Северное оленеводство. Рубрика в журнале - Сельскохозяйственная биология
Статья научная
Оленеводство - жизненно важная отрасль сельского хозяйства в районах Крайнего Севера Российской Федерации. Мясо, печень и почки северных оленей активно употребляются в пищу местным населением, а также идут на экспорт, поэтому проблема химического загрязнения продуктов оленеводства, в особенности стойкими органическими загрязнителями и тяжелыми металлами, представляет научный и практический интерес. В настоящем исследовании мы впервые определили содержание токсичных загрязнителей в мясе и субпродуктах северного оленя с привязкой к географическим регионам и оценили риск при употреблении в пищу оленьих почек, печени и мяса. Нашей целью была оценка содержания диоксинов (полихлорированных дибензо-пара-диоксинов и полихлорированных дибензофуранов), диоксиноподобных полихлорированных бифенилов, кадмия и ртути в субпродуктах и мышечной ткани северных оленей ( Rangifer tarandus tarandus L. и Rangifer tarandus sibiricus Murray) из восьми регионов Крайнего Севера России (Мурманская область, Ненецкий автономный округ, Республика Коми, Ямало-Ненецкий АО, полуостров Таймыр, Республика Саха, Камчатский край, Чукотский АО), изучение временн_й динамики загрязнения посредством сравнения с данными литературы 15-летней давности и расчет дозы поступления ксенобиотиков в организм представителей коренных северных народов. Пробы тканей северных оленей (704 индивидуальных образца мышечной ткани, печени и почек) и корма (ягель, грибы, комбикорм, зерно) отбирали в 2014-2016 годах. Содержание стойких органических загрязнителей (диоксинов и дПХБ) определяли методом хромато-масс-спектрометрии высокого разрешения с последующим пересчетом концентраций в токсические эквиваленты ВОЗ. Измерение количества токсичных элементов (кадмия и ртути) выполняли методом масс-спектро-метрии с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС). Установлено, что диоксиновое загрязнение продукции оленеводства в районах Крайнего Севера имеет четкое географическое распределение: достигает максимума на Кольском полуострове и снижается по мере продвижения на восток, тогда как для тяжелых металлов подобной зависимости обнаружено не было. В частности, содержание диоксинов в печени у северных оленей варьировало от 42,2±10,6 пг ТЭК ВОЗ/г жира в Мурманской области до 1,2±0,6 пг ТЭК ВОЗ/г жира в Чукотском АО. Содержание кадмия в ягеле и грибах существенно не превышало количества этого металла в кормовой продукции для крупного рогатого скота и свиней. Концентрация ртути в ягеле была выше, чем в фуражном зерне, но значительно не превосходила содержание этого металла в комбикорме. Сравнение полученных результатов с данными литературы показало, что за последние 15 лет количество диоксинов в печени оленей существенно снизилось, а кадмия и ртути в печени и почках - многократно возросло. Мы также провели расчет дозы стойких загрязнителей, поступающей в организм человека при употреблении мяса, печени и почек северных оленей. Установлено, что наибольший риск для здоровья представляет кадмий. Так, употребление оленьих субпродуктов в 6 из 8 исследованных регионов может приводить к поступлению в организм кадмия в дозах, превышающих максимально допустимую более чем в 3 раза. В то же время расчеты показали, что употребление оленьего мяса не несет риска для здоровья. Учитывая растущий в последнее время интерес к переработке оленьей печени для производства продуктов питания, целесообразно учитывать сведения о накоплении в ней стойких органических загрязнителей и токсичных элементов.
Бесплатно
Статья научная
Современные репродуктивные технологии позволяют бессрочно сохранять и рационально использовать генофонд исчезающих видов животных, создавать конкурентоспособные селекционные формы. В оленеводстве метод криоконсервации спермы практически не разработан. Суровые условия Арктики усложняют процесс получения спермы северных оленей ( Rangifer tarandus ) - животных с яркой сезонностью размножения. Гон у них проходит осенью, в течение месяца. Только в этот период можно получить сперму. После гона сперматогенез останавливается. Целью нашей работы была оценка изменения физиологических и морфологических показателей качества спермы северных оленей в процессе криоконсервации. Сперму от северных оленей получали с помощью электроэякулятора или посредством вымывания из придатков семенников. После оценки качества эякулированного и эпидидимального семени (объем, общая и прогрессивная подвижность и концентрация сперматозоидов) сперму разбавляли в среде Steridyl («Minitüb GmbH», Германия) до конечной концентрации 100 млн/мл, фасовали в соломинки по 0,25 мл и охлаждали до 5 °С в течение 120 мин. После охлаждения и эквилибрации соломинки выдерживали в парах жидкого азота на поплавке при температуре -110 °С в течение 12 мин и затем опускали в жидкий азот. Сперму размораживали при 37 °С. Первичная оценка эякулированной спермы показала, что средний объем эякулята составлял 0,5±0,08 мл, концентрация - 0,520±0,069 млрд/мл, общая подвижность - 64,3±4,07 %, прогрессивная подвижность 47,9±4,24 %. Концентрация эпидидимальных спермиев была в среднем 0,260±0,078 млрд/мл, общая и прогрессивная подвижность - соответственно 43,6±8,49 и 20,8±5,25 %. После криоконсервации общая подвижность снизилась в среднем на 41,9±5,38 %, прогрессивная - на 36,8±5,29 %. Сперматозоиды в 42 % эякулятов теряли более 50 % общей подвижности. В некоторых образцах наблюдалась полная потеря подвижности после замораживания, в некоторых изменения были незначительными. Большая изменчивость по снижению подвижности клеток наблюдалась как в эякулированной, так и в эпидидимальной сперме. Клетки эпидидимальной спермы имели более высокую подвижность после замораживания по сравнению с эякулированной, однако в эпидидимальной сперме наблюдалось больше нарушений в характере движения сперматозоидов. Анализ морфологии сперматозоидов показал, что в сперме северных оленей в сравнении с другими видами животных повышена доля сперматозоидов со сморщенной или отсутствующей акросомой - в среднем 6,9±0,76 %. Значительного увеличения повреждений в области хвоста, шейки сперматозоидов и акросом после замораживания не наблюдалось. Количество клеток с повреждениями хвоста и шейки увеличилось в среднем на 4,2±1,05 %, акросом - на 2,5±0,35 %. Высокая изменчивость наблюдалась по увеличению повреждений плазматических мембран сперматозоидов (в среднем на 10,9±5,02 %). Такая вариабельность обусловлена разной криоустойчивостью спермы оленей и индивидуальной изменчивостью эякулятов. Достоверной разницы по изменениям физиологических и морфологических показателей качества спермы северных оленей после криоконсервации между эякулированной и эпидидимальной спермой выявлено не было. Таким образом, наибольшим изменениям при криоконсервации спермы северного оленя подвергается двигательная активность клеток, а также целостность мембран, что необходимо учитывать при оптимизации состава разбавителей и протокола криоконсервации.
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
Статья научная
Северный олень ( Rangifer tarandus ) - ценный член арктических экосистем и основной вид сельскохозяйственных животных Российского Севера, для которого необходимо проводить анализ генетической структуры и выполнять дифференциацию дикой и домашней форм, пород и популяций с помощью современных методов молекулярно-генетического анализа. Применение ДНК-чипов на основе параллельного генотипирования сотен тысяч SNP-маркеров - эффективный, но дорогостоящий подход для изучения генома северного оленя. В настоящей работе впервые для северного оленя были отобраны однонуклеотидные полиморфизмы, отвечающие критериям SNP-маркеров для создания пользовательского ДНК-чипа. Нашей целью был выбор оптимального числа SNP-маркеров, позволяющих проводить популяционно-генетические исследования северного оленя без потери биоинформационного контента, и сравнительный анализ информативности отобранных и всех полиморфных SNP-маркеров. Исследования проводили на диких и домашних северных оленях в 2019 году. Дикая популяция (WLD, n = 83) включала оленей, обитающих в западной части полуострова Таймыр, и представителей лено-оленекской и сундрунской субпопуляций с территории Республики Саха (Якутия). Группа домашних оленей состояла из животных ненецкой породы, обитающих на территории Ненецкого автономного округа (NEN, n = 100) и Мурманской области (MUR, n = 19), а также эвенской и эвенкийской пород из Республики Саха (Якутия) (YAK, n = 19). Все животные были генотипированы с использованием ДНК-чипа высокой плотности BovineHD BeadChip, который содержал 777962 SNPs («Illumina, Inc.», США). После проведения контроля качества и применения фильтров в анализе осталось 4456 полиморфных SNP-маркеров. В программе TRES по методу Delta было отобрано 368 наиболее информативных SNP-маркеров. Биоинформационную обработку полученных данных проводили в программах Admixture 1.3, PLINK 1.9 и пакетах R (ggplot2, adegenet 1.3-1, pophelper, diveRsity). Показано, что среди отобранных 368 SNPs преобладали маркеры с высокой частотой минорного аллеля (70 % с MAF ≥ 0,3), тогда как из 4456 маркеров около 50 % имели MAF ≤ 0,1. При сравнении результатов анализа главных компонент (PCA), дискриминантного анализа главных компонент (DAPC) и кластерного анализа не было обнаружено потери информационной ценности 368 SNPs по сравнению с использованием 4456 маркеров. Сопоставляя степень генетических различий на основе попарных значений FST между изучаемыми группами северного оленя, мы показали схожесть характера межпопуляционных связей, оцененного с помощью 4456 и 368 SNP-маркеров. Таким образом, отобранная панель SNP-маркеров может рассматриваться как информативный, универсальный и дешевый вариант при создании пользовательского ДНК-чипа для характеристики дикой и домашней форм северного оленя.
Бесплатно
Статья научная
Оленеводство - стратегически значимая отрасль животноводства в арктических регионах Российской Федерации. На сегодняшний день микробиоценоз рубца у северного оленя (в сравнении с другими жвачными) наименее изучен, хотя его анализ представляет значительный интерес в связи с оценкой адаптационно-физиологических и анатомических приспособлений организма, позволяющих использовать скудные питательные ресурсы тундры и лесотундры. В настоящей работе впервые выполнены молекулярно-генетические исследования микробиома рубца северных оленей ненецкой породы, обитающих на территории двух регионов Арктической зоны России. Цель работы заключалась в сравнительной оценке таксономического состава бактериального сообщества рубца молодых и взрослых особей Rangifer tarandus из разных мест обитания. Образцы содержимого рубца отбирали в летне-осенний период в 2017 году от трех молодых (возраст 1-2 года) и трех взрослых особей (3-6 лет) из каждой возрастной группы в Ямало-Ненецком автономном округе (АО) и Мурманской области. Состав бактериального сообщества рубца анализировали методам Т-RFLP (terminal restriction fragment length polymorphism). У северных оленей из Ямало-Ненецкого АО разнообразие микроорганизов в рубце было достоверно более высоким (Р
Бесплатно
