Оценка показателей спермопродукции быков-производителейс разным уровнем биоэлектрического потенциала биологически активных центров и в разные сезоны года

Введение. Оценка качества семени производителей является важным элементом биотехнологии воспроизводства в свете развития технологий искусственного осеменения и повышения роли производителей в генетическом улучшении стад [1]. В этом плане важным является разработка объективных экспресс-методов оценки качества спермопродукции быков-производителей. Практическое применение таких физиологически обоснованных методов позволит более эффективно вести племенную работу в животноводстве, формировать банки семени производителей, оцененных по качеству потомства [2–4].

В настоящее время общепринятым является положение о том, что в организме животных существует единая нейроэндокринноиммунная система регуляции, которая выполняет всеобъемлющую функцию по координации деятельности всех органов и систем как единого целого, сопровождаемой возникновением и распространением электрических потенциалов в живых клетках и тканях [4, 5]. Одним из таких регуляторных механизмов является система поверхностно локализованных биологически активных центров (ПЛБАЦ), обеспечивающая системный интегральный характер приспособительного акта, результатом которого являются гомеостатические константы [6, 7].

Рабочей гипотезой настоящей работы являлось положение о том, что процесс сперматогенеза быков-производителей, тесно связанный с функциональным состоянием животного организма, влияет на спермопродукцию, количество и качество которой можно оценивать по уровню биоэлектрического потенциала поверхностно локализованных биологически активных центров (УБП ПЛБАЦ).

Цель исследований . Изучить уровень биоэлектрического потенциала ПЛБАЦ у быков-производителей черно-пестрой и голштинской пород с различной спермопродукцией и в разные сезоны года.

Задачи : изучить показатели уровня биоэлектрического потенциала ПЛБАЦ быков-производителей разных пород и в разные сезоны года; изучить уровень биоэлектрического потенциала ПЛБАЦ у быков-производителей с разным качеством спермопродукции.

Материал и методы исследований. Исследования проводились на базе АОА «Орловское» по племенной работе Орловской области. Объектом исследования являлась спермопродукция быков черно-пестрой и голштинской пород. Группы формировали по принципу аналогов, по пять голов в каждой. Исследования проводили в течение года, по сезонам.

На основе метамерно-структурной организации центров и сегментарной теории взаимосвязи центров с разными органами и системами животного организма были выбраны ПЛБАЦ № 5, № 7, № 11, № 41, № 44, расположенные в зонах прохождения наибольшего числа сплетений симпатической и парасимпатической нервных систем и тесно сопряженных с функционированием репродуктивной системы крупного рогатого скота [8, 9].

Топографический поиск ПЛБАЦ проводили по методике А.М. Гуськова, А.В. Мамаева (1996), при помощи прибора типа ЭЛАП [10]. Измерение биоэлектрического потенциала ПЛБАЦ № 5, № 7, № 11, № 41, № 44 проводили в утренние часы, через два часа после кормления определяли его средний уровень. Сперму от быков брали в манеже на искусственную вагину с одноразовым спермоприемником, маркировали и передавали через стерильный шлюз в лабораторию.

Были изучены показатели: количество полученного семени в среднем на одного быка, мл; брак нативной спермы, мл; средний объем эякулята, мл; средняя концентрация спермиев, млрд/мл. Показатели качества и количества свежеполученной спермопродукции племенных быков определяли согласно нормативной документации и ГОСТ 26030-2015. В процессе работы также руководствовались «Инструкцией по технологии работы организаций по искусственному осеменению и трансплантации эмбрионов сельскохозяйственных животных» (Приказ МСХ РФ от 14.08.2000 № 713). Полученные данные обработаны методом вариационной статистики с вычислением критерия достоверности по Стьюденту.

Результаты исследований и их обсуждение . В результате проведенных исследований установлена прямолинейная, коррелятивная зависимость показателей спермопродукции быков-производителей и УБП ПЛБАЦ.

Таблица 1

Показатели спермопродукции быков с разным УБП ПЛБАЦ в зимний период

Показатель	Черно-пестрая порода		Голштинская порода
	Средний УБП ПЛБАЦ, мкА
	Высокий (к)	Низкий	Высокий (к)	Низкий
	69,8±1,3	63,4±1,4*	60,6±1,22	54,8 ±1,80*
Получено семени в среднем на одного быка, мл	42,0±2,6	30±1,8*	25,40±1,58	18,0±1,12**
Средний объем эякулята, мл	5,5±0,34	4,43±0,27*	4,39±0,33	4,05±0,24
Средняя концентрация, млрд/мл	1,07±0,03	1,04±0,04	0,86±0,03	0,79±0,05
Брак нативной спермы, мл	16,8±2,2*	11,2±1,7**	12,75±0,77*	7,13±1,18*

Примечание. Здесь и далее разница статистически достоверна по сравнению с контролем: *Р <0,05; **Р <0,01; ***Р <0,001.

Из данных таблицы 1 видно, что быки-производители разных пород обладают разным уровнем биоэлектрического потенциала ПЛБАЦ, в связи с чем животные анализируемых пород были распределены по средним показателям УБП на две группы – высокий и низкий. Анализ электрофизической активности центров быков в зимний сезон года показал, что у производителей с высоким уровнем биоэлектрического потенциала ПЛБАЦ наблюдается увеличение количества семени, получаемого на одного быка, в среднем на 28,5 % (*Р <0,05), объема эякулята – на 13,8 %, при достоверных различиях с быками с низким уровнем БП (*Р <0,05). Качество семени определяется концентрацией гамет в эякуляте. Исследования показали недостоверные различия в опытных группах. Однако отмечается, что с ростом УБП концентрация гамет возрастает на 5,4 % относительно животных с низким УБП ПЛБАЦ. Нативный брак семени является главным показателем, снижающим его качество; исследования показывают, что высокий уровень биопотенциала ПЛБАЦ сопровождается повышением количества брака нативного семени. У животных с низким уровнем биоэлектрического потенциала отмечается также низкое количество брака семени.

При сравнении пород отмечены достоверные различия: средний уровень биоэлектрического потенциала центров у быков черно-пестрой породы больше, чем у голштинов, на 13,3 %, количество полученного семени – на 65,8; объем эякулята – на 39,7; концентрация гамет – на 28,6. Однако при низком УБП ПЛБАЦ у голшти-нов отмечалось наименьшее количество брака нативного семени в среднем на 29,0 %.

Дальнейший анализ показал, что в весенний период года отмечается рост УБП ПЛБАЦ быков по сравнению с УБП в зимний период, но при этом сохраняется зависимость между УБП ПЛБАЦ и показателями спермопродукции. От быков-производителей с высоким УБП количества семени, объема эякулята получено больше в среднем на одного быка, и выше показатель концентрации семени по отношению к быкам с низким УБП ПЛБАЦ, при достоверных различиях. Однако по показателю брака нативного семени наблюдается увеличение его количества у быков с высоким УБП ПЛБАЦ.

При сравнении пород по УБП ПЛБАЦ и показателям спермопродукции установлено, что быки-производители черно-пестрой породы имеют высокие показатели при достоверной разнице с голштинами. У голштинов с более низким УБП наблюдается и более низкое количество брака нативного семени.

Таблица 2

Показатели спермопродукции быков с разным УБП ПЛБАЦ в весенний период

Показатель	Черно-пестрая порода     \		Голштинская порода
	Средний УБП ПЛБАЦ, мкА
	Высокий (к)	Низкий	Высокий (к)	Низкий
	79,6±1,9(к)	72,1±1,5*	67,3±0,52(к)	59,4±1,5**
Получено семени в среднем на одного быка, мл	37,8±2,4	28,8±1,5*	34,0±1,18	26,2±1,4***
Средний объем эякулята, мл	5,3±0,54	4,9±0,24**	5,1±0,24	4,4±0,21**
Средняя концентрация, млрд/мл	1,05±0,10	1,1±0,04	0,99±0,20	0,92±0,04
Брак нативной спермы, мл	14,0±0,87	9,0±0,56***	5,0±0,02***	3,0±0,31***

Исследования, проведенные в летний период, показали, что УБП ПЛБАЦ быков чернопестрой породы имел тенденцию к снижению относительно двух предыдущих сезонов года. У животных голштинской породы УБП центров снизился относительно зимнего периода, но сохранился с незначительным изменением по отношению к весеннему периоду (табл. 3).

При дальнейшем анализе установлено, что в группах быков, распределённых по средним показателям УБП ПЛБАЦ, прослеживалась прямолинейная зависимость количественных и качественных показателей спермопродукции от электрофизической активности ПЛБАЦ.

При межпородном сравнении установлены недостоверные различия в группах по УБП центров и показателям спермопродукции производителей. Однако быки черно-пестрой породы по количеству полученного семени на одного производителя превышали показатели голштинов в среднем на 15,5 %, по среднему объему эякулята на 12,2 %, концентарции семени на 2,0 %. По браку нативного семени, так же как и в предыдущие периоды, наблюдалась аналогичная тенденция – с уменьшением УБП ПЛБАЦ уменьшалось количество брака нативного семени.

Таблица 3

Показатели спермопродукции быков с разным УБП ПЛБАЦ в летний период

Показатель	Черно-пестрая порода		Голштинская порода
	Средний УБП ПЛБАЦ, мкА
	Высокий (к)	Низкий	Высокий (к)	Низкий
	77,24±1,82	71,52±1,46	70,12±0,30**	63,4±1,58
Получено семени в среднем на одного быка, мл	36,5±1,2	26,6±1,9*	31,4±1,9	21,9±1,8
Средний объем эякулята, мл	5,3±0,24	4,5±0,18	4,4±0,27*	4,2±0,28
Средняя концентрация, млрд/мл	1,1±0,03	1,1±0,07	1,0±0,5	0,97±0,06
Брак нативной спермы, мл	24,0±0,6	18,0±0,5	11,0±0,3***	7,0±0,56***

Измеренные уровни биоэлектрического потенциала ПЛБАЦ в осенний период были ниже относительно трех предыдущих периодов года (табл. 4), но при этом быки-производители чер- но-пестрой породы сохранили более высокие показатели УБП ПЛБАЦ и показатели спермо-продукции относительно голштинов.

Показатели спермопродукции быков с разным УБП ПЛБАЦ в осенний сезон года

Таблица 4

Показатель	Черно-пестрая порода      \		Голштинская порода
	Средний УБП ПЛБАЦ, мкА
	Высокий (к)	Низкий	Высокий (к)	Низкий
	71,49±0,30	68,4±0,16**	69,5±1,84	60,4±1,2
Получено семени в среднем на одного быка, мл	31,2±1,95	27,8±1,7**	29,8±1,9*	26,2±1,6
Средний объем эякулята, мл	5,05±0,30	4,95±0,21	4,81±0,15	4,75±0,29
Средняя концентрация, млрд/мл	1,09±0,02	1,02±0,02	0,99±0,03*	0,91±0,056
Брак нативной спермы, мл	23,5±0,60	13±0,3*	9,8±1,3	4,4±1,7

Проведенный комплексный анализ показателей УБП ПЛБАЦ и спермопродукции быков-производителей характеризует главным образом уровень сперматогенеза и состояние спер-матогенной ткани.

Выводы . Таким образом, по результатам исследований установлено, что быки-производители черно-пестрой породы имеют более высокий (в среднем на 11,3 % относительно голштинов) уровень биоэлектрического потенциала ПЛБАЦ, а показатели спермопро-дукции быков-производителей находятся в прямой взаимосвязи с уровнем биоэлектрического потенциала их ПЛБАЦ.

По сезонам года – более высокий уровень биоэлектрического потенциала отмечен у быков черно-пестрой породы в весенний период, в среднем составивший 74,38 мкА (**Р <0,01), у голштинов наивысший средний потенциал отмечен в летний период – 66,76мкА (**Р <0,01).