Получение половых феромонов хряка и их производственная апробация

Размещено на http://www.allbest.ru/

Получение половых феромонов хряка и их производственная апробация

Нигина Новобаровна Субботина, Олег Борисович Сеин, Борис Авдрахманович Дзагуров, Мухамед Музакирович Шахмурзов, Сергей Михайлович Коломийцев

Аннотация

В статье приводятся результаты исследований по использованию полученного препарата из половых феромонов хряка-производителя по разработанной авторами технологии и его научно-производственная апробация. В ходе проведения экспериментов в условиях свинофермы ветклиники Курской государственной сельскохозяйственной академии им. И.И. Иванова и свиноводческого комплекса (Белгородская обл., Старооскольский район) было установлено, что изготовленный препарат не оказывал отрицательного влияния на животных подопытной группы, обладая высокой биологической активностью, что способствовало лучшему развитию воспроизводительных органов ремонтных свинок, более раннему увеличению в процессе онтогенеза количества половых гормонов по сравнению с животными, которые подвергались стимуляции искусственно созданным половым гормоном суидором, который рекомендован производству.

Abstract

Production of boar sex pheromones and their industrial approbation

Nigina N. Subbotina¹, Oleg B. Sein², Boris A. Dzagurov³, Mukhamed M. Shakhmurzov⁴, Sergei M. Kolomiytsev⁵

The article presents the results of studies on the use of the obtained drug from the sex pheromones of a boar-producer according to the technology developed by the authors and its scientific and industrial approbation. During the experiments in the pig farm of the veterinary clinic of the Kursk State Agricultural Academy and the pig-breeding complex (Belgorod region, Starooskolsky district), it was found that the manufactured drug did not have a negative effect on the animals of the test group. It is characterized by a high biological activity, which contributed to a better development of the reproductive organs of replacement pigs as well as to an earlier increase in number of genital hormones in the ontogenesis process, compared with animals that were stimulated with artificially created sex hormone suidor, which is recommended for production.

Keywords: sex pheromones, pigs, sex hormones, suidor, reproductive organs, gonadotropic hormones.

Введение

Актуальность темы. В практике современного ведения свиноводства с целью стимулирования к охоте свинок широко используются хряки-пробники. При контакте ремонтных свинок с самцом у них отмечаются характерные реакции сексуального поведения, обусловленные безусловным рефлексом, что отражается на закономерной перестройке гипоталамо-гипофизарной системы, сопровождающееся увеличением синтеза в аденогипофизе гонадотропных гормонов, принимающих участие в регуляции половой функции [1].

Экспериментально подтверждено, что из всех нейросексуальных раздражителей, исходящих от самок, наиболее важная роль отводится обонятельным. Именно они, в виде половых феромонов, попадая в носовую полость воздействуют на клетки обонятельного эпителия, которые относятся к микровиллярному типу и являются узко специализированными андростеноновыми рецепторами [2-4, 7].

Впервые сообщения о химической идентификации и выделении из препуциональной железы хря- ка-производителя полового аттарактанта отмечены в середине прошлого столетия в виде сложного органического соединения 5а-андростат-16-ен-3-ол, имевшего высокую андрогенную активность.

Затем был выделен соответствующий кетон данного соединения, который также обладал феро- мональной активностью, обнаруженный в моче, слюнных железах, жировой подкожной клетчатке и семенниках хряков-производителей [5, 6]. Учитывая стимулирующие эффекты половых феромонов хряка в свиноводстве применяют их синтетические аналоги - Суидор (Германия), СТО-1 (Россия), которые получены на основе синтетических стероидов и не содержат всех компонентов, входящих в состав естественных половых феромонов.

Актуальность работы заключается в том, что используемые нами естественные аттрактанты по своей биологической активности не уступают синтетическим аналогам половых феромонов, являющихся дефицитными и имеющими высокую стоимость.

Цель исследований заключалась в разработке метода получения препарата половых феромонов хряка и его применение в производственно-хозяйственных условиях.

Материал и методика исследований. Эксперимент проводили на свиноводческой ферме при ветеринарной клинике Курской ГСХА им. И. И. Иванова и свинокомплексе ООО «АПК Промагро», расположенного в Старооскольском районе Белгородской области.

Исследования проводили на ремонтных свинках крупной белой породы, содержащихся в условиях, соответствующих зоогигиеническим регламентам, кормление производили сбалансированными по всем питательным веществам, витаминам и минеральным элементам кормовыми рационами.

Научно-экспериментальные исследования производили в три этапа. В первом этапе исследований по представленной нами технологии производства препарата половых феромонов хряка-произ- водителя, провели его изучение на безвредность для организма свинок в возрасте четыре месяца, которых размещали в специально приготовленном станке, в котором распыляли в виде аэрозоля препарат, в дозе превышающей оптимальную (0,5 мл/гол.) в 10 раз.

Во время второго этапа работы определяли биологическую активность изготовленного препарата с использованием ольфактометра нашей конструкции [5], представляющий собой основание (ста- тину) с полыми цилиндрами, в которые помещаются ватномарлевые тампоны, обработанные тестируемым веществом (препаратом). К цилиндрам подсоединяется воздуховод от компрессора, что способствует распылению препарата в окружающей среде. На вертикальных стойках, подсоединённых к основанию, закреплены электролампочка и радиодинамик для воспроизведения магнитофонной записи звуковых сигналов хряка-производителя. Функциональную активность испытуемого препарата характеризовали по времени, затраченной свиноматкой на поиск препарата, находящегося в специальном цилиндре и времени обнюхивания цилиндра животным. Указываемые показатели рассчитывали в процентах.

Во время третьего этапа работы был проведен научно-производственный эксперимент, при котором до появления признаков половой охоты по принципу пар-аналогов сформировали 3 подопытные группы свинок в возрасте 5 месяцев, по 15 голов в каждой группе. Станок ремонтных свинок 1 опытной группы обрабатывали аэрозольно произведенным нами препаратом, животных 2 опытной группы - распыляли в станке аэрозольно препаратом, изготовленным из половых феромонов хряка-произво- дителя - суидором на уровне носа свиней в количестве 0,5мг/гол. Ремонтных свинок третьей группы (контрольной) обрабатывали дистиллированной водой. Распыляли половые феромоны и дистиллированную воду с применением специального устройства разработанной нами конструкции [6].

Половую охоту у свинок выявляли хряком-производителем, которого прогоняли по проходу помещения вдоль расположения станков со свинками. При появлении у свинок характерных поведенческих реакций на самца, их проверяли на наличие половой охоты путём кратковременного контакта с хряком-пробником. До начала эксперимента и в конце эксперимента (на 3 0 день) у всех животных брали кровь, в которой исследовали содержание половых гормонов с использованием иммунофер- ментного метода и соответствующих реактивов.

С целью определения действия используемых половых феромонов на развитие воспроизводительных органов подопытных свинок, из каждой подопытной группы провели контрольный убой пяти голов с характерной для группы живой массой. При этом у всех свинок определяли массу матки, площадь ее рогов и массу яичников, а также подсчитывали количество фолликулов и измеряли их размеры.

Цифровой материал, полученный в результате исследований, обработали биометрическим способом с вычислением коэффициента достоверности разницы и уровня вероятности разницы (Р) сравниваемых показателей по таблице Стьюдента.

Результаты исследований и их обсуждение

Итогами первого этапа работы установлено, что испытуемый препарат, полученный из половых феромонов хряка-производителя, не оказывал отрицательного влияния на организм четырехмесячных ремонтных свинок. Клинические и гематологические показатели всех подопытных животных после их стимуляции находились в пределах физиологических границ (табл. 1).

Во время проведения второго этапа работы было установлено, что изготовленный препарат половых феромонов хряка-производителя имел более высокую функциональную активность (93,4 %), по отношению к препарату Сто-1 (88,0 %) и мочой (67,7 %) половозрелого хряка.

Результатами исследований в третьем периоде определено, что большее количество свинок, обработанных феромонами, приходили в половую охоту в первой декаде проведения опыта. Так, у всех 15 второй опытной группе половозрелость наступила у 12 голов, у животных третьей (контрольной, обработанных дистиллированной водой) половозрелость наступила к учитываемом к периоду у 6 голов и составила 40% (табл. 2).

Таблица 1. Клинические и гематологические показатели свинок, подвергавшихся стимуляции изготовленным препаратом половых феромонов хряка половой воспроизводительный свинка

Table 1. Clinical and hematological parameters of pigs subjected to stimulation with a manufactured drug of boar sex pheromones

Источник: составлено авторами на основании данных научной работы.

Source: compiled by the authors based on the data of scientific research.

Таблица 2. Наступление полового созревания у ремонтных свинок, подвергавшихся стимуляции с использованием препаратов половых феромонов хряка

Table 2. The onset of puberty in replacement pigs stimulated with boar sex pheromones

Источник: составлено авторами на основании данных научной работы.

Source: compiled by the authors based on the data of scientific research.

Наблюдениями установлено, что у всех подопытных ремонтных свинок признаки первых половых циклов были аритмичны, но с возрастом признаки половых циклов стали систематизироваться и проявлялись по истечении определенного времени, при котором у свинок первой и второй групп системная половая цикличность отмечалась с 1-3 го циклов. У свинок контрольной группы начало половой цикличности наступала через 3-4 цикла.

Половые феромоны хряка, используемые в нашем эксперименте, распыляемые в виде аэрозоли в станке свинок стимулировали половое поведение животных, проявляемое в виде появления половой охоты, течки. Активность половой охоты у свиноматок 1 и 2 групп, при обработке станков половыми феромонами, проявлялась в виде неподвижности и лежания на подстилке станка. При этом длительность признаков активности половой охоты у свинок первой опытной группы продолжалась в течении 19-22 часов, у второй опытной группы животных - 20-22 часа. У животных же контрольной группы этот показатель составлял от 17 до 20 часов и отмечено в этой группе большее количество свинок с неполноценными половыми циклами (алибидными, ареактивными, анестерально-ареактивными, анестерально-алибидными), по отношению к животным первой и второй опытных групп, которых стимулировали половыми феромонами.

Иммуноферментный анализ половых гормонов показал, что концентрация эстрадиола-17р, прогестерона в исследуемой крови ремонтных свинок, подвергавшихся стимуляции изготовленным препаратом в 6-месячном возрасте, было больше по сравнению с животными, которых обрабатывали суидором и контрольной группы (табл. 3).

Таблица 3. Содержание половых гормонов в крови ремонтных свинок, подвергавшихся стимуляции препаратами половых феромонов хряка

Table 3. The content of sex hormones in the blood of replacement pigs stimulated with boar sex pheromones

Источник: составлено авторами на основании данных научной работы.

Source: compiled by the authors based on the data of scientific work.

Использование в качестве половой стимуляции свинок первой опытной группы в возрасте восемь месяцев половым феромоном способствовало достоверно лучшему развитию органов репродукции, при котором масса, длина, общая площадь матки и объем яичников превосходили контроль.

У подопытных свинок второй опытной группы, половую охоту которых стимулировали суидором, вышеуказанные параметры репродуктивных органов были несколько ниже по отношению к аналогам первой опытной и контрольных групп (табл. 4).

Результатами исследований установлено, что испытуемый новый препарат обладает выраженной биологической активностью. Вместе с окружающим воздухом феромоны, представляющие собой химические вещества, проникают в носовую полость, где они соприкасаются с обонятельной выстилкой, состоящей из обонятельного эпителия, который, в свою очередь, состоит из специализированных эпителиальных клеток, обладающих сенсорной способностью. Мембраны сенсорных клеток имеют наружный домен в виде жгутиков и внутренний - являющийся телом клетки.

Плазматическая мембрана жгутиков обонятельных клеток содержит рецепторы, представляющие собой рецептивные белки, встроенные в мембрану. Их особенностью является то, что они способны реагировать с летучими и даже малолетучими и пахучими веществами - однорантами, способствующими к взаимодействию половых феромонов с рецепторами клеток обонятельной выстилки и тем самым повышают проницаемость мембран. В результате в клетках генерируется сигнал, который транслируется по нервным окончаниям в вомероназальный или якобсонов орган, названный так в честь датского учёного-физиолога М. Якобсона, впервые подробно его описавшего. Данный орган имеет сигарообразную форму, трубчатое строение и располагается в основании носовой перегородки. Внутренняя поверхность якобсонова органа выстлана обонятельным эпителием, клетки которого похожи на клетки обонятельной выстилки, но не имеют жгутиков и снабжены только микровиллами.

Таблица 4. Развитие репродуктивных органов у ремонтных свинок, подвергавшихся стимуляции препаратами половых феромонов хряка

Table 4. Development of reproductive organs in replacement pigs subjected to stimulation with boar sex pheromones

Примечание: при p<0,05, достоверность различий по сравнению с показателями 3 контрольной группы.

Источник: составлено авторами на основании данных научной работы.

Source: compiled by the authors based on the data of scientific research.

От обонятельных клеток вомероназального органа отходят нервные окончания (аксоны), которые собираются в виде нервных пучков, образующих тройничный нерв, проходят сквозь продырявленную пластинку решётчатой кости и заканчиваются в дополнительной обонятельной луковице. Затем из обонятельной луковицы хемосенсорный сигнал поступает в гипоталамус, где способствует активизации синтеза гормонов гонадотропного ряда, которые регулируют физиологическую активность яичников, при котором эстрогены яичников повышают функциональную активность эндометрия и усиливают моторику матки.

Подтверждением представленной функциональной цепи с участием половых феромонов является тот факт, что если из неё исключить хотя бы одно звено, стимулирующий эффект феромонов резко снижается.

Заключение

Разработанный нами способ получения препарата половых феромонов хряка можно использовать в практике промышленного свиноводства с целью стимуляции воспроизводительной функции у ремонтных свинок.

Список источников

1. Шипилов В.С. Физиологические основы профилактики бесплодия коров. Москва: Колос, 1977. 336 с.

2. Соколов В.Е., Зинкевич Э.П., Володин В. А. Влияние искусственного полового феромона хряка на воспроизводство свиней в условиях промышленной технологии. Химическая коммуникация животных. Теория и практика // Сборник научных статей. М.: Наука, 1986. С. 403-409.

3. Нарижный А.Г. Стимуляция феромонами воспроизводительной функции свинок // Зоотехния. 1991. №»11. С. 63-66.

4. Gennings I.N., Gower D.B., Bannister L.H. Preliminary characterization of an olfactory receptor tp 5a-and-rost-16-en-3-one in the sow // Proc II ECRO Congress Reading England. 1976. P27-35.

5. Пат. 99179 Российская Федерация, МПК G01N 33/493. Ольфактометр для определения биологической активности половых феромонов хряка [Текст] / Сеин О.Б., Сеин Д.О., Бабанин Н. А.; заявитель и патентообладатель Курская государственная сельскохозяйственная академия им. профессора И.И. Иванова. J№ 2010117866/15; заявл. 04.05.2010; опубл. 10.11.2010.

6. Пат. 171378 Российская Федерация, МПК A01K29/00, A01K67/02, A61D19/00. Устройство для стимуляции половой функции у свиноматок [Текст] / Сеин О.Б., Сеин Д.О., Дураков В.А., Оленина Н.В .; заявитель и патентообладатель Курская государственная сельскохозяйственная академия им. профессора И.И. Иванова. .№ 2016124824; заявл. 21.06.2016; опубл. 30.05.2017. Бюл. .№16.

7. Продуктивные и воспроизводительные качества свиней породы Ландрас разной кровности в техногенной зоне РСО-Алания / В.Р Каиров [и др.] // Известия Горского государственного аграрного университета. 2016. Т.53. №°1. - С. 98-103.

References

1. Shipilov VS. Physiological bases of prevention of infertility of cows. Moscow: Kolos; 1977. (In Russ.).

2. Sokolov VE., Zinkevich EP, Volodin VA. Influence of boar artificial sex pheromone on pig reproduction under industrial technology. Chemical communication of animals. Theory and practice. Moscow: Nauka; 1986. p. 403-409. (In Russ.).

3. Narizhny AG. Pheromone stimulation of the reproductive function of pigs. Animal science. 1991;(11): 63-66. (In Russ.).

4. Gennings IN, Gower DB, Bannister LH. Preliminary characterization of an olfactory receptor tp 5 a- and-rost-16-en-3-one in the sow. Proc II ECRO Congress Reading England. 1976. p. 27-35.

5. Sein O.B., Sein D.O., Babanin N.A., inventors; Kursk State Agricultural Academy named after Professor I.I. Ivanov, assignee. Olfactometer for determining the biological activity of boar sex pheromones. RU patent 99179. 2010 November 10. (In Russ.).

6. Sein O.B., Sein D.O., Durakov V.A., Olenina N.V., inventors; Kursk State Agricultural Academy named after Professor I.I. Ivanov, assignee. A device for stimulating sexual function in sows. RU patent 171378. 2017 May 30. (In Russ.).

7. Kairov VR, Tukfatulin GS, Dzagurov BA, Kokov TN, Kesaev KE, Ostaev SV. Productive and reproductive qualities of different thorough-bredness landrace pigs in techngenic zone of Nort Ossetia- Alania. Proceedings of Gorsky State Agrarian University. 2016;53(4): 98-103. (In Russ.).

Размещено на Allbest.ru