Наукові досягнення лабораторії відтворення свиней інституту тваринництва НААН

Размещено на http://www.allbest.ru//

Наукові досягнення лабораторії відтворення свиней інституту тваринництва НААН

Мартинюк І. М. к. с.-г. н.,

Стаття присвячена короткому аналізу розвитку досліджень в справі вивчення фізіології розмноження свиней. Викладено дані досягнення лабораторії відтворення свиней з моменту її існування і до теперішнього часу. Показана суттєва роль вчених в теоретичному обґрунтуванні і технологічному оснащенні методів наукового пошуку в фізіології розмноження і штучного осіменіння свиней.

Ключові слова: наукові розробки, штучне осіменіння, свинарство.

відтворення свиня розмноження

Сучасне тваринництво розвинених країн залежить від наукових досягнень в галузях відтворення і штучного осіменіння, селекції і розведення, годівлі і технології утримання тварин, ветеринарного забезпечення, тощо. Від їх рівня залежать об'єми і якість виробництва продукції.

Пришвидшити і забезпечити постійний прогрес в цих галузях можуть тільки талановиті вчені. Починаючи із 1960 р. розпочинається період найбільшої творчої активності вчених тоді Інституту тваринництва Лісостепу і Полісся України. Свій вклад в галузь біотехнології відтворення та штучного осіменіння свиней внесли провідні науковці: Сергій Іванович Сердюк, Анатолій Андрійович Бєліков, Марія Миколаївна Ткачук, Олександра Петрівна Зверєва та інші.

Метою досліджень є вивчення доробку вчених лабораторії відтворення Інституту тваринництва НААН в галузі штучного осіменіння свиней.

Матеріали і методи досліджень. Методичний підхід застосовувався на вивчені архівних матеріалів установи, друкованих матеріалів звітного характеру та наукових праць. Теоретико-методологічну основу дослідження складають принципи науковості та комплексного підходу до вивчення фактичного матеріалу. Застосовано загальнонаукові (аналіз, класифікація) та історичні (порівняльно - історичний) методи.

Результати досліджень. Активне впровадження у 60-х роках ХХ ст. методу штучного осіменіння тварин у великих племінних господарствах країни забезпечило стрімкий розвиток галузі свинарства, що, в свою чергу, викликало потребу у подальших наукових дослідженнях з цього питання. Тому у 1972 р. у складі лабораторії біології розмноження та штучного осіменіння сільськогосподарських тварин Інституту тваринництва Лісостепу і Полісся України (зав. лабораторії Ф. І. Осташко) було створено сектор з відтворення свиней під керівництвом доктора ветеринарних наук С. І. Сердюка, який очолював його з 1972 до 1990 рр. Колектив сектору складався з 2 старших наукових співробітників А. А. Бєлікова,

В. Й. Вишневського та молодших науковців М. Н. Ткачук та О. П. Зверєвої. Освоювалися нові методи, розширювалася тематика досліджень, як наслідок, у 1977 р. лабораторію перетворено у відділ біології розмноження та штучного осі- меніння сільськогосподарських тварин на чолі з доктором біологічних наук Ф. І. Осташко. До складу відділу увійшли вже дві лабораторії, однієї з них була лабораторія відтворення свиней [1].

Треба згадати ім'я доктора ветеринарних наук Сергія Івановича Сердюка, яким створено школу репродуктології у галузі свинарства. Під керівництвом професора захистили кандидатські дисертації А. А. Бєліков, І. М. Величко, М. М. Ткачук, Т. М. Маковецький, М. Ф. Дяченко, В. М. Трубаєв, Ю. Г. Богомолов, О. І. Темір, Г. В. Школіна, В. І. Тищенко. Наукові розробки вчених сприяли подальшому розвитку штучного осіменіння свиней.

Перші успішні результати по зберіганню сперми кнурів при температурі близько 0 °С в середовищі з хелатоном (трилоном Б) отримала А. П. Волосевич (1962-1963 рр.). Вона встановила, що додавання хелатону до складу середовища покращує виживаність сперміїв. Продовженням дослідів з додавання до середовища хелатону (С. І. Сердюк, А. А. Бєліков, 1964 р.) стала розробка глюкозо - хелато-цитратно-жовткового середовища (ГХЦЖ -У) для розбавлення і зберігання сперми кнурів при понижених плюсових температурах +6-10 °С. Підсумком цих досліджень став захист у 1969 р. дисертаційної роботи А. А. Бєлікова [2].

Виживаність розрідженої сперми в середовищі, показники заплідненості, у величезній мірі визначається санітарним станом сперми, яка застосовується для штучного осіменіння. Тому у 1969-1970 рр. І. М. Величко були проведені досліди з санації сперми кнурів за допомогою антибіотиків. Ученим було встановлено, що оптимальною дозою тетрацикліну для виживаності сперміїв є 10 тис. ЕД. на 100 см3 розрідженої сперми. Проведеними бактеріологічними дослідженнями доведено, що ця кількість антибіотиків у 4-7 разів знижує ступінь мікробної контамінації, підвищує виживаність сперміїв та її запліднюючу здатність (І. М. Величко).

Від величини доз сперми, що застосовуються для штучного осіменіння свиней, в значній мірі залежить раціональне використання кнурів-виробників. Досліди проведені у 1972 р. М. М. Ткачук були направлені на вивчення раціонального дозування сперми кнурів за кількістю сперміїв у об'ємній дозі. Вченою було встановлено, що при штучному осіменінні свиней розрідженою спермою висока заплідненість і плодовитість маток досягається при введенні 50 -100 см3 сперми із наявності у дозі 2 млрд.

У великих свинарських господарствах статеве навантаження на кнурів триває цілорічно тривалий час, що в свою чергу відображається на якості сперми. Це виробниче питання потребувало додаткових досліджень. У 1972 р. В. М. Трубаєвим обґрунтовано режими використання кнурів та вплив сезону року на їх спермопродукцію. Вченим встановлено, що при режимі використання кнурів один раз у 2 дні заплідненість становила 80 %, при 10 поросятах на опорос. З'ясовано, що активність сперміїв в еякулятах кнурів, отриманих в літні місяці, знижається, але на об'єм і концентрацію сперми дорослих кнурів сезон року не впливає.

Успішне осіменіння свиней транспортованою спермою стало можливим після розробки і удосконалення середовища для збереження сперми за температури +6-10° С, тому в 1972 р. розроблено і впроваджено у виробництво організацію штучного осіменіння свиней транспортованою спермою через племобєднання на відстань більше 200 км, в ті господарства, які не мали пункту штучного осіменін- ня і використовували сперму завезену з інших господарств. Для транспортування сперми використовували термовалізу, яка дозволяла підтримувати у ній необхідну температуру (+6-10 °С або +16-20 °С), (С. І. Сердюк, Ю. Б. Головко,. А. А. Бєліков, О. П. Волосевіч, 1972 р.) [3].

Розробка співробітниками лабораторії відтворення свиней середовища (ГХЦЖ -У) і термоса (ТС-3) для транспортування сперми дало можливість у 1972-1974 рр. Ю. Т. Богомолову застосувати і впровадити маршрутно-кільцеву систему організації штучного осіменіння свиней. Згідно якої у господарствах з невеликою кількістю свиноматок штучне осіменіння проводилося транспортованою спермою кнурів, яких утримували на станціях чи у племпідприємствах. Водій машини був одночасно і техніком зі штучного осіменіння. При використанні цієї системи заощаджувалась зарплатня працівника, який виконував функцію техніка. Не було потреби застосовувати у кожному господарстві пункти штучного осіме- ніння.

Впровадження імуногенетичного методу дозволяло надійно встановити походження потомства за батьком та оцінювати результати досліджень з використання змішаної сперми при штучному запліднені тварин. Працюючи над цим питанням у 1975 р. Т. В. Маковецький встановив, що при осіменінні свиноматок змішаною спермою різнопорідних кнурів (велика біла, уєльська та ландрас), коли у дозі для осіменіння утримується однакова кількість активних сперміїв кожного кнура, переважно народжуються поросята від кнурів, чужої, генетично більш розрізненої породи.

Наявність в препуциальному мішку кнура дивертикула, сприяє появі на його слизовій оболонці вмісту великої кількості мікробів. Це в свою чергу негативно впливало на виживаність сперми та її запліднюючу здатність, тому у 1975 р. вченими удосконалено спосіб асептичного одержання сперми кнурів (С. І. Сердюк, А. А. Бєліков, В. С. Іванов). Використовувався одноразовий поліетиленовий спермоприймач та поліетиленова діафрагма, яка встановлювалася на вихідному отворі і фіксувалася гумовими кільцями на штучній вагіні. Цей спосіб дозволяв зменшити контамінацію сперміїв мікроорганізмами [4].

Контакт маток з кнурами розглядає кнурів як біостимуляторів охоти у свиноматок. Проведеним у 1982 р. дослідженням встановлено, що при візуальному контакті з кнурами у свиноматок в стані охоти посилюється скорочувальна активність мускулатури шийки матки, що підвищує заплідненість тварин при штучному осіменінні на 3-4 %. Заплідненість і багатоплідність свиноматок при однократному осіменінні знаходяться на однаково високому рівні, незалежно від статевої охоти (С. І. Сердюк, М. Ф. Дяченко, 1982 р.).

Наукові розробки вчених широко впроваджувались у виробництво. Так, О. І. Темір у спеціалізованих свинарських господарствах проводила роботу з осіменіння свиней мінімальними дозами сперми 50-80 см3, з використанням приладу ПОС-7 та встановила його високу ефективність. Заплідненість при цьому становила 87,5 %, багатоплідність 10,1 поросяти на опорос. Підсумком її роботи став у захист у 1989 р. дисертаційної роботи.

У тому ж 1989 р. було завершено дослідження з вивчення фізіологічних аспектів запліднюючої здатності свиноматок при штучному осіменінні та надано обґрунтування оптимальних строків та кратності осіменіння свиней, які забезпечують високу заплідненість свиноматок. Тема дисертаційної роботи Г. В. Школіної полягала у виявлені оптимальних строків і кратності осіменіння свиноматок. Ученою було встановлено, що найбільша вірогідність малоплідних опоросів відмічалася у свиноматок при однократному штучному осіменінні через 10 і 34 год. від початку охоти, а найменша - через 22 год.

Істотний вплив на якість сперми надає режим статевого використання кнурів. Якісні показники сперми впливають на кількість отриманих спермодоз, що у свою чергу дає можливість збільшити кількість свиноматок яких можна осімени- ти.

Наукова новизна дисертаційної робота В. І. Тищенко полягала у вивченні режимів статевого використання кнурів. Він встановив, що при цілорічному одержані сперми від кнурів з інтервалом у 2 дні, від кожного плідника можна одержати 87-105 еякулятів, в яких міститься від 696 до 801 спермодози, а при використанні кнурів при режимі одна садка через 4 дні можливо отримати 71-73 еякулята, що містять 710-864 дози. У 1993 р. В. І. Тищенком захищено дисертаційну роботу та присуджено ступінь кандидата сільськогосподарських наук.

Для оцінки визначення концентрації сперми кнурів застосовувався метод при якому використовувалась камера Горяєва. Вона мала свої недоліки, тому для більш об'єктивної оцінки у 1963 р. було розроблено оптичний стандарт, як найпростіший метод визначення концентрації. Він відповідав оптичній густині сперми кнура з концентрацією сперміїв 5 млн /см3 (С. І. Сердюк) [5].

Поліпшення використання кнурів-плідників вимагало удосконалення методу одержання сперми, тому за допомогою інженера ВКТБ, УНДІМСХ Н. Т. Капрельянса у 1984 р. розроблено станок для одержання сперми від кнурів ССХМ- 2, який відповідав ветеринарно-санітарним вимогам та був довговічним у використанні. Також разом з співробітниками ВКТБ УНДІМСГ Н. Т Капрельянсом, Н. С. Чернишовим розроблено термостат ТЕ-3 на базі побутового холодильника з вбудованим електронним блоком та термоконтакторами при допомозі яких встановлювалася необхідна температура для збереження сперми кнурів [7].

У 1966 р. для штучного осіменіння свиней нефракційним методом розроблено прилад ПОС-5, який порівняно з пристроєм УЗК-5 для фракційного методу осіменіння був не скляний, а виготовлений з поліетилену високого тиску не токсичного для сперміїв (С. І. Сердюк, А. А. Бєліков). У 1968 р. розроблено термос для транспортування сперми кнурів ТС-3 (Ф. І. Осташко, С. І. Сердюк). Пройшов випробування на племсвинокомплексі „Слобожанський” у 1988 р. одноразовий прилад для осіменіння свиней ПОС-7 (С. І. Сердюк, А. А. Бєліков, О. І. Темір). Це був удосконалений прилад ПОС-5, з новою конструкцією кінцевої частини катетера багатократного використання і ємності для сперми одноразового використання. Цей прилад забезпечував високу ефективність осіменіння тварин малими дозами сперми [8].

Технологія утримання кнурів на свинокомплексах не давала можливість проводити моціон тваринам, що приводило до вибракування понад 70 % кнурів через захворювання кінцівок. Рішенням цього питання стала у 1987 р. розробка тренажера для активного моціону кнурів (С. І. Сердюк, М. М. Ткачук). Це була стаціонарна установка, працюючим органом якої була транспортувальна стрічка, яка приводилась у дію за допомогою електродвигуна та допомагала підвищити фізичні навантаження у кнурів і позитивно впливала на відтворювальні функції тварин.

Збереження генетичного матеріалу (сперми) висококласних виробників потребувало розробки методики заморожування сперми в рідкому азоті. Тому у 1987 р. співробітниками лабораторії відтворення свиней було розпочато досліди з розробки методу тривалого зберігання сперми кнурів у глибоко замороженому стані (С. І. Сердюк, О. П. Зверева, А. А. Бєліков). Заморожування сперми здійснювалось на фторопластовій пластині з об'ємом гранул 0,2 см3 та режимом заморожування зі швидкістю 1-2 °С/хв. починаючи за температури мінус -7 °С до - 58-60 °С. В подальшому проводилось занурювання у рідкий азот за температури -196 °С. Кріофілактиком при цьому був гліцерин 4 %. Показники заплідненості після осіменіння свиноматок розмороженою спермою становили: від 20 до 62,5 %, багатоплідність - 7,9-9,1 поросяти на опорос [9].

У 1992 р. у лабораторію виробництва свинини увійшла група з відтворення свиней, яку очолив А. А. Бєліков. У цьому ж році було продовжено досліди з раціонального дозування сперми кнурів. Вивчалася якість заплідненості при введені свиноматкам 85 см3 сперми з утриманням у дозі 2,5-3 млрд. активних сперміїв. Заплідненість при цьому становила 85,7 % і було одержано 9,6 поросяти на опорос. Продовжувалися досліди з заморожування сперми кнурів. На базі Інституту тваринництва УААН було створено банк сперми замороженої в гранулах (А. А. Бєліков, О. Г. Наріжний, 1992 р.). Частину цієї сперми було направлено та використано у Єлізаровському районі Камчатки, при цьому запліднювальна здатність свиноматок становила 74,6 % і було одержано 9,4 поросяти на опорос [10].

Відомо, що спермії передають спадкову інформацію, яка міститься в ДНК, тобто від батька до майбутнього зародка, тому вивчення кількісних показників сперміїв, частоти дефектів будови їх мало велике значення для оцінки якості сперми і плодючості кнурів.

Так, у 1998 р. було розроблено інтерференційно-мікроскопічний метод оцінки якості сперми кнурів (В. С. Васильєв, А. А. Беліков, Т. М. Очковська,

І. М. Мартинюк). Для оцінки цього метода використовувався інтерферіційний мікроскоп за допомогою якого досліджували морфологію сперміїв, а також показників які характеризують якість сперміїв і запліднюючу здатність при розріджені різними середовищами, визначали розміри, суху масу головок та частоту дефектів будови сперматозоїдів. В дослідах встановили, що при розбавлені сперміїв, з підвищенням ступеня розрідження підвищувалася суха маса сперміїв і частота дефектів за рахунок багатокомпонентності середовища. Серед розбавників, що досліджувалися за дією на якість сперміїв найкращим виявився глюкозо -хелато- цитратний розбавник (ГХЦ-У) [11].

Сперма є сприятливим середовищем для розвитку мікроорганізмів, у тому числі і грибів, які своїми продуктами життєдіяльності негативно впливають на спермії, знижуючи їх виживаність та запліднюючу здатність.

Науковий пошук, який спрямовано на розробку сучасних ефективних та недорогих способів деконтамінації й асептичного отримання сперми, провела О. С. Мірошнікова, під керівництвом головного наукового співробітника А. А. Бєлікова, її дисертаційна робота була присвячена вирішенню цього питання.

На протязі 2005-2006 року О. С. Мірошниковою вивчалася мікотична забрудненість сперми кнурів, приміщень (манежу, мийної, лабораторії) та було встановлено видовий склад міксоміцетів, який зустрічається в спермі кнура. Визначено виживаність сперміїв кнурів за температури +38 °С та 16-18 °С в залежності від кількості грибних елементів. Показники абсолютної виживаності зразків сперми за температури +38 °С контамінованими грибками були меншими від контрольних (Р> 0,999). Для зменшення мікробної та мікотичної забрудненості сперми кнурів О. С. Мірошніковою у 2009 р. було запропоновано корисну модель штучної вагіни для отримання сперми від кнурів [12].

На початку ХХІ ст. робота науковців була спрямована на пошук нових шляхів підвищення продуктивності тварин. Так, у 2000-2006 рр. А. А. Бєліковим спільно зі співробітниками Харківського національного технічного університету сільського господарства ім. В. П. Василенка (М. Л. Лісиченко, А. В. Столяров), Харківського національного університету ім. В. М. Каразіна (В. Г. Шахбазов), Науково-дослідного інституту лазерної біології і медицини (В. А. Грабіна, А. М. Коробов) вперше проведено дослідження щодо застосування лазерного випромінювання. Вивчено біоенергетику організму молодняку і лазерної стимуляції, прогнозування охоти у свиноматок, розроблено лазерну технологію активізації сперми кнурів-плідників, а також прилади для проведення лазерного випромінювання. Технологія збільшення ефективності штучного осіменіння на основі застосування низько енергетичного лазерного випромінювання дала можливість збільшити імовірність осіменіння свиноматок на 9,6+0,8 %, збільшити кількість поросят у гнізді при опоросі на 4,5+0,3 %, збільшити біоенергетичні показники одержаного молодняку на 28,6 %, забезпечити ріст живої маси від народження до опоросу на 8,3 % в залежності від генетики тварин [13].

Чимало видатних науковців А. В. Квасницький (1958 р.), С. І. Сердюк (1964 р. ), В. Ф. Коваленко (1988 р.), А. А. Бєліков (2006 р.) та інші зробили вагомий внесок у розробку методу штучного осіменіння. Разом з тим, він не позбавлений деяких проблемних моментів, вирішення яких підвищать його результативність. Тому дисертаційна робота І. М. Мартинюк була пов'язана з питанням штучного осіменіння свиней. На протязі 2010--2013 рр. проводились дослідження щодо комплексної порівняльної оцінки методів отримання сперми від кнурів. Було виявлено відмінності за об'ємом, концентрацією, кількістю сперміїв в еякуляті залежно від методу її отримання. Установлено, що витрати коштів і робочого часу на отримання сперми на штучну вагіну більше на 8 грн. 25 коп. і на 42 хв. порівняно з мануальним, що дає змогу отримати спермопродукцію від кнурів з найменшими витратами. Завдяки цим дослідженням науково обґрунтовано й експериментально доведено доцільність застосування вдосконалених методів спрямованого добору кнурів до раннього використання, оцінки їх сперми та модернізовано засоби для штучного осіменіння свиноматок, як базову основу підвищення ефективності відтворення і селекції. Результатом цієї роботи став захист у 2013 р. дисертаційної роботи та присвоєно науковий ступінь кандидата сільськогосподарських наук.

За останні роки І. М. Мартинюк (2015-2017 рр.) вивчалися питання впливу абіотичних факторів на біологічні характеристики статевих клітин кнурів; рівень заплідненості свиноматок за різного об'єму вводимої розрідженої сперми; рівень заплідненості та багатоплідності свиноматок залежно від кратності осіменіння у різні пори року. Всі ці дослідження спрямовано на підвищення ефективності методу штучного осіменіння свиней та впровадження їх у виробництво [14].

Висновок

Отже, досліджуваний період наукового пошуку лабораторії відтворення свиней характеризувався якісними змінами, що сприяли успішному розвитку методу штучного осіменіння. Вчені розробляли Державні стандарти, приймали учать у виставках народного господарства, проводили конкурси зі штучного осіменіння свиней. Розробки захищені авторськими свідоцтвами та патентами.

Бібліографічний список

Кунец В. В. Відділ біотехнології репродукції сільськогосподарських тварин: історія, вчені, досягнення (історичний нарис) / НААН, Інститут тваринництва, В. В. Кунец. - Харьков, 2013. - С. 60-61.

Беликов А. А. Совершенствование метода хранения спермы хряков и техники осеменения свиноматок / А. А. Беликов // Тезисы докладов 2 й обл. науч. - тех. кон. молод. ученых и специалистов сельского хозяйства. - Харьков, 1969. -С. 63-64.

Беликов А. А. Осеменение свиней транспортированной спермой /

А. А. Беликов // Свиноводство. - 1967. - № 8. - С. 28-30.

Сердюк С. И. Микрофлора спермы и воспроизводительные функции маток / С.И. Сердюк, А. А. Беликов, В. С. Иванов / Свиноводство. - 1975. - № 2. -

С. 10-11.

Сердюк С. И. Искусственное осеменение свиней / Сердюк С. И. - Москва: Колос, 1970. - С 82-83.

Сердюк С. И. Искусственное осеменение в промышленном свиноводстве / Сердюк С. И. - Москва: Колос, 1977. - С. 3-58.

Сердюк С. Чучело для получения спермы / С. Сердюк, А. Беликов,

Дяченко // Свиноводство. - 1984. - № 11. - С. 27-28.

Сердюк С. І. Прилад для штучного осіменіння свиней / С. І. Сердюк,

А. А. Бєліков // Вісник с.-г. науки. - Київ- 1966. - № 3. - С. 77.

Сердюк С. И. Исследования по замораживанию спермы хряков /

С. И. Сердюк, А. А. Беликов // Теория и практика воспроизводства с. -х. животных: тез. докладов к науч.-произв. конф. по теории и практике воспроизводства с.- х. животных (дек. 1972 г.) / ВАСХНИЛ ЮО, НИИ животноводства Лесостепи и Полесья УССР. - Харьков, 1972. - С. 81-83.

Размещено на Allbest.ru