Получение и апробация натуральных половых феромонов самцов сельскохозяйственных животных

АТФазной активностью, как эритроцитов, так и мышечной ткани.

Таким образом, исследованиями доказано своеобразие функционирования транспортных АТФаз тканей (кровь, молоко, мышцы) различных видов продуктивных сельскохозяйственных животных, при этом активность Mg2+- АТФазы детерминирована видом животного на 98,83 %, Na+, ^-АТФазы - на 99,45 %, Ca2+-АТФазы - на 99,14 %, HCO3—АТФазы - на 99,73 % с высокой степенью достоверности (P<0,001).

Активность Mg2+, Na+, K+- АТФазы продукции (молока) детерминирована видом животных на 99,366 % с высокой степенью достоверности (P<0,001).

Список использованных источников

1 Болдырев, А.А. Регуляция активности мембранных ферментов / А.А. Болдырев // Соросовский образовательный журнал. - 1997. - № 6. - С. 21-27.

2 Вишняков, С.И. Межклеточный обмен в организме животных / С.И. Вишняков. - М.: Агропромиздат, 1988. - 158 с.

3 Кагава, Я. Биомембраны / Я. Кагава. - М.: Высш. школа, 1985. - 303 с.

4 Лопина, О.Д. Na+,K+ -АТФаза: структура, механизм и регуляция активности /О.Д. Лопина // Биологические мембраны. - 1999. - Т.16, № 6. - С. 584-603.

5 Максимов, В.И. Влияние условий микроклимата на активность ферментов в организме свиней в постнатальном онтогенезе / В.И. Максимов, А.В. Парахневич, В.С. Григорьев // Инновационные технологии в свиноводстве: материалы международн. науч.-практ. конф. Кубанский гос. агр. ун-т. -Краснодар, 2008. - С. 168-171.

6 Мосягин В.В. АТФазная активность эритроцитов свиней / В.В. Мосягин, В.И. Максимов, Ю.В. Фурман // Доклады РАСХН., 2010 - № 5 С. 38-39.

7 Овчинников, Ю.А. Мембранно-активные комплексы / Ю.А. Овчинников, A.M. Шкроба, В.Т. Иванова.- М.: Наука, 1975. -76 с.

8 Skou, J.C. Effect of ATP on the intermediary steps of the reaction of the Na, K dependent enzyme system / J.C. Skou //Biochim. et biophis. acta. - 1974. - V.339. - P.234.

Информация об авторе

Федорова Елена Юрьевна, доктор биологических наук, профессор кафедры кормления животных и технологии переработки продуктов животноводства Курской государственной сельскохозяйственной академии, тел. 89036332074, E.mail: elefedor@yandex.ru

FEATURES FUNCTIONING ATFase BLOOD AND MILK OF DIFFERENT TYPES OF FARM ANIMALS

E.Yu. Fedorova

Abstract. The article deals with the peculiarities of the total (Mg2 +, Na +, K + -ATPase), Na +, K + -ATPase and Mg2 + -ATPase membranes of the fat globules of milk cows and pigs on their fat content the Set-Leno, that the level of activity studied ATPase animals can be placed in following the WHO-increasing sequence: Cow - Pig - broilers, while the activity of Mg2 + - ATPase Rowan-deterministic view of the animal to 98,83%, Na +, K + -ATPase - by 99,45%, Ca2 + -ATFazy- at 99.14 %, HCO3 - ATPase - at 99.73% with a high degree of confidence (P <0,001).

Total activity, Mg2 + - and Na +, K + -ATPase membranes of the fat globules of milk was significantly (P <0,001) deterministic-nated species of animals belonging to the 95.57%; 92.09% and 82.27% respectively.

Keywords: Mg2 +, Na +, K + -ATPase, Mg2 + -ATPase, Na +, K + -ATPase, erythrocytes, fat globules, milk, cow, pig, broiler chickens.

ПОЛУЧЕНИЕ И АПРОБАЦИЯ НАТУРАЛЬНЫХ ПОЛОВЫХ ФЕРОМОНОВ САМЦОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ

О.Б. Сеин, Д.О. Сеин, О.А. Гладких, Н.В. Оленина, В.А. Дураков, В.Е. Чернов

Аннотация. Описывается способ получения натуральных половых феромонов самцов домашних животных. Показано, что изготовленный препарат половых феромонов из тканей и экскретов половозрелых самцов оказывает стимулирующее действие на воспроизводительную функцию самок. После дозированной обработки феромонами коров, свиноматок и овец в их крови увеличивается содержание половых гормонов, повышается оплодотворяемость и многоплодие. Приводятся перспективы применения полученного препарата натуральных половых феромонов самцов в практике животноводства и ветеринарной медицины.

Ключевые слова: быки, многоплодие, овцы, оплодо-творяемость, половая охота, поведенческие реакции, половые феромоны, свиноматки, стимуляция, хряки.

Половые феромоны, это группа химических веществ сигнального значения, обеспечивающих химическую коммуникацию между особями одного вида. Феромоны участвуют в регуляции нейроэндокринных процессов, они модифицируют поведение, физиологическое и эмоциональное состояние других особей того же вида. Половые феромоны входят в состав секретов половых органов, кожных, слюнных и анальных желез,

относительно много их содержится в моче животных. Известно, что половые феромоны оказывают стимулирующее влияние на половую активность животных путем воздействия через обонятельную систему, вомеро-назальный орган и структуры, залегающие в центральной нервной системе.

Еще в 1955 г. S. van der Lee и L. Boot выявили, что под влиянием веществ вырабатываемых половыми органами самца мышей, у самок блокируется эструс и развивается ложная беременность на фоне адекватных изменений в поведении. В последствие это явление получило известность, как «эффект Ли-Бута». В 1975 г. J.G. Vandenberg et al. установили, что запах взрослого самца стимулирует наступление полового созревания у мышей препубертатного периода. Этот эффект был назван по автору, «эффектом Вандерберга».

Известны работы и других ученых, подтверждающие участие половых феромонов самцов в регуляции половой функции самок.

Учитывая вышеизложенное целью нашей работы являлась разработка нового способа получения натуральных половых феромонов самцов сельскохозяйственных животных.

В настоящее время существуют несколько способов получения препаратов половых феромонов. Так, В.П.

Кононов и др. (1991) предлагают использовать в качестве обонятельного стимулятора воспроизводительной функции свиней и коров препарат 2а-метил-5а-андрост-16-ен-3-он. Существенным недостатком этого препарата является то, что он относится к синтетическим аналогам половых феромонов самцов и не содержит всех компонентов свойственных натуральным половым феромонам. Поэтому этот препарат имеет относительно низкую биологическую активность.

Существует способ получения натуральных половых феромонов, которые получают из мочи быков (Э.П. Зенкевич и др., 2002). Однако используемый при этом технологический процесс сложный, требует специального оборудования, дефицитных химических реактивов и квалифицированного обеспечения.

Известны способ получения натуральных половых феромонов хряка (О.Б. Сеин и др.,1992; Д.О. Сеин и др., 2011), которые предусматривают получение препаратов натуральных половых феромонов хряков и не могут использоваться для получения феромонов самцов других видов животных. Имеется также способ получения препарата натуральных половых феромонов самцов (Ю.В. Фурман, О.Б. Сеин и др., 2000 г.), который включает механическое измельчение семенников, их гомогенизацию, инкубирование, центрифугирование, смешивание с мочой и перегонку с водяным паром. При этом в гомогенизат вносят в количестве 1-1,5% от общей массы фермент протосубтилин, после чего смесь инкубируют в течение 50-60 мин при 37-39°С и смешивают с мочой самца в соотношении 1:2,0-2,5. Недостатком способа-прототипа является относительно низкая его биологическая эффективность и малый выход конечно продукта.

Для получения препарата в качестве исходного сырья мы использовали семенники и мочу половозрелых самцов (быков, хряков, баранов). Семенники освобождали от соединительной ткани, подвергали измельчению на мясорубке и в гомогенизаторе до однородной массы, в которую вносили фермент протосубтилин ГЗ х 23636-79 в количестве 1-1,5 % и полисорбат ТВИН-80 в количестве 0,5-1,0 % от общей массы исходного сырья. Полученную смесь инкубировали при температуре 3739 °С в течение 50-60 мин и центрифугируют до разделения на две фракции. Надостаточную жидкость смешивали с мочой в соотношении 1,0 : 3,0-3,5 и перегоняли с водяным паром.

Указанные соотношения используемых компонентов подбирали экспериментальным путем. При увеличении количества мочи концентрация препарата уменьшается на 10-15 %, а при уменьшении количества мочи получают на 50-55 % меньше препарата по сравнению с оптимальным соотношением компонентов. Оптимальный режим инкубации (температура 3739 °С, продолжительность 50-б0мин) подбирался опытным путем. При температуре ниже 37 °С и выше 39 °С происходит снижение активности фермента и полисор-бата ТВИН-80, процесс гидролиза осуществляется недостаточно полно, что приводит к уменьшению выхода препарата. При инкубации менее 50 мин также снижается выход конечного продукта на 10-15 %, что связано с неполным завершением реакции. Увеличение времени инкубации более 60 мин проводить нецелесообразно, так как процесс гидролиза к этому времени заканчивается полностью и выход феромонов в раствор прекращается.

После центрифугирования смеси надосадочную жидкость сливали и подвергали перегонке с водяным

паром. Полученный конденсат является препаратом, который представляет собой прозрачную жидкость, без оттенков, со слабовыраженным запахом, стерильную и нетоксичную.

Отличительной особенностью разработанного нами способа получения препарата натуральных половых феромонов самцов является использование полисорба ТВИН-80, который эмульгирует и солюбилизирует жиры и эфирне масла, что способствует более активному переходу феромонов в раствор. При этом ТВИН-80 попадая в окружающую среду легко распадается и не оказывает отрицательного влияния на организм животных и человека.

Для изготовления препарата натуральных половых феромонов быка проводили отбор семенников при убое половозрелых быков в условиях мясокомбината. Брали 500 г семенников, освобождали их от соединительной ткани, измельчали до фаршеобразного состоянии, а затем гомогенизировали до однородной массы. В полученную массу вносили 5,0 г фермента протосубтилина и 2,5 г полисорбата ТВИН-80 и инкубировали в термостате при температуре 37-39 °С в течении 60 мин. Затем смесь центрифугировали при 6000 об/мин в течении 20 мин до ее разделения на две фракции. Надосадочную жидкость смешивали с 3000 мл мочи половозрелых быков и перегоняли с водяным паром.

Полученный препарат представлял собой прозрачную жидкость без оттенков со слабовыраженным специфическим запахом. Выход препарата половых феромонов быка составлял 700 мл. Расфасовывали препарат в стеклянные флаконы, обкатывали алюминиевыми пробками и хранили до применения при 5 °С. Срок хранения 12 мес.

Препараты натуральных половых феромонов хряка и барана получали аналогичным образом. При этом биологические свойства полученных препаратов сравнивали с препаратом - прототипом, который получали по способу представленном в патенте РФ №2159597

Проверку опытных серий препаратов на токсичность и безвредность проводили на лабораторных (кролики) и продуктивных животных (коровы, свиньи, овцы). Для этого использовали специальные аэрозольные камеры, в которые помещали подопытных животных и распыляли препарат с использованием аэрозольного генератора САГ-2. Проверка полученных серий препаратов натуральных половых феромонов быков, хряков и баранов показала их безвредность.

Биологическую активность изготовленных препаратов натуральных половых феромонов самцов определяли на коровах, свиньях, овцах.

Опыты на коровах проводили в условиях учебно-опытного хозяйства «Знаменское» Курской государственной сельскохозяйственной академии им. И.И. Иванова. Объектом исследования являлись коровы черно -пестрой породы. Было сформировано по принципу аналогов три группы животных по 10 голов в каждой.

Коровы 1 опытной группы подвергались обработке разработанным препаратом натуральных половых феромонов быка. Коровы 2 опытной группы обрабатывались препаратом-прототипом (Патент РФ №2159597). Коровы 3 контрольной группы стимуляции феромонами не подвергались. Обработку коров феромонами проводили ежедневно, начиная с третьего дня после отела и до появления половой охоты. Доза препаратов составляла 0,5 мл на одно животное. Применяли препараты путем распыления пульверизатором на носовое зер-

кало животных. Результаты исследований показали, что у коров, подвергавшихся стимуляции изготовленным препаратом, раньше наступила половая охота, и после их искусственного осеменения было больше стельных животных по сравнению с препаратом - прототипом и контролем (таблица 1).

Таблица 1 - Наступление половой охоты у коров и результаты их осеменения после стимуляции

Опыты на свиньях проводили в условиях ЗАО «Свинокомплекс Ивановский» Белгородской области. Объектом исследований являлись ремонтные свинки крупной белой породы. Было отобрано три группы неполовозрелых свинок-налогов 5-месячного возраста по 20 голов в каждой. Свинки 1 опытной группы подвергались стимуляции изготовленным препаратом натуральных половых феромонов хряка. Свинки 2 опытной группы обрабатывались препаратом-прототипом. Животные 3 контрольной группы стимуляции не подвергались.

Обработку свинок феромонами проводили в дозе 0,5 мл/гол через день, путем распыления пульверизатором на уровне головы животных до наступления полового созревания (первой половой охоты). Охоту определяли с использованием хряка-пробника два раза в день (утром и вечером).

В ходе проведенных исследований было установлено, что у ремонтных свинок подвергавшихся стимуляции изготовленным препаратом натуральных половых феромонов хряка половое созревание наступило на 8-10 дней раньше, чем у свинок обработанных препаратом-прототипом и на 19-20 дней раньше по сравнению с контрольными животными. При этом было отмечено, что у большинства свинок 1 опытной группы половоз-релость проявлялась в первые 10 дней эксперимента (таблица 2).

Таблица 2 - Наступление полового созревания у ремонтных свинок, подвергавшихся стимуляции препа-

Опыты на овцах проводили в условиях фермерского хозяйства «ИП Бодров». Было отобрано 3 группы 5 -месячных ярок-аналогов по 7 голов в каждой. Ярки опытной группы подвергались стимуляции изготовленным препаратом (рисунок). Ярки 2 опытной группы обрабатывались препаратом-прототипом. Животные 3 группы были контрольными их обрабатывали дистиллированной водой. Обработку ярок феромонами проводили в дозе 0,5 мл/гол один раз в день до наступления

полового созревания. Распыляли препарат на уровне головы животных.

Результаты исследований показали, что половое созревание у ярок подвергавшихся стимуляции изготовленным препаратом наступало в 184,0 ± 3,7-дневном возрасте, у животных 2 опытных группы - в 195,0±3,0-дневном возрасте, а у контрольных животных - в 200,5 ± 4,4-дневном возрасте.

При контрольном убое овец подвергавшихся стимуляции в 205-дневном возрасте было установлено, что у животных после стимуляции изготовленным препаратом половые органы были развиты лучше, чем у овец 2-опытной и 3-контрольной группы (таблица 3).

Таблица 3 - Гистологическая структура репродуктивных органов у ярок, подвергавшихся стимуляции

Примечание:

* - при Р < 0,05 по сравнению с 3 контрольной группой;

• - при Р > 0,05 по сравнению со 2 группой

Таким образом, разработанный способ получения натуральных половых феромонов самцов домашних животных позволяет получить препарат обладающий более выраженной биологической активностью и его можно рекомендовать к широкому применению в практике животноводства и ветеринарной медицины.

Список использованных источников

1 2-метил-5-эндрост-16-ен-3-он в качестве обонятельного стимулятора воспроизводительной функции самок свиней и коров /Зинкевич Э.П., Зинкевич В.П. // Патент РФ №2183640. - 2002. - Бюл. №7. - 11 с.

2 Способ получения половых феромонов /Кононов В.П., Нурахметов Ж.Ж.//Авт. св. РФ №1666102. - 1991. -Бюл. 28. - 10 с.

3 Препарат для биологической стимуляции репродуктивной функции у свиноматок /Сеин О.Б., Фурман Ю.В., Се-ин Д.О., Мосолов А.В.// Патент №2195108. - 2002. - Бюл. №36. - 12 с.

4 Способ получения препарата натуральных половых феромонов хряка /Сеин О.Б., Фурман Ю.В., Колупаев А.О., Петкевич И.В.// Патент РФ №2034521. - 1995. - Бюл. №13. -10 с.

препаратами натуральных половых феромонов быка

Группа n Пришло в охоту в течение 21 дн. Из них оказалось стельными % стельности от общего количества животных

1 (опытный препарат) 10 10 10 (100 %) 100 %

2(препарат-прототип) 10 9 8 (89 %) 80 %

3(контроль) 10 7 6 (86 %) 60 %

препаратами нату ральных половых феромонов барана

Группа

Показатели 1 2 3

п 7 7 7

Яйцепроводы высота покровного 19,0 ± 0,31 18,7 ± 0,28 17,5 ± 0,21

эпителия, мкм

Рога матки

высота покровного 30,1 ± 1,45 28,8 ± 1,50 27,0 ± 1,54

эпителия, мкм

толщина слизистой оболочки, мм 1,38 ± 0,04* 1,29 ± 0,05 1,20 ± 0,04

количество срезов

маточных желез, в 1 поле зрения мик- 78,8 ± 2,01*- 72,4 ± 1,60* 66,2 ± 1,5

роскопа

высота эпителия

маточных желез, 15,1 ± 0,25* 14,7 ± 0,30* 12,7 ± 0,20

мкм

диаметр просвета маточных желез, 9,0 ± 0,11*- 8,0 ± 0,12* 7,1 ± 0,17

мкм

толщина мышечной оболочки, мм 0,87 ± 0,08 0,84 ± 0,09 0,81 ± 0,08

Влагалище Толщина покровного эпителия, 15,2 ± 0,21 14,9 ± 0,25 14,0 ± 0,43

мкм

ратами натуральных половых феромонов хряка

Группа n Выявлена половая охота у свинок в течение дней после стимуляции

1-5 6-10 11-15 16-20 21-25 26-30 Всего

1

2

3

5 Способ получения препарата натуральных половых феромонов самцов / Ю.В. Фурман, О.Б. Сеин, Е.Р. Братчик, Р.А. Ершов, Н.Ф. Ерыженская // Патент РФ №2159597. -2000. - Бюл. №33. - 12 с.

Информация об авторах Сеин Олег Борисович, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой терапии и акушерства ФГБОУ ВО Курская ГСХА, тел.: 53-15-55.

Сеин Дмитрий Олегович, кандидат биологических наук, МЧС РФ по Курской области, тел.: (84712) 51-36-77.

Гладких Ольга Александровна, аспирант кафедры терапии и акушерства ФГБОУ ВО Курская ГСХА, тел.: 8(4712) 53-14-04.

Оленина Надежда Владимировна, аспирант кафедры терапии и акушерства ФГБОУ ВО Курская ГСХА, тел.: 8(4712) 53-14-04.

Дураков Виталий Александрович, аспирант кафедры терапии и акушерства ФГБОУ ВО Курская ГСХА, тел.: 8(4712) 53-14-04.

Чернов Вадим Евгеньевич, ветеринарный врач «ЗАО Свинокомплекс Ивановский» Белгородской области.

PREPARATION AND APPROVAL OF NATURAL SEX PHEROMONES MALE FARM ANIMALS O.B. Seine, D.O. Seine, O. A. Gladkikh, N.V. Olenina, V.A. Durakov, V.E. Chernov

Abstract. Describes a method of producing natural sexual pheromones allowed. It is shown that made the drug of sex pheromones from the tissues and excreta of adult males, the effectively stimulating effect on the reproductive function of females. After treatment dosed pheromones cows, sows and sheep in their blood increases the amount of sex hormones, increases fertility and multiple pregnancy. Possible application of acquired drug natural sex pheromone of the males in the practice of livestock and veterinary medicine.

Key words: bulls, twins, sheep, fertility, rut, behavioral responses, sex pheromone, sows, stimulation, the grunts.

ДИНАМИКА СТЕРОИДНЫХ ГОРМОНОВ В КРОВИ ЛАКТИРУЮЩИХ КОРОВ РАЗЛИЧНЫХ ЛИНИЙ

В.И. Еременко, Ю.В. Стасенкова

Аннотация. Установлена концентрация кортизола и тестостерона в крови лактирующих коров симментальской породы разного генетического происхождения.

Ключевые слова: лактирующие коровы, молочная продуктивность, линии, кортизол, тестостерон.

В настоящее время в селекционной работе с молочным скотом сложилась тенденция, направленная на увеличение молочной продуктивности [1,2]. Изучение изменчивости различных биохимических показателей крови в пределах одного вида и породы отечественными данными изучаются сравнительно недавно. Перспективным направлением в селекционной работе с молочным скотом является изучение биохимических показателей крови внутри породы у различных линий, используемых в одном стаде. Не исключено, что биохимические показатели у различных линий могут отличаться. В связи с этим была поставлена задача изучить уровень стероидных гормонов тестостерона и кортизо-ла у лактирующих коров принадлежащих к разным линиям в течение лактации. Исследования были проведены на лактирующих коровах симментальской породы немецкой селекции, принадлежащие к четырем разным линиям: Ромулус, Редад, Хаксл, Хониг, которые составляют основу стада. Из каждой генетической группы было выделено по 10 голов. Подопытные коровы были аналогами по возрасту и имели примерно одинаковую молочную продуктивность на уровне между 10 и 11 тысячами килограммов за лактацию, содержались животные в одинаковых условиях. Уровень кормления коров соответствовал уровню их молочной продуктивности. Образцы крови у подопытных групп коров отбирали до утреннего кормления из хвостовой вены. Им-муноферментным методом в образцах сыворотки крови определяли уровень общего тестостерона и кортизола. Результаты исследования кортизола в крови лактирую-щих коров принадлежащих к различным генетическим линиям приведены на рисунке 1.

Из данных приведенных в таблице 1 видно, что в течение лактации концентрация кортизола в крови коров подвержена значительным изменениям.

123456789 10 месяц лактации

Рисунок 1 - Динамика кортизола в крови лактирующих коров

Самые низкие концентрации кортизола у всех линий коров были отмечены на первом месяце лактации. На пике лактации (3 месяц) показатели кортизола были наиболее высокими за весь период лактации. По сравнению с первым месяцем лактации уровень гормона у коров линии Ромулус увеличился на 2,5 нмоль/л, у линии Редад на 25, 4 нмоль/л, у линии Хаксл на 25,6 нмоль/л, у линии Хониг на 26,6 нмоль/л. В дальнейшем по ходу лактации уровень кортизола в крови у всех групп животных постепенно снижался. На 8 месяце лактации значения кортизола оказались ниже уровня первого месяца лактации. У коров линии Ромулус концентрация кортизола в этот период составляла 52,1±4,46 нмоль/л, у линии Редад 54,1±2,99 нмоль/л, у линии Хаксл 53,0±4,93 нмоль/л, у линии Хониг 51,5±6,46 нмоль/л. В конце лактации на 10 месяце уровень кортизола у подопытных коров принадлежащих разным линиям статистически достоверно увеличился (Р<0,05) по отношению к 8 месяцу лактации. Между концентрацией кортизола в крови и среднесуточными удоями у коров принадлежащих к линии Ромулус установлена положительная корреляция г=0,64, у линии Редад г=0,62, у линии Хаксл г= 0,60, у линии Хониг г=0,59.

Сравнивая результаты концентрации кортизола в крови коров принадлежащих к разным линиям, видно, что не значительно более высокие значения этого гормона в течение первых шести месяцев лактации были у коров принадлежащих линии Ромулус. По отношению