Реактивность и адаптационная способность быков-спермодоноров в Красноярском крае

Введение . Обогащение генофонда местного скота новыми аллелями происходит в результате применения таких методов биотехнологии, как искусственное осеменение, эмбриопересадки, а также закупки племенных животных из других регионов и стран. В связи с этим большое значение в селекционном процессе приобретает мужская часть популяции, так как генотип быков тиражируется на значительном маточном поголовье скота [11]. Поэтому значимым становится способность производителей и их потомства в условиях интенсивных технологий наиболее полно реализовывать генетический потенциал.

Его реализация зависит от адаптационных способностей, которая обеспечиваются действием множества генов.

Живым организмам свойственны изменения состояния под действием внутренних и внешних факторов, т. е. реактивность. От нее зависит адаптация организма животного к условиям среды и поддержания гомеостаза [8].

Разнообразие пород в сочетании с постоянно меняющимися факторами среды создает многообразие вариантов его реактивности, от которых в конечном результате, зависит продуктивное долголетие животных. Однако не все животные одинаково реагируют на одни и те же воздействия. Оценить реактивность и адаптационную способность быков-производителей можно используя сперму и кровь.

Сперматогенез у быков-производителей занимает в среднем 62–64 дня. Формирование жизнеспособных сперматозоидов зависит от совокупного влияния разных факторов [2]. Не все производители при одинаковых условиях кормления и технологий могут полностью реализовать свой генетический потенциал и давать сперму, соответствующую требованиям государственного стандарта.

Кровь объединяет работу многих физиологических систем организма и является интегральным показателем состояния организма [4]. Для оценки характера течения стресс-реакции можно использовать подсчет лейкоцитарной формулы [7]. Изменение клеточного состава периферической крови наблюдается не только при патологии, но и при различных состояниях организма. На показатели крови могут влиять факторы внешней среды [4], например повышение эозинофилов в крови рассматривается как проявление защитной функции организма, а их понижение считается признаком пониженной иммунной сопротивляемости организма [1]. Повышенное содержание нейтрофилов наблюдается при острых бактериальных воспалительных процессах, различных интоксикациях, шоковых состояниях и т. д., а их снижение происходит при вирусных инфекциях, некоторых хронических воспалительных заболеваниях [4]. Кроме того, при воздействии неблагоприятных факторов происходит изменение в количественном и качественном составе крови быков, в связи с этим косвенным показателем стрессового со- стояния животных могут быть содержание общего белка, соотношение альбуминов и глобулинов, макро- и микроэлементов, холестерина, аминокислот и т. д. [1, 5, 7]. Таким образом, сперма и кровь дает возможность судить о состоянии всего организма, в том числе о его реактивности и адаптационных способностях, может предупредить о появлении тех или иных патологических отклонений в организме.

Цель исследования : изучить реактивность и адаптационную способность быков-производителей в Красноярском крае.

Объекты и методы исследования. Объектом исследования послужили сперма и кровь быков-производителей ОАО «Красноярскагроп-лем» красно-пестрой (n=32), черно-пестрой (n=12), голштинской (красно-пестрая масть) (n=3), голштинской (черно-пестрая масть) (n=3) и симментальской пород (n=3). Учитывались такие показатели нативного семени, как: 1) брак нативного семени, мл (%); 2) средний объем эякулята, мл; 3) средняя концентрация, млрд/мл. Забор проб крови проводили два раза в год – весной и осенью. Окраску мазков крови проводили по Паппенгейму [3], чтение – четырехпольным методом по Филипченко [9] при увеличении в 200 × и 400 ×. В сыворотке и крови определяли каротин – фотометрическим и щелочной резерв – диффузионным методами [6]; общий белок, кальций и фосфор – стандартными наборами ЗАО «Вектор-Бест»; кетоновые тела, липиды, содержание макро- и микроэлементов, аминокислот определяли на приборе Bio Chem SA (производитель High Technologi USA (интермедиа)) в Красноярской краевой ветеринарной лаборатории (ККВЛ, г. Красноярск) и в Институте экспериментальной ветеринарии Сибири и Дальнего Востока (ИЭВСиДВ, г. Новосибирск).

Результаты исследования и их обсуждение . На реализацию генотипа влияют факторы внешней среды [11]. Племенным предприятиям важно, чтобы производители обладали высокими адаптационными способностями, устойчивостью к стрессам и при схожих условиях давали спермопродукцию высокого качества, поэтому при адаптивной селекции учитывают действие такого фактора, как сезон года.

В весенний сезон доля брака нативного семени колебалась от 10 % у быков симментальской до 28,4 % у быков голштинской чернопестрой породы (табл. 1). Объем эякулята у голштинских черно-пестрых быков был меньше: на 0,84 мл (Р > 0,999), чем у красно-пестрых; на 0,99 мл (Р > 0,99), чем у голштинских краснопестрых и на 0,67 мл (Р > 0,99), чем у быков симментальской породы. По содержанию сперматозоидов в 1 мл в этот период быки симментальской породы превосходили производителей всех анализируемых пород. Самый низкий показатель был у голштинских черно-пестрых быков. Они уступали быкам красно-пестрой породы на 0,71 млрд/мл (Р > 0,999), черно-пестрым – на 0,47 (Р > 0,95), голштинским красно-пестрым – на 0,69 (Р > 0,99) и быкам симментальской породы – на 0,84 (Р > 0,999).

Таким образом, в весенний сезон от быков симментальской породы получали больше семени с более высокой концентрацией, чем от быков других пород, а отбраковывали нативного семени меньше, т. е. быки данной породы обладают высокой реактивной и адаптационной способностью.

Осенью количество отбракованного нативного семени в среднем выросло до 17,3 %. Значительную долю отбраковывали от быков голштинской породы черно-пестрой – 21,8 % и красно-пестрой масти – 18,2 %.

Таким образом, при изменении влияния факторов внешней среды быки симментальской, красно-пестрой и черно-пестрой пород показали высокую адаптивную способность, которая сложилась в результате длительной селекционноплеменной работы с животными этих пород в Красноярском крае, а для формирования адаптационных комплексов импортного скота требуется продолжительный период.

В связи с высокой долей отбраковки нативного семени в исследуемые периоды нами были проведены исследования по выявлению причин ухудшения его качества.

Так как кровь объединяет работу физиологических систем организма и является интегральным показателем его состояния, на первом этапе была составлена лейкограмма быков-производителей (рис.).

Таблица 1

Порода	Брак нативной спермы		Средний объем эякулята, мл	Среднее содержание сперматозоидов, млрд/мл
	мл	%
Весенний сезон
Красно-пестрая	431	15,3	3,99±0,1	1,15±0,04
Черно-пестрая	148	14,9	4,30±0,58	0,91±0,07
Голштинская (красно-пестрая масть)	62	12,1	4,14±0,24	1,13±0,15
Голштинская (черно-пестрая масть)	21	28,4	3,15±0,19	0,44±0,18
Симментальская	27	10,0	3,82±0,13	1,28±0,07
Осенний сезон
Красно-пестрая	444	17,9	4,32±0,11	1,26±0,05
Черно-пестрая	144	13,9	4,65±0,18	1,25±0,05
Голштинская (красно-пестрая масть)	75	18,2	4,89±0,4	1,05±0,16
Голштинская (черно-пестрая масть)	27	21,8	4,60±0,57	0,93±0,11
Симментальская	33	14,7	4,15±0,18	1,25±0,09

Показатели качества нативной спермы быков-производителей

Данные лейкограммы показали удовлетворительное состояние организма быков, используемых в ОАО «Красноярскагроплем» в режиме спермодоноров.

Для характеристики обменных процессов по сезонам года были проведены исследования сыворотки крови быков (табл. 2, 3).

Содержание кальция и фосфора находилось в пределах физиологической нормы. Общий белок весной был в пределах физиологической нормы, но осенью превышал верхнюю границу физиологической нормы на 5,8 % (Р > 0,999).

Щелочной резерв и содержание каротина в течение всего периода наблюдения были ниже физиологической нормы. Значительное снижение каротина – до 0,11 мг/% (Р > 0,999) наблюдалось в осенний сезон. Изменение данного показателя способствовало ухудшению качества спермы, так как, по мнению ученых, недостаток каротина приводит к уменьшению количества спермиев, снижению их подвижности, появлению патологических форм, атрофии семенников и придаточных половых желез [10].

Таблица 2

Порода	Кальций, моль/л (2,1-3,6)	Фосфор, моль/л (1,4-2,5)	Общий белок, г/л (62-86)	Щелочной резерв. V% СО 2 (46-66)	Каротин, мг/% (0,4-1)
Весенний сезон
Черно-пестрая (n=12)	2,91±0,15	2,27±0,11	80,2±2,25	41,1±2,89	0,24±0,02
Красно-пестрая (n=32)	2,62±0,10	2,27±0,05	78,4±1,25	44,9±0,41	0,21±0,01
Голштинская (красно-пестрая масть) (n=3)	2,37±0,52	1,93±0,01	77,1±2,85	40,6±3,35	0,19±0,02
Голштинская (черно-пестрая масть) (n=3)	2,41±0,04	2,25±0,14	86,8±0,45	40,4±0,45	0,20±0,01
Симментальская (n=3)	2,81±0,18	2,07±0,13	80,3±8,06	47,2±0,79	0,3±0,03
Все быки (n=53)	2,68±0,08	2,25±0,004	79,2±1,04	43,8±0,74	0,22±0,01
Осенний сезон
Черно-пестрая (n=11)	2,67±0,13	2,31±0,09	90,2±3,01*	44,9±0,52	0,11±0,01***
Красно-пестрая (n=29)	2,81±0,1	2,30±0,03	90,6±1,84***	45,54±0,32	0,11±0,01***
Голштинская (краснопестрая масть) (n=1)	3,06	2,39	98,7	47,5	0,1
Голштинская (чернопестрая масть) (n=2)	2,45±0,35	2,24±0,13	100,5±4,0	44,9±0,1	0,1±0,01**
Симментальская (n=3)	2,78±0,51	2,12±0,1	89,5±8,1	44,8±1,37	0,09±0,01***
Все быки (n=46)	2,77±0,07	2,29±0,03	91,01±1,4***	45,4±0,25*	0,11±0,004***

* Р > 0,95; ** Р > 0,99; *** Р > 0,999.

Таблица 3

Показатель	Норма	Факт
1	2	3
Витамин А, мкг%	30-90	42,7±0,02
Витамин Е, мкг%	0,13-0,14	0,21± 0,004
Альбумин,%	30-50	38,3±0,43
а-глобулин, %	12-20	16,2±0,23
в-глобулин, %	25-40	26,6±0,60

Окончание табл. 3

1	2	3
γ-глобулин, %	10–16	18,9±0,60
Альбуминово-глобулиновый коэффициент (А/Г)	0,9–1,4	0,9
Липиды, мг%	273–303	262±5,13
Холестерин, мг%	50–170	174±5,97
Na, г/кг	1,7–2,5	1,41±0,03
K, г/кг	0,5–1,3	1,15±0,10
Mg, г/кг	0,02–0,03	0,04±0,001
Fe, мг/кг	316–495	357±8,96
Mn, мг/кг	0,15–0,25	0,13±0,01
Cu, мг/кг	0,9–1,1	0,9±0,05
Zn, мг/кг	1,4–2,8	1,43±0,20
Глицин, %	0,25	0,23±0,002
Аспарагин, %	0,8	0,74±0,003
Треонин, %	0,25	0,27±0,003
Глутамин, %	1,1–1,7	1,76±0,01
Пролин, %	0,25	0,29±0,11
Аланин, %	0,35	0,31±0,004
Валин, %	0,51	0,59±0,01
Изолейцин, %	0,76	0,23±0,004
Тирозин, %	0,14	0,12±0,007
Гистидин, %	0,31	0,25±0,002
Лизин, %	0,42	0,81±0,006

Показатели сыворотки крови быков-производителей (по данным ККВР, г. Красноярск)

Биохимические показатели крови (по данным ИЭВСиДВ, г. Новосибирск)

Содержание витаминов А и Е находилось в пределах физиологической нормы. Альбуминово-глобулиновый коэффициент составлял 0,9. В весенний период содержание γ-глобулина в сыворотке крови было повышенное, что объясняется плановой вакцинацией в этот сезон.

Количество липидов на 10,7 мг% было ниже физиологической нормы, в связи с этим мембраны сперматозоидов при криоконсервации более подвержены температурному шоку.

По содержанию макро- и микроэлементов фактические значения находятся в пределах физиологической нормы, но натрия и марганца меньше нижней границы физиологической нормы на 17,05 и 13,3 % соответственно (табл. 2), а недостаток марганца снижает живучесть и подвижность сперматозоидов [10], что негативно сказалось на показателях нативного семени.

Большое значение имеют аминокислоты, которые являются конечным продуктом расщепления протеина кормов в пищеварительном тракте животных. Так как в сыворотке крови глицина, аспарагина, аланина, изолейцина, тирозина и гистидина меньше нижней границы физиологической нормы, то можно говорить о недостаточном белковом питании быков, используемых в режиме спермодоноров.

Выводы . При равноценном уровне кормления, одинаковых условиях содержания, соблюдении технологии быки симментальской породы превосходили производителей всех пород по таким показателям, как объем эякулята, содержание сперматозоидов в 1 млрд/мл; от них меньше всего отбраковывали нативного семени, т. е. быки данной породы обладают высокой реактивной и адаптационной способностью в условиях Красноярского края.

Значительную долю нативного семени, независимо от сезона, отбраковали от быков голштинской породы черно-пестрой и краснопестрой масти, т. е. быки данной породы более требовательны к технологии, по сравнению с быками других пород.

Увеличение брака нативного семени в осенний сезон связано с погрешностями в кормлении. Так, наблюдается значительное снижение каротина – до 0,11 мг/% (Р > 0,999), липидов – на 10,7 мг% ниже физиологической нормы, натрия и марганца на 17,05 и 13,3 % меньше нижней границы соответственно, выявлено снижение содержания таких аминокислот, как глицин, аспарагин, аланин, изолейцин, тирозин и гистидин.

Таким образом, не все быки обладают реактивностью и адаптационной способностью, что выражается в снижении показателей качества получаемого от них семени.