Способ прогнозирования уровня продуктивности свиней
METHOD FOR PREDICTING THE LEVEL OF PRODUCTIVITY OF PIGS

1. Область научной принадлежности изобретения и предпосылки к его обоснованию
Изобретение относится к биохимической генетике и может быть использовано для объективной оценки по параметрам электронной поляризации как сравнительной биологической активности сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира у свиней различных пород и их помесей, так и прогнозирования их потенциальной продуктивности в процессе постэмбриогенеза, эффективности использования потребляемых кормов. Уровень электронной поляризации подкожного и внутреннего жира, сыворотки крови, как весьма сложной полифункциональной морфофизиологической системы, служит новым критерием и новым способом физико-химической оценки их биологической активности, тесно связанной с созданием и определением наиболее благоприятного статуса молекулярных процессов жизнедеятельности в различных тканях и органах организма растущих свиней.
Согласно современным представлениям электронной биохимии, биологические функции органических веществ и их неодинаковая реакционная способность обуславливаются особенностями внутреннего строения их молекул. Среди этих физико-химических особенностей доминирующую роль играют основные электронные характеристики, так как любая молекула представляет собой совокупность положительно заряженных ядер и отрицательно заряженных электронов. Но суммарные электрические заряды атомных компонентов в молекулах различных веществ неодинаковы, благодаря чему эти вещества отличаются между собой по степени электронной поляризации как мере внутримолекулярного пространственного смещения электронов, проявляющегося в виде их характеристических величин.
Б.В. Иоффе (1974) отмечает, что пространственные смещения молекулярных электронных оболочек в различных органических веществах достигают неодинаковых масштабов, обусловливаются количественным содержанием в этих веществах атомов различных химических элементов. Благодаря этому молекулярные электронные оболочки различных органических соединений слагаются из электронных оболочек атомов, входящих в структуру их молекул. Чем выше атомная плотность химического элемента, тем его электронная поляризация пропорционально растет. Поэтому величина электронной поляризации химического элемента находится в прямой зависимости от его атомной плотности. Отсюда следует, что чем больше удалены внешние электроны от ядер в атомах химического элемента, тем его электронная поляризация выше.
В.В. Буданов, Н.К. Воробьев и др. (1975) подтверждают изложенные физико-химическое закономерности, акцентируя внимание на то, что плотность веществ и их молекулярная масса тесно взаимосвязаны с их электронной поляризацией. Если смещения электронов под действием электромагнитных волн, проходящих через вещество, берется в расчете на один грамм, то такая электронная поляризация называется удельной. Подобные же электронные явления, взятые в расчете на одну грамм-молекулу вещества, обусловливают мольную электронную поляризацию его.
По данным А.Г. Стромберга, Д.П. Семченко (1973), электронно-структурная особенность органических веществ определяет ряд их физико-химических свойств, связанных с реакционными способностями, адгезией и когезией, адсорбцией и кинетикой протекания химических реакций.
В.И. Добрынина (1976) сообщает, что энергетика валентных электронов играет существенную роль в превращениях органических веществ, связанных с процессами жизнедеятельности животного организма. Чем выше поляризация этих процессов и веществ, тем их влияние на потенциал жизнедеятельности организма выше, что имеет существенное значение в разработке рациональных систем управления реакциями, связанными с синтезом эволюционно сложившейся живой материи животного организма и параметрами образуемой им продукции. Вот почему А.М. Михлин (1960) подчеркивает, что электронный уровень оценки направленности и механизмов протекания молекулярных процессов жизнедеятельности животного организма предполагает физико-химические подходы их анализа, связанные с изменением энергетики валентных электронов, участвующих в реакциях различного типа. Внешнее проявление потенциалов, изменяющих эту энергетику электронов, служит объективной мерой оценки их эффективного участия в молекулярных процессах жизнедеятельности клеток и организма в целом.
Что касается параметров электронной поляризации сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира, коррелирующих с физико-химическими свойствами, количественным содержанием ДНК и РНК, кариоплазмы и цитоплазмы в клетках различных органов и тканей, со скоростью и напряжением биосинтеза живой массы тела у растущих свиней различных пород и их помесей, то этот вопрос остается открытым. Имеющиеся отдельные сведения об уровне электронной поляризации органических веществ различных групп и классов, ее удельном и мольном значении носят вполне разрозненный и пестрый характер. Нет данных об электронной поляризации сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира у растущих свиней с учетом их породной принадлежности, различных вариантов скрещивания, живой массы тела и возраста. Это согласуется с данными М.С. Мильмана (1926), И.И. Шмальгаузена (1935), И.В. Збарского (1964), А.В. Нагорного, В.Н. Никитина, И.Н. Буланкина (1963) и др., согласно которым различные этапы онтогенеза животного организма характеризуются неодинаковой энергетической полноценностью его сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира, находящейся в неэквивалентной корреляции с ядерно-цитоплазматическими изменениями клеток, с параметрами напряженности биосинтеза в них ДНК и РНК, абсолютного и относительного роста различных органов и тканей, и организма в целом. Эти различия достигают значительных пределов и синхронно сказываются на характере и направленности проявления биохимических свойств многокомпонентных биологических систем открытого типа, обменивающихся с внешней средой энергией и материей, к которым относится также организм свиней. Их овогенез, сперматогенез, эмбриональное и постэмбриональное развитие включают закономерности проявления определенных кинетических параметров энергетического и материального обмена, так как различные биохимические структуры, клетки и их составные компоненты, ткани и органы возникают в разное время и формируются с неодинаковым напряжением, приобретая различный характер и уровень интенсивности роста и структурно-функциональной перестройки. Причем электронно-поляризационные основы овогенеза и сперматогенеза, эмбриогенеза и постэмбриогенеза находятся в определенной количественной и качественной зависимости от породы свиней, их вариантов скрещивания, внешних условий существования. Н.П. Дубинин (1970) эти факты подтверждает, указывая на то, что анализируемые физико-химические, биохимические и структурно-функциональные изменения организма растущих свиней обусловливаются как их генотипом, так и их фенотипом, ибо генотип связан с комплексом генов, получаемых потомством от родителей и обусловливающих передачу тех или иных свойств по наследству, а фенотип - комплексом внешних и внутренних признаков организма, приобретаемых им в процессе роста и развития, и не передаваемых по наследству. Аллели признаков, возникающие при скрещивании свиней разных пород, способны передаваться по наследству, так как в этом случае обнаруживаются генотипические мутационные эффекты. Они также проявляются не только на уровне структурных изменений ДНК и РНК, кариоплазмы и цитоплазмы клеток, относительного и абсолютного роста различных органов и тканей, и изменений скорости биосинтеза живой массы организма в целом, но и на уровне электронной поляризации сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира его. Эти генотипические модификации могут иметь существенное значение для прогнозирования уровня и характера проявления продуктивных свойств, эффективности метаболического использования химической энергии и питательных веществ потребляемых кормовых средств. Отсюда следует, что особенности единства организма и внешней среды, единообразия гибридов первого поколения, подчиняясь всеобщему закону биологической формы движения материи и первому закону наследственности, открытому Г. Менделем, затрагивают динамическое равновесие и взаимосвязь между электронной поляризацией составных компонентов, структурно-функциональными и продуктивными свойствами организма растущих свиней разных пород и их помесей. Хотя активный транспорт веществ регулируется биологическими мембранами, энергией, температурой т реакцией среды, силой обменной диффузии, любые клетки и ткани организма свиней при их наследственной изменчивости в виде генотипических модификаций, как приспособительного мутационного свойства, отличаются между собой по параметрам энергетического обмена, связанного с электронной поляризацией веществ и процессов. Это характерно проявляется также в процессе всех этапов онтогенетического становления организма, так как генотипические изменения его различных тканей и их клеток обнаруживаются также в виде энергетических и электрических градиентов в структуре его различных составных частей.
Таким образом, объективная оценка биологической активности сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира по параметрам их электронной поляризации у свиней связаны как с анализом функционального состояния их организма, так и с анализом потенциальных возможностей его к наследственной изменчивости при гибридизации. Однако эти тесты и критерии физико-химической оценки биологической активности сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира у растущих свиней крупной белой, крупной черной пород и породы ландрас, и при проявлении и прогнозировании продуктивных эффектов в результате их дигибридного скрещивания не были использованы и в литературе не освещены, хотя эти электронно-энергетические интермолекулярные подходы имеют существенное значение для расшифровки эволюционно сложившихся путей и механизмов генотипического программированного мутагенеза. Эти научные подходы и предпосылки к проводимым исследованиям являются новыми физико-химическими уровнями и критериями, отличительными существенными признаками определения функционального состояния животного организма и его потенциальных возможностей к мутагенным генотипическим эффектам при различных дигибридных скрещиваниях как специфическом генетическом процессе. Поэтому новые поиски способа и анализа физико-химической оценки биологической активности сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира по параметрам их электронной поляризации у свиней разных пород и при их дигибридных скрещиваниях являются актуальным, так как центр тяжести их связан с особенностями объективной оценки электронно-структурных генотипических изменений в организме свиней при естественном мутагенезе на молекулярном уровне, что соответствует новым и более глубоким современным направлениям в биохимической генетике.
2. Характеристика аналогов изобретения
Известны способы оценки явления естественного мутагенеза при скрещивании свиней разных пород по продуктивному эффекту, связанному с более высоким напряжением биосинтеза живой массы тела и более высокому уровню усвоения химической энергии и питательных веществ потребляемых кормовых средств (К. Анфинсен, 1962; Д.Л. Брюбейкер, 1966; Н.П. Дубинин, 1970), по репродуктивному эффекту, выраженному в виде более высокой плодовитости и получении более высокопродуктивного и жизнестойкого молодняка (В.Т. Горин, 1970; Р. Левонтин, 1978 и др.), по количественному содержанию и соотношению различных полинуклеотидов в различных органах и тканях (Ж. Браше, 1960; Р. Вагнер, Г. Митчел, 1958; Ж.А. Медведев, 1963), по содержанию и соотношению альбуминов и глобулинов в крови (В.С. Асатиани, 1956; Е.А. Васильева, 1987). Однако эти способы оценки не отражают электронно-энергетического интермолекулярного уровня проявления генотипических изменений при различных скрещиваниях свиней разных пород. Кроме того, существенные признаки указанных аналогов изобретения в подавляющем большинстве не взаимосвязаны между собой и количественно не совпадают, так как в основу объективной оценки их положены различные подходы и критерии, не относящиеся к электронно-энергетическому уровню как фундаментальному уровню оценки процессов жизнедеятельности и наследственной изменчивости, ибо энергия, являясь физической мерой движения материи, ее неотъемлемым свойством, взаимосвязана с ее различными уровнями и их компонентами структурной организации в строго определенном количественном соотношении и служит глобальной основой ее непременного существования и преобразования. Поэтому каждый из перечисленных аналогов изобретения не имеет комплексного подхода, а включает только определенный тест для оценки естественного мутагенеза при скрещивании свиней разных пород, что связано со сравнительно низким уровнем объективности оценки и генотипического анализа.
3. Характеристика и критика прототипа
Наиболее близким к сущности заявленного изобретения является его прототип, связанный со способом оценки и прогнозирования проявляемых эффектов естественного мутагенеза при дигибридном скрещивании свиней разных пород по количественному содержанию белковых и полинуклеотидных компонентов в их крови, а также по изменению физико-химических констант их подкожного и внутреннего жира (Л.С.Черкасова, М.Ф. Мерижинский, 1961; X.С. Коштоянц, 1951; С.М. Лейтес, 1940; Н.Б. Медведева, 1955). Однако состав и полифункциональная активность крови, подкожного и внутреннего жира, отражая уровень и характер приспособления организма к внутренним и внешним условиям его существования, изменяются в зависимости от возраста и породы свиней, их генетического потенциала, условий кормления, содержания и ухода (А.И. Азимов, Д.Я. Криницин, Н.Ф. Попов, 1954 и др.). Кроме того, эти биохимические и физико-химические изменения не отражают эффектов естественного мутагенеза при дигибридном скрещивании свиней различных пород на электронно-энергетическом интермолекулярном уровне, имеющим наиболее фундаментальное значение для объективной их оценки. Каждый из указанных аналогов изобретения не имеет комплексного подхода, а включает только определенный показатель для односторонней оценки мутационных генотипических естественных эффектов при дигибридном скрещивании свиней различных пород, что связано с низким уровнем объективности их оценки и анализа. Так как элекронно-энергетический подход охватывает процессы и явления на различных уровнях атомно-молекулярной организации живой материи, то его критерии и предложенный нами способ объективной оценки процессов жизнедеятельности и мутационных наследственных изменений и прогнозирований является наиболее всеобщими и фундаментальными по сравнению с теми, которые проявляются только в локальном плане функциональных генотипических изменений. Поэтому объективная оценка и объективное прогнозирование мутационных генотипических продуктивных эффектов при дигибридном скрещивании свиней различных пород по уровню электронной поляризации их сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира имеют явные преимущества перед существующими аналогами и прототипом, что соответствует современным требованиям и принципам научно-технического прогресса.
4. Цель изобретения
Цель изобретения определяется объективной необходимостью поисков способов физико-химической оценки и прогнозирования мутационных генотипических продуктивных эффектов при дигибридном скрещивании свиней различных пород по параметрам электронной поляризации их сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира. Конкретными задачами этой цели является установление взаимосвязи между параметрами электронной поляризации сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира, с одной стороны, и величиной мутационных генотипических продуктивных эффектов при дигибридном скрещивании, с другой стороны, у свиней различных плановых пород, разводимых в Российской Федерации.
5. Сущность изобретения
Сущность изобретения состоит в теоретическом и экспериментальном обосновании способа физико-химической оценки и объективного прогнозирования мутационных генотипических продуктивных эффектов при дигибридном скрещивании свиней различных пород по параметрам электронной поляризации их сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира. Чем выше уровень электронной поляризации сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира, тем мутационный генотипический продуктивный эффект при дигибридном скрещивании свиней различных пород проявляется выше, так как при этом обнаруживается более высокий уровень функциональной активности систем, обслуживающих обменные и синтетические системы, физическую и химическую терморегуляцию, а также напряженности роста, как интегрального физиолого-биохимического процесса, регулируемого генетическим потенциалом и обладающего высокой чувствительностью и лабильностью к изменению факторов внешней среды.
Современные химико-биологические представления о внутренней динамичности живых систем, их единстве, постоянной связи и взаимодействии с условиями внешней среды служили научно-методической основой при выборе методов и составлении программы экспериментальных исследований по обоснованию физико-химического способа заявленного изобретения.
Электронная поляризация - это физико-химическое явление, связанное со смещением электронов в молекулярных структурах вещества и деформацией электронных облаков в нем. Если эти электронные смещения берутся в расчете на один моль вещества, то они называются мольной электронной поляризацией, а в расчете на один грамм вещества - удельной электронной поляризацией. Так как электронная поляризация связана не только с преломлением света, но и с диэлектрической проницаемостью и плотностью вещества, то она характеризует электронно-энергетическое состояние его молекул, их уровень химической и биохимической активности структурных превращений и переноса энергии и электронов, регулирования передачи электронных возбуждений на большие расстояния, сильной резонирующей способности, устанавливающей кодовые и на их основе параметрические принципы и характеристики взаимоотношений животного организма с условиями внешней среды. Это обусловлено тем, что уровень электронной поляризации и величина фонда делокализованных электронов в органических веществах находятся в прямо пропорциональной взаимозависимости.
Удельная электронная поляризация сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира растущих свиней сравниваемых групп определялась по формуле Лоренц-Лорентца (В.В. Буданов, Н.К. Воробьев и др., 1975):
3
3
где R - удельная электронная поляризация (см/г), n - показатель преломления, р - плотность вещества (г/см). Плотность сыворотки крови и исследуемых жиров устанавливалась по методу, описанному В.И. Степаненко (1973). Показатель преломления определялся при помощи рефрактометра. Определение общего белка в сыворотке крови производилось рефрактометрическим методом (В.А. Асатиани, 1956), а его отдельных фракций - электрофоретическим (В.В. Предтеченский, В.М. Боровский, Л.П. Морголина, 1950). Физико-химические константы жира (температура плавления, йодное число, кислотное число и число омыления) определялись по методам, описанным П.X. Попандоцуло, К.В. Марковой, А.П. Горбачевой (1956). Количественное определение ДНК и РНК в крови и печени растущих свиней сравниваемых групп производилось по методу Р.Г. Цанев, Г.Г. Маркова (1960). При определении микроструктуры щитовидной железы, печени и слизистой оболочки 12-перстной кишки у растущих свиней сравниваемых групп были использованы методы, описанные в практическом руководстве Г.А. Меркуловой (1956). Расчет количественного содержания цитоплазмы и кариоплазмы в печеночных клетках осуществлялся по формуле объема шара. Макроструктурные изменения в организме растущих свиней сравниваемых групп устанавливались при их контрольном убое и анатомической разделке их туш по абсолютной и относительной массе различных органов и тканей. Пищевая активность растущих свиней сравниваемых групп определялась методом контрольных наблюдений за скоростью и размером потребляемых кормов в разные периоды выращивания. Частота артериального пульса устанавливалась путем подсчета его методом пальпации на хвостовой артерии и ауксультации по сердечным сокращениям при помощи фонендоскопа. Частота дыхания регистрировалась во времени путем учета дыхательных движений грудной клетки. Температура тела измерялась при помощи термометра, помещаемого на 5 минут в прямую кишку. Динамика живой массы растущих свиней сравниваемых групп определялась гравиметрическим методом, т.е. методом взвешивания в 1, 30, 60, 120, 180 и 240-суточном возрасте. Затраты кормов на единицу прироста живой массы растущих свиней устанавливалась путем ежесуточного учета их потребления. Экономическая эффективность дигибридного скрещивания свиней различных пород определялась на основе учета по опытам. При этом были взяты только прямые затраты и дополнительно полученная продукция. В основу биометрической обработки полученных данных положены методы, описанные П.Ф. Рокицким (1967). В проводимых исследованиях для получения мутационного генотипического продуктивного эффекта при дигибридном скрещивании были использованы хряки и свиноматки крупной белой породы, крупной черной породы и скороспелой мясной породы СМ-1. Поголовье свиней было подобрано в соответствии со стандартными требованиями пород и одинаковое по возрасту, полу и физиологическому состоянию. Схема скрещивания свиней приведена в таблице 1.
Исследованиями установлено (см. таблицу 2), что сыворотка крови растущих свиней различных пород и их помесей относится к многокомпонентной полифункциональной системе, валентные электроны атомов которой обладают неодинаковым энергетическим потенциалом по причине локализации их на различных квантовых уровнях и подуровнях. Кинетическая энергия электронов по мере их удаления от ядра атомов возрастает, а потенциальная энергия данных электронов при этом пропорционально уменьшается. Поэтому валентные электроны третьего электронного слоя от ядра атома характеризуются более высоким энергетическим потенциалом и более высокой способностью вступать в химические и биологические реакции, чем такие же электроны второго электронного слоя, а последнего гораздо более высокими параметрами энергии и активности, чем электроны первого электронного слоя. Отсюда следует, что распределение электронов по квантовым уровням и подуровням в атомах химических элементов обуславливает их физические и химические свойства.
Атомы углерода в молекулах органических веществ сыворотки крови растущих свиней различных пород и их помесей обладают четырехвалентным состоянием, так как один электрон этих атомов с первого квантового подуровня второго электронного слоя переходит на второй квантовый подуровень этого слоя и при этом поглощается 403 кДж/моль энергии. Благодаря этому атомы углерода обладают более высоким энергетическим потенциалом и имеют эквивалентные орбиты, что является характерной структурно-электронной особенностью этого химического элемента.
Атомы азота и фосфора имеют по одной неподеленной паре валентных электронов с антипараллельными спинами, а кислорода и серы - по две такие электронные пары, которые имеют существенное значение для образования межмолекулярных и внутримолекулярных водородных связей в молекулах биохимических компонентов сыворотки крови растущих свиней различных пород и их помесей. Различные органические вещества за счет неодинакового наличия неподеленных электронных пар в атомах азота, фосфора, кислорода и серы способны в неодинаковой степени растворяться в воде как полярной жидкости. Чем больше этих неподеленных электронных пар в атомах органических веществ сыворотки крови растущих свиней различных пород и их помесей, тем способность этих веществ растворяться в воде как полярной жидкости выражена ярче. К этим органическим веществам сыворотки крови растущих свиней различных пород и их помесей относятся аминокислоты, белки, амины, амиды, витамины, гормоны, содержащие в структуре молекул азот, кислород, фосфор и серу. Кроме того, чем выше относительная атомная плотность химического элемента, тем его способность концентрироваться преимущественно в ядре и других более плотных образованиях клеток проявляется сильнее. Это также относится к вышеперечисленным биохимическим соединениям, содержащим азот, кислород, фосфор и серу, которые отличаются по сравнению с углеродом более высокой относительной атомной плотностью. Поэтому плотность и полярность кариоплазмы клеток являются более высокими и с более высокими запасами химической энергии, чем их цитоплазмы. Такое различие в энергетической плотности и полярности кариоплазмы и цитоплазмы клеток обусловлено тем, что в кариоплазме в расчете на единицу объема ее сосредоточено больше серы, фосфора, азота, кислорода и некоторых микроэлементов (кобальта, цинка, молибдена, марганца), которые имеют по сравнению с углеродом и водородом более высокую атомную плотность в связи с более высоким содержанием ядерной атомной массы. Вот почему ядро клеток, как координирующий центр их, сосредоточивший в себе более высокие запасы энергии, имеет существенное значение и индуцирующее влияние в регуляции обмена веществ и генетической информации для животного организма. Причем более высокий уровень содержания кариоплазмы в клетках животного организма определяет более высокую степень его метаболической активности и более высокую продуктивность его, так как обменные процессы, особенно реакции анаболической направленности, при этом характеризуются высокой напряженностью.
Таким образом, энергетическая плотность и полярность кариоплазмы клеток выше, чем их цитоплазмы, что составляет универсальную особенность структурной организации живой материи вообще, отражая ее всеобщий закон, касающийся не только животных организмов, в том числе и свиней, но также растений и микробов.
Органические вещества сыворотки крови свиней различных пород и их помесей относятся к многоатомным молекулярным системам, так как в их составе содержатся атомы различных биогенных химических элементов. В различных органических соединениях сыворотки крови свиней содержаться углерод, водород, кислород, азот, фосфор и сера. По сравнению с углеродом относительная атомная плотность водорода ниже в 8,93 раза, а относительная атомная плотность азота выше в 1,66 раза, кислорода - в 1,332 раза, фосфора - в 2,578 и серы - в 2,669 раза. Согласно утверждениям А.С. Вечера (1966), Я. Ладика (1976), по мере повышения относительной атомной плотности химических элементов и удаления электронов от ядер в их атомах кинетическая энергия этих электронов возрастает, а потенциальная энергия их при этом пропорционально снижается. Поэтому электроны более высоких квантовых уровней и подуровней характеризуются более высокой способностью вступать в химические и биохимические реакции. В этом электронно-структурном аспекте А.Г. Кульман (1961) констатирует, что скорости движения электронов по квантовым орбитам обратно пропорциональны числам натурального ряда. Если скорость движения электрона на первом квантовом уровне атома равна 2187 км/сек, то она на втором квантовом уровне меньше вдвое, на третьем - втрое и т.д. При этом масса электрона по мере удаления его от ядра атома в связи со снижением скорости движения уменьшается. А. Эйнштейн (1905) математически обосновал это фундаментальное явление в виде закона взаимосвязи массы и скорости движения электронов, который выражается соотношением:
o
где m - масса движущегося электрона, m - его масса в состоянии покоя, v - скорость движения электрона, с - скорость света в вакууме. Отсюда следует, что уменьшение скорости движения электрона приводит к уменьшению его массы и наоборот: по мере возрастания скорости движения электрона растет его масса. При этом кинетическая энергия электронов по мере уменьшения их массы и удаления их от ядра атомов возрастает потому, что в равновесной атомной системе половина общей убыли потенциальной энергии электронов при этом не уходит из системы, а остается в ней в виде их кинетической энергии (С.А. Шукарев, 1970). Вот почему М.И. Лотенков, В.А. Устинова, Л.И. Подлужная (1979, 1981) пришли к выводу о том, что по мере повышения плотности химических элементов органических веществ в связи с более высоким содержанием в них ядерной атомной массы и валентного фонда электронов с более высокими запасами кинетической энергии в значительной степени каталитическая активность возрастает. Этот объективный критерий оценки расшифровывает физико-химические причины и механизмы высокой биологической эффективности действия тех биохимических метаболитов, которые содержат в структуре молекул по сравнению с углеродом химические элементы с более высокой относительной атомной плотностью, в частности атомы азота, кислорода, фосфора и серы, и валентным фондом электронов с более высокими запасами в них энергии.
Так как углерод в этом отношении служит фоновым химическим элементом, потому что только он способен к квантовым превращениям солнечной энергии в химическую энергию за счет образования в процессе реакций фотосинтеза углерод-углеродных и углерод-водородных химических связей, то по сравнению с ним все другие биогенные химические элементы в связи с более высокой их относительной атомной плотностью и содержанием валентных электронов с более высоким энергетическим потенциалом обладают более высокой химической и биохимической активностью по превращению накапливающейся указанной химической энергии в другие ее формы и виды, обеспечивая более яркое проявление многообразных функций и их регулирование на уровне эволюционно сложившихся биологических систем. Это подтверждается фактом более высоких констант электросродства атомов данных химических элементов, кроме водорода, так как константа электросродства последнего гораздо ниже (1304 кДж/гА), чем углерода (6192 кДж/гА). М.И. Каганов, А.П. Филатов (1972) в этом плане также акцентируют внимание на то, что с ростом плотности кинетическая энергия растет быстрее энергии взаимодействия частиц. Эта закономерность проявляется не только в атомах различных химических элементов, но и в органических соединениях различной природы.
С точки зрения анализируемых ядерно-электронных энергетических и структурных особенностей все органические вещества сыворотки крови растущих свиней различных пород и их помесей содержат только биогенные химические элементы, отличающиеся между собой по своей относительной атомной плотности и содержанию валентных электронов с неодинаковым энергетическим потенциалом. Среди всех этих химических элементов, входящих в состав биохимических компонентов сыворотки крови свиней, азот кислород, фосфор и сера по причине более высокой по сравнению с углеродом относительной атомной плотности и содержания в них валентных электронов с более высокими энергетическими потенциалами обладают более высокой химической и биохимической активностью. Чем выше относительная атомная плотность по сравнению с углеродом у этих элементов и чем больше их содержится в структуре молекул органических веществ сыворотки крови свиней, тем эти органические вещества обладают более высокой полярностью, более высокой способностью растворяться в воде как полярной жидкости и проявлять более высокую каталитическую и биохимическую активность в разнообразных реакциях и в процессах регуляции промежуточного обмена веществ, протекающего только в клетках различных жизненно важных органах и тканях организма свиней. Особенно это касается более высокого уровня содержания кислорода и азота, фосфора и серы, как важнейших биогенных химических элементов, обусловливающих более высокую биохимическую активность метаболитов крови. Особенно это касается витаминов, ферментов, аминокислот и белковых веществ.
Данные, приведенные в таблице 3, показывают, что прочность различных химических связей в молекулах органических веществ сыворотки крови растущих свиней и их помесей находятся в прямой зависимости от широты соотношения констант электронофильности атомов, участвующих в образовании этих веществ. Эта закономерность внутреннего строения органических веществ сыворотки крови свиней подтверждается данными А.Г. Кульмана (1961), в соответствии с которыми электронофильность атомного остова увеличивается слева направо и уменьшается сверху вниз в периодической системе химических элементов.
Мощность атомного остова увеличивается слева направо и уменьшается сверху вниз в периодической системе химических элементов. Металлы отличаются меньшей, а металлоиды - большей электронофильностью. Наиболее прочной химической связью в молекулах различных органических веществ животного организма является кислородно-водородная связь. Ей по прочности уступает азот-водородная связь, по сравнению с которой серо-водородная связь является еще гораздо менее прочной. Наконец, кислородно-углеродная связь обладает большой прочностью, чем фосфор-кислородная и тем более азот-углеродная. Наименее прочной химической связью в анализируемом плане является серо-углеродная связь. Отсюда явствует вывод о том, что кислород в химических и биохимических реакциях проявляет более высокую химическую активность, чем азот, а последний - выше, чем фосфор и тем более сера, так как константа электронофильности атомного остова кислорода равна 13,251, азота - 9,397, серы - 8,425, фосфора - 6,213, углерода 6,191 и водорода - 1,304 кДж/гА. Чем менее прочна химическая связь, тем ее образующие валентные электроны обладают более высоким энергетическим потенциалом. Благодаря этим физико-химическим причинам в биохимических структурах кариоплазмы клеток животного организма больше содержится кислородно-углеродных, сероуглеродных, фосфор-кислородных и координационных химических связей, валентные электроны которых обладают более высоким энергетическим потенциалом, чем валентные электроны углерод-водородных, азот-водородных и кислород-водородных связей, которых больше содержится в молекулярных компонентах цитоплазмы клеток. Поэтому ядро клеток обладает ярко выраженными полярными свойствами, чем их цитоплазма, в связи с чем анализируемые физико-химические особенности обуславливают общие принципы активного транспорта питательных полярных веществ в ядро и более плотные структурные компоненты клетки и неполярных или слабополярных продуктов катаболизма и анаболизма из нее. Так как жиры являются слабополярными соединениями, то они, синтезируясь преимущественно из углеводов в клетках, активно выталкиваются из них, как полярных частей организма, вследствие чего в процессе эволюции продиктовалась физико-химическая необходимость в возникновении в организме животного жировой ткани, в которой резервируются жиры. Подобно жирам также выталкивается образующийся при обмене веществ углекислый газ как неполярное соединение. Причем дискретный характер химической энергии является объективным критерием, определяющим дискретную природу как метаболических циклов и сопряженности реакции, так и наследственности, ее изменчивости в различных животных организмах.
Ю. Аккерман (1964), Г. Беккер (1977) подчеркивают, что биологическая цепь молекулярных превращений в животном организме заключается не в образовании теплоты, а в получении свободной энергии, способной превращаться в работу при равновесном процессе и постоянной температуре. В кариоплазме свободной энергии в электронах химических связей биохимических структур гораздо больше, чем в электронах подобных структур цитоплазмы клеток. С учетом этого электрические свойства любой ткани имеют возможности перевода любых кинетических параметров направленности и масштабности внутриклеточных электронно-энергетических изменений на уровень проявления нервных процессов. Поэтому нервные механизмы регуляции метаболических реакций в клетках животного организма осуществляются на уровне смещений и переходов электронов с одного квантового уровня и подуровня на другой в электронных оболочках атомов при внутримолекулярных преобразованиях, связанных с синтезом и распадом органических веществ. Отсюда следует, что нервные процессы носят электронный характер, координируют и регулируют количественные превращения химической энергии органических веществ в тепловую, электрическую, механическую и другие формы энергии. Вот почему М.И. Лотенков (1979, 1981) правомерно утверждает, что эффекты электронной поляризации служат объективным критерием и кардинальной причиной для возникновения нервного импульса, а резонирующие свойства делокализованных электронов структурных компонентов нервных клеток лежат в основе их проводимости и рефлекторной регуляции.
Анализ данных, приведенных в таблице 4, иллюстрирует прямые доказательства более высоких энергетических потенциалов делокализованных электронов по сравнению с локализованными электронами химических связей.
Химической энергии в кратных углерод-углеродных связях, образованных делокализованными электронами, по указанной причине сконцентрированного гораздо больше, чем в одинарных связях этого типа, образованных локализованными электронами. Такое повышение достигается 32,0%, так как в одинарных углерод-углеродных связях содержится химической энергии 224,36 кДж/моль, а в кратных углерод-углеродных связях - 295,70 кДж/моль. Этот факт свидетельствует о том, что энергетический потенциал делокализованных электронов, образующих кратные химические связи, в значительной степени превосходит энергетический потенциал локализованных электронов, участвующих в образовании одинарных химических связей между атомами разнообразных органических веществ. Благодаря этому электроном-структурному явлению все органические вещества, имеющие в молекулярных структурах кратные химические связи, к которым относятся ферменты, витамины, гормоны, аминокислоты, белки и полинуклеотиды, обладают более высокой химической активностью и вступают в биохимические реакции более эффективно. Это объясняется тем, что электронная энергия при химических реакциях выступает объективным критерием, определяющим их интенсивность и направленность. Она является детерминирующим фактором многообразных путей образования и превращения органических веществ, имеющих непосредственное отношение к структурно-функциональной организации и сущности биологических процессов и явлений, связанных с дискретной наследственностью и ее изменчивостью при гибридизации. Отсюда следует, что по мере увеличения фонда делокализованных электронов в расчете на единицу массы органических веществ животного организма в значительных масштабах возрастает их биохимическая и каталитическая активность, так как делокализованные электроны гораздо подвижнее локализованных электронов в связи с более высоким запасом химической энергии и благодаря этой причине с большей легкостью вступают в биохимические реакции.
Электронные фонды в молекулах различных органических веществ животного организма характеризуется неодинаковыми размерами, потому что в состав их входят различные количества электронов с неодинаковыми энергетическими потенциалами. При этом наиболее существенное значение в проявлении реакционной способности органических веществ эндогенного и экзогенного происхождения животного организма имеет фонд делокализованных электронов, отличающихся более высокими энергетическими потенциалами, ибо на образование делокализованных химических связей используется энергии горахдо меньше, чем на синтез локализованных связей. Поэтому между размером фонда делокализованных электронов и величиной соотношения с его фондом локализованных электронов в структуре молекул органических веществ живой материи наблюдается обратная взаимосвязь, так как соотношение фондов локализованных и делокализованных электронов в молекулах характеризует их уровень биологической активности: чем меньше это соотношение, тем выше их активность, а чем шире оно, тем активность указанных веществ ниже. Кроме того, пространственные смещения молекулярных электронных оболочек в различных биохимических структурах живой материи достигают различных масштабов, так как они обуславливаются количественным содержанием различных химических элементов, кратных химических связей и циклических звеньев в молекулах.
\поэтому молекулярные электронные оболочки биохимических структур живых систем слагаются из электронных оболочек атомов, входящих в их состав. Вследствие этого электронная поляризация сыворотки крови растущих свиней различных пород и их помесей находится в прямой зависимости от химического состава этой сыворотки и размера фонда делокализованных электронов, содержащихся в структуре молекул ее биохимических компонентов. Чем больше содержится атомов химических элементов с более высокой относительной атомной плотностью и чем больше размер фонда делокализованных электронов в биохимических компонентах сыворотки крови растущих свиней, тем электронная поляризация этой сыворотки является более высокой. Эта электронно-энергетическая структурная закономерность подтверждается данными, приведенными в табл. 5, из которой следует, что электронная поляризация сыворотки крови у свиней как в процессе их постнатального роста, так и при генотипическом мутационном эффекте при их скрещивании возрастает.
Эти электронные смещение появляются в большей степени у растущих хрячков, чем у растущих свинок. Причем эффект проявления электронной поляризации сыворотки крови у растущего молодняка, полученного при скрещивании свиноматок скороспелой мясной породы СМ-1 и хряков белой крупной породы, достигает более высокого уровня, чем к растущего молодняка, полученного при скрещивании свиноматок крупной белой породы с хряками скороспелой мясной породы СМ-1. Этот факт свидетельствует о том, что в анализируемом аспекте хряки скороспелой мясной породы СМ-1 по сравнению с хряками крупной белой породы обладают более высокой генетической способностью передавать по наследству признаки, затрагивающие электронно-энергетические уровни структурной организации живой материи. В этом отношении хряки крупной черной породы и тем более породы ландрас характеризуются более низким генетическим потенциалом, так как полученный от них при скрещивании с свиноматками крупной белой породы растущий молодняк имеет более низкие параметры электронной поляризации сыворотки крови. Самые высокие параметры электронной поляризации сыворотки крови имеет растущий молодняк скороспелой мясной породы СМ-1, разводимой в чистоте, а самые низкие - растущие свинки и хрячки крупной белой породы.
Параметры электронной поляризации и уровень количественного содержания общего белка и его альбуминой, α- и γ-глобулиновых фракций в сыворотке крови растущих свиней различных пород и их помесей находятся в прямой взаимосвязи (таблица 6). Что касается β-глобулиновой фракции и уровня электронной поляризации сыворотки крови, то эти показатели количественно проявляются у анализируемого гетерогенного поголовья растущих свиней в обратной зависимости.
Глобулиновые фракции белков крови, особенно γ-глобулины, обладают значительно меньшей полярностью и содержат гораздо меньше делокализованных электронов, а также кислорода, азота, фосфора и серы, чем альбуминовая белковая фракция, благодаря чему эти сравниваемые белковые фракции характеризуются различным внутримолекулярным электронно-энергетическим состоянием и потенциалом метаболической активности. Эти параметры выше в альбуминовой фракции белков, чем во фракциях глобулиновой принадлежности. На основании этого генотипический мутационный эффект по биосинтезу и количественному содержанию общего белка и его фракций в сыворотке крови проявляется наиболее масштабно при скрещивании свиноматок крупной белой породы с хряками скороспелой мясной породы СМ-1, несколько меньше - с хряками породы ландрас. По сравнению с ними в этом плане хряки крупной белой породы обладают меньшим генетическим потенциалом, так как в организме свиней крупной белой породы проявляется в большей степени тенденция к инактивации и спаду функционирующих молекулярных компонентов живой материи, для которых характерны обязательное наличие и высокий уровень содержания делокализованных электронов, чем в организме свиней породы ландрас, которая в этом плане уступает генетическому потенциалу свиней крупной черной породы и тем более скороспелой мясной породы СМ-1. Внутреннее электронно-энергетическое состояние и уровень биохимической активности белковых молекул сыворотки крови, отражаемое параметрами ее электронной поляризации у хряков являются более высокими, чем у свинок.
Указанные электронно-энергетические закономерности связаны с генетическими возможностями и пределами организма свиней с делокализации валентных электронов, так как эти пределы и возможности при генетических мутационных эффектах расширяются, а в процессе постэмбриогенеза организма свиней суживаются в связи с более высоким уровнем накопления веществ предельного характера. При генетическом формировании мясности у растущих свиней указанная инактивация их организма заметно снижается в отношении всех категорий функционирующих компонентов живой материи, особенно ферментов и полинуклеотидов, белковых веществ, витаминов и гормонов, за счет их более интенсивного биосинтеза, притока и структурной стабилизации, затрагивая даже простые липиды, резервируемых в жировых депо. Именно в этом состоит основная сущность всех физико-химических причин и генетико-биохимических механизмов проявления генотипических мутационных эффектов при гибридных скрещиваниях свиней различного направления продуктивности, так как только эта электронно-энергетическая теория охватывает и правильно объясняет параметры и закономерности генотипических мутационных эффектов и изменений процессов жизнедеятельности на различных уровнях ее структурно-функциональной организации и базируется на фундаментальном законе соподчиненности их, отражающим строго пропорциональное распределение энергии между различными уровнями и их компонентами структурной организации материи. Вот почему М.И. Лотенков (1970, 1979, 1981) пришел в этом плане к обобщенным фундаментальным выводам и решительным утверждениям, что основные проявления жизни обусловливаются вообще метаболитами, имеющими делокализованные электроны, так как только эти соединения обладают возможностями переноса энергии и электронов, регулирования процессов передачи электронных возбуждений на большие расстояния, сильной резонирующей способностью, устанавливающей кодовые и на их основе параметрические принципы и характеристики взаимоотношений животного организма с условиями внешней среды и эволюционно сложившегося проявления им движущих сил наследственности и ей изменчивости. Благодаря этому данные органические соединения принадлежат к функционирующим основным компонентам живой материи животного организма, обеспечивающим уровень и направленность его процессов жизнедеятельности. К таким функционирующим компонентам живой материи относятся ферменты, полинуклеотиды, белки, витамины, гормоны, природные антибиотики и другие метаболиты, для которых характерно обязательное наличие в их молекулах подвижного (делокализованного) фонда валентных электронов. Циклические фермы углеводов и нейтральные жиры в этом отношении не являются подобными функционирующими молекулярными компонентами живой материи, так как в них отсутствует способность к делокализации электронов как основному проявлению жизненных процессов, а служат энергетическим материалом, необходимым для их динамического поддержания, затрагивая наследственность и ее модификационную изменчивость. Поэтому динамичность и масштабность проявления процессов жизнедеятельности организма находятся в прямой зависимости от динамичности электронных облаков в молекулярных структурах криоплазмы и цитоплазмы его различных клеток, тканей и органов. Именно делокализация валентных электронов сопряжена с активным регулированием катаболических реакций и реакций синтеза протоплазматических структур в животном организме, с осуществлением в нем на кодово-параметрической основе многообразных физиологических функций. В связи с этим, во-первых, регулирующие оптимального статуса количественного распределения функционирующих компонентов в клетках животного организма и количественного поступления в него их в составе кормовых средств служат объективной генотипической и фенотипической основой непременного поддержания высокого потенциала процессов его жизнедеятельности и уровня продуктивности, что имеет важное практическое значение, являясь одним из решающих факторов в системе прогрессивных технологий производства высококачественного мяса, во-вторых, параметры электронной поляризации, отражающие электронно-энергетическое состояние различных биологических секторов, инкретов, сыворотки крови и метаболитов эндогенного и экзогенного происхождения, могут быть использованы для прогнозирования и качественного контроля формируемой продуктивности у животных и получаемых генотипических мутационных эффектов при их всевозможных скрещиваниях.
Так как электронно-энергетическое состояние молекул жира такие имеет существенное значение для его метаболической активности и прогнозирования уровня продуктивности у растущих свиней различных пород и их помесей, то, естественно, параметры электронной поляризации и их взаимосвязь с физико-химическими константами жира указанной категории животных приобретают в анализируемом плане объективную генетико-биохимическую весомость и значимость. Полученные нами в этом плане данные, приведенные в таблице 7, показывают, что электронная поляризация подкожного жира у растущих свиней различных пород и их помесей является более высокой, чем внутреннего их жира. Параметры электронной поляризации в этом отношении достигают наиболее высокого уровня при проявлении генотипического мутационного эффекта от использования хряков скороспелой мясной породы СМ-1 в скрещивания со свиноматками крупной белой породы. По сравнению с ним несколько меньшим генетическим потенциалом передачи по наследству признаков, касающихся высокого уровня электронно-энергетического состояния функционирующих компонентов и простых липидов, обладают хряки крупной черной породы и тем более хряки породы ландрас.
Самые высокими параметры электронной поляризации подкожного и внутреннего жира характерны для растущих свиней скороспелой мясной породы СМ-1, разводимых в чистоте, а самые низкие - для растущих свиней крупной белой породы. Это обусловлено тем, что молекулярная масса и степень непредельности жирных кислот смеси триглицеридов у растущих свиней скороспелой мясной породы СМ-1 являются самыми низкими, а у растущих свиней крупной белой породы - самыми высокими, так как между указанными физико-химическими показателями жира и параметрами его электронной поляризации наблюдается обратная взаимосвязь. Проявляемый генотипический мутационный эффект, отражающий эту электронно-структурную закономерность, занимает промежуточное положение в отношении указанных пород свиней. Это подтверждается данными, приведенными в таблице 8.
Биологическая активность подкожного и внутреннего жира у растущих свиней скороспелой мясной породы СМ-1 характеризуется наиболее высокими показателями, а у растущих свиней крупной белой породы - самыми низкими, так как между уровнем метаболической активности жира, с одной стороны, температурой плавления, кислотным числом и числом омыления его, с другой стороны, обнаруживается обратная зависимость, а между йодным числом и уровнем биохимической активности жира - прямая. Это связано с тем, что по мере повышения молекулярной массы и предельности карбоновых кислот в различных глицеридах возрастает температура плавления жира, так как жир представляет собой смесь различных моноглицеридов, симметричных и асимметричных диглицеридов, простых и смешанных триглицеридов, свободных карбоновых кислот. Поэтому в составе подкожного жира по сравнению с внутренним жиром у растущих свиней различных пород и их помесей содержится значительно больше карбоновых кислот, находящихся в связанном состоянии, и карбоновых кислот с более высокой молекулярной массой и более высокой предельностью их, обусловленной уменьшением фонда делокализованных электронов, вследствие чего биологическая активность подкожного жира гораздо ниже, чем внутреннего. В этом плане наиболее высокий генотипический мутационный эффект, касающийся электронно-энергетического состояния и уровня биологической активности жира, проявляется у потомства, полученного при скрещивании свиноматок и хряков скороспелой мясной породы СМ-1 и крупной белой породы. По сравнению с хряками скороспелой мясной породы СМ-1 хряки крупной черной породы в этом отношении обладает более низким генетическим потенциалом, а хряки породы ландрас и крупной белой породы - еще меньшим. Это подтверждается соответственно различной степенью выраженности физико-химических констант подкожного и внутреннего жира у потомства, получаемого от указанных хряков, обладающих неодинаковым генетическим потенциалом. Кроме того, более высокая биологическая ценность жира также связана с более низкой молекулярной массой его глицеридов, температурой плавления и более низким кислотным числом, и числом омыления, так как такой жир обладает более высокой полярностью по причине большего содержания в его составе кислорода, кратных химических связей, кефалинов и лецитинов. Поэтому с этой точки зрения жир свиней скороспелой мясной породы в анализируемом биологическом отношении является самым ценным. Ему несколько уступает жир помесей, полученных на основе указанной породы свиней с участием свиноматок и хряков крупной белой породы. Еще меньшими в этом плане обнаруживаются генотипические проявления в потомстве, полученном при скрещивании свиноматок крупной белой породы с хряками крупной черной породы и тем более с хряками породы ландрас. Генетических потенциал у хряков крупной белой породы в плане анализируемых аллелей проявляется еще в меньшей степени. Вместе с тем в процессе постэмбриогенеза в жировых депо свиней всех анализируемых пород и их помесей резервируется жир с преимущественным содержанием в его составе глицеридов с более высокой молекулярной массой и предельностью, с более высокой температурой их плавления и более высокой концентрацией свободных жирных кислот, так как этом свободные жирные кислоты менее эффективно используются для биосинтеза различных липидов и липидов, снижается йодное число и число омыления, повышается кислотное число.
Следует подчеркнуть, что закономерности проявления электронной поляризации сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира у растущих свиней различных пород и их помесей также находятся в зависимости от напряженности процессов биосинтеза и количественного содержания полинуклеотидов в их организме, так как эти полимеры, являясь структурными компонентами кариоплазмы и цитоплазмы различных клеток выполняют важнейшие биологические функции, связанные с процессами роста организма, дифференциацией и интеграцией его различных тканей и органов, кинетикой, направленностью и специфичностью в них биосинтеза белковых веществ, передачей наследственных свойств и многообразием функциональной активности коферментных систем. Поэтому полинуклеотиды относятся к важнейшим функционирующим компонентам живой материи животного организма, обусловливающим его генетический потенциал, уровень и направленность процессов жизнедеятельности и формирования продуктивных качеств. Эта генетико-биохимическая закономерность подтверждается данными, приведенными в таблице 9.
Темпы напряженности процессов биосинтеза и деструктивных превращений нуклеиновых кислот в крови и печени растущих свиней различных пород и их помесей проявляются неодинаково. Они наиболее высокого уровня достигают у свиней скороспелой мясной породы, так как биосинтез белковых веществ в органах и тканях, составляющих прямую направленность продуктивности при их интенсивном росте и развитии, требует высокой функциональной мобилизованности ядерно-плазматического аппарата, доминирующее значение и место в котором в этом плане имеют полинуклеотиды, к которым относятся ДНК и РНК. Такой высокой электронно-энергетической силой генетической регуляции и модификации обманных процессов обладают полинуклеотиды, благодаря их высокой полярности и высокому внутримолекулярному фонду делокализованных электронов. Так как полинуклеотиды обладают высокой энергетической плотностью и высокими параметрами полярности, то их высокая концентрация в клетках различных тканей и органов обеспечивает высокую метаболическую и функциональную активность животного организма, связанную с его интенсивным ростом и развитием, высокой эффективностью ассимиляции питательных веществ и химической энергии потребляемых кормовых средств, высоким уровнем проявляемых продуктивных свойств. В структуре молекул полинуклеотидов состояние локализованных и делокализованных электронов колеблется в пределах от 7,39:1 до 12,33:3, причем ДНК по сравнению с РНК содержат несколько больший фонд делокализованных электронов. Поэтому полинуклеотиды, их мономеры и азотистые основания обладают весьма узким соотношением фонда локализованных и делокализованных электронов, что свидетельствует об их высокой биохимической активности. По этой причине полинуклеотиды придают кариоплазме клеток по сравнению с их цитоплазмой более высокую энергетическую плотность и полярность, что является универсальной особенностью и всеобщей закономерностью структурной организации живой материи вообще. Отсюда следует, что чем больше содержится ДНК и РНК и чем уже их соотношение в клетках различных органов и тканей, тем параметры и уровень жизнедеятельности и продуктивности животного организма выше. С анализируемых принципов констанции проявляемых активных свойств полинуклеотидов, связанных с их электронно-энергетическими особенностями молекулярной структуры и количественным содержанием в крови и печени, генотипический мутационный эффект проявляется в наибольших масштабах при скрещивании хряков и свиноматок скороспелой мясной породы СМ-1 и крупной белой породы. В этом аспекте несколько меньшим генетическим потенциалом обладают хряки крупной черной породы и еще меньшим - хряки породы ландрас и крупной белой породы. Чем выше генетический потенциал свиней, тем в крови печени их соотношение между РНК и ДНК является более узким. В процессе постнатального роста свиней различных пород и их помесей в их крови и печени количестве РНК и ДНК снижается и соотношение их расщепляется, так как при этом спад ДНК идет интенсивнее, чем РНК. Вследствие этого масса кариоплазмы в различных клетках при постэмбриогенезе также уменьшается в значительно большей степени, чем их цитоплазма, благодаря чему ядерно-цитоплазматическое отношение в клетках при этом расширяется. Электронно-энергетический статус процессов жизнедеятельности организма находится также в тесной взаимосвязи с морфолого-функциональной организацией клеток, тканей и органов. Поэтому взаимосвязь параметров электронной поляризации сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира с количественными изменениями микроструктуры щитовидной железы, печени и слизистой оболочки 12-перстной кишки растущих свиней различных пород и их помесей отражает структурно-функциональную закономерность, имеющую непосредственное отношение к оценке проявляемых генотипических и фенотипических изменений. Как следует из данных таблицы 10, функциональное состояние щитовидной железы находится в обратной взаимосвязи с размером фолликулов и в прямом - с высотой их эпителия.
С повышением функциональной деятельности щитовидной железы фолликулы ее, вследствие более интенсивного поступления инкрета в кровь, уменьшаются, а высота их эпителия, благодаря активизации реакций синтеза инкрета и в связи с переходом клеток эпителия из плоской и кубической формы в призматическую форму, увеличивается. Вследствие этого более интенсивное поступление гормонов щитовидной железы в кровь вызывает повышением обменных процессов в организме, улучшает функционирование механизмов и центров нервной системы, координирующих и регулирующих его многообразные физиологические функции.
Наиболее ярко проявилась функциональная активность щитовидной железы у растущих свиней скороспелой мясной породы СМ-1 и в наименьшей степени - у растущих свиней крупной белой породы. Благодаря этому этот структурно-функциональный признак щитовидной железы передается по наследству в более высокой степени хряками и свиноматками скороспелой мясной породы СМ-1. Хряки крупной черной породы и тем более породы ландрас по сравнению с хряками скороспелой мясной породы СМ-1 обладают в этом отношении более низким генетическим потенциалом, так как в растущем потомству от них по сравнению гомогенным потомством скороспелой мясной породы СМ-1 диаметр фолликулов щитовидной железы в значительной мере увеличивается, а высота их эпителия - уменьшается, что свидетельствует о снижении генотипического мутационного эффекта, касающегося уровня проявления функциональной активности этой железы и ее эффективного влияния на различные звенья метаболизма. В этом отношении генотипический потенциал проявления от свиноматок скороспелой мясной породы СМ-1 гораздо выше, чем от ее хряков, так как влияние материнского организма на генетико-биохимический статус овогенеза и эмбрионального развития потомства является более сильным, чем генетических основ спермиев, заложенных в процессе их формирования в отцовском организме. Кроме того, в процессе постэмбриогенеза функциональная активность щитовидной железы в растущих свиней различных пород и их помесей заметно снижается, ибо при этом диаметр фолликулов щитовидной железы увеличивается менее интенсивнее, чем высота их эпителия. Генотипическое влияние при дигибридном скрещивании свиней различных пород в анализируемом плане обнаруживается довольно ярко.
Кинетические параметры синтеза и количественного содержания ядерной массы и массы цитоплазмы в клетках печени у растущих свиней различных пород и их помесей проявляются также в неодинаковой степени (см. таблицу 11).
Эти перестроечные процессы на уровне генетической вариабельности и инактивации протекают у свиней скороспелой мясной породы СМ-1 менее интенсивно, так как у них кинетический спад напряженности процессов биосинтеза и количественного содержания кариоплазмы в клетках печени идет весьма медленно. В противоположность этому процессы спада биосинтеза и количественного содержания кориоплазмы в печеночных клетках достигают самого высокого уровня растущих свиней крупной белой породы. При этом генотипический мутационный эффект, связанный с более высокой генетико-биохимической активностью кариоплазмы клеток и ее влияния на различные виды обмена веществ, обнаруживаются у потомства, полученного при скрещивании свиноматок крупной белой породы и хряков скороспелой мясной породы СМ-1. Потенциальные генетические проявления в виде генотипических изменений в потомстве от хряков крупной черной породы и тем более от хряков породы ландрас по сравнению с хряками скороспелой мясной породы СМ-1 обнаруживаются значительно меньшими, что касается напряженности процессов биосинтеза и количественного содержания цитоплазмы в клетках печени, то эти генотипические мутационные проявления по сравнению с таковыми кариоплазмы имеют строго противоположный характер. Поэтому чем выше генетический мутационный эффект в этом отношении, тем ядерно-цитоплазматическое отношение заметно увеличивается. Так как ядро клеток по сравнению с их цитоплазмой имеет более высокую энергетическую плотность и полярность, то оно, как координирующий центр клеток, имеет существенное значение и индуцирующее влияние в регуляции обмена веществ и генетической информации для организма растущих свиней. Поэтому более высокий уровень содержания в клетках печени животного организма кариоплазмы определяет более высокую ступень его физиолого-метаболической активности и более высокую продуктивность его, так как обменные процессы, особенно реакции анаболической направленности, связанные преимущественно с синтезом белков, при этом характеризуются высокой напряженностью. Этим объясняются анализируемые закономерности проявления генотипических мутационных эффектов при скрещивании свиней различных пород, имеющих различные направление продуктивности. Чем выше количественное содержание кариоплазмы в клетках организма, тем он проявляется более высокие мясные, а не сальные качества, так как мясное направление продуктивности обусловливается более высокой напряженностью процессов биосинтеза белка и интенсивностью образования различных скелетных мышц.
В отношении биосинтеза и резервирования жира и жировых депо при этом отмечается явление генетико-биохимической депрессии, связанное со сдерживанием этих процессов в организме. Подтверждением этому служит то, что ядро клеток, обладая ярко выраженными полярными свойствами, чем их цитоплазма, обусловливает на основе электростатических сил взаимодействия общие принципы активного транспорта в него и более плотные образования типа рибосом и митохондрий полярных питательных органических веществ и из него и более плотных образований указанного типа полярных или слабополярных продуктов катаболизма и анаболизма. Так как жиры являются слабополярными органическими соединениями, то они, синтезируясь преимущественно из углеводов в клетках, активно вытаскиваются из них, как полярных частей организма, вследствие чего в процессе эволюции продиктовалась физико-химическая необходимость возникновения в организме животного жировой ткани, в которой резервируются в жиры.
Подобно жирам также выталкивается из клеток образующийся при обмене веществ углекислый газ как неполярное соединение. Следовательно, уровень абсолютного и относительного содержания кариоплазмы в клетках печени растущих с свиней различных пород и их помесей положительно коррелирует с уровнем электронная поляризация сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира, тем рельефнее проявляются процессы жизнеспособности, продуктивные свойства, естественная иммунорезистентность и генотипические мутационные эффекты у растущих свиней различных пород и получаемых их примесей.
Уровень электронное поляризации сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира также тесно связан с закономерными изменениями структурной организации слизистой оболочки 12-перстной кишки у растущих свиней различных пород и их помесей. Анализ полученных данных, приведенных в таблице 12, показывает, что параметры структурно-функциональной организации слизистой оболочки 12-перстной кишки, с одной стороны, и электронной поляризации сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира, с другой стороны, у растущих свиней различных пород и их помесей находятся в обратной взаимосвязи.
Чем более ярко выражено разнообразие в этих обратно зависимых показателях, тем структурно-функциональная организация процессов жизнедеятельности и формирования продуктивных свойств у растущих свиней выше. Особенно это касается растущих свиней скороспелой мясной породы СМ-1, так как рост и развитие толщины слизистой оболочки и ее криптального слоя, длины ворсинок 12-перстной кишки у этих свиней проявляются менее интенсивно, сохраняя метаболическую и структурно-функциональную молодость, что положительно сказывается на уровне выраженности ее адсорбционных свойств и кинетике всасывания различных питательных веществ, особенно их органических молекулярных ингредиентов, имеющих ярко выраженные полярные свойства. Это обусловлено тем, что в постнатальный период масса цитоплазмы клеток увеличивается значительно быстрее, чем их кариоплазмы, и благодаря этому степень полярности слизистой оболочки 12-перстной кишки, обуславливающей уровень ее адсорбционных свойств и кинетики процессов всасывания, уменьшается, так как при этом ядерно-цитоплазматическое отношение расширяется и по этой причине функциональное состояние клеток заметно снижается. Благодаря этому толщина слизистой оболочки ее криптального слоя, длина ворсинок 12-перстной кишки у растущих свиней указанной мясной породы увеличивается менее интенсивно, чем у растущих свиней крупной белой породы. При этом у хряков скороспелой мясной породы генетический потенциал передачи по наследству структурно-функциональных признаков слизистой оболочки 12-перстной кишки, связанных с ее более высокими адсорбционными свойствами и кинетическими параметрами всасывания, проявляется в значительно большей степени, чем у хряков крупной белой породы, и тем более породы ландрас. Способностью передавать эти признаки структурно-функциональной организации слизистой оболочки 12-перстной кишки по наследству обладают свиноматки скороспелой мясной породы СМ-1 более высокой, чем хряки этой породы, так как здесь сказывается очень сильное влияние материнского организма на эмбриогенез потомства. Поэтому параметры структурно-функциональной организации слизистой оболочки 12-перстной кишки и электронной поляризации сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира растущих свиней различных пород и их помесей находятся в прямой зависимости, так как по мере увеличения одних анализирующих параметров пропорционально возрастают другие анализируемые параметры и наоборот.
Как электронная поляризация сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира, так и макроструктурные параметры различных органов и тканей у свиней изменяются в процессе постэмбриогенеза с учетом уровня их генетического проявляемого потенциала. В этом отношении высокого уровня постнатального роста у свиней скороспелой мясной породы СМ-1 достигают те жизненно важные органы и системы, которые обеспечивают наиболее высокое генетическое проявление обменных и синтетических процессов в организме, формирование его ярко выраженных мясных качеств. Эти макроструктурные постнатальные изменения проявляются в меньшей мере в потомстве, полученном при скрещивании хряков указанной мясной породы со свиноматками крупной белой породы. Еще меньшим генетическим потенциалом в анализируемом макроструктурном плане обладают хряки крупной черной породы и тем более хряки породы ландрас. Причем материнский организм свиней скороспелой мясной породы СМ-1 в этом плане обладают более высоким генетически потенциалом, чем отцовская природа наследственности. Это подтверждается данными, полученными и приведенными в таблице 13.
Абсолютная и относительная масса различных органов и тканей свиней в процессе постэмбриогенеза и при гибридных скрещивания изменяется в неодинаковой степени. С возрастом свиней различных пород и их помесей абсолютная масса сердца, легких, печени, скелета и кожи возрастает, а относительная масса их снижается. Что касается скелетных мышц, как основного структурного компонента формирования мясных качеств у свиней, то их абсолютная и относительная масса по мере возрастания мясной направленности продуктивности повышается. Особенно ярко проявляется этот макроструктурный эффект на примере длиннейшей мышцы спины и двуглавой мышц бедра. Он наиболее высокого уровня достигает у свиней скороспелой мясной породы СМ-1 и при дигибридном скрещивании ее свиноматок с хряками крупной белой породы с хряками скороспелой мясной породы СМ-1 анализируемые макроструктурные изменения со скелетной мускулатурой проявляется в несколько меньшей степени, что свидетельствует о более высоком генетическом потенциале материнского организма по сравнению с отцовским. Еще меньшим генетическим потенциалом обладают хряки крупной черной породы и тем более хряки породы ландрас, так как абсолютный и относительный рост массы сердца, легких, печени, скелета, кожи и скелетных мышц в получаемом от них потомство проявляется еще в меньшей мере. Однако абсолютный и относительный рост кинетических параметров процессов синтеза и отложения подкожного жира у свиней различных пород и их помесей с возрастом заметно повышается, особенно, у свиней сальной направленности продуктивности, так как этот генетико-биохимический эффект у растущих свиней скороспелой мясной породы СМ-1 максимально сдерживается и эта метаболическая депрессия положительно также сказывается на получаемом от них дигибридном потомстве при скрещивании со свиноматками и хряками крупной белой породы.
Проявляемые электронно-поляризационные эффекты на молекулярном уровне процессов жизнедеятельности находятся также в прямой взаимосвязи с изменениями функционального состояния организма у растущих свиней различных пород и х помесей, связанных с их частотой пульса и дыхания, с процессами физической и химической терморегуляции. Анализ данных, приведенных в таблице 14, показывает, что функциональное состояние организма у свиней в процессе их роста и развития находится также в прямой зависимости с параметрами электронной поляризации их сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира.
Чем выше анализируемые параметры электронной поляризации, тем выше у свиней частота пульса и дыхания, температура тела, так как при этом интенсивность обмена веществ, процессов физической и химической терморегуляции в значительно мере возрастает. Этим объясняется то, что генетико-биохимический импульс к жизнестойкости, к повышению напряженности обменных процессов, к улучшению функционального состояния организма у получаемого потомства свиней скороспелой мясной породы СМ-1 является более мощным, чем у свиней крупной черной породы, породы ландрас и крупной белой породы.
А.С. Вечер (1996), А.Г. Пасынский (1963), Е.А. Васильева (1982) указывают, что метаболиты с высокой электронной поляризацией и биохимической активностью, к которым относятся различные органические компоненты живой материи, вызывают более благоприятные перераспределения кинетических параметров физиологических и биохимических процессов в организме растущих свиней, сказываясь положительно на их естественной иммунорезистентности, темпах синтеза живой массы тела и уровне постэмбриогенеза. В результате этого придаются растущему организму свиней особые свойства выраженности высокой жизнеспособности и проявляемой мясной продуктивности.
Являясь одной из общих реакций организма, характеризующих уровень физиолого-биохимического приспособления его внутренних кодово-параметрических отношений к внешним, пищевая активность у растущих свиней различных пород и их помесей, проявляющаяся в размере поедаемости ими задаваемого корма по одинаковым нормам за полчаса времени с момента раздачи его в дни контрольных кормлений, выражается в неодинаковой степени. Она значительно возросла по скорости и размерам потребления корма в прямой зависимости от уровня электронной поляризации сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира у растущих свиней различных пород и проявляемой масштабности эффекта биосинтетических процессов живой материи организма при их скрещивании с учетом выраженности мясной направленности продуктивных свойств.
Как следует из диаграммы 1, скорость поедаемости кормов растущим молодняком скороспелой мясной породы СМ-1 является наиболее высокой. Этой породой сформированы уровень проявляемой пищевой активности свиньи, полученные при скрещивании свиноматок скороспелой мясной породы СМ-1 и хряков крупной белой породы, в заметное мере, уступают, но зато заметно превосходят в проявляемой масштабности пищевой активности потомства, получаемые при скрещивании свиноматок крупной белой породы с хряками крупной черной породы и тем более с хряками породы ландрас.
Обозначения:
На оси ординат - процент поедаемости задаваемого корма по нормам потомствасвиней, полученном в чистоте и при скрещивании свиноматок хряков различных пород; на оси абсцисс - возраст молодняка свиней сравниваемых групп (в месяцах); столбец 1 - молодняк, полученный в чистоте при спаривании свиноматок и хряков крупной белой породы; столбец 2 - молодняк, полученный при скрещивании свиноматок крупной белой породы и хряков скороспелой мясной породы СМ-1; столбец 3 - молодняк, полученный при скрещивании свиноматок крупной белой породы и хряков крупной черной породы; столбец 4 - молодняк, полученный при скрещивании свиноматок крупной белой породы и хряков породы ландрас; столбец 5 - молодняк, полученныйпри спаривании свиноматок и хряков скороспелой мясной породы СМ-1; столбец 6 - молодняк, полученный при скрещивании свиноматок скороспелой мясной породы СМ-1 и хряков крупной белой породы.
Молодняк свиней, получаемый при скрещивании хряков скороспелой мясной породы СМ-1 и свиноматок крупной белой породы, обладает менее высокой пищевой активностью, чем молодняк их, полученный при скрещивании свиноматок скороспелой мясной породы СМ-1 и хряков крупной белой породы. С возрастом свиней пищевая ценность активность их значительно уменьшается, так как при этом физиолого-биохимические свойства организма снижаются по причине его инактивации функционирующих биохимических компонентов, связанной со снижением в них фонда делокализованных электронов, и прогрессивного накопления жировых запасов преимущественно нейтрального характера.
Процесс формирования структурно-функционального статуса половых клеток у свиней различных пород регулируется нейрогуморальной системой их организма и находится в тесной взаимосвязи с его генетической основой. Поэтому в комплексе многообразных внутренних факторов и их сочетаемости структурно-функциональной организации живой материи и характера проявления воспроизводительных функций, связанных с плодовитостью, молочностью материального организма, выравненностью и жизнеспособностью получаемых поросят при рождении, генетический потенциал исходных родительских пар свиней различных пород играет доминирующую роль.
Он активно обеспечивает мобилизацию всех внутренних резервов и возможностей на проявление воспроизводительных свойств и качества получаемого потомства, как одной их эффективных ферм эволюционно сложившегося биологического прогресса формирования высокой продуктивности и жизнеспособности из поколения в поколения при сознательно осуществляемом искусственном творческом отборе и подборе родительских пар в промышленном и племенном свиноводстве.
В этом плане данные, полученные и приведенные в таблице 15, иллюстрируют факт неодинакового проявляемого генетического потенциала в потомствах растущих свиней, полученных при гибридных различных скрещивания свиноматок и хряков пород различного направления продуктивности.
Чем выше обладают родительские пары свиней генетическим потенциалом, тем плодовитость и крупноплодность получаемого от них потомства, молочность материнского организма выше, так как при этом кинетические параметры обменных процессов и проявления многообразных физиологических функций в анализируемых живых системах являются более высокими. Они достигают весьма яркой генетико-биохимической выраженности в организме свиней скороспелой мясной породы, ибо синтез мяса, а не сала связан с градиентами функционирующей активности, обеспечивающими высокий уровень жизнеспособности и формирования продуктивных свойств. Этот генотипический эффект проявляется в несколько меньшей степени в потомстве, получаемом при скрещивании свиноматок скороспелой мясной породы СМ-1 с хряками крупной белой породы, еще меньший - при скрещивании свиноматок крупной белой породы с хряками скороспелой мясной породы СМ-1, так как генетический потенциал материнского организма с более ярко выраженными мясными качествами является более высоким, чем у свиноматок с мясо-сальным и сальным типом продуктивности.
Кроме того, генотипический эффект, связанный с плодовитостью, крупноплодностью и молочностью, проявляется еще в меньшей степени при скрещивании свиноматок крупной белой породы с хряками крупной черной породы и тем более с хряками породы ландрас. Это обусловливается тем, что для различных пород свиней характерен различный тип продуктивности, связанный с их мясными, мясо-сальными и сальными качествами, что определяет неодинаковый статус проявления генотипических эффектов, качающихся самых разнообразных структурно-функциональных признаков и процессов, в том числе плодовитости, крупноплодности и молочности. Причем эти признаки и процессы возрастают в направлении от сального к мясному типам формирования продуктивности, так как при этом резко снижается инактивация организма, связанная с более высоким накоплением в нем органических веществ предельного характера, и в значительной степени расширяются его пределы к делокализации валентных электронов, касающейся всех категорий функционирующих веществ, особенно ферментов и полинуклеотидов, белковых макромолекул и витаминов, гормонов и гормоноподобных веществ, за счет их более интенсивного биосинтеза и структурно-функциональной стабилизации. Именно в этом состоит основная сущность физико-химических причин и физиолого-биохимических механизмов проявления генотипических мутационных эффектов в потомстве при проводимых скрещивания свиноматок и хряков различного направления продуктивности, характерной для тех или иных их пород. Поэтому уровень электронной поляризации, находящийся в прямой взаимосвязи с делокализацией валентных электронов, является зеркалом указанных причини механизмов масштабного проявления и прогнозирования не только генотипических, но и фенотипических эффектов, что может служить основой для обоснования нового способа физико-химической оценки не только уровня биологической активности различных веществ, сред и процессов животного организма, но формирования и прогнозирования его продуктивности, эффективного контроля за качеством производимой продукции и повышением биологического прогресса ее материального производства, так как активное генетико-биохимическое регулирования оптимального образования в животном организме и оптимального поступления в него в составе кормовых средств функционирующих веществ служит объективной основой непременного поддержания высокого потенциала его процессов жизнедеятельности и уровня продуктивности, что имеет важное практическое значение, являясь одним из решающих факторов в системе прогрессивных технологий мяса и другой животноводческой продукции.
Следует подчеркнуть, что рост свиней служит внешним проявлением весьма сложных внутренних процессов морфологической и химической дифференциации и интеграции, их активного взаимодействия с различными факторами внутренней и внешней среды. В связи с этим функции изменения живой массы тела растущих свиней носят интегральный характер и являются чрезвычайно лабильными к действию разнообразных факторов питания, среды обитания и генетическому потенциалу, относящемуся к внутренней среде и силе организма, гомеостаза и онтогенеза, который способен передаваться из поколения в поколения через половые клетки, называемые иногда гаметами. Так как генетический потенциал концентрирует в себе внутриорганизменный статус движущих сил, способных к воспроизведению жизни в новых поколениях и отраженных в гаметах, то он, естественно, обусловливает предельный количественный импульс к активной мобилизации всех внутренних резервов для внешнего проявления определенного уровня и ритма напряженности ростовых процессов организма. Поэтому факт различный генетического потенциала гамет свиноматок и хряков различных пород и силы взаимодействия этих гамет при слиянии, отражающей параметры электронной поляризации различных веществ, сред и процессов организма, количественно сказывается на динамике роста и ритма его живой массы тела потомства, получаемого при различных вариантах скрещивания. Это подтверждается данными, приведенными в таблице 16.
Темп биосинтеза живой массы растущих свиней скороспелой мясной породы СМ-1 является самым высоким, что свидетельствует о самом высоком генетическом потенциале свиноматок и хряков этой породы.
В анализируемом плане напряженность ростовых процессов несколько снижается в потомстве, получаемом при скрещивании свиноматок скороспелой мясной породы СМ-1 и хряков крупной белой породы, так как генетический потенциал хряков скороспелой мясной породы СМ-1 значительно выше, чем у хряков крупной белой породы. Хряки крупной черной породы и тем более породы ландрас по генетическому потенциалу передачи по наследству признаков, связанных с высокой энергией ростовых процессов, превосходят хряков крупной белой породы, не в значительной степени уступают хрякам скороспелой мясной породы СМ-1. При этом материнский организм по сравнению с отцовским обладает более высокой силой наследственности.
Хрячки обладают большей энергией роста, чем свиночки. Причем характерно то обстоятельство, что между темпами биосинтеза живой массы тела и параметрами электронной поляризации сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира у растущих свиней различных пород и их помесей наблюдается прямая взаимосвязь.
Интерпретация физико-химических причин и механизмов усиления ростовых процессов у анализируемого молодняка свиней состоит, во-первых, в расширении интервала внешних параметров жизни, во-вторых, в более благоприятном перераспределении скоростей разнообразных физиолого-биохимических процессов и реакций. В основе этого определения индуцирующих сил проявления генотипических эффектов полностью сохраняется как понимание сущности роста, развития и питания организма свиней, как динамической многокомпонентной системы открытого типа, обменивающейся массой материи и энергией с внешней средой. Это соответствует объективным принципам и критериям, отраженным в фундаментальных положениях и формулировках М.С. Мильмана (1926), И.И. Шмальгаузена (1968), В.А. Нагорного, В.Н. Никитина, И.Н. Буланкина (1963).
Уровень использования питательных веществ и химической энергии потребляемых кормов на синтез живой массы тела и параметры электронной поляризации сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира у растущих свиней различных пород и их помесей также находятся в прямой взаимосвязи. Это видно из таблицы 17.
Наименьшие затраты потребляемых кормов на прирост живой массы тела наблюдается у растущего молодняка свиней скороспелой мясной породы СМ-1, так как это обусловлено более высоким уровнем ассимиляции их питательных веществ и химической энергии. Несколько меньший этот ассимиляционный эффект проявляется в потомстве, полученном при скрещивании свиноматок скороспелой мясной породы СМ-1 и хряков крупной белой породы, а еще меньше - при скрещивании свиноматок крупной белой породы и хряков скороспелой мясной породы СМ-1, так как материнский организм по сравнению с отцовским обладает в этом плане более высоким генетическим потенциалов. Хряки крупной черной породы и тем более хряки породы ландрас по сравнению с хряками крупной белой породы обладают более высоким генетическим потенциалом, но в значительной мере уступают хрякам скороспелой мясной породы СМ-1, ибо получаемое от них поместное потомство в аналогичном порядке более эффективно использует питательные вещества и химическую энергию на прирост живой массы тела. С возрастом свиней различных пород и их помесей наблюдается заметное снижение уровня ассимиляции питательных веществ и химической энергии на синтез живой массы тела.
6. Примеры конкретного выполнения
Эксперименты были выполнены на поголовье свиней крупной белой породы, крупной черной породы, породы ландрас и скороспелой мясной породы СМ-1 в КСП «Восток» Кромского района Орловской области. В основу экспериментов при проводимых скрещивания указанного разнопородного поголовья свиней был положен метод экологических аналогий, в соответствии с которым свиноматки и хряки различных пород спаривались в одинаковом возрасте, в одно и тоже время года, содержались в одном и том же помещении и получали одинаковые кормовые смеси. Получаемое от них при скрещивании поросята также обеспечивались одинаковыми условиями содержания, кормления и ухода. Кормление выращиваемого молодняка свиней производилось в соответствии с нормами, разработанными научно-исследовательским институтом свиноводства.
Электронная поляризация - это смещение электронов в веществе. Как справедливо утверждают (В.В. Буданов, И.Н. Воробьев и др., 1975), что электронная поляризация веществ равна:
эл
A
эл
где Р - электронная поляризация, π - коэффициент, N - число Авогадро, α- электронная поляризуемость. Как видно из этого уравнения, электронная поляризация веществ гораздо больше электронной поляризуемости его молекул и служит ее мерой. Электронная поляризация вещества проявляется в электромагнитном поле видимого света, так как благодаря высокой частоте колебаний этого поля смещаются только легкие частицы-электроны. Согласно электромагнитной теории Максвелла, электронная поляризация в расчете на один моль вещества называется мольной и равна:
где n - показатель преломления вещества, μ - молекулярная масса его, ρ - плотность вещества. Отсюда следует, что:
эл
Электронная поляризация вещества в расчете на один грамм его называется удельной (Z) и равна:
эл
Подставив его в это уравнение вместо Р его выражение, получим:
Это и есть формула Лоренц-Лорентца для определения удельной электронной поляризации.
Параметры электронной поляризации сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира растущих свиней различных пород и их помесей являются новым существенным признаком, коррелирующим с количественным содержанием общего белка и его фракций в их крови, ДНК и РНК в крови и печени, кариоплазмы в клетках печени, с микроструктурными изменениями щитовидной железы и слизистой оболочки 12-перстной кишки, с макроструктурными изменения различных органов и тканей, с улучшением функционального состояния организма, с более эффективным использованием им питательных веществ и химической энергии потребляемых кормов на синтез живой массы тела. Чем выше параметры электронной поляризации сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира, тем их биологическая активность является более высокой, что положительно сказывается на повышении жизнеспособности и продуктивности растущих свиней. На этом основании параметры электронной поляризации сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира могут быть использованы для прогнозирования положительных и отрицательных генетических продуктивных и структурных функциональных эффектов при проводимых разнообразных скрещивания в промышленном свиноводстве, а также при создании новых пород свиней, отличающихся высоким продуктивными качествами и высокой толерантностью к различным заболеваниям.
Продуктивность свиноматок характеризуется их плодовитостью, крупноплодностью, молочностью, выживаемостью и средней живой массой гнезда поросят при отъеме. Фактическая плодовитость нами определялась количеством живых поросят при рождении, а крупноплодность - средней массой одного поросенка в помете при рождении. Молочность свиноматок устанавливалась по приросту живой массы выращиваемых под ними поросят к трехнедельному возрасту.
Биохимические, физико-химические, гистологические, физиологические и анатомические исследования были проведены в зоотехнической лаборатории КСП «Восток» Кромского района Орловской области с моим личным участием и участием главного зоотехника и главного ветврача хозяйства, на кафедре биохимии и физиологии сельскохозяйственных животных ФГБОУ ВО «Орловский ГАУ», на кафедре гистологии, анатомии и физиологии человека и животных ФГБОУ ВО «ОГУ имени И.С. Тургенева».
7. Экономическая эффективность изобретения
Экономическая эффективность проявляемых генотипических мутационных продуктивных эффектов при проводимых скрещивания свиней крупной белой породы, крупной черной породы, породы ландрас и скороспелой мясной породы СМ-1 является достаточно выраженной, но неодинаковой применительно к различному получаемому помесному поголовью их молодняка. Это подтверждается данными таблицы 18.
Наиболее высокий экономический эффект наблюдается при выращивании молодняка свиней скороспелой мясной породы СМ-1, а самый низкий - при выращивании молодняка свиней крупной белой породы. Чистый доход при оценке генотипического продуктивного эффекта достигает самого высокого уровня при скрещивании как свиноматок, так и хряков скороспелой мясной породы СМ-1 с хряками и свиноматками крупной белой породы соответственно. Хряки крупной черной породы и тем более породы ландрас по сравнению с указанными хряками обеспечивают более низкую экономическую эффективность проявляемых генотипических продуктивных эффектов. Таким образом, между параметрами электронной поляризации сыворотки крови, подкожного и внутреннего жира и величиной экономического эффекта выращивания молодняка свиней различных пород и их помесей обнаруживается прямая взаимосвязь.
8. Формула изобретения
1. Способ прогнозирования уровня продуктивности, основанный на принципах применения рефрактометрического анализа и контроля, и отличающийся тем, что в целях повышения генотипических продуктивных эффектов при проводимых разнообразных скрещивания свиней различных пород, производят определение у них электронное поляризации сыворотки крови и при установлении ее наивысшего значения осуществляют отбор и подбор родительских пар для межпородного спаривания.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на основании установленной прямой взаимосвязи между параметрами электронной поляризации, подкожного и внутреннего жира, с одной стороны, и уровнем жизнеспособности растущих свиней, с другой стороны, сортируют поросят при отъеме по параметрам электронной поляризации сыворотки крови в равнозначные группы в целях повышения их выживаемости, стабилизации темпов биосинтеза живой массы тела и улучшения продуктивных свойств.
Список литературы
1. Азимов А.И., Криницин Д.Я., Попов П.Ф. Физиология сельскохозяйственных животных. Изд. «Советская наука», М., 1954.
2. Аккерман Ю. Биофизика. Изд. «Мир», М., 1964.
3. Анфинсен К. Молекулярные основы эволюции. Изд. Ил, М., 1962.
4. Асатиани В.С. Методы биохимический исследований. Медгиз, М., 1956.
5. Беккер Г. Введение в электронную теорию органических реакций. Изд. «Мир», М., 1977.
6. Браше Ж. Биохимическая цитология. Изд. ИЛ, М., 1960.
7. Брюбейкер Д.Л. Сельскохозяйственная генетика. Изд. «Колос», М., 1966.
8. Буданов В.В., Воробьев Н.К. и др. Практикум по физической химии. Изд. «Химия», М., 1975.
9. Вагнер Р., Митчел Г. Генетика и обмен веществ. Изд. ИЛ, М., 1958
10. Васильева Е.А. Клиническая биохимия сельскохозяйственных животных. Россельхозиздат, М., 1987.
11. Вечер А.С. Основы физической биохимии. Изд. «Высшая школа», Минск, 1966.
12. Горин В.Т., Никитченко И.И. Возможность прогнозирования гетерозиса у свиней при межпородных диаллельных скрещивания // Сб. «Генетика и селекция сельскохозяйственных животных и птицы». Изд. «Урожай», Минск, 1970.
13. Добринина В.И. Биологическая химия. Изд. «Медицина», М., 1976.
14. Дубинин Н.П. Общая генетика. Изд. «Наука», М., 1970.
15. Збарский И.В. Молекулярные механизмы биосинтеза белка и проблемы развития // Журнал «Вопросы философии», №9, 1964.
16. Иоффе В.В. Рефрактометрические методы химии. Изд. «Химия», Л., 1974.
17. Каганов М.И., Филатов А.П. Поверхность ферми // Кн. «Физика наших дней». Изд. «Знание», М., 1972.
18. Коштоянц X.С. Основы сравнительной физиологии. Том 1. Изд. Ан СССР, М., 1951.
19. Кульман А.Г. Общая химия. Сельхозиздат, М., 1961.
20. Ладик Я. Квантовая биохимия для химиков и биологов. Изд. «Мир», М., 1975.
21. Лейтем С.М. Регуляция жироуглеродного обмена. Харьков, 1940.
22. Лотенков М.И., Подлужная Л.И. О всеобщем законе термохимически превращений сложных веществ и его значении для жизни животных // Сб. «Наука - производству». Изд. «Полымя», Минск, 1970.
23. Лотенков М.И., Оботуров А.В., Подлужная Л.И. О причинах и механизмах выделения тепловой энергии при катаболических реакциях в животном организме // Журнал «Известия АН БССР, серия с/х науки», №3, 1979.
24. Лотенков М.И. Новый подход к анализу энергетической основы жизненных процессов организма сельскохозяйственных животных // Сб. «Новые научные достижения - сельскохозяйственному производству», Орел, 1979.
25. Лотенков М.И. Физико-химические критерии анализа и оценки биологических процессов и явлений, позволяющих повысить эффективность производства и качеств продукции животноводства // Сб. «Биохимия в решении проблем сельскохозяйственного производства», Орел, 1981.
26. Лотенков М.И., Устинова В.А., Подлужная Л.И. К вопросу о биотической энергии и физиологических параметрах ее проявления // Сб. Новые научные достижения - сельскохозяйственному производству», Орел, 1979.
27. Лотенков М.И., Устинова В.А., Подлужная Л.И. Исследования взаимосвязи между энергией и молекулярной массой органических питательных веществ животного организма // Сб. «Биохимия в решении проблем сельскохозяйственного производства», Орел, 1981.
28. Медведев Ж.А. Биосинтез белков и проблемы онтогенеза. Медгиз, М., 1963.
29. Медведева Н.Б. Нормальная и патологическая физиология жирового и липидного обмена. Киев, 1955.
30. Меркулов Г.А. Курс патологической техники. Медгиз, М., 1956.
31. Мильман М.С. Учение о росте, старости и смерти. М., 1926.
32. Михлин А.М. Биохимия клеточного обмена. Изд. АН СССР, М., 1960
33. Нагорный А.В., Никитин В.Н., Буланкин И.Н. Проблема старения и долголетия. Медиздат, М., 1963.
34. Пасынский А.Г. Биофизическая химия. Изд. «Высшая школа», М., 1968.
35. Попандопуло П.X., Маркова К.В., Горбачева А.П., Рубинова А.П. Методы зоотехнического анализа. М., 1956.
36. Предтеченский В.Е., Боровская Н.М., Морголина Л.Т. Лабораторные методы исследований. Медгиз, М., 1950.
37. Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика. Изд. «Высшая школа», Минск, 1967.
38. Степаненко В.И. Курс органической химии. Изд. «Высшая школа», М., 1966.
39. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия. Изд. «Высшая школа», М., 1966.
40. Цанев Р.Г., Марков Г.Г. К вопросу о количественном спектрофотометрическом определении нуклеиновых кислот // Журнал «Биохимия». Т. 25. Вып. 1, 1960.
41. Черкасова Л.С., Мережинский М.Ф. Обмен жиров и липидов. Минск, 1961.
42. Шмальгаузен И.И. Факторы эволюции. Изд. «Наука», М., 1968.
43. Щукарев С.А. Неорганическая химия. Том 1. Изд. «Высшая школа», М., 1970.
44. Einstain A. Annalen der Physik, 17, 549, 1905.