Спермопродукция у быков-производителей современной селекции при разной обеспеченности макро- и микроэлементами
Автор: Абилов А.И., Ескин Г.В., Амерханов Х.А., Комбарова Н.А., Турбина И.С., Федорова Е.В., Гусев И.В., Жаворонкова Н.В.
Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology
Рубрика: Репродуктивная биология
Статья в выпуске: 6 т.49, 2014 года.
Бесплатный доступ
Современное высокопродуктивное промышленное скотоводство основывается на использовании ценных генотипов с интенсивным обменом веществ. У таких животных состояние здоровья должно оцениваться не по наличию или отсутствию клинических признаков заболеваний и даже не по снижению продуктивности и воспроизводительной способности, а по показателям интенсивности обменных процессов с выявлением ранних субклинических нарушений их течения. В статье изложены новые данные по содержанию основных макро- (Ca, P, Mg, Fe, хлориды) и микроэлементов (Cu, Zn, Se, Mn) в сыворотке крови у высокопродуктивных быков-производителей современной селекции в зависимости от сроков исследования, возраста, селекционной направленности и присутствия RED-фактора. Объектами исследования были 49 животных разного возраста (2-7 лет) мясных (абердин-ангусская, герефордская, лимузинская), молочных (голштинская красно-пестрая и черно-пестрая, айрширская) и комбинированной (бурая швицкая) пород. В образцах семени оценивали следующие показатели: объем (мл), содержание сперматозоидов (млрд/мл), подвижность (%) в нативном семени, после разбавления, замораживания-оттаивания и через 5 ч инкубации при 38 °С. Также учитывали общее число сперматозоидов в эякуляте, число доз семени на каждого быка, число замороженных доз за 1 сут отбора эякулята, процент выбраковки нативных эякулятов. Показано влияние микроэлементов на качественные и количественные характеристики семени. Выяснено, что содержание макро- и микроэлементов в сыворотке крови у быков-производителей в основном зависит от степени сбалансированности рациона и требует постоянной корректировки. Различия по концентрации микро- и макроэлементов в сыворотке крови быков-производителей в зависимости от селекционной направленности и присутствия RED-фактора недостоверны. Установлено, что изменение соотношения Са:Р, а также количества Cu, Zn и хлоридов в сыворотке крови влияют на показатели качества семени быков-производителей. Полученные данные свидетельствуют о необходимости пересмотреть значения оптимальных концентраций макро- и микроэлементов в сыворотке крови (физиологической нормы) для разных пород крупного рогатого скота в процессе онтогенеза с учетом пола, физиологического состояния, сезона года, технологии содержания и эксплуатации. Кроме того, подтверждена необходимость комплексно контролировать и корректировать обеспеченность животных макро- и микроэлементами с учетом недостатка или избытка последних в геохимических зонах.
Микро- и макроэлементы, быки-производители, спермопродукция, селекция
Короткий адрес: https://sciup.org/142133560
IDR: 142133560 | DOI: 10.15389/agrobiology.2014.6.96rus
Текст научной статьи Спермопродукция у быков-производителей современной селекции при разной обеспеченности макро- и микроэлементами
В современном высокопродуктивном промышленном животноводстве основным требованием становится обеспечение здоровья животных на всех этапах их эксплуатации.
В молочном скотоводстве за последние 20 лет достигнут значительный генетический прогресс. В первую очередь он был обеспечен масштабным внедрением искусственного осеменения и возможностью тиражировать ценные генотипы с интенсивным обменом веществ. У таких животных состояние здоровья должно оцениваться не по наличию или отсутствию клинических признаков заболеваний и даже не по снижению продуктивности и воспроизводительной способности, а по показателям интенсивности обменных процессов с выявлением субклинических отклонений в их течении (1). С помощью мониторинга биохимического статуса у высокопродуктивных животных даже на самых ранних стадиях можно выявлять нарушения обмена белков, углеводов, липидов, витаминов, макро- и микроэлементов, причем чем больше регистрируется отклонений по био-96
химическим показателям, тем серьезнее метаболические расстройства (1).
Для поддержания продуктивного и репродуктивного здоровья и повышения эффективности использования животных новой генетической формации требуются более глубокие исследования метаболизма не только у материнских, но и у отцовских особей, тем более комплексный подход к исследованию физиологических процессов необходим у высокоценных быков-производителей (2). Также установлено, что незначительные нарушения обмена у молодых животных могут служить маркерами генетических аномалий (3).
Известно, что для млекопитающих наиболее значимы 15 микроэлементов: Fe, I, Cu, Zn, Co, Se, Mn, Cr, Ni, V, Mo, F, Li, Si и As. Они входят в состав рецепторного аппарата клетки, в состав трансферных белков, влияют на активность ферментов и гормонов, участвуют в их синтезе, оказывают антиоксидантный эффект, влияют на состояние различных звеньев иммунитета и т.д. (4, 5).
Метаболитические процессы могут нарушаться как при недостатке, так и при избытке многих элементов. Аналогичные или очень схожие поражения скелета отмечены при недостатке Са, Р, Cu, Mn, Zn, Si, витаминов А и D, а также при избытке Mo, F, Sr, витамина D. Анемию может вызывать недостаток Fe, Cu, Co, некоторых витаминов или избыток Mn, Vo, Zn, Cu, Pb, Se в рационе (6).
Известно, что микро- и макроэлементы участвуют в регуляции основных физиологических процессов. Например, кальций в организме выполняет две основных функции: пассивную (в составе опорных тканей) и активную (в клетках и тканях для поддержания процессов жизнедеятельности). Содержание кальция в крови здоровых животных зависит от количества Са, Р, Mg и витамина D в рационе. В организме животных на Са и Р приходится 70-75 % минеральных веществ. При этом около 90-99 % Са и 80-87 % Р входит в состав скелета и только соответственно 1-2 и 13-20 % содержится в мягких тканях. Дефицит Са и Р вызывает костные заболевания — остеомаляцию или остеопороз у взрослых животных. Кальций в ионизированном состоянии — необходимый компонент в процессах свертывания крови, поддержания коллоидной структуры белка, структуры и проницаемости мембран, в повышении сопротивляемости организма к инфекционным заболеваниям и устойчивости к токсическим веществам. Он способствует снижению возбудимости нервной системы, регуляции сердечной деятельности и активации процессов секреции гормонов коры надпочечников, гипофиза и поджелудочной железы (7). Фосфор участвует во многих биохимических реакциях в организме, в частности в переносе энергии, в усвоении и транспорте жиров и углеводов. Этот элемент входит в состав нуклеиновых кислот, фосфолипидов и фосфопротеидов, необходим для поддержания кислотно-щелочного равновесия в организме жвачных животных и активизации ферментации в рубце (7, 8). Недостаток Р в рационе приводит к снижению прироста массы тела и молочной продуктивности, извращению аппетита, нарушению функции воспроизводства и рождению слаборазвитого молодняка.
Избыток фосфора приводит к недостатку магния, что наблюдается при высококонцентратном типе кормления и кетозах (6). В организме 6070 % Mg сосредоточено в скелете, из этого количества одна треть находится в связанной с фосфатами форме, а две трети Mg адсорбировано на поверхности костных кристаллов. В мягких тканях Mg служит для нормализации процессов нервно-мышечного возбуждения и активизации многих ферментных систем. Ионы магния активизируют фосфатазу, пепти- дазу и др. (7). При недостатке Mg в организме развиваются дегенеративные и некротические изменения в почках, увеличивается содержание Са в стенках крупных сосудов, в сердечной и скелетных мышцах, нарушается биоритм выделения гормонов (9). Основными причинами дефицита Mg можно считать несбалансированное питание и голодание, повышение доли содержащих фосфор продуктов в рационе, увеличение выведения Mg из организма в результате повышенных физических нагрузок и эндокринных нарушений (8).
Немаловажное значение для нормализации репродуктивной функции имеет Se, его присутствие в ткани печени зависит от наличия витамина Е в организме. При дефиците Se в рационе крупного рогатого скота отмечают осложнения родов, задержку последа, эндометриты.
Дефицит йода приводит к увеличению бесплодия коров, абортов, ослаблению полового инстинкта у самцов, ухудшению качества спермы. Известно, что в основном йод необходим для нормальной функции щитовидной железы и ее гормонов. При его недостатке нарушается взаимосвязь гипофиза и яичников, возникают фолликулярные кисты.
Роль цинка в организме очень многообразна — это основный микроэлемент, влияющий на рост и развитие животных, продуктивность, воспроизводительную функцию, остеосинтез, кроветворение. Наличие Zn в передней доле гипофиза (аденогипофиз), возможно, связано с его участием в выработке гонадотропинов, которые контролируют функцию половых желез. При недостатке Zn развиваются органические нарушения в семенных канальцах, нарушается сперматогенез. Нарушение секреции гонадотропинов вызывает недостаточность тестостерона, а возможно, и атрофию семенников. Избыточное количество Zn провоцирует анемию, остановку роста и отравление.
Исследования показали, что в организме животных число металло-протеидов, участвующих в обменных процессах, достигает нескольких тысяч. Только для Zn известно более 200 протеинсодержащих соединений, из них примерно 160 — металлоферменты. Например, цитрат цинка — важный компонент секрета предстательной железы, улучшающий подвижность сперматозоидов в эякуляте. Кроме того, цинк служит мощным фактором антиоксидантной защиты и обладает способностью стабилизировать мембраны клеток, а также оказывать иммуномодулирующее действие на Т-клеточную систему (10).
Положительное влияние Zn на репродуктивную функцию осуществляется непосредственно или через гипофиз-гонадотропные гормоны. Установлена взаимосвязь между проявлением инсулярной функции поджелудочной железы и содержанием в ней цинка. В составе инсулина и глюкагона Zn участвует в метаболизме углеводов (11). Необходимо учитывать, что увеличение поступления кальция в организм повышает потребность животного в цинке.
Железо незаменимо в процессе кроветворения и внутриклеточного обмена, входит в состав гемоглобина крови, а также в состав цитохромов и ферментов, которые участвуют в окислительно-восстановительных реакциях. Примерно 55-60 % Fe в организме приходится на гемоглобин, 24 % входит в состав различных гемопротеидов и участвует в формировании миоглобина, 21 % находится в депонированном состоянии в печени, селезенке. Железо играет важную роль в ферментативных реакциях, в обеспечении иммунных функций и метаболизме холестерина. Дефицит Fe (как и избыток) отрицательно влияет на здоровье животных. Недостаток железа вызывает развитие железодефицитной анемии, связанной с нехваткой ио- нов железа для синтеза гемоглобина. Избыток Fe наблюдается после чрезмерного длительного приема железосодержащих препаратов. В организм Fe поступает с пищей, его суточная потеря составляет примерно 1 мг. В 1 мл крови содержится 1 мг Fe. Неусвоенное железо выводится из организма с мочой и калом. Повышенное содержание Fe в организме вызывает нарушение функции желудочно-кишечного тракта (запор или диарея), уменьшение массы тела, печеночную недостаточность, болезни печени, артрит, угнетение клеточного и гуморального иммунитета, увеличивает риск развития инфекционных заболеваний. Прием Fe в избыточном количестве может стать причиной возникновения свободных радикалов (Fe — окисляющий агент в организме), которые способны разрушать ткани и пагубно влиять на сперматогенез. Избыток железа в кормах и воде приводит к ухудшению использования протеина кормов и снижению продуктивности животных. Для лучшего усвоения железа и кальция рекомендуют применять их раздельно, что в 2 раза повышает биодоступность Fe и на треть уменьшает побочные действия его препаратов (12).
При хроническом избытке Fe необходимо применять кровопускания или использовать гепатопротекторы. Препараты Zn и Са способствуют усвоению Fe, фосфаты препятствуют. Витамин Е и Zn в высоких дозах снижают усвоение Fe, дефицит витамина А (авитаминоз) подавляет способность организма усваивать Fe. Витамины С и В12 в сочетании с Си способствуют усвоению Fe. Снижение кислотности желудочного сока сопровождается уменьшением усвоения железа. Избыток Fe препятствует усвоению Си и Zn (13).
Следует отметить, что у животных дефицит почти всех незаменимых микроэлементов приводит к снижению мясной, шерстной и молочной продуктивности, расстройству процессов пищеварения и метаболизма, снижению воспроизводства и слабости новорожденных особей (14). Недостаток одного, а тем более нескольких микроэлементов вызывает эндокринные расстройства, снижая биосинтез гормонов и их активность, что нарушает процессы размножения (15).
Таким образом, не вызывает сомнений актуальность биохимического мониторинга обменных процессов (в том числе статуса по основным химическим элементам) у высокопродуктивных животных, в том числе у быков-производителей современной селекции, матери которых достигли значительной продуктивности (по молочным породам — удой от 15-20 тыс. кг в год, по мясным — среднесуточный прирост живой массы более 1500 г).
Цель настоящей работы — изучить влияние макро- и микроэле-ментного состава сыворотки крови у быков-производителей современной селекции на качественные и количественные характеристики спермопро-дукции с учетом эффекта различных экзо- и эндогенных факторов.
Методика. Работу выполняли в 2011-2013 годах на группе из 49 быков-производителей разного возраста (2-7 лет) мясных (абердин-ангусская, герефордская, лимузинская), молочных (голштинская красно-пестрая и черно-пестрая, айрширская) и комбинированной (бурая швицкая) пород в условиях ОАО «Головной центр по воспроизводству сельскохозяйственных животных» (ОАО «ГЦВ», Подольский р-н, Московская обл.). Кормление, содержание и эксплуатацию животных осуществляли согласно принятой для этих целей национальной технологии замораживания и использования спермы племенных быков-производителей (16). Кровь для анализа отбирали из яремной вены традиционным методом непосредственно на скотных дворах после взятия семени и перед кормлением согласно плану ветеринарно-санитарных мероприятий в соответствии с той же технологией (16).
Макроэлементы (Ca, P, Mg, Fe) и хлориды определяли в сыворотке крови на анализаторе ChemWell 2902 («AwareneessTehnology», США), микроэлементы Cu, Zn, Se, Mn — в цельной крови на атомно-абсорбционном спектрометре Квант-2А (Россия).
В образцах семени оценивали следующие показатели: объем (мл), содержание сперматозоидов (млрд/мл), подвижность (%) в нативном семени, после разбавления, замораживания-оттаивания и через 5 ч инкубации при 38 ° С. Также учитывали общее число сперматозоидов в эякуляте, число доз семени на каждого быка, число замороженных доз на 1 сут отбора эякулята, процент первичной выбраковки нативных эякулятов.
Все технологические этапы работы с семенем осуществлялись согласно национальной технологии взятия и использования семени быков-производителей (16).
Для статистической обработки полученных данных использовали программу MS Excel.
Результаты . Мы изучили содержание микро- и макроэлементов в крови быков-производителей и проанализировали эти данные с учетом возраста, направления продуктивности, RED-фактора и показателей спер-мопродукции у обследованных животных.
Результаты, полученные по годам наблюдений (табл. 1), свидетельствовали, что электролитный обмен (Ca, P, Mg, Fe) и содержание микроэлементов (Си, Zn, Se, Mg) в сыворотке крови в среднем у всех быков-производителей находились в пределах нормы, но по Fe, Se и Са:Р имелись несоответствия (последнее соотношение равнялось 1,54 при норме 1,70-2,00, то есть отклонение составило 10-30 %).
1. Содержание макро- и микроэлементов в сыворотке крови у быков-производителей молочных, мясных и комбинированных пород по годам исследования ( n = 49, X ± х , ОАО «Головной центр по воспроизводству сельскохозяйственных животных», Подольский р-н, Московская обл.)
Показатель |
| 2011 год, весна | |
min-max |
| 2012 год, весна | |
min-max |
Ca, ммоль/л |
2,61±0,14 |
2,22-2,82 |
2,45±0,25 |
2,10-3,36 |
P, ммоль/л |
2,64±0,34 |
2,01-3,89 |
2,11±0,40 |
1,72-3,72 |
Mg, ммоль/л |
0,94±0,13 |
0,70-1,49 |
0,88±0,09 |
0,69-1,15 |
Fe, ммоль/л |
31,46±9,25 |
18,83-59,45 |
31,14±5,33 |
20,62-43,77 |
Se, мкмоль/л |
2,04±0,41 |
1,29-3,41 |
1,13±0,25 |
0,53-1,63 |
Cu, мкмоль/л |
14,39±2,04 |
11,76-21,44 |
16,00±2,11 |
13,02-23,48 |
Zn, мкмоль/л |
33,00±6,72 |
22,21-52,37 |
40,16±7,24 |
24,65-55,67 |
Са:Р |
- |
- |
1,54±0,25 |
0,85-1,92 |
Хлориды, ммоль/л |
103,64±4,66 |
87,58-110,87 |
105,54±4,09 |
97,5-113,82 |
Примечание. |
Прочерк означает, что показатель не определяли. |
В 2011 году содержание Са у 46 быков (94,00 %) было близко к нижней границе нормы (от 2,22 до 2,82 при норме 2,22-3,33 ммоль/л). В то же время на 2-й год исследования отмечалось ухудшение по показателю: он составил 2,10-3,36 ммоль/л (у 30 быков — был в норме, а у 36,70 % — ниже нормы). Это вызвано, на наш взгляд, более интенсивной эксплуатацией быков-производителей и преобладанием в рационе концентратов, на что явно указывает концентрация Р в сыворотки крови (см. табл. 1).
Содержание фосфора в сыворотке крови в 2011 году (вследствие концентратного типа кормления) у всех быков (100 %) превышало норму (у 36,73 % быков — 2,10-2,50; у 51,00 % животных — 2,51-3,00; у 12,46 % — 3,01 ммоль/л и более). То есть у 18 животных отмечали превышение на 19,0-60,0 %, у 25 — на 42,80-100 %, у 6 — более чем в 2 раза. В 2012 году после изменения рационов по доле концентратов содержание Р нормализовалось у 32 быков (65,00 %), но у 16 производителей (32,00 %) превы-100
шение нормативных показателей сохранялось.
Концентрация Mg в сыворотке крови в оба года у 9 быков оказалась ниже нормы (в 2012 году в целом наблюдали тенденцию к смещению показателей в сторону минимума).
Из-за зонального высокого содержания железа в воде и кормах этот показатель у быков из Головного центра воспроизводства традиционно превышает норматив для крупного рогатого скота: в 2011 году 51,00 %, а к 2012 году — 67,00 % животных имели избыток железа в сыворотке крови. Известно, что избыток фосфатов ингибирует всасывание железа (13). По нашим данным (см. табл. 1), содержание фосфора было обратно пропорционально содержанию железа. В 2011 году показатель по P у 18 быков соответствовал, а по Fe у 25 — превышал норматив, в следующем году у 32 животных содержание Р стабилизировали, но отмечалось превышение уже по Fe (см. табл. 1).
Селен, избыток которого токсичен, в рацион дополнительно поступает исключительно из премиксов комбикормов. В 2011 году у 85,70 % обследованных особей его концентрация в сыворотке была выше нормы: у 17 производителей (35,00 %) — 1,52-2,00 мкмоль/л, у 22 (45,00 %) — 2,002,50, у 3 (6,00 %) более 3,00 ммоль/л. На следующий год показатели значительно снизились, и превышение нормы зафиксировали только у 10,00 % быков (1,54-1,63 ммоль/л).
Существует физиологический антагонизм между медью и марганцем, цинком, кальцием, кадмием. Железо тоже способно снижать усвоение меди (13). В нашем опыте у 4 (2011 год) и 11 (2012 год) животных ее концентрация в крови превысила норму.
Основное проявление нехватки цинка у скота — уменьшение массы тела, но при этом у животных не отмечают клинических признаков дефицита микроэлемента (17). В период наблюдения показатель по цинку (22,20-38,50 мкмоль/л) у 41 быка (84,00 %) в первый год не достигал нормы, но на следующий нормализация рациона по цинку способствовала увеличению показателя почти в 2 раза, однако у 21 быка он оставался ниже нормативного.
По хлоридам в оба года исследований средние значения показателя практически не различались (см. табл. 1), при этом в 2011 году он был выше нормы у 9 особей (108,72-110,87 ммоль/л), а в 2012 году — уже у 12 (108,84-113,72 ммоль/л).
Таким образом, у быков-производителей концентрация макро- и микроэлементов в сыворотке крови в основном зависит от количества и качества корма, которые необходимо постоянно корректировать, исходя из результатов биохимического мониторинга крови.
Для выяснения интенсивности обмена макро- и микроэлементов, обусловленного особенностями продуктивного типа животных, результаты исследования проанализировали в зависимости от направления продуктивности быков-производителей (табл. 2).
У быков с разным направлением продуктивности, находящихся в одинаковых условиях содержания и кормления, мы не обнаружили достоверных различий в показателях по макро- и микроэлементам в сыворотке крови. Несмотря на то, что рацион животных был сбалансирован по Ca и Р и в сыворотке крови эти элементы находились в допустимых пределах, соотношение Са:Р колебалось по группам от 1,16 до 1,19, что не соответствует нормативам (1,70-2,00). Следовательно, быки испытывали избыточную концентратную нагрузку при недостатке моциона. Содержание Zn у комбинированных пород оказалось на 20 %, Са — на 3-30 % ниже нормы.
2. Содержание макро- и микроэлементов в сыворотке крови у быков-производителей в зависимости от направления продуктивности ( n = 49, X ± х , ОАО «Головной центр по воспроизводству сельскохозяйственных животных», Подольский р-н, Московская обл., 2011-2012 годы)
Направление продуктивности |
|||
Показатель |
мясное, n = |
10 молочное, n = 36 |
комбинированное, n = 3 |
Ca, ммоль/л |
2,38±0,18 |
2,49±0,26 |
2,32±0,25 |
P, ммоль/л |
2,00±0,29 |
2,15±0,42 |
1,99±0,60 |
Mg, ммоль/л |
0,87±0,08 |
0,88±0,10 |
0,91±0,05 |
Са:Р |
1,55±0,23 |
1,53±0,25 |
1,59±0,46 |
Fe, ммоль/л |
30,28±6,31 |
31,41±5,23 |
31,10±4,08 |
Хлориды, ммоль/л |
105,37±3,85 |
105,32±4,14 |
108,23±4,97 |
Se, мкмоль/л |
1,27±0,25 |
1,10±0,24 |
0,96±0,14 |
Cu, мкмоль/л |
15,77±1,62 |
15,85±2,20 |
18,49±0,45 |
Zn, мкмоль/л |
41,72±6,21 |
40,64±7,02 |
30,64±6,24 |
Содержание железа по всем группам было выше физиологического максимума (28,64 ммоль/л) более чем на 10 %. Так как избыток железа поступает с водой и кормами растительного происхождения, необходимо корректировать состав премиксов по результатам биохимического анализа крови и с учетом антагонизма между различными элементами (железо-кальций, железо-цинк, марганец-железо, медь—цинк и т.д.).
Также общеизвестен тот факт, что у животных разной масти кожа неодинаково воспринимает инсоляцию, от чего зависит образование витамина D и что в конечном итоге может повлиять на гормональную активность, обменные процессы и общий метаболизм (18). Мы изучили влияние RED-фактора (гомозиготность по окраске) на содержание макро-, микроэлементы в сыворотке крови быков-производителей голштинских пород (табл. 3).
3. Содержание макро- и микроэлементов в сыворотке крови у голштинских быков-производителей в зависимости от окраски (гомозиготность по RED-фактору), влияющей на чувствительность к инсоляции ( n = 33, X ± х , ОАО «Головной центр по воспроизводству сельскохозяйственных животных», Подольский р-н, Московская обл.)
Показатель |
Голштинская порода |
Разница для красно-пестрой и черно-пестрой пород, % |
|
красно-пестрая ( n = |
13) | черно-пестрая ( n = 21) |
||
Ca, ммоль/л |
2,56±0,37 |
2,46±0,17 |
-3,9 |
P, ммоль/л |
2,29±0,50 |
2,08±0,35 |
-10,2 |
Mg, ммоль/л |
0,91±0,09 |
0,86±0,09 |
-5,5 |
Fe, ммоль/л |
32,13±5,09 |
31,39±5,44 |
-2,3 |
Se, мкмоль/л |
1,14±0,23 |
1,03±0,21 |
-9,6 |
Cu, мкмоль/л |
15,48±1,67 |
16,13±2,56 |
+4,2 |
Zn, мкмоль/л |
41,11±5,45 |
40,56±8,07 |
-1,4 |
Са: Р |
1,49±0,30 |
1,53±0,21 |
+2,7 |
Хлориды, ммоль/л |
105,00±3,17 |
105,68±4,83 |
+0,4 |
Показано, что минеральный обмен не был достоверно связан с гомозиготностью по RED-фактору окраски, которая может влиять на чувствительность к солнечной инсоляции. В то же время у черно-пестрых животных по сравнению с особями красной масти средние значения для основных показателей несколько снизились.
Возраст тоже не оказал достоверного влияния на изучаемые параметры (табл. 4). Следует отметить, что у молодых быков (до 30 мес) на 10 % средние значения для Zn были ниже, для Fe — выше, чем в старшей возрастной группе. На этот факт необходимо обратить особое внимание, так как даже оптимальное для роста количество цинка недостаточно для сперматогенеза, а нехватка цинка в период роста приводит к бесплодию и костным аномалиям — карликовости либо удлинению трубчатых костей, характерным для инфантильного телосложения.
-
4. Содержание макро- и микроэлементов в сыворотке крови у быков-производителей молочных, мясных и комбинированных пород в зависимости от возраста ( и = 49, X ± х , ОАО «Головной центр по воспроизводству сельскохозяйственных животных», Подольский р-н, Московская обл.)
Для того чтобы оценить долю влияния основных макро- и микроэлементов на спермопродук-цию, мы сравнили ее показатели в группах быков-производителей с дефицитом, нормой или избытком некоторых изучаемых элементов (табл. 5, 6). Сформировать группы быков исключительно с избытком или недостатком только одного элемента не представилось возможным, так как недостаток одного,
Показатель
Возраст, мес
До 30 ( и = 28)
130 и старше ( и = 21)
Ca, ммоль/л
2,48±0,24
2,41±0,26
P, ммоль/л
2,12±0,35
2,09±0,46
Mg, ммоль/л
0,88±0,09
0,88±0,10
Fe, ммоль/л
32,57±5,64
29,24±4,41
Se, мкмоль/л
1,10±0,23
1,16±0,29
Cu, мкмоль/л
15,87±2,20
16,26±2,03
Zn, мкмоль/л
38,60±6,70
42,65±7,39
Са: P
1,54±0,28
1,53±0,24
Хлориды, ммоль/л
105,61±4,39
105,51±3,78
как правило, компенсировался избытком другого, следовательно, сделать
-
5. Количественные показатели спермопродукции в связи с содержанием макро-и микроэлементов в сыворотке крови у быков-производителей молочных, мясных и комбинированных пород ( и = 49, X ± х , ОАО «Головной центр по воспроизводству сельскохозяйственных животных», Подольский р-н, Московская обл.)
-
6. Качественные показатели спермопродукции в связи с содержанием макро- и микроэлементов в сыворотке крови у быков-производителей молочных, мясных и комбинированных пород ( и = 49, X ± х , ОАО «Головной центр по воспроизводству сельскохозяйственных животных», Подольский р-н, Московская обл.)
однозначные выводы достаточно сложно.
Показатель |
и |
Получено эякулятов от 1 быка, шт. |
Объем эякулята, мл |
Сперматозоидов в эякуляте |
содержание, млрд/мл|всего, млрд |
Ca:P
Ниже нормы (1,01-1,59) |
26 |
11,4±2,0 |
4,3±1,0 |
1,28±0,27 |
5,4±1,4 |
В норме (1,70-2,00) |
12 |
10,8±2,7 |
4,2±0,9 |
1,23±0,22 |
5,0±0,5 |
Содержа |
н и е Zn |
||||
Ниже нормы |
12 |
11,8±1,4 |
3,9±0,9 |
1,34±0,24 |
5,2±0,9 |
В норме |
36 |
11,0±2,2 |
4,3±0,9 |
1,26±0,25 |
5,3±1,4 |
Содержание |
хлоридов |
||||
В норме |
38 |
11,4±2,0 |
4,1±0,9 |
1,30±0,30 |
5,2±1,3 |
Выше нормы |
10 |
11,0±2,9 |
4,5±1,1 * |
1,20±0,20 * |
5,1±1,3 |
Содержа |
н и е Cu |
||||
В норме |
33 |
11,2±2,3 |
4,1±1,0 |
1,26±0,24 |
5,1±1,1 |
Выше нормы |
11 |
11,5±2,0 |
4,3±0,7 |
1,33±0,30 |
5,5±1,3 |
* P < 0,05.
Показатель |
и |
Получено эякулятов от 1 быка, шт. |
Выбраковано эякулятов |
Заморожено доз семени на 1 быка, шт. |
Подвижность сперматозоидов, % |
|
всего, шт. |
% |
|||||
Ниже нормы (1,01-1,59) |
26 |
11,4±2,0 |
Ca:P 3,7±2,8 |
32,32 |
1293 |
9,2±3,6 |
В норме (1,70-2,00) |
12 |
10,8±2,7 |
2,3±2,1 |
25,58 |
1238 |
10,1±5,7 |
Ниже нормы |
12 |
Содержани 11,8±1,4 2,5±2,3 |
е Zn 21,28 |
1514 |
8,6±4,4 |
|
В норме |
36 |
11,0±2,2 |
4,0±2,6 |
36,73 |
1127 |
10,6±4,0 |
В норме |
38 |
Содержание хл 11,4±2,0 3,7±2,8 |
о р и д о в 33,64 |
1209 |
10,9±5,3 |
|
Выше нормы |
10 |
11,0±2,9 |
3,8±3,2 |
33,64 |
1259 |
8,6±2,9 |
В норме |
33 |
Содержани 11,2±2,3 3,3±2,5 |
е Cu 29,81 |
1196 |
11,2±5,3 |
|
Выше нормы |
11 |
11,5±2,0 |
4,6±3,7 |
39,68 |
1473 |
7,6±1,5 |
Примечание. Подвижность сперматозоидов оценивали через 5 ч инкубации при 38 °С.
Качественных эякулятов было больше на 10 % в группе производи- телей со стабильным отношением Са:Р, то есть у животных без скрытого кетоза. Содержание семени и число доз замороженного семени на 1 быка оказалось незначительно выше в группе, где отношение Са:Р составило 1,01-1,59, что связано с избыточным поступлением белка. Однако сперма таких быков более чувствительна к холодовому удару и срок сохранения ее жизнеспособности вне организма меньше. Доля выбракованных эякулятов у быков-производителей с нарушением кальций-фосфорного соотношения на 6,74 % превышала таковую среди животных, у которых оно было в норме. Кроме того, такая нормализация способствовала увеличению жизнеспособности спермы вне организма в течении 5 ч инкубации при 38 °С на 9,1 %. Наилучшие результаты по качеству спермы отмечали в группе с нормальным содержанием меди (число выбракованных эякулятов на 10 % меньше, содержание семени в них на 6 % выше, число заготовленных спермодоз на 19 % больше, чем у быков с избытком Си). Цинк оказал влияние на объем эякулятов, так как он входит в состав компонентов секрета предстательной железы. В группе быков-производителей, где концентрация Zn соответствовала физиологической норме, объем семени был выше и составил 4,3±0,9 мл против 3,9±0,9 мл в группе со сниженным показателем по этому элементу (Р < 0,05). Исследования выявили дефицит цинка у большей части производителей, при этом в группе с нормальным показателем его величина соответствовала нижней границе физиологической нормы (в эту же группу вошли животные с избытком Си и Fe). Брак семени на 15 % превышал таковой у животных с явным дефицитом цинка. Подвижность сперматозоидов после оттаивания и 5 ч инкубации при 38 °С была лучше в группе, где содержание Zn в сыворотке крови было в норме. Избыток хлоридов в сыворотке крови быков-производителей негативно отражался на качестве семени после оттаивания и его выживаемости вне организма. Это связано с электролитным равновесием в половых клетках.
Полученные данные указывают на необходимость изучения комплексного взаимодействия макро- и микроэлементов. При их дефиците необходимо восполнять недостающие компоненты с учетом недостатка или избытка биогенных макро- и микроэлементов в геохимических зонах за счет премиксов и микродобавок, включенных в рацион (19).
Чем выше продуктивность и прирост живой массы, тем интенсивнее процессы обмена веществ и больше потребность организма в макро- и микроэлементах (1). Следовательно, необходим пересмотр оптимальных значений соответствующих показателей в сыворотке крови для разных пород крупного рогатого скота в процессе онтогенеза в зависимости от пола, физиологического состояния, сезона года, технологии содержания и эксплуатации.
Итак, у быков-производителей концентрация макро- и микроэлементов в сыворотке крови зависит от степени сбалансированности рациона и интенсивности эксплуатации, от возраста, селекционной направленности, в той или иной степени — от наличия RED-фактора (в последнем случае различия недостоверны). Сдвиг показателей для этих химических элементов в сторону увеличения или дефицита влечет за собой ухудшение качественных и количественных показателей сперматогенеза.
ИНУ Всероссийский НИИ животноводства Россельхозакадемии,