Разработка и совершенствование биотехнологических методов и технических приемов воспроизводства овец

Размещено на http://www.allbest.ru/

разработка и совершенствование биотехнологических методов и технических приемов воспроизводства овец

06.02.01 - Разведение, селекция, генетика и воспроизводство

сельскохозяйственных животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

Магомедов зайналабид зайфирович

Ставрополь- 2008



Работа выполнена в Государственном научном учреждении Дагестанский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук Айбазов Али-Магомет Муссаевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Шайдуллин Ильяс Нургалиевич

доктор биологических наук, профессор Моисейкина Людмила Гучаевна

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Куликова Анна Яковлевна

Ведущая организация: Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства

Защита диссертации состоится 19 декабря 2008 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д.006.078.01 при Ставропольском научно-исследовательском институте животноводства и кормопроизводства по адресу: 355017, Ставрополь, пер. Зоотехнический, 15, тел./факс (8652) 34-76-88

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ставропольского научно - исследовательского института животноводства и кормопроизводства.

Автореферат диссертации размещен на официальном сайте института http://www.sniizhk.ru 18 сентября 2008 года и разослан 18 ноября 2008 года.

Ученый секретарь

диссертационного cовета М.И.Селионова



Общая характеристика работы

1.1. Актуальность темы. Основа высокой продуктивности животных и перспективы ее дальнейшего повышения заключается в непрерывном генетическом совершенствовании животных и создании условий для фенотипического проявления наследственного потенциала.

Наиболее ускоренное распространение ценных генотипов животных было достигнуто главным образом в результате разработки и внедрения в производство искусственного осеменения, теория и практика которого зародились и были освоены в целях интенсификации животноводства в нашей стране. половой баран спермопродукция рицион

Важнейшей вехой на пути дальнейшего прогресса в животноводстве стало знаменательное открытие отечественными учеными (В.К.Милованов, И.И.Соколовская, И.В.Смирнов) в 1947 году возможности сохранения спермиями млекопитающих генетической информации и биологической полноценности после их хранения в замороженном состоянии. Широкое внедрение технологии длительного хранения спермы в практику молочного скотоводства началось с 1965 года. Благодаря этому открытию селекционеры располагают сейчас богатейшим генетическим материалом: накоплены сотни миллионов доз спермы высокоценных быков.

За последние годы достигнуты значительные успехи и в разработке методов криоконсервации спермы баранов, благодаря чему метод получает широкое распространение в практике овцеводства, открывает возможности улучшения селекционной работы за счет рационального использования генетического потенциала наиболее ценных животных, транспортировки и широкого обмена спермой. Однако, как показывает практика, в овцеводстве потенциальные возможности этого прогрессивного метода реализуется не в полной мере, основной причиной которого является низкая оплодотворяемость овец, осемененных замороженной спермой. В связи с этим возникла необходимость проведения научных исследований по разработке и совершенствованию защитных сред для разбавления спермы и технологии оттаивания замороженной спермы.

Одним из резервов повышения эффективности использования высокоценных баранов-производителей является удлинение срока их эксплуатации за счет заготовки замороженной спермы вне сезона размножения овец. В этой связи, большой научный и практический интерес представляет изучение влияния сезона года и режима использования баранов-производителей разных пород на их половую активность, качество и количество спермы и ее устойчивость к глубокому замораживанию в определенных регионах страны.

Кроме того, уровень этих показателей в значительной степени зависит и от биологической полноценности рациона баранов, в частности от обеспечения каротином, особенно при круглогодовом взятии от них спермы.

Быстрейшее завершение проблемы длительного хранения спермы барана позволит максимально использовать их в течение всего года, хранить сперму годами и создавать нужные запасы генетического материала, а также в неограниченных размерах производить перевозки замороженной спермы баранов в целях племенного подбора, межпородных скрещиваний и выведения новых пород.

От уровня организации воспроизводства овец, особенно в новых экономических условиях и формах ведения хозяйств, зависит эффективность отрасли. Вместе с тем потенциальные возможности искусственного осеменения реализуется не полностью. Одной из главных причин такого положения является трудоемкость ряда технологических операций: выборка маток в охоте и подача их в станок для осеменения; отделение баранов-пробников из отары после выборки и другие. Существующая технология осеменения овец строго привязана к стационарным условиям пункта, что не вполне подходит при горно-отгонном содержании овец. В этой связи, наряду с совершенствованием биотехнологических методов воспроизводства овец, актуальное значение приобретает и разработка новых технологических приемов и техники искусственного осеменения овец.

1.2. Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы являлось совершенствование традиционной и разработка новых биотехнологических методов и технических приемов воспроизводства овец, обеспечивающих высокую биологическую полноценность спермиев, рациональное использование высокопродуктивных самцов в воспроизводстве, снижение стрессовых факторов и повышение производительности труда при искусственном осеменении овец в условиях горно-отгонного содержания.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

- совершенствовать синтетическую защитную среду для разбавления спермы барана перед замораживанием и изучить ее влияние на качество и биологическую полноценность замороженной-оттаянной спермы;

- изучить активность половых рефлексов, уровень спермопродукции баранов дагестанской горной породы, качество их спермы и ее устойчивость к глубокому замораживанию в зависимости от сезона года и режима половой нагрузки баранов;

- изучить влияние разного уровня каротина в рационе баранов на активность полового рефлекса, количество и качество спермы и на устойчивость его к замораживанию;

- изучить возможность заготовки замороженной спермы баранов австралийских меринос во внеслучной сезон в условиях ногайских степей;

- изучить качество спермопродукции и устойчивость спермы баранов к глубокому замораживанию в зависимости от их породной принадлежности;

- изучить эффективность глубокоцервикального осеменения овец замороженной-оттаянной спермой;

- выяснить возможность использования генофонда различных по направлению продуктивности пород баранов при межпородном скрещивании, путем замораживания их спермы непосредственно в республике и дальней перевозкой замороженной спермы из других регионов;

- изучить рост, развитие и продуктивные качества помесного и чистопородного молодняка, рожденного от глубокозамороженной спермы;

- разработать новые и совершенствовать существующие технологические приемы и технику для искусственного осеменения овец, способствующие снижению стрессовых факторов, трудозатрат и вписывающиеся к условиям горно-отгонного овцеводства Дагестана.

1.3. Научная новизна работы. В результате проведенных исследований усовершенствована существующая синтетическая среда для разбавления спермы барана, где в качестве антиоксиданта впервые применен эхинохром, повышающий устойчивость спермиев к глубокому замораживанию, сохранность их биологической полноценности и результативность осеменения овец.

Впервые в условиях Дагестана теоретически обоснована и экспериментально доказана возможность круглогодичного использования высокопродуктивных баранов-производителей как районированных, так и импортных пород с целью накопления от них замороженной спермы. При этом изучена динамика половой активности баранов и уровня спермопродукции в зависимости от режима их половой нагрузки и сезона года.

При круглогодичной эксплуатации баранов-производителей в качестве источника каротина в их рационе впервые использована такая кормовая культура как тыква. Определено действие обеспеченности рациона баранов каротином на половую активность баранов, уровень спермопродукции, криоустойчивость и качественные показатели их спермы.

Впервые выяснена возможность и эффективность использования генофонда различных по направлению продуктивности пород баранов в условиях Республики Дагестан при межпородном скрещивании путем замораживания их спермы в республике и дальней транспортировкой замороженной спермы, заготовленной в других регионах.

Впервые в практике искусственного осеменения в результате экспериментальных исследований предлагаются принципиально новые технологические приемы и модели техники для выборки маток в охоте и их перегона на осеменение, способствующие снижению стрессовых факторов, материальных и трудовых затрат и повышению результативности осеменения овец. Разработаны и изготовлены «Передвижной пункт искусственного осеменения овец», «Станок для фиксации овец», «Устройство для перегона животных» и «Устройство для выборки маток в охоте».

Новизна выполненных исследований подтверждена авторским свидетельством (№1803010), патентом (№1777561) и защищенным рацпредложением.

1.4. Практическая значимость работы и реализация результатов исследований. Материалы исследований позволили рекомендовать в производство усовершенствованную технологию замораживания спермы барана, основными моментами которой являются усовершенствованная среда для разбавления спермы перед замораживанием и способ оттаивания криоконсервированной спермы.

Оптимальный режим использования высокоценных баранов во внеслучной сезон с использованием в рационе кормления тыквы, как источника каротина применялся на Махачкалинском головном племпредприятии и племзаводе «Червленные буруны» для накопления максимального количества замороженной спермы от элитных баранов австралийский меринос и дагестанской горной пород.

Разработанные «Устройство для перегона животных», «Устройство для выборки маток в охоте», станок для фиксации овец и разборно-сборный пункт осеменения овец применялись овцеводческими хозяйствами республики, способствуя при этом повышению производительности труда, снижению трудовых и материальных затрат и повышению оплодотворяемости овец.

Полученные результаты научных разработок обобщены в виде методических рекомендаций, а также представлены патент, авторского свидетельство и рационализаторское предложение, которые используются в практике воспроизводства овец:

- для организации воспроизводства стада в овцеводстве Дагестана (реком., 1990);

- для замораживания, длительного хранения и использования спермы высокоценных баранов (реком., 2008).

1.5. Апробация результатов исследований. Результаты диссертационной работы докладывались:

- на научных конференциях отдела биологии воспроизведения и искусственного осеменения сельскохозяйственных животных ВИЖа, Быково (1981-1985 гг.);

- на заседаниях ученого Совета Даг.НИИСХ, Махачкала (1986-2006 гг.);

- на научно-техническом совещании «Об участии научно-технической общественности в осуществлении важнейших целевых, комплексных программ в сельском хозяйстве», Махачкала (1985 г.);

- на республиканской конференции молодых ученых и специалистов «Наука - сельскохозяйственному производству», Махачкала (1986 г.);

- на республиканской конференции молодых ученых и специалистов Дагестана «Молодежь и научно-технический прогресс», Махачкала (1988 г.);

- на республиканской конференции «Совершенствование экономического механизма хозяйствования в АПК республики», Махачкала (1989 г.);

- на зональной научно-технической конференции «Актуальные проблемы интенсификации животноводства в исследованиях молодых ученых Южного Урала», Троицк (1989 г.);

- на конференции «Современные достижения науки и практики в области селекции овец и коз, технологии производства шерсти, баранины, пуха, могера и их применение в новых экономических условиях хозяйствования», Ставрополь (1991 г.);

- на научных чтениях памяти академика В.К.Милованова, Быково (1993 г.);

- на международной конференции, посвященной 30-летию Прикаспийского ЗНИВИ, Махачкала (1997 г.);

- на конференции, посвященной 40-летию Даг.НИИСХ, Махачкала (2000 г.);

- на международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию ВНИИОК «Состояние, перспективы, стратегия развития и научного обеспечения овцеводства и козоводства Российской Федерации», Ставрополь (2007 г.).

1.6. Связь темы с планом научных исследований. Работа выполнялась согласно государственным программам и тематическим планам НИР ВНИИЖ и Даг.НИИСХ: проблема 08.02.Н2, № госрегистрации 01816002441 (1981-1985 гг.); проблема 3.07.03, № госрегистрации 01860095839 (1986-1990 гг.); проблема 5.03.02, № госрегистрации 01910051058 (1991-1995 гг.); проблема 5.05.04, (1996-2000 гг.); проблема 01.02.07, (2001-2005 гг.): проблема 06.01.04 (2006 г.).

1.7. Основные положения, выносимые на защиту:

- усовершенствованная синтетическая среда для разбавления и замораживания спермы барана и ее экспериментальное обоснование;

- половая активность баранов дагестанской горной породы, качество и количество их спермы и ее устойчивость к замораживанию в зависимости от сезона года, режима половой нагрузки и разного уровня каротина в рационе;

- качество спермопродукции баранов австралийский меринос и устойчивость их спермы к глубокому замораживанию во внеслучной сезон в условиях засушливых ногайских степей;

- качество спермопродукции и устойчивость спермы к глубокому замораживанию в зависимости от породной принадлежности баранов;

- эффективность глубокоцервикального осеменения овец замороженной-оттаянной спермой;

- результаты использования генофонда различных по направлению продуктивности пород баранов, путем замораживания спермы в регионе и дальней перевозкой ее из других республик и областей;

- показатели роста, развития и продуктивности помесного и чистопородного молодняка, рожденного от замороженной спермы;

- разработанные и усовершенствованные технологические приемы и техника для искусственного осеменения овец, а также результаты их практического применения.

1.8. Публикация результатов исследований. Всего опубликовано 46 работ, в том числе по теме диссертации -37, из них в изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования и науки -13 работ. Общий объем опубликованных печатных работ составляет 13,9 усл.печ.л.

Материалы диссертационной работы опубликованы в центральных специализированных журналах страны - «Животноводство», «Зоотехния», «Овцеводство», «Овцы, козы, шерстяное дело», «Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук», а также в сборниках, материалах международных и республиканских конференций, в рекомендациях и в других изданиях.

1.9. Личный вклад диссертанта. С 1981 по 2006 годы соискатель работал над проблемой криоконсервации спермы барана, рационального использования высокопродуктивных самцов в воспроизводстве и совершенствования технологии и техники искусственного осеменения овец.

Идеи закладки опытов, их научные гипотезы, организация и проведение исследований, анализ полученных результатов, их производственные проверки, научное обоснование выводов и практических предложений, а также внедрение результатов в производство проведены и изложены лично диссертантом.

Изучение качественных показателей спермы баранов и их половой активности, а также рост, развитие подопытного молодняка, их продуктивности проводились лично соискателем по общепринятым методикам.

Разработка и совершенствование технических приемов искусственного осеменения овец проводились путем поисковых исследований, в которые соискатель внес большой вклад.

Работа по практическому применению метода криоконсервации спермы барана и технологических разработок проводилась на базе ПО «Дагестанское» по племенной работе и в хозяйствах Агульского, Карабудахкентского, Гунибского, Ахтынского и Ногайского районов Республики Дагестан.

1.10. Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 252 страницах компьютерного текста, включает 54 таблицы, 27 рисунков и схем; состоит из разделов: ведения, обзора литературы, материала и методики исследований, обсуждения результатов исследований, выводов, практических предложений и списка литературы, включающего 350 источников, в том числе 94-на иностранных языках.

материал и методика исследований

В работе изложены результаты исследований по совершенствованию технологии замораживания и оттаивания спермы баранов, их круглогодовому использованию, разработке и усовершенствованию элементов технологии искусственного осеменения овец и их производственные испытания, проведенные автором в период с 1981 по 2006 годы.

Экспериментальная часть выполнялась по схеме, представленной на рисунке 1.

Объектом исследований были бараны-производители дагестанской горной, австралийский меринос, романовской, финский ландрас и литовской черноголовой пород. В научно-производственных опытах использовались овцы дагестанской горной, грозненской, местной грубошерстной пород, разводимых в хозяйствах разных районов Республики Дагестан.

В опытах использовали клинически здоровых баранов-производителей. Кормовые рационы животных отвечали нормам ВИЖа. Сперму брали в искусственную вагину, качество свежеполученной спермы определяли по общепринятым методам на объем, концентрацию, подвижность, и для опытов использовали сперму с подвижностью не ниже 8 баллов и концентрацией не ниже 2,5 млрд/мл.

Все исходные компоненты, предназначенные для приготовления синтетических сред для разбавления спермы, имели степень чистоты «ХЧ» или «ЧДА» и были проверены на безвредность для спермиев в соответствии с утвержденными методиками контроля их качества. Среды готовили по общепринятой методике, их качество проверяли методом биоконтроля.

В качестве антиоксиданта, кроме использованного ранее 2,6-дитрет-бутил-1,4 крезола (ДТБК), так называемого ионала или топанола, было испытано не применявшееся до этого в средах для замораживания спермы барана хиноидное соединение - эхинохром, который содержится в морских ежах и может быть синтезирован. Его высокая антиокислительная активность впервые была установлена учеными Тихоокеанского ИБОХ ДВНЦ АН СССР.

Влияние антиоксидантов ДТБК и эхинохром на устойчивость спермиев барана против холодового удара по сравнению с желтком куриного яйца испытывали определением подвижности спермиев до и после вызывания холодового удара.

Для приготовления защитной среды, кроме синтетических антиоксидантов разной химической природы, а также желтка и глицерина, в качестве неэлектролита использовали сахарозу и электролита - кальций-натриевый комплексонат этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА).

При проведении исследований за основу была взята среда, состоящая из 9,84 г сахара-рафинада быстрорастворимого, 0,84 г кальциевого комплекса динатриевой соли ЭДТА, 4 мл глицерина, 4 мл желтка в 100 мл дистиллированной воды. Среды были приготовлены в двух вариантах: первый - с ДТБК (500 мкг/мл); второй - эхинохромом (50 мкг/мл).

Все сравнительные опыты при изучении действия антиоксидантов проводили на разделенных эякулятах. Качество оттаянных спермиев в каждом из разбавлений проверяли по подвижности и выживаемости спермиев. Структурные нарушения акросомы и наружных оболочек спермиев определяли по методике

И.И.Соколовской и соавт.(1981).

Устойчивость спермы к замораживанию изучали путем определения подвижности спермиев после оттаивания. Сперму считали пригодной для дальнейшего хранения и использования при наличии в ней не менее 40% спермиев с прямолинейно-поступательным движением.

В процессе проведения исследований руководствовались «Методическими рекомендациями по технологии глубокого замораживания и использования семени высокоценных баранов» (Дубровицы, 1985) и «Рекомендациями по замораживанию и использованию спермы баранов-производителей» (Москва, 1989).

Половую активность баранов определяили по затрате времени и по числу прыжков на выделение одного эякулята.

В эксперименте по выяснению действия разного уровня каротина в рационе на воспроизводительные функции бараны-производители всех групп находились в одинаковых условиях содержания и кормления. Разница заключалась в том, что животные контрольной группы (I) получали 40 мг каротина в суточном рационе (по нормам кормления), а в опытных (II и III) группах - 100 и 200 мг соответственно. Количество каротина регулировали введением тыквы в рацион кормления баранов.

При изучении возможности заготовки замороженной спермы во внеслучной сезон были использованы бараны-производители следующих пород: австралийский меринос - 10 гол., дагестанской горной - 12 гол., романовской - 5 гол., финский ландрас - 6 гол., литовской черноголовой - 5 голов.

Рис. 1. Общая схема исследования

Экспериментальные работы по разработке усовершенствованных устройств и технических приспособлений для использования при проведении искусственного осеменения овец проводились поисковым методом в лабораторных условиях отдела животноводства ДагНИИСХ и в ведущих овцеводческих хозяйствах Республики Дагестан.

При производственной проверке разработанных технологических устройств нами изучались следующие показатели: затраты времени на осеменение одной овцы; материальные и трудовые затраты; чистота выборки маток в охоте; степень раскрытия шейки матки в зависимости от стрессовых факторов; глубина введения спермы в шейку матки.

Выборку маток, находящихся в состоянии охоты, проводили один раз в сутки, используя баранов-пробников с подвязанными фартуками, а также путем использования разработанного нами «Устройства для выборки маток в охоте». Овец в охоте, как в опытных, так и в контрольных группах, осеменяли двукратно: сразу после выборки и вторично через 8-9 часов после первого осеменения.

Сперму оттаивали непосредственно перед осеменением тремя способами: гидростатическим, аэродинамическим (по И.И. Соколовской, 1975) и разработанным нами «Устройством для оттаивания спермы» с алюминиевым теплоносителем.

При осеменении овец применяли как одноместный станок, так и предлагаемый нами двухместный станок для фиксации. Осеменение овец проводили с помощью светопроводного влагалищного расширителя и осеменительной пипетки с геликоидным наконечником, конструкции ВИЖа. Глубокоцервикально осемененными считали тех маток, которым геликоидный наконечник при осеменении был введен в шейку матки на 2-4 см.

По результатам использования глубокозамороженной спермы баранов определяли экономическую эффективность. Для этого учитывали такие показатели как количество используемых баранов, число потомков, получаемых от одного высокоценного барана, и их продуктивные показатели.

Результаты осеменения учитывали по фактическому ягнению овец. В ходе эксперимента определяли живую массу молодняка в разные возрастные периоды (1, 4 и 12 месяцев), масть, жировые отложения хвоста (у помесей с местными грубошерстными овцами), экстерьерные показатели путем взятия промеров и плодовитость овец. Шерстную продуктивность помесного и чистопородного молодняка изучали во время стрижки по индивидуальным настригам.

Методические особенности отдельных опытов приведены по ходу изложения собственных исследований. Весь материал исследований обрабатывался методом вариационной статистики (Е.К. Меркурьева, 1964; Н.Г. Балашов, 1980).

результаты СОБСТВЕННЫХ исследований

Совершенствование технологии замораживания и оттаивания спермы барана

Дальнейшее совершенствование метода замораживания спермы барана предусматривает снижение потерь спермиев при замораживании-оттаивании, повышение сохранности их биологической полноценности, и, соответственно, результативности осеменения, а также устранение отдельных технологических трудностей.

При проведении как лабораторных, так и научно-производственных опытов особое внимание было уделено совершенствованию синтетической среды для разбавления спермы барана и изучению ее криопротекторных свойств. Кроме того, изучалось влияние различных способов оттаивания на качество спермы барана.

Эффективность криоконсервации спермы в значительной степени зависит от состава используемых синтетических сред. Назначение сред состоит в том, чтобы обеспечивать надежную защиту спермиев от неблагоприятных факторов внешней среды, усугубляемых при криоконсервации действием низких и сверхнизких температур.

В средах для разбавления спермы с целью сохранения биологической полноценности в качестве основных компонентов используют: неэлектролит (сахара), желток куриного яйца и глицерин. В нее входят также комплексонат (например, соль ЭДТА CaNa₂), которая связывает сильно ионизированные неорганические катионы, защищает спермии от вредного воздействия перекиси водорода, образующейся в процессе хранения спермы, и антиоксиданты, которые предупреждают образование липидных перекисей.

Установлено, что если в процессе замораживания спермы барана добавлять в среду антиоксиданты, которые обладают защитными свойствами, то можно значительно поднять результативность осеменения.

Для того чтобы удостовериться, что защитные свойства антиоксидантов зависят от их способности прерывать цепочку окислительных реакций, а не от других свойств их молекулярной структуры было решено сравнить действие антиоксидантов, имеющих разную химическую природу и принадлежащих к разным группам соединений. Нами изучено действие в составе среды антиоксиданта фенольной группы - 2,6-дитрет-бутил-1,4 крезол (ДТБК) и хиноидное соединение - эхинохром-А, который содержится в морских ежах и может быть синтезирован.

Известно, что антиоксиданты способны предохранять спермиев от холодового удара. Свободнорадикальное переокисление липидов ведет к нарушению прочности мембран, что и обнаруживается пробой на холодовой удар. Сравнение подвижности до и после холодового удара позволило судить об эффективности защитного действия антиоксидантов (табл.1).

Таблица 1. Устойчивость спермиев барана к холодовому удару (n=5)

Состав среды	Подвижность спермиев, балл	Защитное действие, %
	до холодового удара	через 10 мин после холодового удара
Среда 1. Сахароза + CaNa2 ЭДТА	8,2	0	0
Среда 2. Сахароза + CaNa2 ЭДТА + 1% желтка	8,2	единичная поступательная	0
Среда 2 + ДТБК	8,2	3,9	47
Среда 2 + Эхинохром	8,2	4,2	51
Среда 1 + 5% желтка + ДТБК	8,2	4,6	56
Среда 1 + 5% желтка + Эхинохром	8,2	4,9	60
Среда 1 + 20% желтка	8,2	5,3	64

Сравнительное действие антиоксидантов показало, что введение 500 мкг ДТБК с 1% желтка обеспечило защиту от холодового удара на уровне 47%, а в сочетании с 5% желтка - на уровне 56%. Введение эхинохрома (50 мкг/мл) дало больший защитный эффект, который при содержании 1% желтка составил 51% и при 5% желтка - 60%, что практически идентично результату обычно принимаемой концентрации желтка - 64%. Отсюда следует, что антиоксиданты могут быть применены в качестве эффективного средства защиты спермиев барана от холодового удара вместо традиционного желтка куриных яиц.

При разработке технологий по длительному хранению спермы баранов особое внимание обращено на заметное несоответствие между показателями качества оттаянной спермы с показателями оплодотворяемости овец, осемененных заморожено-оттаянной спермой. Как собственные исследования, так и литературные источники свидетельствуют о том, что 50-55% спермиев после оттаивания сохраняли прямолинейно-поступательное движение при выживаемости вне организма 8-12 часов, но неповрежденные акросомы были только у 10%, что и послужило объяснением низкой оплодотворяющей способности таких спермиев.

В поисках широко доступного метода оценки состояния акросом спермиев И.И. Соколовская с сотрудниками (1981) разработали акроскопический метод раздельной оценки акросом среди подвижных и неподвижных спермиев.

При использовании данного метода выявлено, что в оттаянной сперме значительное число спермиев имеет в различной степени структурные повреждения, характеризующиеся набуханием, отслоением и разрывами поверхностных мембран, особенно в области акросомы. Экспериментально доказано, что существенные структурные повреждения в спермиях наступают уже в процессе технологической обработки перед криоконсервацией.

При проведении исследований по изучению влияния различных по химической структуре антиоксидантов на подвижность, выживаемость и сохранность акросом спермиев барана после замораживания и оттаивания (табл.2), нами установлено, что антиоксиданты обеспечили увеличение числа подвижных спермиев, их выживаемости после оттаивания, а также процента спермиев с неповрежденной акросомой на статистически достоверную величину по сравнению с контролем (P<0,001). Процент спермиев с разрушенной акросомой составил от 11,8 до 13,0, что по сравнению с контролем меньше на 18,1-19,3%.

Таблица 2. Влияние антиоксидантов на качество и сохранность акросом спермиев барана (15 проб, по 5 в группе)

Использованный в среде антиоксидант	Подвижность оттаянной спермы, балл	Выживаемость спермиев при +38єС, час	Сохранность акросом
			Всего исследовано спермиев	из них с неповрежденной акросомой (среди подвижных)
				число	%
ДТБК	4,4±0,02	8,82±0,13	1000	870	87,0±1,1
Эхинохром	4,6±0,02	9,29±0,24	1000	882	88,2±0,9
Контроль (без антиоксидантов)	3,2±0,02	5,17±0,08	1000	689	68,9±1,5

Исследованиями последних лет установлено, что на качественные показатели спермы в значительной степени влияют температурный режим и способ оттаивания. Замораживание и оттаивание, как два зависимых друг от друга процесса, приводит к различным изменениям структуры и функции спермиев. Температурный режим при оттаивании замороженной спермы должен соответствовать режиму замораживания, т.е. быстро замороженную сперму необходимо оттаивать также быстро.

Исходя из вышеизложенного, в лаборатории воспроизводства стада Даг.НИИСХ было разработано и констуировано «Устройство для оттаивания глубокозамороженной спермы (авт.свид. № 1540816).

.В своих исследованиях, как в лабораторных, так и в производственных условиях мы изучали влияние предлагаемого устройства на скорость оттаивания и на качественные показатели оттаянной спермы в сравнении с гидростатическим и аэродинамическим способами (табл.3).

Таблица 3. Зависимость качества спермы и её биологической полноценности от способа оттаивания, n=10

Способ оттаивания	Теплоноситель	Время оттаивания, сек	Подвижность спермы, балл	Выживаемость спермиев при 38єС, час	Сохранность акросом у подвижных спермиев, %
Гидростатический	вода	16,0±0,27	4,0±0,02	7,17±0,08	80,3±0,9
Аэродинамический	воздух	12,0±0,23	4,4±0,02	8,52±0,09	84,6±1,0
Предлагаемый	алюминий	7,0±0,20	4,6±0,02	8,88±0,10	85,1±1,1

Результаты исследований свидетельствуют, что при оттаивании замороженной спермы гидростатическим способом наблюдается сравнительно низкие показатели ее качества и увеличение времени оттаивания. На это, на наш взгляд, повлияло то, что в процессе оттаивания в результате неподвижного состояния воды температура ее вокруг оттаянных гранул резко падает с +40 до 20єС.

Аэродинамический и предлагаемый способы по сравнению с гидростатическим обеспечили более лучшие показатели, как по скорости оттаивания, так и по качеству оттаянной спермы, на достоверную величину (P<0,01 и P<0,001).

Однако следует отметить преимущества оттаивателя с алюминиевым теплоносителем по сравнению с обоими вариантами в том, что полностью исключается риск перегрева спермы, а также возможность вторичного холодового удара из-за перепадов температур. Кроме того, предлагаемый способ оттаивания исключает использование воды и связанных с ее применением технологических затруднений, тем самым сводит к минимуму количество проводимых манипуляций. Предлагаемое устройство можно использовать практически в любых условиях содержания овец, используя для нагрева различные источники тепла.

3.2. Круглогодовое использование высокопродуктивных баранов

Исследованиями отечественных и зарубежных ученых показано, что при обеспечении надлежащих условий кормления и содержания от баранов можно получать сперму высокого качества не только в осенние месяцы, но и в другие сезоны года. Это позволяет значительно повысить интенсивность использования высокоценных производителей в течение года за счет заготовки замороженной спермы вне сезона размножения.

3.2.1. Подготовка баранов и ее влияние на качественные показатели спермы

Для повышения результативности искусственного осеменения овец, независимо от использования свежевзятой, охлажденной или глубокозамороженной спермой, необходимо создавать соответствуюшие условия содержания и кормления баранов-производителей. Если баранов используют для взятия от них спермы с целью длительного хранения, в течение всего года и они после длительного перерыва, то их необходимо заблаговременно подготовить к использованию.

Учитывая это, нами был проведен опыт, в котором выяснили влияние специальной подготовки баранов-производителей и ее продолжительности на качественные показатели спермы и на ее криорезистентность.

Весь период подготовки баранов (40 дней) был разделен на 4 этапа, по 10 дней в каждом. При этом каждый последующий этап сравнивали с первым по всем показателям (табл. 4).



Таблица 4. Криорезистентность и сохранность акросом спермие замороженной-оттаянной спермы баранов на различных этапах подготовки

Этап подготовки	Подвижность спермы, балл	± к подвижности спермиев свежей спермы	Погибло спермиев при замораживании-оттаивании, %	Исследовано спермиев	Из них с неповрежденной акросомой (среди подвижных)
					число	%
Первый	2,7	-4,1	60,3	1000	367	36,7
Второй	3,4	-4,1	54,7	1000	674	67,4
Третий	4,1	-4,7	53,4	1000	852	85,2
Четвертый	4,3	-4,7	52,2	1000	880	88,0
Всего	3,6	-4,4	55,0	4000	2773	69,3

Исследования показали, что подвижность спермиев зависит от подготовки баранов. Так, на втором этапе по сравнению с начальным данный показатель увеличивается на 0,7, на третьем - на 1,4 и к 40-му дню - на 1,6 балла или 59,0%.

В зависимости от продолжительности подготовки баранов изменяется и процент погибших спермиев. На втором этапе подготовки по сравнению с первым он снижается на 5,6%, на третьем - на 6,9 и на четвертом - на 8,1%.

Исследование акросомы показало, что в первые дни подготовки баранов неповрежденной она была лишь у 36,7% подвижных спермиев. С увеличением времени подготовки ее состояние заметно улучшается, и уже на втором этапе этот показатель доходит до 67,4%. На последующих этапах подготовки количество спермиев с неповрежденной акросомой соответственно равняется 85,2 и 88,0%.

Результаты исследований свидетельствуют о том, что показатели семяпродукции баранов-производителей улучшаются пропорционально продолжительности их подготовки. Поэтому использовать производителей в случке или заготавливать от них биологически полноценную сперму для замораживания следует после тщательной подготовки, проводимой в течение 35-40 дней, предусматривающей полноценное кормление и закрепление у них условных рефлексов на искусственную вагину.

3.2.2. Половая активность баранов дагестанской горной породы, количество и качество спермопродукции и ее устойчивость к замораживанию по сезонам года и режимам половой нагрузки

Многочисленные исследования свидетельствуют о возможности получения спермы от баранов, накопления ее в течение всего года и использовании при осеменении овец с хорошим результатом. Однако интенсивность сперматогенеза у баранов в различные сезоны года и режимы использования зависит как от фенотипических, так и от генетических факторов.

Кроме того, многие вопросы, связанные с влиянием сезона года и режима использования на половую активность и качественные показатели спермы баранов разных пород в определенных регионах страны изучены еще недостаточно.

В связи с вышеизложенным нами проведены исследования по круглогодовому использованию баранов дагестанской горной породы в условиях равнинной зоны Дагестана (табл. 5).

Таблица 5. Половая активность и качество спермы баранов по сезонам года

Сезон	Время полового рефлекса, мин.	Свежеполученная сперма	Замороженная-оттаянная сперма
		объем эякулята, мл	подвижность спермиев, балл	концентрация спермиев, млрд/мл	подвижность спермиев, балл	выживаемость при 38єС, час	Сохран. акросом, %	устойчивость к замораживанию, %
Зима	1,54±0,14	0,93±0,07	7,31±0,28	3,08±0,52	4,4±0,03	9,6±0,41	74,3±1,26	60,3±1,09
Весна	1,95±0,17	1,04±0,06	7,15±0,22	3,15±0,44	4,2±0,02	8,4±0,36	80,0±0,71	78,3±0,57
Лето	2,06±0,11	1,15±0,07	7,82±0,13	3,05±0,34	4,0±0,02	8,0±0,34	77,7±0,76	65,3±0,69
Осень	1,22±0,09	1,37±0,06	8,37±0,23	3,65±0,32	4,7±0,03	11,7±0,45	90,2±0,45	86,9±1,09

По результатам исследований установлено что, в условиях равнинной зоны республики бараны дагестанской горной породы проявляют половую активность в течение всего года. Однако наиболее высокой половой потенцией они отличались в осенние и зимние месяцы, а наименьшей - весной и летом, при статистически достоверных различиях (P<0,01).

Снижение половой активности в весенне-летний период можно объяснить влиянием на баранов повышенной температуры окружающего воздуха. Кроме того, шерстный покров у них в весенний период достигает максимальной длины, что вызывает нарушение терморегуляции организма. Однако после стрижки (в начале июня) половая активность полностью восстанавливается и в летние месяцы она достигает приемлемой величины. Поэтому в целях поддержания половой активности баранов в весенний и летний сезоны необходимо стрижку проводить в первые дни мая.

Показатели объема эякулята и подвижности свежевзятой спермы летом и осенью выше, чем в зимне-весенние месяцы. Однако статистически достоверная разница наблюдается только между показателями, полученными осенью и в зимне-весенний период (P<0,01). Уменьшение объема эякулята и снижение подвижности спермиев, видимо, связаны с повышенной влажностью воздуха в эти сезоны (в среднем 84%) и оброслостью баранов.

Концентрация спермиев во все сезоны года находилась на достаточно высоком уровне.

При исследовании замороженной-оттаяннной спермы выявлено, что сравнительно лучшие результаты качества оттаянной спермы получали в осенние месяцы: подвижность спермиев по сравнению с другими сезонами выше на 0,3-0,7 балла или 6,8-17,5%, выживаемость - на 2,1-3,7 часа или 21,8-46,2% и число спермиев с неповрежденной акросомой - на 204-318 или 10,2-15,9% при высокодостоверных различиях (Р<0,001).

Худшими показателями качества отличалась сперма, заготовленная в летний сезон, где подвижность оттаянных спермиев по сравнению с осенним периодом была ниже на 0,7 баллов, выживаемость - на 3,7 часа и процент неповрежденных акросом - на 12,5 (P<0,001). Спермиев с разрушенной акросомой в осенний период составил всего лишь 9,8%, в зимний сезон этот показатель достиг 25,7%. В летний и весенний сезоны число разрушенных акросом среди подвижных спермиев равнялся соответственно 22,3 и 20,0%.

Наилучшей устойчивостью отличалась сперма в осенних эякулятах, где по сравнению с летним и зимним периодами пригодных доз больше на 21,6 и 26,6%. Несмотря на это, сперма, заготовленная и в другие сезоны года, имеет вполне приемлемое качество после оттаивания. Результаты исследований показывают возможность успешного накопления спермы баранов дагестанской горной породы в любой сезон года.

Одним из важнейших факторов, влияюших на биологическую полноценность спермы баранов, является режим их использования. Поэтому для определения оптимального режима использования баранов был проведен опыт на девяти баранах, в 3-х группах по 3 барана в каждой: от баранов I группы получали по 10 эякулятов в неделю (режим 5Ч2); II - по 9 эякулятов (режим 3Ч3); III - по 6 эякулятов (режим 3Ч2). При этом изучены половая активность и основные характеристики спермы (табл. 6).

Выяснено, что показатель активности полового рефлекса был лучше у баранов, используемых с половой нагрузкой 6 эякулятов в неделю. Так, у баранов этой группы по сравнению с баранами, используемыми в режиме 5Ч2, время полового рефлекса была меньше на 0,74 мин, а по сравнению с режимом 3Ч3 - на 0,89 мин, при статистически высокодостоверной разнице (P<0,001).



Таблица 6. Влияние режима использования на активность половых рефлексов и качество спермы баранов

Режим	Время полового рефлекса, мин.	Свежеполученная сперма	Замороженная-оттаянная сперма
		объем эякулята, мл	подвижность спермиев, балл	концентрация спермиев, млрд/мл	подвижность спермиев, балл	выживаемость при 38єС, час	сохранность акросом, %	устойчивость к замораживанию, %
5Ч2	1,32±0,13	0,83±0,06	7,91±0,14	3,00±0,33	4,3±0,02	10,2±0,31	82,1±0,54	70,6±0,64
3Ч3	1,47±0,17	0,94±0,06	7,79±0,17	3,21±0,41	4,1±0,04	9,5±0,37	80,3±0,56	71,2±0,68
3Ч2	0,58±0,12	1,29±0,07	7,82±0,20	3,34±0,53	4,6±0,02	11,3±0,34	88,8±0,44	72,5±0,74

При круглогодовом использовании производителей увеличение садок с 6 до 10 в неделю не приводило к улучшению качественных показателей спермопродукции. При режиме 6 (3Ч2) садок в неделю объем эякулятов по сравнению с режимом 5Ч2 выше на 0,46 мл, общее число спермиев в эякуляте - на 1,82 млрд., а по сравнению с режимом 3Ч3 - соответственно на 0,35 мл и 1,29 млрд., при статистически достоверных различиях (P<0,01).

Показатели качества замороженной-оттаянной спермы баранов при всех режимах находились на достаточно приемлемом уровне. Однако при режиме использования 6 (3Ч2) эякулятов в неделю все образцы были хорошего качества. Подвижность замороженных-оттаянных спермиев при режиме 3Ч2 была выше, чем при режиме 5Ч2 на 0,3 балла или 7,0%, и на 0,5 балла или 12,8%, чем при режиме 3Ч3, при статистически высоко достоверной разнице (P<0,001).

По показателю выживаемости оттаянных спермиев также превосходил режим 3Ч2, где разница в его пользу по сравнению с другими режимами составила 1,1 и 1,8 часа (P<0,01).

Анализ сохранности акросом показал, что при режиме 3Ч2 процент спермиев с разрушенной акросомой составил всего лишь 11,2, а при режимах 5Ч2 и 3Ч3 - соответственно 17,9 и 19,7.

Режимы взятия спермы практически одинаково отразились на устойчивости её к замораживанию.

Таким образом, результаты исследований показали, что из испытанных режимов, при длительном непрерывном использовании баранов-производителей, оптимальным может быть признано взятие 6 (3Ч2) эякулятов в неделю, который лучше обеспечивает накопление необходимого запаса высококачественной спермы при нормальной половой активности баранов.

3.2.3. Половая активность баранов, показатели спермопродукции и ее устойчивость к замораживанию в зависимости от уровня каротина в рационе

Разнообразное полноценное кормление является важнейшим средством обеспечения производителей энергией и питательными веществами, необходимыми для физиологических процессов и производства спермопродукции.

Половая активность, количество и качество выделяемой спермы зависят не только от нормы кормления, но и от состава кормового рациона.

Доказано, что только при полноценном и сбалансированном рационе и при своевременной подготовке бараны-производители в осеменительный сезон выделяют сперму высокого качества в достаточном количестве. Еще более возрастает роль полноценного кормления при интенсивной эксплуатации производителей на протяжении всего года при заготовке от них глубокозамороженной спермы.

Для нормального спермиогенеза, повышения живучести спермиев и половой активности баранов особенно важно обеспечить их достаточным количеством витамина А.

Как источник каротина в рацион животных включают тыкву ярко-оранжевой окраски. Известны достоинства тыквы как сочного витаминного корма. Многие в нашей стране тыкву используют при кормлении крупного рогатого скота и свиней, в особенности самцов-производителей.

Одним из основных преимуществ тыквы то, что при хранении она не теряет содержание каротина, а снижает свой вес вследствие потери воды и сухого вещества.

В связи с вышеизложенным мы сочли необходимым, в собственных экспериментах выяснить действие разного уровня каротина в рационе баранов на их воспроизводительные функции в течение года, выраженные в активности половых рефлексов, количестве и качестве спермы, включая сохранность акросом и устойчивость спермы к замораживанию (табл. 7).

Таблица 7. Половая активность и качественные показатели спермы в зависимости от уровня каротина в рационе баранов

Группа	Время полового рефлекса, мин.	Свежеполученная сперма	Замороженная-оттаянная сперма
		объем эякулята, мл	подвижность спермиев, балл	концентрация спермиев, млрд/мл	подвижность спермиев, балл	выживаемость при 38єС, час	Сохранность акросом, %	устойчивость к замораживанию, %
I	1,25±0,14	1,16±0,08	7,56±0,13	2,78±0,09	3,97±0,05	9,53±0,19	75,7±0,60	68,0±1,57
II	1,07±0,12	1,33±0,10	8,47±0,15	2,92±0,06	4,35±0,06	10,74±0,22	80,6±0,56	74,2±1,29
III	0,52±0,12	1,56±0,06	8,83±0,15	3,19±0,07	4,66±0,06	12,65±0,21	84,9±0,51	91,2±0,71

Увеличение содержания каротина в рационе баранов заметно повлияло на время полового рефлекса. Улучшение этого показателя особенно выражено в III группе, где бараны получали 200 мг каротина тыквы. В этой группе по сравнению с контрольной наблюдалось уменьшение времени полового рефлекса на 0,73 мин, а по сравнению со II-й опытной - на 0,55 мин, при статистически высокодостоверных различиях (P<0,001). Это отразилось и на количественных и качественных показателях спермы. Так, бараны-производители, получавшие 200 мг каротина выделяли в среднем на 0,40 мл или 34% спермы больше, чем бараны контрольной группы, и на 0,23 мл или 17% больше, чем бараны опытной II группы, при статистически достоверных различиях (P<0,001 и P<0,01).

Показатели подвижности спермиев также были выше в III группе, где разница в пользу этой группы по сравнению с контрольной составила 16,8% (P<0,01), а по сравнению со II группой - 4,2% (P<0,01). В группе, получавшей 100 мг каротина концентрация спермиев в эякуляте была на 0,66 млрд. выше, чем в контроле, а в III группе - на 1,76 млрд.

При увеличении содержания каротина тыквы в суточном рационе с 40 мг до 200 мг устойчивость спермы к замораживанию по опытным группам возросла от 6,2 до 23,2%.

Показатели качества замороженной-оттаянной спермы улучшались пропорционально уровню каротина в рационе баранов. При этом увеличение в суточном рационе содержания каротина до 200 мг обеспечило достоверное повышение подвижности и выживаемости спермиев. Так, подвижность спермиев у баранов опытной группы, получавших 200 мг каротина, по сравнению с контрольной повысилась на 17,3%, а в группе, получавшей 100 мг - на 9,6%, разница статистически достоверна (P<0,001). По показателям выживаемости также наблюдается достоверная разница между контрольной и опытными группами, где она составила соответственно 32,7 и 12,6% (P<0,001 и P<0,01). В опытных группах по сравнению с контрольной достоверно увеличился и процент спермиев с неповрежденной акросомой. Особенно эта разница (9,2%) заметна между контрольной и опытной III группой, где процент спермиев с разрушенной акросомой составил лишь 15,1, тогда как в контрольной группе он равнялся 24,3% (P<0,001).

Таким образом, результаты исследований показали, что увеличение уровня каротина в рационе до 200 мг улучшали воспроизводительную функцию и качество спермопродукции баранов. При этом сохранение биологической полноценности замороженной-оттаянной спермы свидетельствует о возможности успешного круглогодичного накапливания спермы от высокоценных производителей.

3.2.4. Использование высокоценных баранов австралийский меринос для замораживания их спермы во внеслучной сезон

Исследования ученых и практика овцеводства свидетельствуют о том, что массовое совершенствование отечественных пород овец должно осуществляться как методами внутрипородной селекции, так и «прилитием крови» импортных животных, обладающих ценнейшими свойствами шерсти и руна, которые хорошо передаются по наследству. К ним, в частности, относятся и австралийские мериносы. С их участием в зоне крайне засушливых степей Прикаспийской низменности выведена одна из лучших отечественных тонкорунных пород - грозненская.

Австралийские мериносы вполне обосновано считаются общепризнанными улучшателями шерстных качеств отечественных тонкорунных пород овец. Подтверждением этого являются результаты многочисленных научных исследований и практического использования австралийских мериносовых баранов в овцеводстве страны, начиная с 1971 года.

При использовании австралийских баранов в нашей стране пошли двумя путями: использование непосредственно в племзаводах и через систему госплемобъединений. Еще одним способом более эффективного и рационального использования импортных высокоценных баранов может быть метод глубокого замораживания и длительного хранения спермы баранов, который открывает перспективу круглогодового накопления спермы от баранов новых для нашей страны или редких и исчезающих пород.

В связи с этим, нами проведены исследования по глубокому замораживанию спермы баранов австралийский меринос. При этом выясняли возможность заготовки замороженной спермы баранов австралийский меринос во внеслучной сезон в условиях Ногайского района Дагестана путем изучения качественных и количественных показателей спермы и ее устойчивости к глубокому замораживанию (табл.8).

Таблица 8. Показатели спермопродукции баранов австралийский меринос

Месяц	Средний объем эякулята, мл	Объем взятой спермы, мл	Подвижность спермиев, балл	Концентрация спермиев, млрд/мл	Устойчивость к замораживанию, %
Январь	1,36±0,07	188,8	7,64±0,07	3,60±0,06	87,4±2,56
Февраль	1,31±0,06	157,2	8,12±0,07	3,56±0,07	88,3±2,73
Март	1,22±0,05	158,6	8,44±0,06	3,47±0,06	85,8±2,90
Апрель	1,23±0,07	156,2	8,31±0,07	3,21±0,06	84,5±3,00
Май	1,30±0,06	161,2	8,22±0,07	3,35±0,08	82,0±3,18
Июнь	1,35±0,08	164,7	7,35±0,06	3,26±0,07	82,3±3,20

Установлено, что объем спермы в среднем был на одинаковом уровне, с некоторым снижением в весенние месяцы, разница статистически недостоверна (P>0,05). Концентрация спермиев в зимних эякулятах была достоверно выше (P<0,01), чем в весенних (апрель, май) и летних (июнь), соответственно на 0,39; 0,25 и 0,34 млрд/мл. Подвижность свежевзятой спермы выше в марте и апреле, чем в январе и июне, на 10-15% при достоверной разнице (P<0,01). Это можно объяснить влиянием природно-климатических условий региона, где в зимние месяцы влажность воздуха составляла в среднем 84%, а в июне уже максимальная температура воздуха доходила до +34єС.

Все же результаты двухлетних опытов свидетельствуют о том, что качественные и количественные показатели спермы баранов, несмотря на определенные изменения по месяцам внеслучного сезона, остаются на достаточно высоком уровне и отвечают необходимым требованиям.

Изменения устойчивости спермы к замораживанию в зависимости от месяца его накопления было незначительным, разница составила от 1,2 до 6,3%, Наблюдалась тенденция к снижению устойчивости спермы к замораживанию в весенние месяцы и в июне (P>0,05).

Проведенные исследования показали, что сперму высокоценных импортных австралийских баранов с успехом можно замораживать и накапливать в течение внеслучного сезона, а использование заготовленной спермы таких баранов при осеменении овец позволит значительно ускорить пополнение стад высокопродуктивными животными.

...