивности, с низким содержанием крахмала, разной окраской клубней и венчика соцветия. Антоциановые профили анализировали методом двойной идентификации: по времени удерживания на обратнофазной колонке С18 с детектированием в диапазоне длин волн 400-700 нм и методом масс-спектрометрии второго порядка в режиме положительной ионизации с последующей фрагментацией ионов. В клубнях изученных сортообразцов выявлены дельфинидин, петунидин, мальвидин, цианидин и пеларгонидин. Дельфинин и цианидин обнаружены в двух формах - в моно- и дигликозилированной. Наиболее распространенным антоцианом оказался петунидин-3-глюкозид, он присутствовал почти во всех исследованных образцах. Установлено, что антоциановый состав клубне изменяется в зависимости от сорта и может включать от одного до пяти антоцианов. Сорта с желтой окраской кожуры и розовыми пятнами на желтой кожуре клубня характеризовались незначительным содержанием антоциановых компонентов. Исследования показали, что розовая и темно-розовая окраска кожуры определяется содержанием в ней пеларгонидин-3-глюкозида. Петунидин-3-гликозид и цианидин-3-глюкозид придавали кожуре фиолетовую и сине-фиолетовую окраску. Среди исследованных сортов наибольшее содержание антоцианов отмечено в сортах Фиолетовый (цианидин-3-глюкозид - 310 мг/кг, мальвидин - 50 мг/кг, дельфинидин - 30 мг/кг), Василек (петунидин-3-глюкозид - 150 мг/кг), Маяк (пеларгонидин - 95 мг/кг) и Кузнечанка (пеларгонидин - 78 мг/кг). В селекции картофеля на повышенное содержание антоцианов рекомендуем использовать сорта с розовой, темно-розовой, фиолетовой и сине-фиолетовой кожурой.
Бесплатно
Состав и содержание фенольных соединений в побегах Casuarina equisetifolia L
Статья научная
Вид Casuarina equisetifolia L. широко используется в лесоводстве во многих странах с тропическим климатом. Известно, что экстракты из побегов C. еquisetifolia характеризуются высоким содержанием фенольных соединений, которые играют важную роль в процессах роста и развития растений, а также в адаптации к абиотическим и биотическим факторам окружающей среды. Кроме того, они обладают противовирусной, антибактериальной, противовоспалительной, противоопухолевой, нейропротекторной и другими видами активности. В настоящей работе в побегах C. еquisetifolia впервые подробно исследован состав фенольных соединений, которые были представлены в основном мономерными эллаготаннинами. Нашей целью было изучение состава и содержания фенольных соединений в побегах Casuarina equisetifolia методом ультра-эффективной жидкостной хроматографии в комбинации с фотодиодным и масс-спектрометрическим детекторами (УЭЖХ-ДД-МС). Объектом исследования были зеленые однолетние фотосинтезирующие побеги дерева C. еquisetifolia , которое произрастает в оранжерее Ботанического сада Всероссийского института лекарственных и ароматических растений (ФГБНУ ВИЛАР, г. Москва) в условиях защищенного грунта. Сбор образцов проводили в I декаде июля в 2019 году. Побеги замораживали, лиофильно высушивали и измельчали. Образец массой 15 мг экстрагировали 1 мл 80 % ацетона в течение 60 мин при комнатной температуре и постоянном перемешивании. Экстракт центрифугировали в течение 20 мин при 14000 об/мин и упаривали досуха при 45 °С. Экстракцию образца повторяли еще 2 раза. Полученный сухой экстракт растворяли в 1 мл деионизированной воды в течение 60 мин, центрифугировали в течение 20 мин при 14000 об/мин, разбавляли в 5 раз деионизированной водой и фильтровали. Для анализа фенольных соединений использовали ультра-эффективную жидкостную хроматографическую систему (УЭЖХ, Acquity UPLC® 2.9.0, «Waters Corporation», США), которая включала фотодиодный детектор (190-500 нм) и тройной квадрупольный масс-спектрометр (Xevo TQ, «Waters Corporation», США). Разделение проводили на колонке Acquity UPLC® BEH Phenyl (2,1½100 мм, 1,7 мкм, «Waters Corporation», Ирландия). Полученные данные анализировали с использованием программы DataAnalysis 4.0. При идентификации фенольных соединений использовали данные масс-спектрометрии, определяя m/z значение иона [M-H]- и его фрагментов. Содержание различных классов фенольных соединений - галлоил-глюкоз, эллаготаннинов, конденсированных таннинов, флавоноидов (производных кверцетина и кемпферола) определяли методом мониторинга множественных реакций. В результате проведенных исследований в экстракте обнаружили 16 фенольных соединений, среди которых 14 относились к классу гидролизуемых таннинов, 2 - к классу флаван-3-олов. Установлено, что побеги C. еquisetifolia накапливают мономерные эллаготаннины с молекулярной массой от 784 до 1068 Да, имеющие в молекуле в качестве полиола циклическую или линейную форму глюкозы. Среди эллаготаннинов C. еquisetifolia впервые идентифицированы казуариин, два изомера педункулагина, страхиурин, чебулаговая кислота, казуаринин и казуариктин. Два соединения с молекулярной массой 1068 Да были предварительно идентифицированы как изомеры птерокаринина А. В побегах также были идентифицированы эллаговая кислота и ее производные: арабинозид эллаговой кислоты и рамнозид эллаговой кислоты. Общее содержание фенольных соединений составило 55 мг/г сухой массы. При этом основными фенольными соединениями были эллаготаннины, содержание которых достигало 42 мг/г, или 76 % от общего количества всех фенольных соединений. На долю галлоил-глюкоз и конденсированных таннинов приходилось по 10 % от общего количества всех фенольных соединений. Полученные данные свидетельствуют о возможном использовании побегов C. еquisetifolia в качестве исходного сырья для получения индивидуальных эллаготаннинов и изучения их противовирусной, противовоспалительной и противоопухолевой активности.
Бесплатно
Статья научная
В современных условиях представляет интерес изучение эффективности натуральных комплексных кормовых добавок, которые позволят регулировать состав и метаболическую активность микробиома и улучшить иммунитет и физиологический статус кроликов. В настоящей работе впервые с применением биоинформатических методов обнаружено, что комплексный пробиотический биопрепарат оказывает влияние на изменение прогнозируемых метаболических путей в микробиоме кишечника кроликов. Целью работы было изучение совместного действия комплекса, содержащего минеральные вещества и пробиотик, на организм кроликов, их физиологические показатели, состав и функциональный потенциал микробиома. Исследование проводили в 2021 году на 10 кроликах породы советская шиншилла на базе вивария ФГБУ ВО СПХФУ Минздрава России. Возраст животных на начало эксперимента - 2,5 мес, живая масса - 5,37-5,53 кг. Животных разделили на две группы (по 5 гол. в каждой): I контрольная группа получала основной рацион (ОР) в соответствии с рекомендуемыми детализированными нормами РАСХН (2003 год), II опытная группа - ОР с добавлением комплексной кормовой добавки микроэлементов и пробиотического штамма бактерий в количестве 30 мг/гол. в сутки. Комплексная кормовая добавка включала микроэлементный препарат Silaccess (ООО «ТЕХНОЛОГ 2Д», Россия) в дозе 5 мг/кг живой массы. Кроме того, в добавку был включен пробиотический штамм микроорганизма Bacillus subtilis 1-85. На 30-е и 60-е сут после начала эксперимента животных взвешивали натощак перед утренним кормлением, а также брали кровь для анализа. Определяли естественную резистентность (бактерицидная активность, включая лизоцимную, фагоцитарная активность нейтрофилов). Образцы химуса слепых отростков кишечника для исследования микробиома отбирали в конце эксперимента с максимально возможным соблюдением условий асептики вручную и немедленно помещали в стерильные пластиковые пробирки. Тотальную ДНК выделяли с использованием набора Genomic DNA Purification Kit («Thermo Fisher Scientific, Inc.», США). Бактериальное сообщество оценивали методом NGS-секвенирования на автоматическом секвенаторе MiSeq («Illumina, Inc.», США) с праймерами для V3-V4 региона гена 16S рРНК: 5´-TCGTCGGCAGCGTCAGATGTGTATAAG-AGACAGCCTACGGGNGGCWGCAG-3´ (прямой праймер), 5´-GTCTCGTGGGCTCGGAGATGTG-TATAAGAGACAGGACTACHVGGGTATCTAATCC-3´ (обратный праймер). Реконструкцию и прогнозирование функционального содержания метагенома проводили при помощи программного комплекса PICRUSt2 (v.2.3.0) (https://github.com/picrust/picrust2). Математическую и статистическую обработку результатов осуществляли методом многофакторного дисперсионного анализа в программах Microsoft Excel XP/2003, R-Studio (Version 1.1.453) (https://rstudio.com). Фагоцитарный индекс был выше (p ≤ 0,05) во II опытной группе по сравнению с контрольной на 1,8, фагоцитарное число - на 32,3 % (p ≤ 0,05). С применением метода NGS-секвенирования во II группе были установлены более высокие значения индексов a-биоразнообразия Chao1, Shannon и Simpson (p £ 0,05) по сравнению с I группой. По данным исследований таксономического состава микроорганизмов слепых отростков кишечника кроликов выявили 12 филумов царства Bacteria , среди которых представители филума Firmicutes доминировали по численности (80,2±6,2 % в контрольной группе, 78,2±7,4 % в опытной группе). Во II группе происходило количественное увеличение филумов Verrucomicrobiota , Actinobacteriota , Patescibacteria , Proteobacteria , Desulfobacterota в 1,3-2,6 раза и снижение представленности филума Campilobacterota в 4,8 раза (p ≤ 0,05). В слепых отростках кишечника у кроликов из опытной группы наблюдалось возрастание численности бактерий рода Bacillus spp. в 2,82 раза по сравнению с контролем (p ≤ 0,05). В кишечнике животных из I контрольной группы присутствовал вид Staphylococcus sciuri (0,075±0,006 %), тогда как во II опытной группе его не обнаружили. В результате анализа, проведенного с использованием программного комплекса PICRUSt2 (v.2.3.0), у микробного сообщества кишечника кроликов мы выявили 370 прогнозируемых метаболических путей, при этом между экспериментальными группами наблюдались различия (p ≤ 0,05) по 36 путям. В кишечном микробиоме животных из II опытной группы по сравнению с I контрольной происходила активация (p ≤ 0,05) путей, которые относились к деградации ароматических соединений и ксенобиотиков, белковому, углеводному, энергетическому обмену, биосинтезу спиртов, фотодыханию, ассимиляции формальдегида, деградации мио-, хиро- и сцилло-инозитола, синтезу клеточной стенки и спорообразованию. Доминирующее число (15 путей) усиленных потенциальных метаболических путей было связано с деградацией ароматических соединений и ксенобиотиков.
Бесплатно
Статья научная
Трансформация микроорганизмами свежего органического вещества в пахотных почвах определяет такие процессы, как глобальный круговорот углерода, производство продовольствия и парниковый эффект. Один из доступных способов повышения содержания органического вещества в почвах - рациональное использование пожнивных остатков, в частности соломы. Причиной слабого использования соломы называют то, что она долго разлагается, при этом создается дефицит минерального азота в почве, выделяются фитотоксичные соединения, накапливаются фитопатогены. Поэтому возрастает значение использования препаратов для ускорения трансформации соломы зерновых культур. В модельном лабораторном опыте мы изучали влияние обработки ржаной соломы биопрепаратами БАГС (на основе Bacillus ), баркон (целлюлозоллитическая ассоциация сложного состава) и омуг (биоудобрение из подстилочного помета) (Всероссийский НИИ сельскохозяйственной микробиологии) в зависимости от глубины заделки (поверхностно, в слой 0-3 см, в слой 9-12 см) соломы на состав и функционирование микробного сообщества почв. Известно, что наиболее легкодоступные органические соединения соломы разлагаются в первые 2 нед после внесения соломы, поэтому мы через 2 мес оценивали влияние препаратов и глубины заделки соломы на состав бактериального сообщества на поздних стадиях разложения, когда идет деструкция более труднодоступных соединений. В этот период разложение соломы ведут в основном k-стратеги. Существует мнение, что их сообщество более устойчиво к внешним воздействиям и будет не так сильно меняться, как у r-стратегов, ответственных за первый этап. Через 60 сут компостирования определяли численность физиологических групп микроорганизмов, размеры микробной биомассы, содержание подвижных соединений азота и углерода, дыхание. Подтвердилась слабая применимость традиционного микробиологического анализа физиологических групп микроорганизмов для целей сравнения структуры микробных сообществ. Четко прослеживалось только положительное влияние внесения соломы на численность амилолитических, олиготрофных и педотрофных микроорганизмов. В этой связи структуру микробного сообщества оценивали методом высокопроизводительного секвенирования библиотек гена 16S-рРНК. Солома положительно влияла на численность и активность микроорганизмов, микробную биомассу, подвижный органический углерод. Препараты усиливали разложение соломы, наибольшая деградация за исключением варианта с обработкой омугом, была в слое 0-3 см. Более 80 % бактериального сообщества почв составляли Proteo-bacteria и Actinobacteria, слабее были представлены (благодаря высокому плодородию почвы) Acidobacteria. Внесение соломы увеличило долю актинобактерий и бетапротеобактерий по сравнению с контролем. Актинобактерии принимают большее участие в разложении соломы заделанной на глубину 9-12 см, исключением стала обработка барконом. Показано, что варианты с обработкой соломы барконом и омугом характеризовались большим разнообразием: индекс Шеннона 1,29-1,27 против 1,0-1,16 для контроля и необработанной соломы
Бесплатно
Состав крови телят при потреблении корма, засоренного чернокорнем лекарственным
Статья научная
Анализировали состав крови и эритроцитограмму 5-6-месячных телят, получавших с рационом зеленую массу эспарцета, засоренного чернокорнем. Обсуждается необходимость учета эритроцитотропного действия чернокорня при лечении животных в случае отравления.
Бесплатно
Статья научная
Кормление без учета фундаментальных механизмов реализации пищеварительной функции (в особенности у жвачных животных) приводит к нежелательным изменениям микробиоценоза, что становится причиной снижения продуктивности, возникновения ряда заболеваний вследствие нарушения процессов пищеварения, в том числе из-за гистологических изменений в кишечнике, влияющих на его функцию. Нами получены новые фундаментальные данные о влиянии рационов с кормовыми добавками в виде жмыха на основе растительного кремния и белково-углеводного комплекса на микробиоценоз рубца баранчиков. Определена таксономическая принадлежность микроорганизмов до рода, выявлены представители нормальной микрофлоры, условно-патогенной, патогенной, некультивируемой и транзитной микрофлоры. Проведены гистологические исследования тонкого кишечника (тощей кишки) баранчиков эдильбаевской породы с применением световой микроскопии. Мы исследовали содержимое рубца и тонкий кишечник баранчиков ( Ovis aries L.) эдильбаевской породы в возрасте 7 мес, получавших кормовые добавки на основе растительного кремния и белково-углеводного комплекса. Были сформированы четыре группы по 10 животных в каждой. Детальный анализ состава рубцовой микробиоты на уровне родов микроорганизмов проведен с использованием NGS-секвенирования; микроструктурные исследования тонкого отдела кишечника выполнены с применением световой микроскопии. Оценка влияния рационов, обогащенных эссенциальными микроэлементами (I, Zn, Se), на рубцовую микробиоту баранчиков показала, что доля представителей нормальной микрофлоры в целом была высокой во всех образцах, а доля условно-патогенной и патогенной микрофлоры - достаточно низкой. Гистологические исследования слизистой оболочки тощей кишки баранчиков не выявили значительных различий при изменении рационов. При анализе микробиома рубца баранчиков выявлено, что использованные кормовые добавки влияют на состав микробного сообщества, модулируя соотношение численности различных микроорганизмов. Во всех опытных группах отмечено достоверное (p ≤ 0,05) увеличение представленности целлюлозолитических бактерий филума Bacteroidetes . Одновременно при введении в рацион животных кормовой добавки Йоддар-Zn достоверно повышалась доля лактат-ферментирующих бактерий Selenomonadales , бифидобактерий Bifidobacteriales и метаногенных архей, а также в рубце снижалось число представителей порядка Clostridiales . При применении ДАФС-25, помимо повышения доли представителей филума Bacteroidetes отмечено достоверно большее (p ≤ 0,05) число бацилл порядка Bacillales . Достоверных различий по обилию и составу патогенной и условно-патогенной микробиоты между опытными и контрольной группами мы не выявили. Учет динамики живой массы показал, что в возрасте 7 мес абсолютный средний прирост в опытных группах составил от 3,45 кг до 4,49 кг, в контрольной - 3,1 кг, наибольший прирост живой массы отмечен в IV группе, получавшей обе кормовые добавки. Установлено, что IV группа имела наибольший коэффициент мясности, равный 3,9, площадь сечения m. Longissimus dorsi составила 13,61 см2. Выявлены микроструктурные особенности тонкого кишечника у баранчиков эдильбаевской породы в возрасте 7 мес, выращенных с использованием рационов, обогащенных йодом и селеном. В целом морфологическая структура тонкой кишки во всех случаях применения исследуемых кормовых добавок и основного рациона при откорме соответствовала морфологическим характеристикам для этого вида животных указанной возрастной категории, без существенных различий между изучаемыми группами, хотя необходимо отметить более четкую микрокартину стенки тонкой кишки в IV группе, выращенных с применением комплекса добавок Йоддар-Zn + Дафс-25. Наибольший прирост живой массы наблюдался у животных из IV группы, рационы которых были обогащены обеими добавками. Превышение относительно контроля составило 10,48 % (p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Статья научная
Кишечник птиц представляет собой не только первую линию защиты от экзогенных патогенов, но и самый большой орган, участвующий в обеспечении иммунитета. Микрофлора, обитающая в слепых отростках кишечника, выполняет многочисленные функции по поддержанию гомеостаза макроорганизма, в том числе играя важную роль в процессах переваривания кормов. Препараты пробиотиков, антибиотиков, пребиотиков, симбиотиков, ферментов и т.п. способны прямо или косвенно влиять на микрофлору кишечника птицы и, следовательно, увеличивают суточный прирост живой массы цыплят, сохранность, убойный выход, улучшают переваримость питательных веществ корма, качество и санитарную безопасность тушек. Однако влияние этих препаратов на микрофлору кишечника цыплят до конца не изучено. Появление и развитие современных молекулярно-генетических методов позволило изучать разнообразие микроорганизмов без ограничений, сопутствующих традиционным техникам. Мы изучили состав и возрастную динамику микрофлоры в желудочно-кишечном тракте у цыплят-бройлеров кросса Cobb 500 методами T-RFLP с RT-PCR при использовании добавок к полнорационному комбикорму, которыми служили пробиотик целлобактерин-Т и антибиотик стафак-110. Проведенный анализ показал, что введение в рацион птицы антибиотика и пробиотика способствовало увеличению общего числа бактерий, причем численность представителей нормофлоры желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) (целлюлозолитические бактерии, лактобактерии, бифидобактерии, бациллы, селеномонады) возрастала, а доля нежелательных энтеробактерий, актиномицетов снижалась. У бройлеров из группы, получавшей пробиотик, по сравнению с птицей, в рацион которой добавляли антибиотик, в исследуемых отделах кишечника было больше целлюлозолитических бактерий, в слепых отростках - в 10-100 раз больше лактобактерий, бифидобактерий, бацилл, а также меньше клостридий и транзитных бактерий. Многочисленные исследования пробиотических препаратов уже подтвердили их эффективность в птицеводстве, что отражено в зоотехнических показателях, однако только с использованием современных молекулярных методов идентификации микрофлоры желудочно-кишечного тракта (в частности, T-RFLP-анализ с RT-PCR) можно определить, на представителей каких таксономических групп микроорганизмов влияет тот или иной препарат, для дополнительного обоснования рациональности его использования.
Бесплатно
Статья научная
В научно-производственном опыте у молодняка лисиц и песцов при плановой вакцинации в начале поствакцинального периода происходило повышение содержания антител, глобулинов, бактерицидной активности сыворотки крови и активности фагоцитоза при одновременном уменьшении активности SH-групп белков и церулоплазмина. После формирования иммунного ответа активность SH-групп белков и церулоплазмина восстанавливалась. Янтарная кислота при добавлении в корм (5 мг/кг живой массы) до и после плановой вакцинации способствовала усилению иммунного ответа и более быстрому восстановлению активности SH-групп белков и церулоплазмина в поствакцинальный период. С этой целью рекомендуется вводить ее в рацион лисиц и песцов в течение 5 сут до вакцинации.
Бесплатно
Состояние и перспективы интенсификации и экологизации садоводства
Статья научная
Обсуждается необходимость перехода от экстенсивного к интенсивному ведению садоводства. Рассматриваются вопросы интенсификации и экологизации при выборе земельных участков под сады, удобрений и способов их внесения, защитных мероприятий, системы содержания почвы, клоновых слаборослых вставочных подвоев и интенсивных сортов, устойчивых к биотическим и абиотическим факторам.
Бесплатно
Состояние иммунной системы животных в зависимости от экологической нагрузки
Статья научная
Представлены экспериментальные данные по влиянию техногенных факторов на иммунную систему лабораторных крыс. Определяли концентрацию гемоглобина, глюкозы, количество эритроцитов, лейкоцитов, Т-лимфоцитов, нейтрофилов в крови животных. Анализировали пробы воды на содержание меди и мышьяка.
Бесплатно
Сохранение и рациональное использование генетических ресурсов яка (Bos mutus)
Статья научная
Предложена оригинальная технология криоконсервации эпидидимальных и тестикулярных сперматозоидов яка, с использованием которой создан криобанк семени кабардино-балкарской, памирской и алтайской популяций яков. Получены гибридные животные для выведения новых селекционных форм. Дана цитогенетическая и молекулярно-генетическая характеристика яков из разных региональных популяций.
Бесплатно
Статья научная
Методы оперативного дистанционного (спутникового и беспилотного) сельскохозяйственного мониторинга в настоящее время базируются на использовании спектральных вегетационных индексов в качестве интегральных показателей состояния растений. В 1972 году для дистанционного мониторинга растительности был предложен первый спектральный вегетационный индекс NDVI (normalized difference vegetation index), а в последующие годы разработано около сотни индексов, предназначенных для детектирования разных свойств: от влажности, структуры листьев, архитектуры растений в посевах до содержания различных веществ, в том числе пигментов, регулирующих фотосинтез и продуктивность растений. Во многих случаях предлагаемые индексы надежно функционируют для конкретных растений или для растительности в целом. Для плодовых культур, в частности для яблони, подобных индексов практически нет. В представленной статье впервые показано, что спектральные вегетационные индексы, предложенные для детектирования пигментов в сельскохозяйственных растениях, нуждаются в уточнении при их использовании для подобного детектирования пигментов в листьях яблони конкретного сорта. Нашей целью был анализ связи между спектральными вегетационными индексами, рассчитанными для листьев яблони сорта Имрус, с содержанием в них хлорофилла и каротиноидов. Анализ спектральной отражательной способности листьев яблони ( Malus domestica Borkh.) сорта Имрус посадки 2011 года проводили 19 октября 2021 года на территории опытного сада ФГБНУ ФНЦ садоводства (пос. Михнево, Московская обл., Ступинский р-н). Листья собирали в полуденное время случайным образом из средней части кроны с ветвей 2-5-летнего возраста. Всего для анализа содержания пигментов сформировали 26 смешанных образцов листьев. Содержание хлорофиллов a + b определяли в лабораторных условиях методом Винтерманса-Де Мотса, каротиноидов - методом фон Ветштейна. Спектральную отражательную способность оценивали с использованием полевого спектрорадиометра SR-6500 («Spectral Evolution», США), который работает в диапазоне 350-2500 нм с разрешающей способностью 1. Кривые спектральной отражательной способности получали в 5-кратной повторности для верхней поверхности листьев, осредняли для каждого листа, а затем для каждой из 26 смешанных групп листьев. На основании осредненных кривых спектрального отражения вычисляли наиболее распространенные спектральные вегетационные индексы. После этого был проведен анализ связи величин спектральных вегетационных индексов с содержанием пигментов в листьях. Установлено, что предложенные ранее многочисленные вегетационные индексы не могут быть использованы для бесконтактного детектирования содержания хлорофилла и каротиноидов в листьях яблони сорта Имрус. Связь между величиной индекса и содержанием пигмента практически отсутствует. Также не удается сгруппировать проанализированные листья по содержанию пигментов на основе построения дендрограммы сходства между кривыми спектрального отражения листьев в диапазоне 350-2500 нм. На основе корректировки индексов, показавших наиболее точную зависимость, предложены новые вегетационные индексы для бесконтактного детектирования содержания в листьях яблони каротиноидов и хлорофилла, которые позволяют получать регрессионные модели с R2 выше 0,65. Перед широким использованием их необходимо протестировать для листьев яблони других сортов, а также для листьев, находящихся в разной стадии развития.
Бесплатно
Статья научная
Изучали возможность использования спектральных характеристик света, отраженного интактным плодом (спектральные кривые отражения — СКО), для оценки и отбора сортообразцов томата с высоким содержанием пигментов, определяющих окраску плода. В качестве объекта исследований были взяты образцы с контролирующими окраску генами r, t, hp, gs, gf, Bmo B, Bmo +B, b mo +B, находящимися в гомозиготном и гетерозиготном (гибрид F 1) состоянии, а также стандартный красноплодный сорт Кармин ( bb mo +Bmo +B ). Показано, что в селекции применение метода регистрации и анализа таких СКО как для генотипически различающихся, так и для идентичных по некоторым генам сортов томата, а также гибридов, полученных от скрещивания этих сортов, весьма эффективно. При отсутствии приборов, необходимых для регистрации спектральных кривых отражения, оценку и отбор селекционных форм можно проводить с использованием оптических светофильтров или визуально-фотоэлектрических фотометров.
Бесплатно
Статья научная
Современное высокопродуктивное промышленное скотоводство основывается на использовании ценных генотипов с интенсивным обменом веществ. У таких животных состояние здоровья должно оцениваться не по наличию или отсутствию клинических признаков заболеваний и даже не по снижению продуктивности и воспроизводительной способности, а по показателям интенсивности обменных процессов с выявлением ранних субклинических нарушений их течения. В статье изложены новые данные по содержанию основных макро- (Ca, P, Mg, Fe, хлориды) и микроэлементов (Cu, Zn, Se, Mn) в сыворотке крови у высокопродуктивных быков-производителей современной селекции в зависимости от сроков исследования, возраста, селекционной направленности и присутствия RED-фактора. Объектами исследования были 49 животных разного возраста (2-7 лет) мясных (абердин-ангусская, герефордская, лимузинская), молочных (голштинская красно-пестрая и черно-пестрая, айрширская) и комбинированной (бурая швицкая) пород. В образцах семени оценивали следующие показатели: объем (мл), содержание сперматозоидов (млрд/мл), подвижность (%) в нативном семени, после разбавления, замораживания-оттаивания и через 5 ч инкубации при 38 °С. Также учитывали общее число сперматозоидов в эякуляте, число доз семени на каждого быка, число замороженных доз за 1 сут отбора эякулята, процент выбраковки нативных эякулятов. Показано влияние микроэлементов на качественные и количественные характеристики семени. Выяснено, что содержание макро- и микроэлементов в сыворотке крови у быков-производителей в основном зависит от степени сбалансированности рациона и требует постоянной корректировки. Различия по концентрации микро- и макроэлементов в сыворотке крови быков-производителей в зависимости от селекционной направленности и присутствия RED-фактора недостоверны. Установлено, что изменение соотношения Са:Р, а также количества Cu, Zn и хлоридов в сыворотке крови влияют на показатели качества семени быков-производителей. Полученные данные свидетельствуют о необходимости пересмотреть значения оптимальных концентраций макро- и микроэлементов в сыворотке крови (физиологической нормы) для разных пород крупного рогатого скота в процессе онтогенеза с учетом пола, физиологического состояния, сезона года, технологии содержания и эксплуатации. Кроме того, подтверждена необходимость комплексно контролировать и корректировать обеспеченность животных макро- и микроэлементами с учетом недостатка или избытка последних в геохимических зонах.
Бесплатно
Статья научная
Морфологическое исследование листового аппарата плодовых культур проводится главным образом в связи с изучением фотосинтетической активности, при этом используется один из метрических индексов - площадь листовой пластинки. В настоящее время накоплен опыт по применению методов, которые с разной степенью точности позволяют определить площадь листьев. В представленной работе мы впервые для культуры груши применили два метода оценки площади листовой поверхности: на основании пересчетного коэффициента и с помощью уравнений регрессии, связывающих площадь листа с его линейными размерами (длиной и шириной). Целью работы стало определение поправочного коэффициента и получение регрессионной модели для вычисления площади листа (без отделения от растения) у различных сортов груши с минимальной погрешностью. Проведена количественная оценка линейных параметров листовых пластинок у 10 генотипов груши разных сроков созревания: Pirus communis L. - Бере Жиффар, Вега (ранне-летние); Вильямс, Черноморская Янтарная (летние); Бере Боск, Рассвет, гибрид 8520, Нарт; Pirus serotina Rehd. - Кильчу и Чоо-чен-сок (осенне-зимние). Листья отбирали из средней части кроны для каждого сорта по 10 шт. в 3 повторностях. Данные по длине и ширине листовой пластинки применяли для определения переводного коэффициента и вычисления площади на основании методов вариационной статистики. При построении регрессионной модели в качестве независимых переменных использовали следующие параметры: длина (L), квадрат длины (L2), ширина (W), квадрат ширины (W2) и произведение длины и ширины (LW). В основе метода определения площади листа с помощью расчетного коэффициента лежит соответствие между формой исследуемого листа и геометрической фигурой, описывающей лист. Наиболее точным способом определения площади листьев груши был расчет по произведению длины и ширины листа S = 0,69½(LW). Эту формулу можно применять на протяжении длительного времени для быстрого и точного определения площади листьев груши и других плодовых культур с такой же формой листовой пластинки без их уничтожения. Оптимальная математическая модель определения площади листовой пластинки была получена посредством отбора переменной «произведение длины и ширины» при регрессионном анализе. Выведено линейное регрессионное уравнение Y = 0,922581 + 0,660898 ½ (LW), на основе которого в MS Excel 7.0 разработана программа расчета площади листьев как в совокупности, так и каждого листа в отдельности. Помимо площади, определили показатели величины листа, индекс формы листа, средние параметры по всей выборке, получили графическое отображение величин площади. Для практического использования выведенного уравнения разработана шкала определения площади листа, представляющая собой номограмму. При проведении от 50-100 измерений предлагается радиальная диаграмма - специальная шкала, отградуированная в единицах площади относительно L и W. Предложенный способ позволяет, не удаляя листья, провести необходимые измерения в полевых условиях для получения исходных биометрических параметров и ускорить определение площади листьев (с минимальной погрешностью), в том числе непосредственно на растениях и в динамике. Применение компьютерной технологии способствует ускорению и упрощению подобных расчетов.
Бесплатно
Способ измерения длины колодки у свиней
Статья научная
Предлагается способ измерения длины колодки у свиней различных пород, исключающий измерение длины шеи. На основе полученных промеров и коэффициентов корреляции разрабатывали шкалы для распределения по классам и выбраковки племенного, ремонтного молодняка, хряков и свиноматок туклинской породы и породы ландрас.
Бесплатно
Статья научная
Существующие подходы к двухфазному способу культивирования ооцитов крупного рогатого скота (КРС) не учитывают их специфические потребности в период созревания от метафазы I до метафазы II, в том числе необходимость нормализации профилей половых стероидных гормонов в культуральной среде. Целью представленного исследования было сравнение компетенции к развитию у ооцитов коров ( Bos taurus taurus ), созревших в общепринятой однофазной и различных двухфазных системах. Нами впервые изучена способность яйцеклеток развиваться до стадии бластоцисты и качество полученных эмбрионов при замене стандартной среды на втором этапе культивирования на среду, свободную от фолликулостимулирующего гормона (ФСГ), а также на культуру клеток гранулезы. При использовании однофазной системы ооцит-кумулю-сные комплексы (ОКК) культивировали в течение 24 ч в среде ТС-199, содержащей 10 % фетальной бычьей сыворотки (ФБС), 10 мкг/мл ФСГ и 10 мкг/мл лютеинизирующего гормона (ЛГ). В двухфазной системе ооциты созревали в тех же условиях в течение первых 12 ч. Затем ОКК пересаживали в новую среду (ТС-199, содержащую 10 % ФБС, или эту же среду, дополненную 5 мкг/мл ЛГ) и культивировали 12 ч в присутствии и в отсутствие клеток гранулезы. Через 24 ч созревания проводили оплодотворение ооцитов. В эмбрионах, развившихся до стадий поздней морулы и бластоцисты на 7-е сут культивирования, оценивали степень апоптоза (методом TUNEL) и общее число ядер (окраска DAPI). В средах, собранных после созревания ооцитов, определяли содержание прогестерона и 17b-эстрадиола методом иммуноферментного анализа. Доля ооцитов, вступивших в первое деление дробления (57,6-68,1 %) или развившихся до стадий поздней морулы/бластоцисты (16,7-20,7 %), не была связана со способом или средой культивирования. Перенос ооцитов через 12 ч созревания в среду, лишенную гонадотропных гормонов, приводил к увеличению общего числа ядер в поздних морулах/бластоцистах в 1,3-1,4 раза (p
Бесплатно
Статья научная
В последние десятилетия достигнут значительный прогресс в изучении распространенности представителей рода Penicillium подрода Penicillium в объектах окружающей среды и способности этих грибов продуцировать широкий спектр токсичных метаболитов (T. Rundberget с соавт., 2004; J. O’Callaghan с соавт., 2013; M. Schmidt-Heydt с соавт., 2015). В ряде европейских стран для одного из видов - P. verrucosum Dierckx показана преимущественная распространенность на злаках и прямая связь с зараженностью зерна грибом и частотой обнаружения метаболитов с нефротоксическим действием (F. Lund, J.C. Frisvad, 2003; M. Lindblad с соавт., 2004; S. Elmholt, P.H. Rasmussen, 2005). Однако доступные сведения о характере токсинообразования у этого гриба при контаминации им зерна и кормовых объектов остаются весьма ограниченными (M.R. Bragulat с соавт., 2008; V. Koteswara Rao с соавт., 2011). В России токсигенному потенциалу микроскопических грибов, поражающих корма, посвящена недавняя серия публикаций, включающая, в том числе, данные по 11 видам Penicillium (А.А. Буркин с соавт., 2019; Г.П. Кононенко с соавт., 2021). В настоящей работе впервые среди изолятов, ранее отнесенных к таксону Penicillium viridicatum Westling (K.B. Raper с соавт., 1949) и встречающихся с частотой 20 % в зерне пшеницы, ячменя, овса, ржи (E.A. Piryazeva, L.S. Malinovskaya, 2014) и 1,3 % - в сухих травяных кормах (сено, солома) (E.A. Piryazeva, 2017), идентифицированы виды P. verrucosum Dierckx и Penicillium viridicatum Westling и дана оценка их токсигенности in vitro. Целью исследования была видовая идентификация 33 изолятов и тестирование у идентифицированных видов способности продуцировать охратоксин А (ОА) и цитринин (ЦИТ) на зерновых субстратах. Видовую идентификацию грибов проводили в соответствии с руководством (J.C. Frisvad, R.A. Samson, 2004). Культуры выращивали на сахарозном агаре с дрожжевым экстрактом (YES), сахарозном агаре с креатином (CREA), агаре Чапека с экстрактом автолизата дрожжей (CYA) в течение 7 сут при 25 °С и 30 °С. Подкисление среды CREA при выращивании культур определяли по изменению ее цвета. Инокулюм для экспресс-тестирования выращивали на скошенном агаре Чапека-Докса в течение 7-10 сут при температуре 23-25 °С. После культивирования грибов на увлажненном зерне риса (7 сут, 25 °С, без освещения) в экстрактах биомассы измеряли содержание ОА и ЦИТ методом непрямого конкурентного иммуноферментного анализа (ELISA) с помощью аттестованных коммерческих тест-систем (ВНИИВСГЭ, Россия). По морфологическим характеристикам, а также по скорости роста, окраске колоний и реакции на кислотность, определенным на панели из трех тестовых сред, 8 культур были отнесены к виду P. viridicatum , 25 - к P. verrucosum. Ни один из штаммов P. viridicatum не образовывал ОА и/или ЦИТ. Все штаммы P. verrucosum продуцировали ЦИТ и часть из них - ОА. У 17 штаммов, реализующих биосинтез обоих метаболитов, накопление ЦИТ в среднем по выборке было примерно в 15 раз выше, чем ОА. Накопление ОА свыше 10 мкг/г выявили лишь у 12 % продуцентов. Абсолютное большинство (92 %) штаммов P. verrucosum накапливали ЦИТ в количествах более 10 мкг/г, из них 48 % - 100 мкг/г и выше, что позволило считать их высокоактивными продуцентами. Полученные сведения дают основания предположить причастность вида P. verrucosum к сочетанной контаминации отечественной зерновой продукции и травяных кормов микотоксинами ОА и ЦИТ.
Бесплатно
Статья научная
Повышение устойчивости растений к неблагоприятным факторам окружающей среды относится к ключевым задачам современной сельскохозяйственной науки и производства. Томат ( Solanum lycopersicum L.) - культура, которая высокочувствительна к засолению. Понимание физиолого-биохимических и молекулярно-генетических адаптивных механизмов устойчивости растений томата к засолению как комплексного признака остается неотъемлемой составляющей многих фундаментальных исследований, результаты которых в последнее десятилетие все чаще находят практическое применение. Информация о влиянии хлорида натрия на мезоструктуру клеток различных тканей и органов у томата крайне ограничена. Целью настоящего исследования стало изучение мезоструктурной организации клеток эпидермиса и паренхимы коры гипокотиля двух хозяйственно ценных генотипов томата (селекционная линия ЯЛФ и сорт Рекордсмен), различающихся по солеустойчивости, в условиях хлоридного засоления in vitro. В эксперименте фрагменты асептических 10-12-суточных проростков томата с удаленными корнями переносили на агаризованную питательную среду Мурасиге-Скуга для индукции ризогенеза, которая содержала половинную концентрацию макро- и микросолей (1/2 МS), сахарозу (2 %) и 3-индолилмасляную кислоту (0,2 мг/л). В среду добавляли NaCl в концентрациях 0-250 мМ. На 8-е сут культивирования у укорененных проростков отбирали сегменты срединной части гипокотиля для проведения световой микроскопии. По результатам гистологического исследования были выявлены существенные различия между исследуемыми генотипами по размеру, а также форме эпидермальных и паренхимных клеток коры гипокотиля. Показано, что присутствие в среде ионов Na+ и Cl- значительно повлияло на размер межклетников в паренхиме коры гипокотиля, а также форму и площадь клеток эпидермиса и паренхимы у обоих генотипов томата. По сравнению с контролем (среда без добавления NaCl) достоверное уменьшение площади клеток эпидермиса (в 1,2 раза) и паренхимы коры (в 1,6 раза) гипокотиля у линии ЯЛФ наблюдалось уже в варианте 50 мМ NaCl. Уменьшение площади клеток этих типов тканей у сорта Рекордсмен происходило при большем содержании стрессового агента в питательной среде (100 и 150 мМ NaCl соответственно для клеток эпидермиса и паренхимы коры гипокотиля). При действии 250 мМ NaCl у линии ЯЛФ отмечалось резкое увеличение площади клеток в тканях обоих типов - до значений, которые существенно превышали таковые не только в других вариантах опыта, но и в контроле. Кроме того, в условиях сильного засоления у линии ЯЛФ происходило изменение формы клеток эпидермиса (они приобретали угловатые контуры) и паренхимы коры гипокотиля (сильное уплощение клеток). В отличие от линии ЯЛФ, у сорта Рекордсмен площадь эпидермальных и паренхимных клеток коры гипокотиля в условиях 0 и 250 мМ NaCl статистически значимо не различалась. Кардинальные различия между генотипами томата были установлены по площади межклеточного пространства в паренхимных клетках коры гипокотиля. В целом было установлено, что эпидермальные и паренхимные клетки гипокотиля томата сорта Рекордсмен менее чувствительны к присутствию в среде NaCl по сравнению с линией ЯЛФ. Выявленные изменения клеток по форме и размеру в этих типах тканей гипокотиля могут использоваться в качестве цитологических маркеров для сравнительной оценки генотипов томата по чувствительности и(или) устойчивости к засолению.
Бесплатно
