Изменение биоэлектрического потенциала биологически активных центров быков-производителей разного возраста и с разным качеством спермопродукции
Автор: Мамаев А.В., Самусенко Л.Д.
Журнал: Вестник аграрной науки @vestnikogau
Рубрика: Сельскохозяйственные науки
Статья в выпуске: 1 (76), 2019 года.
Бесплатный доступ
В качестве рабочей гипотезы проведенных исследований было выдвинуто положение о том, что поверхностно локализованные биологически активные центры (ПЛБАЦ) быков-производителей тесно связаны с функционированием репродуктивной системы, а уровень биоэлектрической ПЛБАЦ может быть использован для оценки и прогнозирования репродуктивной способности животных. Представлены результаты опытов по измерению биоэлектрического потенциала ПЛБАЦ у быков с разными: объемом эякулята, количеством спермодоз в эякуляте, концентраций гамет, подвижностью, выживаемостью и оплодотворяющей способностью гамет. При изучении криорезистентности семени, т.е. его способности восстанавливать функциональную полноценность после замораживания до температуры жидкого азота (-196°С) и оттаивания, нами была установлена прямопропорциональная взаимосвязь между физиологическими показателями деконсервированных гамет и уровнем биоэлектрического потенциала поверхностно локализованных биологически активных центров (УБППЛБАЦ) опытных быков-производителей. Рост подвижности деконсервированных гамет в третьей группе на 11% и выживаемости на 4,5% в среднем сопровождался увеличением среднего УБППЛБАЦ на 2%, относительно контроля. Установлено, что при увеличении показателя оплодотворяемости коров от первого осеменения на 20% в третьей группе средний УБППЛБАЦ соответственно был выше на 2% относительно контроля. В результате исследований выявлена прямая зависимость между уровнем биоэлектрического потенциала поверхностно локализованных биологически активных центров и качественными показателями семени быков-производителей, оплодотворяемостью коров от первого осеменения. Установленная зависимость позволит изучать воспроизводительные качества по данным электрофизиологической оценки состояния организма быков-производителей
Быки-производители, поверхностно локализованные биологически активные центры, биоэлектрический потенциал, эякулят, спермодоза, оплодотворяющая способность, криорезистентность
Короткий адрес: https://sciup.org/147228776
IDR: 147228776 | УДК: 636.2.082.31:612.813.3:636.2.082.453.52 | DOI: 10.15217/issn2587-666X.2019.1.63
Changing the bioelectric potential of biologically active centers of stud bulls with different quality of sperm production
As a working hypothesis of the research, it was suggested that the superficially localized biologically active centers (SLBAC) of stud bulls are closely associated with the functioning of the reproductive system and the level of bioelectric SLBAC can be used for the assessment and prediction of the reproductive ability of animals. The results of experiments on the measurement of the bioelectric potential of SLBAC in bulls with different: volume of ejaculate, number of semen doses in the ejaculate, concentrations of gametes, mobility, survival and fertilizing ability of gametes are presented. In the study of seed cryoresistance, i.e., its ability to establish functional integrity after freezing to liquid nitrogen temperature (-196°C) and thawing, we established a directly proportional relationship between the physiological indices of deconstructed gametes and the level of bioelectric potential of surface-localized biologically active centers (LBPSLBAC) of experienced manufacturing bulls. The increase in motility of frozen-thawed gametes in the third group by 11% and survival by 4.5% on average was accompanied by an increase in the average LBPSLBAC by 2%, relative to the control. It was established that with an increase in the fertility rate of cows from the first insemination by 20% in the third group, the average LBPSLBAC was correspondingly higher by 2% relative to the control. As a result of the research, a direct relationship has been revealed between the level of bioelectric potential of surface localized biologically active centers and the qualitative indicators of the seed of manufacturing bulls and the fertility of cows from first insemination. The established dependence will allow studying reproductive qualities according to the electrophysiological assessment of the state of the organism of stud bulls.
Текст научной статьи Изменение биоэлектрического потенциала биологически активных центров быков-производителей разного возраста и с разным качеством спермопродукции
Введение. Одним из важнейших мероприятий, направленных на повышение резистентности ^ивотных, их племенных и продуктивных качеств, является разработка высокоэффективных технологий, включающих экспресс-методы прогнозирования основных продуктивных характеристик ^ивотных.
Не вызывает сомнения, что как состояние внутренних органов через их интерорецепторы и изменение обмена веществ отра^ается на покровах тела, так и состояние экстерорецепторов ко^и и проприорецепторов мышц изменяет состояние внутренних систем организма. B целом, это является одним из ва^нейших слагаемых системы нейрогормонально-метаболической регуляции, взаимосвязывающей организм с окру^ающей средой и энергезирующей его в направлении адаптивных реакций к условиям и требованиям этой среды.
Свойства ко^и как регулятора различных физиологических функций известны с незапамятных времен. Учитывая специфичность ко^и как периферической рефлекторной зоны, мо^но говорить о двух аспектах рефлекторных реакций: диагностическом – когда наблюдаются ко^ные нарушения при пора^ении тех или иных органов (невусы, контрактуры, вазомоторные изменения, пигментация и т. д.), и терапевтическом – когда, воздействуя на ту или иную ко^ную периферическую зону, иногда не имеющую прямой связи с органом, удается изменить васкуляризацию, подви^ность, тонус, чувствительность этого органа.
Точки акупунктуры представляют собой проецируемые на ко^ный покров участки наибольшей активности системы взаимодействия «покровы тела – внутренние органы», осуществляющей ва^нейшую функцию в процессах физиологической адаптации. B настоящее время существование таких точек у^е не оспаривается.
^купунктурные точки и рефлекторные зоны ко^ной поверхности обладают особыми биофизическими свойствами. Современные исследования природы и механизмов взаимосвязи поверхностных рефлекторных элементов с функциональным состоянием тех или иных тканей, органов, систем органов и ^ивого организма в целом, даёт основание полагать, что используемый термин «точка» акупунктуры ну^дается в корректировке. «Точка», как фигура, не имеет объема, структуры и массы, это плоский элемент в пространстве [9].
Исследованиями установлено, что упомянутые рефлекторные элементы, называемые «точками акупунктуры», «рефлекторными точками», «биологически активными точками» и др. имеют определенную структуру, объем и строение, отличное от окру^ающих тканей, они функционально активны и могут быть отнесены к микро регуляторным органам ^ивотного организма. Учитывая это, корректнее использовать применительно к упомянутым рефлекторным элементам ко^и, термин «поверхностно локализованные биологически активные центры» - ПЛБАЦ или «биологически активные центры» - БАЦ. По нашему мнению, это более точно и полно отражает суть данных рефлекторных элементов кожи живых организмов.
B качестве рабочей гипотезы проведенных исследований было выдвинуто поло^ение о том, что поверхностно локализованные биологически активные центры (ПЛБАЦ) быков-производителей тесно связаны с функционированием репродуктивной системы и организма в целом, а уровень активности ПЛБ^Ц мо^ет быть использован для оценки и прогнозирования репродуктивной способности животных разного возраста [1-5]. B настоящее время единого мнения об оптимальном возрастном интервале племенного использования быков нет. Считается, что производителей следует использовать для получения семени с момента дости^ения ими физиологической зрелости, а вопрос о продол^ительности их племенного использования решается двумя путями. Первый - когда от быка накапливают 100 тыс. спермодоз и сдают на мясо, что обосновывается с позиции роли быка в селекционном прогрессе и задачами племенной работы. Второй - когда производителя используют до потери им воспроизводительной способности. Однако, в любом случае необходимо точно знать возрастной интервал наиболее высокого качества спермопродукции и половой потенциал быков-производителей.
Для выяснения этого вопроса проведены исследования, в которых о функциональном состоянии производителей судили по УБППЛБАЦ.
Целью исследований являлось выяснение возможности оценки воспроизводительной способности быков-производителей разного возраста по уровню биоэнергетического потенциала ПЛБАЦ.
Услови^, материалы и мето^ы. Для дости^ения цели в племпредприятии «Орловское» были проведены опыты в которых формировались группы животных, как правило по три группы быков, по 3-4 головы в каждой в зависимости от задач исследований. B опытах использовалось 10 быков чернопестрой и симментальской пород в возрасте 2-5 лет, с живой массой 835-1100 кг. B опыте по изучению влияние возраста быков на УБППЛБ^Ц в первую контрольную группу входило 4 быка в возрасте 2-х лет, а во вторую опытную - 4 пятилетних.
У каждого быка с помощью прибора ЭЛАП-01, применяемого для измерения потенциалов и проведения электроакупунктурных воздействий в медицинской и ветеринарной практике и снаб^ённого умно^ителем, измеряли биопотенциал в ПЛБАЦ (УБППЛБАЦ) 5, 7, 11,41, 44 используемых в лечебно-профилактических целях [6-7].
Локализация центров:
-
- 5 - на дорзо-медиальной линии тела между 1 и 2 остистым отростками поясничных позвонков;
-
- 7 - на дорзо-медиальной линии тела в углублении между остистым отростком последнего поясничного позвонка и первым крестцовым позвонком;
-
- 11 – на дорзо-медиальной линии тела в углублении ме^ду 2-м
неподви^ным и 3-м подви^ным хвостовыми позвонками;
-
- 41 – на медиальной линии тела на расстоянии три ширины ладони
ни^е ануса у быков-производителей;
-
- 44 – на три поперечника пальца ни^е ни^него края подколенника,
латеральнее на 1-н поперечный палец от гребешка большеберцовой кости.
Технические характеристики прибора стандартные, за исключением умно^ителя, позволяющего фиксировать силу тока более 50 мк^ [8]. По данным измерений в пяти ПЛБ^Ц рассчитывали средний показатель биопотенциала. Данные по количеству и качеству спермопродукции опытных быков получали по общепринятым методикам, используемым на племпредприятии и по документам зоотехнического учета. Bсе полученные данные подвергались биометрической обработке с вычислением критерия достоверности различий по Стьюденту [9].
Результаты и обсуждение. B результате проведенных исследований установлено, что взрослые быки обладают значительно более высоким УБППЛБ^Ц (табл. 1). Разница среднего УБППЛБ^Ц у взрослых быков, по сравнению с молодыми составила 67,9%, при статистически достоверных различиях.
Таблица 1 – Уровень биопотенциала поверхностно локализованных биологически активных центров и возраст быков-производителей, M ± m
|
Группа опыта |
Кол. ^ив-х, гол. |
Bозраст ^ивотных, лет |
УБППЛБ^Ц, мк^ |
|||||
|
5 |
7 |
11 |
41 |
44 |
в среднем |
|||
|
1 (к) |
4 |
2 |
54,9 ± |
45,3 ± |
45,3 ± |
47,3 ± |
43,5 ± |
47,3 ± |
|
0,08 |
0,11 |
0,11 |
0,07 |
0,14 |
0,01 |
|||
|
2 |
4 |
5 |
87,4 ± |
86,9 ± |
86,9 ± |
88,2 ± |
47,8 ± |
79,4 ± |
|
0,08*** |
0,08*** |
0,09*** |
0,08*** |
0,14 |
0,01*** |
|||
Примечание. *** – p < 0,001 достоверность различий по сравнению с контролем.
Таким образом, у 2-х летних быков состояние репродуктивной системы еще не достигло уровня взрослых ^ивотных. Это подтвер^дается данными по очередности распределения уровней биопотенциала в ПЛБ^Ц быков. Так, у молодых быков УБППЛБ^Ц 41 выше, чем 5, а у взрослых наоборот.
Проведенные исследования (табл. 2) позволили установить, что рост объема эякулята на 68,4% сопрово^дается увеличением УБППЛБ^Ц на 2,0%. B то^е время, эта закономерность не проявляется четко при анализе УБППЛБ^Ц в ка^дом отдельном центре. Например, в ПЛБ^Ц 5, 7, 11 и 41 отмечается рост, а затем сни^ение УБППЛБ^Ц в зависимости от увеличения объема эякулята быков, в ПЛБ^Ц 44 – наоборот.
B опытах была установлена зависимости ме^ду уровнем биопотенциала ПЛБ^Ц и концентрацией гамет в сперме. Bыяснено, что при увеличении концентрации в среднем на 11% растет УБППЛБ^Ц на 2%. Изученные показатели семени характеризуют главным образом уровень сперматогенеза и состояние сперматогенной ткани. Оплодотворяющая способность семени зависит от функционального состояния спермиев, их подви^ности. B результате изучения зависимости ме^ду УБППЛБ^Ц и подви^ностью нативных гамет в све^еполученных эякулятах установлено, что подви^ность нативных гамет находится в прямопропорциональной зависимости от среднего УБППЛБ^Ц. Так, при увеличении подви^ности в среднем на 3,5% средний УБППЛБ^Ц увеличился на 2%.
Таблица 2 – Уровень биопотенциала ПЛБ^Ц и качественные показатели семени быков-производителей, M ± m
|
Показатель |
Группа опыта |
||
|
1(к) |
2 |
3 |
|
|
Кол-во ^ивотных, гол. |
3 |
3 |
4 |
|
Средний УБППЛБ^Ц, мк^ |
78,6 ± 0,08 |
79,4 ± 0,08* |
80,2 ± 0,08*** |
|
Объем эякулята, мл |
3,8 ± 0,30 |
5,0 ± 0,47 |
6,4 ± 0,48** |
|
Кол-во спермодоз в эякуляте, шт. |
58,0 ± 3,77 |
83,0 ± 3,36 |
118,0 ± 3,84** |
|
Концентрация гамет, млрд/мл |
0,9 ± 0,02 |
1,0 ± 0,02 |
1,1 ± 0,03*** |
|
Подви^ность нативных гамет, балл |
8,6 ± 0,05 |
8,7 ± 0,02** |
8,9 ± 0,07* |
|
Подви^ность деконсервированных гамет, балл |
3,6 ± 0,01 |
3,8 ± 0,03** |
4,0 ± 0,04*** |
|
Вы^иваемость, часов |
4,4 |
4,6 |
4,8 |
|
Осеменено коров, гол. |
223 |
385 |
274 |
|
Оплодотворяемость от 1-го осеменения, % |
55 |
65 |
75 |
Примечание. * – Р < 0,05; ** – Р < 0,01; *** – Р < 0,001 достоверность различий по сравнению с контролем.
При изучении криорезистентности семени, т.е. его способности восстанавливать функциональную полноценность после замора^ивания до температуры жидкого азота (-196 ° С) и оттаивания, нами была установлена прямопропорциональная взаимосвязь ме^ду физиологическими показателями деконсервированных гамет и УБПЛБ^Ц опытных быков-производителей. Рост подви^ности деконсервированных гамет в третьей группе на 11% и вы^иваемости на 4,5% в среднем, сопрово^дался увеличением среднего УБППЛБ^Ц на 2%, относительно контроля.
Самым объективным показателем функционального состояния семени быков-производителей является его оплодотворяющая способность. Так, при увеличении показателя оплодотворяемости коров от первого осеменения на 20% в третьей группе, средний УБППЛБ^Ц соответственно был выше на 2% относительно контроля.
Ва^ное значение для оценки спермопродуктивности быков-производителей имеет количество спермодоз в эякуляте. В результате проведенных исследований установлено, что увеличение количества спермодоз в эякуляте на 103,4% сопрово^дается ростом среднего УБППЛБ^Ц на 2%.
Изучение качественных показателей семени быков-производителей разного возраста показало, что ме^ду этими характеристиками существует прямопропорциональная зависимость (табл. 3, рис. 1).
Таблица 3 – Возраст быков-производителей и качественные показатели семени, М ± m
|
Показатели |
Группа опыта |
||
|
1(к) |
2 |
||
|
Возраст, лет |
2 |
5 |
|
|
Количество ^ивотных, гол. |
4 |
4 |
|
|
Концентрация гамет, млрд./мл |
0,6 ± 0,08 |
1,1 ± 0,08** |
|
|
Объем эякулята, мл |
3,1 ± 0,14 |
5,9 ± 0,24* |
|
|
Подви^ность (балл) после |
получения |
6,4 ± 0,24 |
8,3 ± 0,13* |
|
оттаивания |
3,0 ± 0,08 |
4,0 ± 0,11* |
|
|
Вы^иваемость, ч |
3,1 ± 0,24 |
6,4 ± 0,18* |
|
|
Оплодотворяемость, % |
37,0 ± 2,56 |
68,0 ± 2,65* |
|
|
Сохранность акросом, % |
нативных |
53,2 ± 0,86 |
81,2 ± 0,92*** |
|
деконсервированных |
15,1 ± 0,74 |
46,4 ± 0,97*** |
|
Примечание. * – Р < 0,05; ** – Р < 0,01; *** – Р < 0,001 достоверность различий по сравнению с контролем.
Так, у 5-ти летних быков концентрация гамет и объем эякулята в 1,9 раза больше, чем у 2-х летних быков. Подви^ность нативных и деконсервированных гамет у 2-х летних быков меньше, чем у 5-ти летних. Вы^иваемость у 2-х летних быков меньше в 2 раза, чем у 5-ти летних. Оплодотворяемость семени полученного от взрослых быков выше в 2 раза, чем от 2-х летних быков. Процент сохранности нативных акросом у 2-х летних быков составил 0,6 раза от 5-ти летних, а деконсервированных – 0,3 раза, при достоверных различиях относительно ^ивотных контрольной группы.
Рисунок 1 – Биоэлектрический потенциал ПЛБ^Ц быков-производителей с разным функциональным состоянием: 1 – возраст 2 года, 2 – вᴏᴈраᴄᴛ 5 ᴫеᴛ, 3 – объем эякулята 3,4 мл, 4 – 5,1 мл, 5 – 6,3 мл, 6 – концентрация спeрмиев 0,7 млрд\мл, 7 – 1 млрд\мл, 8 – 1,2 млрд\мл, 9 – подви^ность спeрмиев 7,8 балла, 10 – 8,5 балла, 11 – 8,9 балла
Выво^ы. В реᴈультате исследований установлена прямая ᴈависимость ме^ду уровнем биоэлектрического потенциала поверхностно локалиᴈованных биологически активных центров и качественными покаᴈателями семени быков-проиᴈводителей раᴈного воᴈраста, оплодотворяемостью коров от первого осеменения. Установленная ᴈависимость поᴈволит иᴈучать воспроиᴈводительные качества по данным электрофиᴈиологической оценки состояния органиᴈма быков-проиᴈводителей и регулировать их испольᴈование в ᴈависимости от воᴈраста.
Список литературы Изменение биоэлектрического потенциала биологически активных центров быков-производителей разного возраста и с разным качеством спермопродукции
- Гуськов А.М., Мамаев А.В. Методическое пособие для проведения научных исследований аспирантами, соискателями и студентами в области животноводства. Орел, 1996. 39 с.
- Казеев Г.В., Варламов Е.В., Старченкова А.В. Применение метода акупунктуры для профилактики и терапии акушерско-гинекологических заболеваний коров и импотенции быков. М.: Центр научно-технической информации, пропаганды и рекламы, 1994. 17 с.
- Способ диагностики функциональных нарушений репродуктивной системы коров/А.В. Мамаев, А.М. Гуськов, Ю.Н. Баранов . Описание изобретения к патенту Российской Федерации № 2140188.
- Способ диагностики супоросности свиноматок/А.В. Мамаев, А.М. Гуськов, А.Н. Щепелев . Описание изобретения к патенту Российской Федерации № 2146492.
- Способ диагностики многоплодия свиноматок/А.В. Мамаев, А.М. Гуськов, А.Н. Щепелев . Описание изобретения к патенту Российской Федерации № 2175211.
- Мамаев А.В., Илюшина Л.Д., Лещуков К.А. Способ оценки резвостной работоспособности лошадей по физиологическому показателю. Описание изобретения к патенту Российской Федерации № 2195109.
- Мамаев А.В. Использование биологической активности продуктивных животных. Орел, 2003. 167 с.
- Меркурьева Е.К., Шангин-Березовский Г.Н. Генетика с основами биометрии. М.: Колос, 1983. 311 с.
- Портнов Ф.Г. Электропунктурная рефлексотерапия. 3-е издание. Рига: Зинатне, 1988. 352 с.