Способ получения половых феромонов хряка
METHOD FOR OBTAINING SEX PHEROMONES OF A BOAR

Изобретение относится к ветеринарной медицине, в частности к способам получения биологически активных препаратов для стимуляции половой функции у свиноматок.
В настоящее время известно, что в организме самцов синтезируются половые феромоны, или половые аттрактанты, которые участвуют в химической коммуникации животных, а также воздействуют на половую функцию самок. Экспериментально подтверждено, что у хряков вырабатываются стероиды 5α-андрост-16-ен-3-он и 5α-андрост-16-ен-3α-ол. Однако данные стероиды, хотя и являются основными, но не единственными веществами, которые обладают феромональной активностью у хряков. Так, после инактивации указанных стероидов, содержащихся в моче хряков, моча оказывает стимулирующее действие на свиноматок, хотя и в менее активной форме. В этой связи все синтетические аналоги половых феромонов хряка, полученные на основе вышеуказанных стероидов, уступают по своей биологической активности натуральным половым феромонам. Поэтому разработка и получение препаратов натуральных половых феромонов хряка является актуальной задачей, так как использование половых феромонов самцов, в частности, в свиноводстве, позволит отказаться от хряков-стимуляторов (хряков-пробников), ускорить наступление полового созревания у ремонтных свинок и наступление половой охоты у основных свиноматок после опороса и тем самым повысить воспроизводительные качества свиней.
В настоящее время существуют различные способы получения половых феромонов хряка. Так, известен способ получения препарата, содержащего натуральные половые феромоны хряка, который включает смешивание мочи и эякулята, полученных от половозрелых хряков, с метиловым эфиром параоксибензойной кислоты (H. Schremmer et al. Industriemossiqe Schweinepro-duktion. VEB Deutseher Lanadwirtschafts Verlaq. Berlin, 1995. - 250 c.). Недостатком данного способа является низкая биологическая активность полученного препарата, а также наличие в нем большого количества балластных веществ, что значительно сокращает сроки хранения.
Известен способ получения препарата натуральных половых феромонов быка, который предусматривает пропитывание обезвоженного силикагеля мочой с последующим удалением мочи с использованием пятиокиси фосфора и экстрагирования оставшихся сухих адсорбированных силикагелем феромонов этиловым спиртом. Полученной экстракт является препаратом половых феромонов быка (Авт. св. СССР №1666102, 1991 г., авт. Кононов В.П. и др.). Недостатком данного способа является относительно низкая биологическая активность полученного препарата, так как в этом случае для его изготовления используется только моча и не используется другой материал, содержащий половые феромоны, например, семенники и придатки семенников. При этом необходимо специальное оборудование и дефицитные химические реактивы.
Известен способ получения препарата натуральных половых феромонов хряка, сущность которого заключается в получении препарата половых феромонов из тканей и экскретов хряков. В качестве биологического материала используют семенники, подчелюстные железы и мочу от половозрелых хряков. Данный материал гомогенизируют, затем в гомогенизат вносят йодид калия, подвергают инкубации в течение 6-7 час при 4-5°С, смешивают с три-хлоруксусной кислотой и центрифугируют до разделения на две фракции. Надосадочную жидкость перегоняют с водяным паром, полученный дистиллят является препаратом половых феромонов хряка (Патент РФ №2034521, 1992 г., авт. Сеин О.Б. и др.). Недостатком данного способа является продолжительность технологического процесса и относительно низкая биологическая активность полученного препарата.
Известен способ получения препарата натуральных половых феромонов самцов, который включает измельчение семенников, их гомогенизацию, инкубирование, центрифугирование, смешивание с мочой и перегонку с водяным паром. При этом в гомогенизат вносят в количестве 1-1,5% от общей массы фермент протосубтилин. После этого смесь инкубируют в течение 50-60 мин при 37-39°С и смешивают с мочой самца в соотношении 1:2-2,5. Препарат используют для стимуляции половой функции у самок домашних животных (Патент РФ №2159597, 2000 г., авт. Фурман Ю.В., Сеин О.Б. и др.). Недостатком данного способа является продолжительность технологического процесса и низкая биологическая активность полученного препарата.
Известен способ получения препарата, включающего в свой состав синтетический аналог половых феромонов стероид 2α-метил-5α-андрост-16-ен-3-он. Данный препарат используют в качестве обонятельного стимулятора половой функции у свиней и коров (Патент РФ №2183640, 2002 г., авт. Зинкевич Э.П. и др.). Недостатком этого способа является то, что полученный препарат имеет относительно низкую биологическую активность, так как он относится к синтетическим аналогам половых феромонов самцов и не содержит всех компонентов, которые входят в состав натуральных половых феромонов.
Известен способ получения половых феромонов самцов домашних животных, включающий измельчение семенников, их гомогенизацию, добавление фермента протосубтилина, инкубирование, центрифугирование, смешивание с мочой и перегонку с водяным паром. При этом в гомогенизат добавляют полисорбат ТВИН-80, затем смесь инкубируют при температуре 37-39°С, смешивают с мочой самца в соотношении 1:3,0-3,5 и перегоняют с водяным паром. Дистиллят является препаратом половых феромонов хряка (Патент РФ №2623085, 2017., авт. Сеин О.Б. и др.). Недостатком данного способа является его многоэтапность и относительно низкая биологическая активность полученного препарата.
В качестве прототипа выбран способ получения препарата натуральных половых феромонов хряков (Патент РФ №2655842, 2018 г., авт. Сеин О.Б. и др.). Данный способ характеризуется тем, что в качестве сырья используют семенники и мочу половозрелых хряков, а также корни пастернака посевного и сельдерея корневого. После гомогенизации указанного сырья проводят инкубирование полученной массы при температуре 37-39°С в течение 60 мин, добавляют мочу половозрелых хряков, перемешивают и отжимают в прессе с ячейками 0,7×0,7 мм. При этом гомогенизацию семенников и инкубирование гомогенизата проводят в присутствии полисорбата ТВИН-80. Корни пастернака посевного и сельдерея корневого измельчают в соотношении 1:1, гомогенизируют и добавляют 50-70%-ный этанол, перемешивают и подвергают ультразвуковому воздействию с частотой 20-22 кГц с интенсив-ностью 10-20 Вт/см в течение 5-7 мин. В полученную массу вносят гомогенизат семенников и мочу половозрелых хряков, смешивают и подвергают фильтрации и отжиму в прессе. Фильтрат разливают в стеклянные флаконы и сублимируют.
Недостатком способа-прототипа является многоэтапность технологического процесса и относительно низкая биологическая активность полученного препарата. При этом использование сублимации значительно повышает стоимость конечного продукта.
Технической задачей изобретения является получение нового препарата с высокой биологической активностью натуральных половых феромонов хряка, который используют для проведения стимуляции воспроизводительной функции у свиноматок.
Решение технической задачи достигается тем, что 100-150 г семенников, полученных от половозрелых хряков, подвергают гомогенизации в присутствии 0,10-0,15 мл полисорбата ТВИН-80 с последующим инкубированием при температуре 37-39°С в течение 50-60 мин. Затем гомогенизируют корни пастернака посевного и сельдерея корневого в соотношении 1:1 (по 50-70 г каждого) до размера частиц 1,0-1,5 мм, добавляют 50-70%-ный этанол 500-600 мл и перемешивают до однородного состояния. В полученную массу вносят гомогенизат семенников, добавляют мочу половозрелых хряков до 1 л, перемешивают и помещают в роторный испаритель R-213B (КНР), с использованием которого понижается температура кипения обрабатываемой смеси до 25°С. Это происходит за счет создания в системе испарителя пониженного давления (40 мм рт.ст.) с помощью вакуумного насоса. В результате жидкая часть смеси, помещенная в испарительную колбу и содержащая половые феромоны, испаряется при более низкой температуре (25°С), конденсируется в холодильнике и собирается в колбе-приемнике. При этом процесс испарения при более низкой температуре оказывает положительное влияние на «сохранность» биологической активности конечного продукта (препарата половых феромонов хряка).
Пример получения препарата натуральных половых феромонов хряка. Для получения препарата отбирали семенники половозрелых хряков в условиях мясокомбината или боенских площадок. Взвешивали 100 г семенников и измельчали до фаршеобразного состояния, вносили 0,1 мл полисорбата ТВИН-80, гомогенизировали до однородной массы и инкубировали в термостате при температуре 37-39°С в течение 60 мин.
Взвешивали 50 г корней пастернака посевного и 50 г сельдерея корневого, измельчали их до фаршеобразного состояния и гомогенизировали до размера частиц 1,0-1,5 мм, добавляли 500 мл 70%-ного этанола и перемешивали.
В полученную массу вносили 100 г гомогенизата семенников и добавляли мочу половозрелых хряков до 1 л, смешивали и помещали в испарительную колбу роторного испарителя R-213B (КНР). За счет вращения испарительной колбы ее содержимое интенсивно перемешивается, а одновременное нагревание колбы в водяной бане увеличивает давление пара жидкой части смеси, что также ускоряет испарение. При этом нагревание испарительной колбы регулировали путем ее погружения в водяную баню, а для понижения температуры кипения (испарения) жидкой части смеси уменьшали давление в системе с использованием вакуумного насоса до 40 мм рт.ст. В результате жидкость испарялась из смеси при более низкой температуре (25°С), что способствовало более высокому содержанию половых феромонов в препарате. Полученный препарат представлял собой прозрачную жидкость с желтоватым оттенком со специфическим запахом.
Токсичность препарата определяли на 4-месячных свинках крупной белой породы, которых помещали в специальную камеру-станок и распыляли препарат аэрозольным генератором САГ-2. При этом доза препарата превышала оптимальную (0,5 мл/гол) в 10 раз.
Результаты проверки показали, что полученный препарат не оказывал отрицательного влияния на организм подопытных животных. Клинические и общие гематологические показатели у всех свиней находились в пределах физиологических границ (табл. 1).
Исследование биологической активности препарата проводили с использованием ольфактометра авторской конструкции (Патент РФ на полезную модель №99179, 2010 г., авт. Сеин Д.О. и др.), представляющий собой основание (станину) с полыми цилиндрами, в которые помещаются ватно-марлевые тампоны, обработанные тестируемым веществом (препаратом). К цилиндрам подсоединяется воздуховод от компрессора, что способствует распылению препарата в окружающей среде. На вертикальных стойках, подсоединенных к основанию, закреплены электролампочка и радиодинамик для воспроизведения магнитофонной записи звуковых сигналов хряка-производителя. Биологическую активность исследуемого препарата оценивают по времени, в течение которого свиноматка обнаружила цилиндр с исследуемым препаратом, и время, в течение которого она обнюхивала цилиндр. Результаты определяют в баллах.
В ходе проведенных исследований было установлено (табл.2), что изготовленный препарат натуральных половых феромонов хряка обладал более высокой биологической активностью (93,4%) по сравнению с препаратом-прототипом (88,0%) и мочой (67,7%) половозрелого хряка.
Пример научно-производственной апробации полученного препарата натуральных половых гормонов хряка. Научно-производственный эксперимент проводили в условиях свиноводческого комплекса ООО «АПК Промагро» (Белгородская обл., Старооскольский р-н).
Объектом исследований являлись неполовозрелые ремонтные свинки крупной белой породы 5-месячного возраста, из которых было сформировано с соблюдением принципа аналогов три группы по 15 голов в каждой. Все подопытные животные содержались в одном помещении и получали одинаковый рацион.
Свинки 1 опытной группы подвергались стимуляции изготовленным препаратом в дозе 0,5 мл/гол два раза в день (утром и вечером) в течение 15 дней подряд. Свинок 2 опытной группы стимулировали препаратом-прототипом в той же дозе и продолжительности, что и животные 1 опытной группы. Свинки 3 группы являлись контрольными, их обрабатывали дистиллированной водой.
При проведении стимуляции свинок феромонами использовали устройство для стимуляции половой функции у свиноматок разработанной авторами конструкции (Патент РФ на полезную модель №171378, 2016 г., авт. Сеин О.Б. и др.), включающее переносной пульверизатор, имеющий штангу, на которой закреплен радиодинамик, соединенный с магнитофоном, воспроизводящим звуковые сигналы хряка-производителя. Распыляли исследуемые препараты и дистиллированную воду на уровне носового зеркала животных, одновременно включали магнитофонную запись звуковых сигналов взрослого хряка. У контрольных животных звуковые сигналы сочетали с распылением дистиллированной воды. Половую охоту у свиней всех групп определяли ежедневно. До начала эксперимента и в конце эксперимента (на 30-й день) у всех животных брали кровь, в которой исследовали содержание половых гормонов с использованием иммуноферментного метода.
Результаты проведенных исследований показали (табл. 3), что у большинства свинок, подвергавшихся стимуляции феромонами, половое созревание наступало в первые 10 дней эксперимента. При этом среди животных 1 опытной группы за данный период половозрелость была выявлена у 15 (100%) свинок, а 2 опытной группы - у 12 (80%). Что касается свинок контрольной группы, то за 30-дневный период наблюдений половое созревание было выявлено только у 6 (40%).
Исследование половых гормонов показало (табл. 4), что содержание эстрадиола-17β и прогестерона в крови свинок, подвергавшихся стимуляции изготовленным препаратом в 6-месячном возрасте, было больше по сравнению с животными, которых стимулировали препаратом-прототипом, и контрольной группы.
Полученные результаты указывают на то, что использование предлагаемого способа позволяет получить препарат натуральных половых феромонов хряка, который обладает более высокой биологической активностью по сравнению с препаратом-прототипом. Данный препарат натуральных половых феромонов прошел производственную апробацию в ряде свиноводческих хозяйств Курской и Белгородской областей и получил положительные отзывы свиноводов-практиков.