Сезонное содержание и изменчивость кортизола у овец романовской породы в Западной Сибири

Введение. Современное понимание процессов обмена веществ у сельскохозяйственных животных различных продуктивных типов, возрастных групп и физиологических состояний невозможно без учета ключевой роли гормональной регуляции [1]. В современном овцеводстве широко внедряются интенсивные биотехнологии разведения, обеспечивающие высокую продуктивность животных. Вместе с тем такой интенсивный уровень протекания метаболических процессов может быть сопряжен с высокой степенью напряженности физиологических механизмов. Отклонения в этой системе могут привести к развитию метаболического стресса и снижению продуктивных качеств овец. В связи с этим возникает необходимость систематического контроля и мониторинга основных биомаркеров стресса, в том числе кортизола [2–4].

Природные условия Сибири характеризуются сезонной сменой внешних факторов, воздействующих на живые организмы. Интенсивность и характер влияния данных раздражителей, включая продолжительность светового дня и коррелирующую с ним концентрацию мелатонина, варьируют в течение года и требуют глубокого понимания специфических и неспецифических компонентов адаптационных процессов, особенно тех, что связаны с регуляторными механизмами. Комплексное исследование сезонных морфофизиологических трансформаций позволит глубже понять эволюционные адаптации животных и разработать эффективные меры по их охране [5].

Следует подчеркнуть, что в последнее время вопросы, связанные с улучшением здоровья животных, производством высококачественной животноводческой продукции и повышением эффективности использования кормов, приобретают особую актуальность, особенно в контексте внедрения интенсивных технологий и увеличения стрессовых воздействий, где кортизол играет ключевую роль. Понимание и учет колебаний кортизола в разное время года позволяет учитывать сезонные изменения при профилактике стрессовых состояний для обеспечения здоровья и продуктивности овец.

Цель исследования – оценить характер сезонного варьирования уровня кортизола у овец романовской породы в условиях Западной Сибири.

Объекты и методы. Концентрация кортизола была изучена в зимний и летний периоды у чистопородных несуягных овцематок романовской породы в возрасте 18 месяцев, выращиваемых на территории Западной Сибири. Все животные на момент сбора проб были клинически здоровы. Кровь отбирали у 26 овец зимой и у 34 овец летом, используя метод вакуэтиза-ции из яремной вены утром перед кормлением. Рацион питания животных соответствовал стандартам для овец романовской породы. Овцы были распределены на две группы в соответствии с сезоном года (зима, лето), при этом условия кормления и содержания оставались идентичными.

Уровень кортизола в сыворотке крови определяли твердофазным ИФА Для (набор реагентов «Стероид ИФА-кортизол», Алкор Био, полуавтоматический анализатор ИФА Thermo Scientific Multiskan FC) в условиях лаборатории кафедры ветеринарной генетики и биотехнологии Новосибирского ГАУ [6].

Для проверки соответствия распределения значений кортизола был применен критерий Андерсона-Дарлинга, для оценки однородности дисперсий использовался критерий Флигнера-Килина, для межгрупповых сравнений – критерий Стьюдента. Расчеты проводили в среде обработки данных и работы с графикой R-Studio [7].

Результаты и их обсуждение. Животные вынуждены постоянно адаптироваться к изменяющимся условиям содержания и различным ветеринарным воздействиям. Любой живой организм, независимо от среды обитания, в той или иной степени испытывает стресс. Комплексный мониторинг поведенческих реакций и гормонального фона позволит своевременно выявлять и нейтрализовать стрессовые влияния, обеспечивая благополучие сельскохозяйственных животных [8].

Кортизол – гормон, вырабатываемый корой надпочечников под влиянием адренокортикотропного гормона (АКТГ), играет ключевую роль в регулировании углеводного обмена в организме и участвует в развитии стрессовых реакций [9, 10].

На предварительном этапе исследования провели тестирование на нормальность распределения кортизола в образцах крови овцематок в зимний и летний периоды. Мы использовали критерий Андерсена – Дарлинга, поскольку n > 25. Результаты теста на нормальность распределения кортизола по сезонам года представлены в таблице 1.

Концентрации кортизола у полновозрастных овцематок в зимний и летний периоды характеризовались нормальным распределением (р > 0,05) (рис.).

Исследование, которое мы провели на романовских овцах, показало, что у них есть ярко выраженные сезонные различия в уровне гормонов (табл. 2).

Таблица 1

Показатель	Значение критерия AD	AD p-value
Зима
Кортизол	0,53	0,15
Лето
Кортизол	0,49	0,2

Статистика критерия Андерсона – Дарлинга (AD)

Statistics of the Anderson – Darling criterion (AD)

Уровень кортизола у овцематок в зимний период соответствовал физиологической норме для небеременных овцематок (40–80,1 нмоль/л в утреннее время до 10.00). По результатам полученных данных у 46 % овцематок концентрация гормона кортизола находится в норме, а медианное значение кортизола находится в пределах физиологической нормы. Отклонение концентрации гормона кортизола в летний период от нормы выявлено у 2 % животных, в остальном все показатели соответствуют нормативным значениям (табл. 3).

Необходимым этапом, предшествующим сравнению средних величин концентраций гормона по сезонам, у овцематок является оценка однородности дисперсий (табл. 4).

Графики распределения кортизола по сезонам года у овец романовской породы (зима, лето) Cortisol distribution graphs by season in Romanov breed sheep (winter, summer)

Таблица 2

Содержание кортизола по сезонам года романовской породы, нмоль/л

Cortisol content by seasons of the Romanov breed, nmol/l

Сезон года	n	X ̅ ± Sx	Me	Соотношение крайних вариант	Референсные значения, нмоль/л
Зима	26	60,8±5,95	59	1:8,6	10,5–122,3
Лето	34	178±8,63	181,9	1:32,2	78,5–286,7

Таблица 3

Изменчивость кортизола по сезонам года у овец романовской породы Seasonal variability of cortisol in Romanov sheep

Сезон года	Sd	Cv,%	Min	Max	Q1	Q3	IQR
Зима	30,3	49,8	16,1	138,5	35,6	76,3	40,8
Лето	50,3	28,3	7,8	251,5	145,4	218,7	73,2

Таблица 4

Проверка однородности дисперсий у кортизола в зимний и летний период (критерий Флигнера – Килина)

Checking the uniformity of cortisol variances in winter and summer (Fliegner – Kilin test)

Показатель	Значение
Критерий Флигнера – Килина	21,48
p-value	0,36
df	59

Примечание: df – число степеней свободы, при p < 0,05 дисперсии неоднородны.

В результате проведенного тестирования отклонений от гомодекстричности не выявлено, это говорит нам, что показатели являются гомогенными (p > 0,05).

Проведенные нами исследования выявили, что у овец зимой наблюдается пониженный уровень кортизола в крови, что является адаптивной реакцией организма на низкие температуры окружающей среды. Данный механизм способствует предотвращению чрезмерной активации энергетического обмена, что позволяет животным эффективно расходовать ограничен- ные энергетические ресурсы в условиях холодного времени года. Снижение концентрации кортизола в крови овец является частью комплексной физиологической адаптации, обеспечивающей их выживание при низких температурах окружающей среды. Выявленные особенности гормонального статуса отражают высокую приспособляемость организма овец к неблагоприятным сезонным условиям, что является ключевым фактором их успешной жизнедеятельности в суровых климатических регионах [5].

Первоначальный этап сезонных перестроек в организме овец можно связать с изменением продолжительности светового дня во время зимы, что ведет к модификации гормонального фона животного и созданию условий для дальнейшего развития адаптационных способностей, а также воздействием суровых морозных условий, типичных для Сибири. Под влиянием афферентных сигналов от терморецепторов кожи активизируется синтез и высвобождение гормонов, таких как кортизол. Высокая концентрация кортизола в крови овец летом, вероятно, способствует усилению процессов обмена веществ, связанных с подготовкой животных к осени. При адаптации к низким температурам окружающей среды происходят изменения в субстратном обеспечении энергетического метаболизма организма. Комплексное исследование гормональных и метаболических сдвигов позволяет выявить тонкие механизмы сезонной адаптации сельскохозяйственных животных к климатическим условиям [5].

Уровень кортизола летом превышает нормативные физиологические значения и достоверно превышает содержание кортизола у овцематок зимой на 117,2 нмоль/л (p < 0,05). Уровень кортизола обратно взаимосвязан с концентрацией мелатонина. Поэтому летом, в условиях длинного светового дня, концентрация мелатонина у овцематок снижается и соответственно повышается уровень кортизола. В исследуемой группе овцематок установлено превышение кортизола, скорее всего, стрессового характера. При этом кортизол может подавлять в определенной степени мелатонин, тем самым происходит активация стероидогенеза и повышение концентрации тестостерона.

Разнообразные гормональные механизмы участвуют в формировании сезонных биоритмов овец, обеспечивая их эффективную адаптацию к цикличным изменениям и особенностям условий окружающей среды [5].

Заключение . Выявленные средние значения кортизола в сыворотке крови в зимний и летний периоды у овец романовской породы в условиях Западной Сибири соответствовали физиологическим нормам. Установленный уровень кортизола в сыворотке крови в летний период достоверно превышал содержание кортизола у овцематок в зимний период на 117,2 нмоль/л (p < 0,05). Были определены референсные интервалы кортизола в сыворотке крови для зимнего периода (10,5–122,3 нмоль/л) и летнего периода (78,5–286,7 нмоль/л) у овец романовской породы в условиях резко континентального климата Западной Сибири.