Прогнозирование молочной продуктивности крупного рогатого скота по активности ферментов крови

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Прогнозирование молочной продуктивности крупного рогатого скота по активности ферментов крови

А.Г. Кудрин

Рассматриваются корреляционные связи между активностью ферментов сыворотки крови и признаками продуктивности у крупного рогатого скота. Обсуждается возможность и эффективность использования показателей активности ферментов крови на ранних этапах онтогенеза в качестве маркерных признаков при селекции животных и прогнозировании молочной продуктивности.

FORECAST OF MILK PRODUCTIVITY OF CATTLE ACCORDING TO ACTIVITY OF BLOOD ENZYMES

A.G. Kudrin

The correlations between activity of blood serum enzymes and determinants of cattle productivity were considered. It was shown, that positive correlations between activity of blood serum enzymes and milk productivity permit to rise the effectiveness of animals selection during the resultant action of biological catalyzer particularly. The possibility of use of indices of enzymes activity at the early stages of ontogenesis as marker determinant for the animals breeding and forecast of milk productivity was discussed.

В настоящее время разработаны эффективные приемы селекции животных по биохимической индивидуальности особей. Эти методы позволяют отбирать среди лучших фенотипов лучшие генотипы уже на ранних стадиях развития, что может быть использовано в качестве дополнительных критериев к сложившимся в зоотехнической практике методам и приемам селекции и разведения молочного скота. Как известно, продуктивность животных обусловлена интенсивностью обменных процессов, и в этом отношении значительный интерес представляют ферменты крови (1). Показано, что действие генов во многих случаях осуществляется через посредство ферментов.

По данным проведенного нами корреляционного анализа содержания ферментов в сыворотке крови коров плановых пород Северо-Запада Российской Федерации, взаимосвязь по активности аланинтрансферазы (АЛТ), аспартаттрансферазы (АСТ), щелочной фосфатазы и амилазы между полусестрами по отцу составляет соответственно 0,27; 0,40; 0,45 и 0,21, что отражает средний и высокий уровень наследуемости этих показателей у взрослых животных. У телок аналогичная взаимосвязь между ферментами сыворотки крови, во-первых, была очень высокой, а во-вторых, находилась в прямой зависимости от молочной продуктивности животных по первой лактации. Следовательно, активность ферментов сыворотки крови может служить тестом при отборе животных по генотипу.

Наследственную информацию, закодированную в генах, можно рассматривать в качестве программы, определяющей структуру ферментов и других белков, синтезирующихся в организме животных, что отражает генотипические особенности последних. Более того, физиологические и продуктивные признаки или же отклонения в виде тех или иных аномалий определяются различиями в синтезе ферментов, белков и других биологически активных веществ, а генетические системы контролируют пути метаболизма (2). Так, при образовании молока фазы секреторного цикла клеток альвеолярного эпителия катализируют оксидоредуктазы и фосфатазы, обеспечивающие последний энергией и осуществляющие транспортирование сырья и секрета. В целом же процессы образования молока регулируются нейрогуморальными факторами.

Метаболический профиль крови можно рассматривать как объективный критерий оценки эффективности гибридизации, а также степени адаптации животных к условиям промышленной технологии (3). Многие исследователи предполагают возможность корреляционной взаимосвязи между продуктивностью животных и активностью ферментативных систем. Однако имеющиеся экспериментальные данные по этой проблеме разрознены, отрывочны и зачастую носят противоречивый характер. Коэффициент корреляции (r) между активностью ферментов переаминирования (катализируют перенос аминогрупп с аминокислоты на кетокислоту и имеют в качестве активной простетической группы производное витамина В6 -- фосфопиридоксаль) и надоем молока у лактирующих коров составляет по разным данным 0,26-0,90. Выявленные различия по активности этих ферментов определяются характером обменных процессов, протекающих с неодинаковой интенсивностью у коров с разной молочной продуктивностью (4).

В целом между биохимическими показателями ферментов сыворотки крови животных и молочной продуктивностью наблюдаются положительные корреляции, однако объективно судить о взаимосвязи между этими признаками можно лишь на основании ряда факторов -- физиологических показателей, сезона года, условий кормления и содержания (5-7). Например, показано, что тип конституции и индивидуальные различия по биохимическим показателям оказывают существенное влияние на характер этой взаимосвязи (8, 9). Коэффициент корреляции между активностью глутаминтранспептидазы, альдолазы и щелочной фосфатазы, с одной стороны, и молочной продуктивностью, с другой, составляет 0,23-0,27 (10). Напротив, активность a-гидроксибутиратдегидрогеназы (a-ГБДГ), аланинтранспептидазы (АЛП) и лактатдегидрогеназы (ЛДГ) значительно уменьшается при увеличении надоев молока и стабилизируется, когда продуктивность животных снижается (11). Активность каталазы крови отрицательно коррелирует с надоем (r = -0,24?-0,35) и положительно -- с содержанием жира в молоке (r = 0,12?0,48) (8). Сравнение динамики этих показателей позволяет охарактеризовать окислительные процессы в организме: спад активности каталазы в последние месяцы перед запуском коров связан с повышением в дальнейшем продуктивности.

По данным электрофоретического анализа наследования уридинмонофосфатсинтазы, участвующей в синтезе ДНК и РНК, молочная продуктивность за лактацию у коров, гетерозиготных по этому ферменту, оказалась на 7,5 % выше, чем у доминантных гомозиготных особей (13). Наблюдаемые у животных различия при электрофорезе ферментов крови связаны с преобразованием генетико-биохимических систем адаптации, контролирующих связи между внутренней и внешней средой организма.

На коровах голштинской и черно-пестрой пород, в том числе наследственно сходных особях, показано, что эффективность отбора по концентрации в сыворотке крови различных ферментов (АЛТ, АСТ, щелочной фосфатазы и амилазы) существенно возрастает в случае их суммарного действия (14, 15). Функциональные биохимические блоки, степень их комплементарного взаимодействия и интеграции в сложные системы жизнеобеспечения определяют молочную продуктивность каждого животного в сложившихся условиях содержания (16).

В настоящее время накоплено достаточно много данных о возможности раннего прогнозирования продуктивности молочного скота (15, 17-26). При этом селекция животных по нескольким метаболитам крови оказалась эффективнее, чем по родословной. Отмечено, что эффективность отбора телок черно-пестрой и голштинской пород с учетом активности АСТ в сыворотке крови в период лактации составляет по надою за 305 сут первой лактации 27-39 % от таковой по продуктивности; при одновременном отборе животных как по активности аспартаттрансферазы, так и по родословной эффективность селекции значительно возрастает (20). Отбор молодняка в раннем возрасте по четырем-шести биохимическим показателям крови эффективнее, чем селекция по происхождению, а отбор в возрасте 6-9 мес по одному из показателей неэффективен.

Высокая эффективность отбора по нескольким показателям объясняется тем, что функции, которые выполняют различные компоненты крови в организме, обеспечивая нормальное течение обменных процессов и функционирование всех органов и систем, изменяются неадекватно изменению какого-либо из показателей продуктивности (2).

С активностью ферментов крови связаны и параметры развития животных. Так, выявлена положительная взаимосвязь между активностью АЛТ, АСТ, каталазы и интенсивностью роста (живой массой) молодняка в онтогенезе -- r = 0,37ё0,64, причем более тесная корреляция отмечена у помесных животных. В возрасте до 6 мес можно успешно прогнозировать интенсивность роста по ферментному профилю крови, так как у растущего молодняка активность энзимов наиболее высокая, например, тесная взаимосвязь между активностью ферментов переаминирования (АЛТ и АСТ) и живой массой выявлена у бычков мясных пород (21-26).

Таким образом, продуктивность крупного рогатого скота тесно связана с показателями ферментов крови. У молодняка на раннем этапе онтогенеза с учетом биохимической индивидуальности возможен успешный прогноз будущей продуктивности. Метаболиты при использовании их в качестве возможных тестов при селекции животных должны соответствовать следующим требованиям (2): генетическая обусловленность и непосредственное участие в синтезе; относительно невысокая изменчивость; высокая наследуемость и возрастная повторяемость в процессе онтогенеза; достоверная корреляционная связь между показателями исследуемого метаболита и продуктивности.

прогнозирование молочный продуктивность скот

Литература

1. ПереверзевД.Б., МещеряковР.К. Биохимические показатели крови холмогорских и холмогор голштинских телок. В сб.: Селекция, кормление, содержание сельскохозяйственных животных и технология производства продуктов животноводства. Тр. ВНИИплем. М., 1998: 49-52.

2. ЖебровскийЛ.С., КомиссаренкоА.Д., МитютькоВ.Е. Прогнозирование молочной продуктивности крупного рогатого скота. Л., 1980.

3. ЛебенгарцЯ.З. Динамика обмена веществ и продуктивность холмогорского помесного (холмогорская голштино-фризская) крупного рогатого скота. Вест. с.-х. науки, 1985, 10: 113-120.

4. ЕлецкаяЖ.Я. Связь ферментов сыворотки крови коров с молочной продуктивностью. В сб.: Генетика и селекция животных на Дону. Ростов-на-Дону, 1987: 30-33.

5. БерезкинаЛ.М., ПоповаЮ.П. Связь биохимических показателей крови у коров с молочной продуктивностью. В сб.: Использование интерьерных показателей в селекционно-племенной работе. Тр. ВНИИРГЖ. Л., 1982

6. КарыбаевД.К., КацоваЛ.Б., ТулебаевБ. Физиолого-биохимический статус алатаусских коров в связи с уровнем секреции молока. Мат. VIII Всес. cимп. по физиологии и биохимии лактации, посвященного 100-летию со дня рождения проф. Г.И. Азимова. М., 1990, 1: 76-77.

7. Тютюнников А.В. Активность ферментов аспартат- и аланинаминотрансферазного локусов в связи с молочностью и жирномолочностью коров. Науч. тр. Калужского филиала МСХА им. К.А. Тимирязева. Калуга, 1993, 1: 114-119.

8. ТогонидзеТ.М. Взаимосвязь биохимических показателей крови с молочной продуктивностью у коров разных типов конституции. В сб.: Использование интерьерных показателей в селекционно-племенной работе. Л., 1982: 18-23.

9. РедькинП.С., АлександроваГ.М., ВсякихА.С. Динамика активности МДГ, ЛДГ и их множественных форм в онтогенезе коров костромской породы. Тез. докл. Всес. симп. (26-28 сентября 1989 г.). Киев, 1989: 126.

10. BullaJ., CibulaM., SarvasovaE. Aktivita enzymo v a koncetracia metabolitov v krvi dojnic slovenskeho strakateho a ayrshirskeho plemena. Ved. Prace Vysk. Ustavu Zivocisnej Vyroby c Nitre, 1984, 21: 117-124.

11. Timet D., EmanovicD., HerakM. Aktivnosti nekih enzima u krivi krava u laktaciji kao pokazatlji stanja u njihavu metabolizmu. Izvjesca sa 10 Znastvene konf. Veterinarska medicina i biotehnika. Zagreb, 1985: 83-85.

12. ГирнюсБ. Биохимические показатели коров различного генотипа и их взаимосвязь с молочной продуктивностью. Тр. Литовского НИИ ветеринарии и Литовской ветеринарной академии. Вильнюс, 1986, 10: 65-70.

13. ShanksR.D., RobinsonI.L., H e a l e y M.H. Productive and reproductuve perfomance of cattle heterozygous for deficiency of uridine monophosphate synthase. 3 World congr. on genetics applied to livestock production. USA, Lincoln, 1986, II: 78-83.

14. КудринА.Г. Эффект отбора высокопродуктивных голштинских коров по ферментным тестам крови. Докл. РАСХН, 2001, 1: 38-39.

15. КудринА.Г. Ферменты сыворотки крови как прогнозирующий фактор продуктивности у коров. С.-х. биол., 2001, 4: 45-49.

16. ДмитриевВ.Б., БойковЮ.В., РешетоваТ.В. Стратегия отбора в молочном скотоводстве. В сб.: Современные методы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных. Науч. тр. ВНИИГРЖ. СПб, 2001: 83-89.

17. ДунинИ.М., ЛебенгарцЯ.З., АджубековК.К. Генотипическая и возрастная изменчивость ферментов сыворотки крови молочного скота различных экологических зон. В сб.: Молекулярно-генетические маркеры животных. Киев, 1994: 16-17.

18. ТорехановА.А., КонопелькоЮ.В., М а р к и н Ю.В. Динамика метаболических процессов и молочная продуктивность коров различного генотипа при воздействии биосинтетического соматотропина. С.-х. биол., 1993, 2: 98-103.

19. ВолоховИ.М., ПащенкоО.В. Прогнозирование молочной продуктивности в раннем возрасте. В сб.: Новое в технологии производства и переработки продукции животноводства. Волгоград, 1996: 57-58.

20. КудринА.Г. Фермент АСТ сыворотки крови как признак селекции. Молочное и мясное скотоводство, 2001, 4: 24-25.

21. ВолоховИ.М. Биологические и продуктивные особенности голштинизированного скота Нижнего Поволжья. Автореф. докт. дис. Лесные Поляны, 1997.

22. КосиловВ.И., КадышеваМ.Д. Динамика активности аминотрансфераз сыворотки крови чистопородных и помесных бычков и ее связь с мясной продуктивностью. Бюл. ВНИИФБиП сельскоxозяйственных животных. Боровск, 1983, 3 (71): 24-27.

23. РодионоваГ.Б., ЗаднепрянскийИ.П. Взаимосвязь биохимических показателей крови с уровнем продуктивности животных. В сб.: Основные направления в селекции скота мясных пород. Науч. тр. ВНИИ мясного скотоводства. Оренбург, 1983: 50-52.

24. РонжинаТ.Г. Возрастная динамика активности аминотрансфераз в сыворотке крови и ее связь с живой массой бычков герефордской породы. В сб.: Совершенствование существующих и создание новых пород и типов мясного скота. Науч. тр. ВНИИ мясного скотоводства. Оренбург, 1985: 83-85.

25. УсачевВ.Н., ОртинскаяГ.О., БыковченкоЮ.Г. Изменчивость, взаимосвязь и наследуемость ферментов переаминирования в сыворотке крови черно-пестрых бычков различных генотипов. Тр. Киргизского НИИ животноводства. Фрунзе, 1990, 42: 53-57.

26. ЗаднепрянскийИ.П., РодионоваГ.Б. Особенности белково-углеводного обмена у бычков мясных пород. Зоотехния, 1997, 8: 17-19.

Размещено на Allbest.ru