CC BY
27
УДК 636.082.2:636.034
ХАРАКТЕРИСТИКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
И ПОЛНОЦЕННОСТИ МОЛОЧНОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ ГОЛШТИНСКИХ КОРОВ-ПЕРВОТЕЛОК С РАЗНЫМИ ГЕНОТИПАМИ ЛЕПТИНА (LEP)
САФИНА Н.Ю.,
аспирант кафедры технологии животноводства Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана»; младший научный сотрудник Татарского научно-исследовательского института сельского хозяйства - обособленного структурного подразделения Федерального исследовательского центра «Казанский научный центр Российской академии наук».
Реферат. В статье приводится анализ генетического разнообразия крупного рогатого скота в разрезе полиморфизма гена лептина. Методом ПЦР установлено, что исследуемое поголовье полиморфно по гену LEP. Частота встречаемости аллелей и генотипов составила: С - 0,62 и Т - 0,38, СС - 35,5%, ТС - 53,3 %, ТТ - 12,2 % соответственно. Дана характеристика голштинского скота с точки зрения биологической эффективности коровы (БЭК) и коэффициента биологической полноценности (КБП) молока, продуцируемого ими за 305 дней первой лактации, в ассоциации с генотипами лептина. Полученные данные свидетельствуют о достоверном преимуществе коров-первотелок, с гомозиготным генотипом ТТ, по уровню удоя на 673,4 кг, показателю БЭК на 26,3 и показателю КБП на 13,2. Так же установлена тенденция в превосходстве этой группы животных над сверстницами по массовой доле жира на 0,17 %, по сухому обезжиренному молочному остатку (СОМО) на 0,09 %, по энергетической ценности (кДж). Результаты исследования могут быть использованы при племенной оценке поголовья для составления животноводческих программ селекции.
Ключевые слова: ген, лептин, генотип, первотелка, продуктивность, удой, жир, биологическая эффективность, биологическая полноценность.
CHARACTERIZATION OF BIOLOGICAL EFFICIENCY AND FULL VALUE OF MILK PRODUCTIVITY IN HOLSTEIN HEIFERS WITH DIFFERENT LEPTIN (LEP) GENOTYPES
SAFINA N.Yu.,
post-graduate student of the Department of Livestock Technology of the Federal State Budget educational institution of higher education "Kazan State Academy veterinary medicine. Bauman "; Junior Researcher of the Tatar Scientific Research Institute of Agriculture, a separate structural unit of the Federal Research Center "Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences".
Essаy. The article presents the analysis of genetic diversity of cattle in the context of leptin gene polymorphism. The PCR method has established that the studied livestock is polymorphic by the LEP gene. The frequency of occurrence of alleles and genotypes was: C - 0.62 and T - 0.38, C - 35.5%, TC - 53.3%, TT - 12.2%, respectively. The characteristic of Holstein cattle is given from the point of view of biological efficiency of a cow (BEC) and the coefficient of the biological full-value (CBFV) of milk produced by them for 305 days of the first lactation in association with leptin genotypes. The obtained data testify to a significant advantage of heifers with a homozygous genotype TT in terms of milking by 673.4 kg, BEC indicator - by 26.3 kg and CBFV indicator - by 13.2 kg. There is also a trend in superiority of this group of animals over its herd mates in the mass fraction of fat by 0.17%, in the milk solids non-fat (MSNF) - by 0.09%, in the energy value (kJ). The results of the study can be used in the breeding evaluation of livestock for the preparation of livestock breeding programs.
Key words: gene, leptin, genotype, heifer, productivity, milking, fat, biological efficiency, biological full-value.
Введение. Производство молока-сырья достойного качества, отвечающего не только по технологическим свойствам и качественному составу, но и полноценного по пищевой и энергетической ценности - одна из первостепенных задач, поставленных перед селекционерами. Своевременный мониторинг продуктивности коров по биологической эффективности и полноценности получаемого от них молока является актуальным критерием оценки.
Наряду с традиционными методами разведения, в промышленном животноводстве применяется маркер-но-вспомогательная селекция. Маркеры генов-кандидатов, кодирующих локусы количественных признаков Ю1Ъ) используются при идентификации аллелей и генотипов, представляющих экономически-выгодные показатели молочной продуктивности крупного рогатого скота. Ген лептин (LEP) интересен для
селекции тем, что определяет содержание компонентов в молоке (белка и жира), тем самым оказывает влияние на качественный состав [1, 21. Коэффициент биологической эффективности коровы (БЭК) отражает выход сухого вещества на 1 кг живой массы коровы и дает возможность наиболее точно оценить молочную продуктивность животных с точки зрения пищевой ценности продукции [3]. Коэффициент биологической полноценности (КБП) позволяет при оценке коров выявить лучших животных, которые дают более полноценное молоко [4]. Целью данного исследования являлась характеристика биологической эффективности коров-первотелок и оценка их биологической полноценности по качеству молока, полученного за первую лактацию в разрезе полиморфизма гена лептина (LEP).
Таблица 1 - Показатели биологической эффективности коров-первотелок голштинской породы и коэффициент
биологической полноценности молока в разрезе полиморфизма гена LEP, (M±m)
Наименование показателя Генотипы коров-первотелок
СС (n=61) ТС (n=90) ТТ (n=21)
Живая масса, кг 528,3±4,9 521,3±3,8 513,4±5,8
Удой за 305 дней, кг 7073,5±117,4 6859,2±139,4 7532,6±235,7' '
Массовая доля жира, % 3,92±0,09 3,79±0,07 3,96±0,11
Массовая доля белка, % 3,39±0,04 3,34±0,02 3,35±0,14
СОМО, % 8,85±0,04 8,79±0,03 8,86±0,07
Плотность, °А 29,8±0,17 29,9±0,11 29,9±0,29
Сухое вещество, % 17,2±0,09 17,0±0,08 17,1±0,17
Лактоза, % 4,50±0,08 4,59±0,02' 4,57±0,04
Энергетическая ценность, кДж 2847,3±40,6 2823,2±26,4 2892,5±72,5
БЭК 231,7±5,1 224,9±4,9 251,2±9,5'
КБП 119,4±2,6 116,3±2,7 129,5±4,9'
Примечание: * - P < 0,05; ** - P < 0,01 по отношению большего значения к меньшему
Материал и методика исследования. Исследование проводилось в СХПК ПЗ им. Ленина Атнинского района Республики Татарстан на коровах-первотелках голштинской породы. В ходе работы были отобраны пробы биологического материала (молоко и цельная кровь) у 172 голов. Полученные образцы молока исследовались на анализаторе «Клевер-2М» (Биомер, Россия) с целью установления качественного состава (жир, белок, СОМО, плотность). Из проб крови была экстрагирована ДНК при помощи готового набора ДНК-Сорб В (АмплиПрайм, Россия), согласно инструкции изготовителя. Для анализа SNP экзона 2 гена LEP использовался комплект праймеров, разработанный под руководством E. Armstrong [5] со следующей олигонуклеотидной последовательностью (СибЭнзим, Россия): LEP-F1: 5'- GACGATGTGCCACGTGTGGTTTCTTCTGT - 3' LEP-R1: 5' - CGGTTCTACCTCGTCTCCCAGTCCCTCC - 3' LEP-F2: 5' - TGTCTTACGTGGAGGCTGTGCCCAGCT - 3' LEP-R2: 5' - AGGGTTTGGGTGTCATCCTGGACCTTTCG - 3'.
Приготовление реакционной смеси, амплификация фрагментов и электрофоретическое разделение осуществлялись с соблюдением температурно-временных условий согласно установленной методике [6]. Визуализировали продукты рестрикции в УФ-трансиллю-минаторе (BIO RAD, США), с последующей фиксацией в программе документирования Gel&Doc (BIO RAD, США).
Биологическую эффективность коров (БЭК) разных генотипов лептина вычисляли по формуле В.Н. Лаза-ренко [7]:
БЭК = СВ'у , Ж
где СВ - содержание сухого вещества в молоке, %;
У - удой за 305 дней, кг;
Ж - живая масса животного, кг.
Содержание сухого вещества, лактозы, а так же энергетическую ценность молока (кДж) определяли расчетным методом [8].
Коэффициент биологической полноценности (КБП) рассчитывали по формуле О.В. Горелика [4]:
КБП = СОМО У, Ж
где СОМО - содержание сухого обезжиренного молочного остатка в молоке, %;
У - удой за 305 дней, кг;
Ж - живая масса животного, кг.
Показатели молочной продуктивности и живой массы получены из базы информации о стаде «СЕЛ-ЭКС» (Плинор, Россия). Обработку уровня достоверности анализируемых данных проводили по критерию ^ Стьюдента.
Результаты исследования. В результате геноти-пирования по локусу гена лептин были выявлены все аллели и генотипы. Частота встречаемости аллелей составила: С - 0,62 и Т - 0,38; генотипов: СС - 35,5 % (61 гол.), ТС - 53,3 % (90 гол.), ТТ - 12,2 % (21 гол.). Показатели молочной продуктивности за первую лактацию и качества полученного молока отражены в таблице 1. Как видно из представленных данных, по уровню удоя первотелки с генотипом ЬБРТТ имели достоверное преимущество относительно первотелок с генотипом ЬБРТ° - 673,4 кг или 8,9 % (Р < 0,01), с генотипом ЬБРСС - 459,1 кг или 6,1 %. Установлена тенденция, что эти же особи ТТ превосходили другие группы СС и ТС по содержанию массовой доли жира на 0,04 и 0,17 %, и СОМО на 0,01 и 0,07 % соответственно. По биологической ценности молока первотелки с гомозиготным генотипом ТТ превзошли своих сверстниц с генотипами СС и ТС на 19,5 и 26,3 (Р < 0,05) соответственно, что свидетельствует о высоком содержании сухого вещества в продуцируемом ими молоке на 1 кг живой массы.
Коэффициент биологической полноценности молока так же преобладал у этих животных. Достоверная разница в КБП составила: ТТ по отношению к СС -10,1 (7,8 %), по отношению к ТС - 13,2 (10,2 %; Р < 0,05). Из чего следует, что молоко, вырабатываемое коровами-первотелками с генотипом лептина ТТ, обладает повышенной питательной ценностью.
Вывод. Проведенный ПЦР-анализ коров-первотелок голштинской породы, указывает на полиморфизм гена лептин в исследуемом поголовье. Установлено, что в изучаемой популяции животных по уровню удоя, а так же коэффициентам биологической эффективности коровы (БЭК) и коэффициента биологической полноценности (КБП) молока достоверно лучшие результаты показала группа с гомозиготным генотипом ТТ. Таким образом, можно предположить, что полиморфные варианты гена ЬБР имеют ассоциации не только с количественными, но и качественными показателями молочной продуктивности.
Список использованных источников
1. Impact of leptin gene polymorphisms on breeding value for milk production traits in cattle / J. Komisarek, J. Szyda, A. Michalak et al. // Journal of Animal Feed Science. - 2005. - No.14. - P. 491-500.
2. Szyda J., Komisarek J. Statistical Modeling of Candidate Gene Effects on Milk Production Traits in Dairy Cattle // Journal Dairy Science. - 2007. - No. 90. - Р. 2971-2979.
3. Яшкин А.И. Эффективность использования в рационах дойных коров сои, подготовленной к скармливанию разными способами: дисс. ... канд. с.-х. наук. - Барнаул, 2011. - 177 с.
4. Горелик О.В. Теоретические и практические аспекты повышения эффективности молочного скотоводства в зоне Южного Урала: дисс. ... док с.-х. наук. - Оренбург, 2002. - 46 с.
5. Molecular markers related to marbling in uruguayan Creole cattle / E. Armstrong, F. Penagaricano, R. Artigas et al. // Archivos de Zootecnia. - 2011. - No.60(231). - P. 707-716.
6. Ассоциация полиморфизма гена-кандидата лептин с энергией роста и физическим развитием голштинского крупного рогатого скота / Н.Ю. Сафина, Ю.Р. Юльметьева, Т.М. Ахметов и др. // Ветеринарный врач. - 2017. - № 6. - С. 52-56.
7. Лазаренко В. Н., Горелик О. В., Лыкасова Н. И. Биологическая эффективность коров по пищевой ценности молока // Зоотехния. - 2002. - № 6. - С. 27-28.
8. Технология молока и молочных продуктов. Методические указания и задания к лабораторным и практическим занятиям для студентов дневного отделения / Т.М. Ахметов, Г.Ф. Кабиров, Т.И. Благовещенская, М.А. Сушенцова - Казань: КГАВМ, 2013. - С. 57.
List of sources used
1. Impact of leptin gene polymorphisms on breeding value for milk production traits in cattle / J. Komisarek, J. Szyda, A. Michalak et al. // Journal of Animal Feed Science. - 2005. - No.14. - P. 491-500.
2. Szyda J., Komisarek J. Statistical Modeling of Candidate Gene Effects on Milk Production Traits in Dairy Cattle // Journal Dairy Science. - 2007. - No.90. - Р. 2971-2979.
3. Yashkin A.I. Efficiency of use in diets of milk cows of soya prepared for feeding in different ways. dis. ... of PDh. ag.-c. sciences. - Barnaul, 2011. - 177 p.
4. Gorelik O.V. Theoretical and practical aspects of increasing the efficiency of dairy cattle in the South Urals: dis. ... of Dr. ag.-c. sciences. - Orenburg, 2002. - 46 p.
5. Molecular markers related to marbling in uruguayan Creole cattle / E. Armstrong, F. Penagaricano, R. Artigas et al. // Archivos de Zootecnia. - 2011. - No.60 (231). - P. 707-716.
6. Association of polymorphism in leptin candidate gene with energy of growth and physical development in Holstein cattle / N.Yu. Safina, Yu.R. Yulmeteva, T.M. Ahmetov et al. // Veterinarnyj vrach. - 2017. - No. 6. - P. 52-56.
7. Lazarenko V.N., Gorelik O.V., Lykasova N.I. Biological efficiency of cows in the nutritional value of milk // Zootechniya. - 2002. - № 6. - P. 27-28.
8. Technology of milk and dairy products. Methodical instructions and tasks for laboratory and practical classes for full-time students / Т.М. Akhmetov, G.F. Kabirov, T.I. Blagoveshchenskaya et al. - Kazan: KSAVM, 2013. - P. 57.
УДК 619:615.356:636.22/28:612.12
ПРОБЛЕМА НИЗКОГО СОДЕРЖАНИЯ КАРОТИНА
В СЫВОРОТКЕ КРОВИ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА В ХОЗЯЙСТВАХ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
ДЕНИСЕНКО Л.И.,
ГНУ Всероссийский научно-исследовательский ветеринарный институт патологии, фармакологии и терапии Россельхозакадемии г. Воронеж, E-mail: mailto:icrsa@mail.ruicrsa@mail.ru.
ШИПИЛОВ В.В.,
ГНУ Всероссийский научно-исследовательский ветеринарный институт патологии, фармакологии и терапии Россельхозакадемии г. Воронеж, E-mail: mailto:icrsa@mail.ruicrsa@mail.ru.
Реферат. Изучены сезонные изменения содержания каротина и витамина А в сыворотке крови крупного рогатого скота в хозяйствах Воронежской области. Было исследовано 190 проб сыворотки крови лактирующих коров и 140 проб от животных в сухостойный период. Исследования проводили в зимний, весенний, летний и осенний периоды одного года. Выявлено, что в течение всего года содержание витамина А в сыворотке крови всех обследованных коров было в пределах референсных значений, в то время как уровень каротина у сухостойных коров зимой и осенью, а у дойных животных только зимой, оказался ниже нормы.
Ключевые слова: коровы, сыворотка крови, каротин, витамин А, сезон года.
THE PROBLEM OF LOW CONTENT OF CAROTENE IN THE BLOOD SERUM OF CATTLE IN THE FARMS OF THE VORONEZH REGION
DENISENKO L.I.,
All-Russian Scientific Research Veterinary Institute of Pathology, Pharmacology and Therapeutics Rosselkhozakademii Voronezh, E-mail: mailto: icrsa @ mail.ruicrsa @ mail.ru.
