CC BY
10
УДК 619:612.616.31:636:4
ПОЛУЧЕНИЕ И ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ АПРОБАЦИЯ ПРЕПАРАТА ПОЛОВЫХ ФЕРОМОНОВ ХРЯКА
СЕИН ОБ.,
доктор биологических наук, профессор кафедры хирургии и терапии, ФГБОУ ВО Курская ГСХА. БАБАЕВА Н.В.,
аспирант кафедры хирургии и терапии, ФГБОУ ВО Курская ГСХА; olenina91@mail.ru. СУББОТИНА Н.Н.,
аспирант кафедры хирургии и терапии, ФГБОУ ВО Курская ГСХА.
Реферат. Описывается способ получения препарата половых феромонов из тканей и экскретов половозрелых хряков и его научно-производственная апробация. Способ включал ряд технологических этапов: гомогенизацию тканей семенников, инкубирование гомогенизата при температуре 37-39 °С, гомогенизацию корней пастернака посевного и сельдерея корневого и воздействие на него ультразвуком с частотой 20-22 кГц и интенсивностью 10-20 Вт/см2, добавление в гомогени-зат мочи, полученной от половозрелых хряков, фильтрацию с отжимом в прессе, сублимацию препарата. Полученный препарат представлял собой сухую пористую массу серо-бурого цвета со специфическим запахом. Производственная апробация показала, что, изготовленный препарат обладает биологически выраженной активностью. В частности, обработка неполовозрелых ремонтных свинок полученным препаратом половых феромонов хряка, позволила значительно ускорить у свинок наступление половозрелости (93 %). При этом у свинок контрольной группы половое созревание задерживалось и за 30-дневный период эксперимента проявилось только у 33 % животных. Показано, что у свинок, подвергшихся стимуляции изготовленным препаратом половых феромонов, в крови содержалось больше эстрадиола - 17Р и прогестерона, а репродуктивные органы были более развитыми по сравнению со свинками контрольной группы. Даны рекомендации по применению изготовленного препарата в практике свиноводства.
Ключевые слова: гомогенизат, инкубирование, кровь, половая охота, половые феромоны, ремонтные свинки, стимуляция.
PREPARATION AND PRODUCTION APPROBATION OF BOAR SEX PHEROMONE PREPARATION
SEIN O.B.,
doctor of Biological Sciences, Professor, Department of surgery and therapy, Kursk State Agricultural Academy.
BABAEVA N. V.,
postgraduate student of the Department of surgery and therapy, Kursk State Agricultural Academy, olenina91@mail.ru.
SUBBOTINA N.N.,
postgraduate student, Department of Surgery and Therapy, FSBEI HE Kursk State Agricultural Academy.
Essay. A method for the preparation of the sex pheromone preparation from tissues and excrements of sexually mature boars and its scientific and industrial testing are described. The method included a number of technological steps: homogenization of testis tissues, incubation of the homogenizate at a temperature of 37-39 ° C, homogenization of the seeds of parsnip and celery root and exposure to it with ultrasound at a frequency of 20-22 kHz and an intensity of 10-20 W / cm2, addition to the homogenizer urine obtained from mature boars, filtration with an extraction in the press, sublimation of the drug. The resulting preparation was a dry porous mass of gray-brown shade with a specific odor. Production testing showed that the
manufactured drug has biologically pronounced activity. In particular, treatment of immature repair pigs with the preparation of sex boar pheromones made it possible to significantly accelerate the onset of puberty in repair pigs (93%). Moreover, in the pigs of the control group, puberty was delayed and only 33% of the animals appeared during the 30-day period of the experiment. It was shown that in pigs subjected to stimulation with the prepared preparation of sex pheromones, the blood contained more estradiol - 17p and progesterone, and reproductive organs were more developed compared to guinea pigs of the control group. Recommendations are given on the use of the manufactured product in the practice of pig farming.
Keywords: homogenizate, incubation, blood, sexual hunting, sex pheromones, repair pigs, stimulation.
Введение. Современные способы промышленного производства свинины тесным образом связаны с воспроизводством стада, получением и выращиванием ремонтного молодняка, его включением в воспроизводительный процесс, получением жизнеспособного приплода. Воспроизводительную способность свиней можно значительно повысить путем использования в практике свиноводства биотехнических методов и приёмов. Под прикладной биотехнологией размножения следует понимать внедрение новых мероприятий, с использованием которых биологические процессы воспроизведения можно регулировать или изменять качественно и количественно.
В современном свиноводстве для индуцирования половой функции у свиноматок широко используются гормональные, простаг-ландиновые и другие биологически активные препараты, которые способны оказывать регулирующее действие на гипоталамо-гипофизарный комплекс [1, 2, 3, 4].
Однако многие вопросы, связанные с использованием различных фармакологических средств, с целью стимуляции половой функции, в том числе и половозрелости у ремонтного молодняка, остаются мало выясненными. Это связано с тем, что действие гормональных обработок не всегда сопровождается стабильностью. По мнению многих исследователей это можно объяснить несформировавши-мися гипоталамо-гипофизарными структурами у молодых свинок [5, 6, 7, 8]. В источниках литературы имеются сведения, что использование гормональных препаратов с целью индуцирования половой функции у ремонтных свинок нередко вызывает кистозное перерождение фолликулов в яичниках [9, 10, 11, 12]. Учитывая это, многие исследователи предлагают проводить индуцирование полового созревания у ремонтных свинок с использованием дозированного их контакта с хряком-пробником [13, 14, 15]. Однако в современных промышленных свиноводческих комплексах содержание пробников и их использование
сопровождается дополнительными экономическими затратами.
Заменить хряков-пробников можно применением половых феромонов, которые сдержат пахучие стероиды самца. Дозированные распыления феромонов в местах содержания свинок ускоряет проявление у самок первой половой охоты, повышает оплодотворяемость и многоплодие [15, 16]. При этом половые феромоны не вызывают побочного действия, у свиноматок не встречаются изменения гормонального статуса, фолликулярные кисты, нарушения половой цикличности [5, 6, 8, 14]. В этой связи, получение половых феромонов хряков и их использование в свиноводстве, в том числе и с целью индуцирования половой функции у ремонтных свинок, имеет большое прикладное значение.
Цель исследования. Исходя из вышеизложенного, целью работы являлось получение препарата натуральных феромонов хряка и его использование для стимуляции репродуктивной функции у ремонтных свинок.
Материал и методика исследования. Исследования проводили в ООО «Щигры Глав-продукт» д. Будановка Курской области, на свиньях крупной белой породы, содержание и кормление которых соответствовалипринятым нормам
Было сформировано три группы по 15 голов в каждой. Свинок 1-й опытной группы стимулировали препаратом, изготовленным по разработанному нами способу. Свинок 2-й опытной группы стимулировали препаратом-прототипом, полученным по ранее разработанному нами способу (Патент РФ № 2248189, авт., Сеин ОБ. и др., 1995 г.). Свинки 3-й контрольной группы стимуляции не подвергались, их обрабатывали дистиллированной водой.
Изготовленный нами препарат половых феромонов использовали в дозе 0,5 мл на одно животное. Для этого его распыляли с помощью специального устройства на уровне головы свинок. Обрабатывали животных феромонами в течение 20 дней через день.
За подопытными животными проводили регулярное наблюдение в течение 30 дней, половую охоту определяли два раза в день утром и вечером.
В период эксперимента у подопытных животных брали кровь с использованием вакуумных систем (Bodywin, Китай). В крови исследовали половые гормоны (эстрадиол-17р и прогестерон) с применением автоматического анализатора АИФР-01 «Униплан» и наборов реагентов «Алкор Био» (ИФА).
После убоя животных (по 3 свинки из каждой группы) отбирали половые органы и проводили измерение массы, линейных и объемных параметров. Гистологические исследования органов осуществляли по общепринятой методике (Д.С. Саркисов, 1996) с использованием микроскопа Се^шп РеПаМеш, с гистосрезов делали фотоснимки.
Биологическую обработку цифрового материала, полученного в ходе выполнения экспериментов, проводили по общепринятой методике (Рокицкий П.Ф., 1967 г.).
Результаты исследования. Препарат получали по разработанной нами технологии (Патент РФ № 2655842, авт., Сеин О.Б., Оленина Н.В. и др., 2016 г.). Для этого проводили отбор семенников при убое половозрелых хряков в условиях мясокомбината или боенских площадок. Полученные семенники подвергали гомогенизации в присутствии полисорбата Твин-80 с последующим инкубированием гомогенизата при температуре 37-39°С в течение 50-60 минут. Затем измельчали корни пастернака посевного и сельдерея корневого в соотношении 1:1 до фар-шеобразного состояния и гомогенизировали до размера частиц 1,0-1,5 мм, добавляли 50-70 %-ый этанол в соотношении 1:4-5 и подвергали гомогенизат ультразвуковому воздействию с использованием ультразвукового процессора УЗП-125 с частотой 20-22 кГц и с интенсивностью 10-20 Вт/см2 в течение 5-7 минут. В полученную
массу вносили гомогенизат семенников и добавляли мочу половозрелых хряков до 1 л, смешивали и подвергали фильтрации с отжимом в прессе с ячейками 0,7x0,7 мм.
Полученный препарат расфасовывали во флаконы и сублимировали на Курской биофабрике. Затем флаконы закрывали пробками и обкатывали алюминиевыми колпачками.
Препарат имел вид пористой массы серо-бурого цвета с характерным специфическим запахом. Хранили препарат при температуре 15-20°С.
Результаты производственной апробации полученного препарата свидетельствуют о том, что препарат оказывал выраженное влияние на половую функцию ремонтных свинок. У свинок 1-й опытной группы наступление полового созревания происходило в возрасте 170-дневном; у свинок 2-й опытной группы - в 179 дней; у свинок 3-й контрольной группы - в 185 дней.
Из данных, представленных в таблице 1, следует, что у большинства свинок, подвергавшихся стимуляции половыми феромонами, по-ловозрелость проявлялась в первые 10 дней после начала их стимуляции. В то же время у свинок, не подвергавшихся обработке феромонами (3 контрольная группа), половое созревание регистрировалось только у 5 животных, что составило 33 %.
Использование половых гормонов показало, что в крови свинок, стимулированных разработанным нами препаратом было достоверно (р<0,5) больше эстрадиола-17р и прогестерона (рисунок 1).
Сравнительные исследования репродуктивных органов показали, что у свинок 1 опытной группы была больше масса матки, площадь ее рогов, толщина эндометрия, количество маточных желез, масса и объем яичников. При этом в яичниках находилось больше развивающихся фолликулов, чем у свинок 2-й опытной и 3-й контрольной групп (рисунок 2, рисунок 3).
Таблица 1 - Наступление половозрелости у ремонтных свинок, подвергавшихся стимуляции с использованием половых феромонов хряка _
Группа п Наступление первой половой охоты у свинок, после стимуляции феромонами
1-5 6-10 11-15 16-20 21-25 26-30 всего
1 (опытный препарат) 15 7 6 1 - - - 14 (93,0 %)
2 (препарат-прототип) 15 5 5 2 - - - 12 (80,0 %)
3 (контроль) 15 - - 1 1 2 1 5 (33,0 %)
Рисунок 1 - Содержание половых гормонов в крови свинок после стимуляции половыми феромонами хряка
Рисунок 2 - Структура яичника у свинок 1 опытной группы, окраска гематоксилин - эозин. Ув. 7х20
Рисунок 3 - Структура яичника у свинок 3 контрольной группы, окраска гематоксилин - эозин. Ув. 7х20
Таблица 2 - Развитие яичников у ремонтных свинок, подвергавшихся стимуляции препаратами натуральных половых феромонов хряка_
Показатели Группа
1 опытная (разработанный препарат) 2 опытная (препарат-прототип) 3 контрольная
Масса яичников, г 8,2±0,3* 8,0±0,2* 7,2±0,2
Объем яичников, см3 7,2±0,5 7,0±0,4 6,1±0,3
Количество желтых тел прошлого цикла 12,9±0,4* 11,5±0,3* 9,4±0,6
Количество примордиальных фолликулов в 1 поле зрения микроскопа 9,0 ±0,5* 7,4±0,4* 6,0±0,3
Количество вторичных фолликулов в 1 поле зрения микроскопа 34,7±3,8 31,8±3,3 29,0±3,6
Количество третичных фолликулов в 1 поле зрения микроскопа 11,7±1,0 10,0±1,5 8,2±1,2
Примечание: * - при р<0,05 по сравнению с 3 контрольной группой
Таблица 3 - Развитие матки у ремонтных свинок, подвергавшихся стимуляции препаратами натуральных половых феромонов хряка_
Показатели Группа
1 опытная (разработанный препарат) 2 опытная (препарат-прототип) 3 контрольная
Длина рогов матки, см 189,5±5,3* 181,7±5,0 175,4±5,1
Площадь рогов матки, см2 971,0±11,8* 955,3,±11,4* 916,5±12,0
Толщина эндометрия, мкм 1599,5±37,7* 1478,5±35,8* 1395,0±40,5
Толщина миометрия, мкм 695,5±24,7 688,0±27,0 680,5±21,1
Количество маточных желез в эндометрии: - в поверхностной части эндометрия; - в глубокой части эндометрия 25,7±2,3 65,1±5,8 23,0±2,0 61,4±6,4 21,7±2,5 58,5±5,5
Примечание: * - при р<0,05 по сравнению с 3 контрольной группой
Выводы. Разработанный нами способ позволил получить препарат натуральных половых феромонов хряка, который обладает выраженным биологическим действием. Отличительной особенностью предполагаемого способа получения натуральных половых феромонов хряка является использование поли-сорбата Твин-80, который относится к эмульгаторам и солюбилизаторам жиров и эфирных масел, а также применение ультразвукового воздействия на массу из корней пастернака посевного и сельдерея корневого содержащую стероиды 5а-антрост-16-ен-3-он и 5а-антрост-16-ен-3-ол, входящие в состав половых феромонов хряка. Под воздействием ультразвуко-
вых волн нарушается пограничный диффузный слой, улучшается проникновение экстра-гента в клетку, происходит интенсивное разрушение и перемешивание внутриклеточных структур, чего невозможно достичь другими способами экстракции. Все это приводит к более полному переходу соединений, обладающих феромональной активностью, из растительно сырья в экстрагент.
Полученный препарат половых феромонов по разработанной нами технологии имеет выраженную биологическую активность и его можно использовать при выращивании ремонтного молодняка в свиноводческих хозяйствах.
Список использованных источников
1. Горилей С.И. Проблема воспроизводства стада в промышленном свиноводстве. - М.: ВО Агропромиздат, 1988. - 416 с.
2. Прокофьев М.И. Регуляция размножения сельскохозяйственных животных. - Л.: Наука, 1983. - 264 с.
3. Сеин О.Б. Становление половой функции у свиней // Биотехнология размножения с.- х. животных: Бюл. науч. работ ВИЖа. - 1989. - Вып. 95. - С. 53-57.
4. Чомаев А.М., Клинский Ю.Д. Воспроизводством свиней можно управлять // Животноводство России. - 2003.-№5.-С.30-32.
5. Колупаев А.Д., Сеин О.Б., Бреусов А.П. Индуцирование полового созревания у свиней // В кн.: Биологические основы высокой продуктивности с.-х. животных: материалы Международной конференции. - Боровск, 1994.
6. Биологические методы и приёмы повышения воспроизводства свиней // В.Е. Косарев, О.Б. Сеин, Ю.Д. Клинский и др. - Курск, 1991. - 30 с.
7. Сеин О.Б. Становление половой функции у свиней // Зоотехния. - 1994. - № 5. - С. 27-29.
8. Сеин О.Б. Физиологические особенности становления половой функции у свиней: авто-реф. дисс. ... докт. биол. наук. - Белгород, 1996. - 34 с.
9. Kirkwood R.N. Thacker P.A. Swine Increasing reproductive performance / Large animal // Veter. - 1988. - V. 43. - N.5. - P. 26-32.
10. Kirkwood R.N. Thacker P.A. Gooneratne. The influence of exogenous growthe hormone on ovulation rate in gilts // Canad. J. Anim. Sc. - 1988. - V. 68. - N.4. - P. 1097-1103.
11. Prunier A. Endocrine control of sexual development in the gilt / Ann // zootechn. - 1985. - V. 34. - N.3. - P. 368-370.
12. Prunier A. Influence de la presentation au verrat sur I ge a la puberte des truies // Product. anim. - 1989. - V. 2. - N.1. - P. 65-72.
13. Нарижный А.Г., Зинкевич Э.П., Походня Г.С. Применение половых феромонов в свиноводстве // Ветеринария. - 1987. - № 1. - С.48-50.
14. Нарижный А.Г. Стимуляция феромонами воспроизводительных функций свинок // Зоотехния. - 1991. - № 11. - С.63-66.
15. Походня Г.С. Теория и практика воспроизводства и выращивания свиней. - М.: Агро-промиздат, 1990. - 272 с.
16. Clei M., Schegel W., Straube D. et al. Untersuchungen zur Bceinflussung des Pubertatseintrittes von Jungsauen mittels masculine stimuli// Arch/ Tierzucht. - 1989. - B. 32. - N.2. -S.173-179.
17. Патент РФ № 2248189. - 1995 г. Способ получения препарата натуральных половых феромонов хряка / Сеин О.Б. Фурман Ю.В., Колупаев А.Д. Петкевич И.В.
18. Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика. Минск: Изд-во Высшая школа. - 1967. - 328
с.
19. Патент РФ № 2655842. - 2016 г. Способ получения препарата натуральных половых феромонов хряка / Сеин О.Б., Сеин Д.О., Дураков В.А., Оленина Н.В.
List of sources used
1. Goriley S.I. The problem of herd reproduction in industrial pig farming. - M.: VO Agropromizdat, 1988. - 416 p.
2. Prokofiev M.I. Regulation of breeding of farm animals. - L .: Nauka, 1983. - 264 p.
3. Sein O.B. Formation of sexual function in pigs // Biotechnology of reproduction of agricultural products. animals: bull. scientific works of VIZH. - 1989. - Vol. 95. - S. 53-57.
4. Chomaev A.M., Klinsky Yu.D. Reproduction of pigs can be controlled // Livestock of Russia. -2003. - No.5. - S.30-32.
5. Kolupaev A.D., Sein O. B., Breusov A. P. Induction of puberty in pigs // In the book: Biological Foundations of High Productivity animals: proceedings of the International Conference. - Borovok, 1994.
6. Biological methods and techniques for increasing the reproduction of pigs // V.E. Kosarev, O.B. Sein, Yu.D. Klinsky et al. - Kursk, 1991. - 30 p.
7. Sein O.B. The formation of sexual function in pigs // Zootechny. - 1994. - No. 5. - S. 27-29.
8. Sein O.B. Physiological features of the formation of sexual function in pigs: author. diss. ... doctor. biol. sciences. - Belgorod, 1996. - 34 p.
9. Kirkwood R.N. Thacker P.A. Swine Increasing reproductive performance / Large animal // Veter. - 1988. - V. 43. - N.5. - P. 26-32.
10. Kirkwood R.N. Thacker P.A. Gooneratne. The influence of exogenous growthe hormone on ovulation rate in gilts // Canad. J. Anim. Sc. - 1988. - V. 68. - N.4. - P. 1097-1103.
11. Prunier A. Endocrine control of sexual development in the gilt / Ann // zootechn. - 1985. - V. 34. - N.3. - P. 368-370.
12. Prunier A. Influence de la presentation au verrat sur I ge a la puberte des truies // Product. anim. - 1989. - V. 2. - N.1. - P. 65-72.
13. Narizhny A.G., Zinkevich E.P., Pokhodnya G.S. The use of sex pheromones in pig breeding // Veterinary medicine. - 1987. - No. 1. - S.48-50.
14. Narizhny A.G. Pheromone stimulation of the reproductive functions of pigs // Zootechny. -1991. - No. 11. - P.63-66.
15. Trekking G.S. Theory and practice of reproduction and raising pigs. - M.: Agropromizdat, 1990. - 272 p.
16. Clei M., Schegel W., Straube D. et al. Untersuchungen zur Bceinflussung des Pubertatseintrittes von Jungsauen mittels masculine stimuli // Arch / Tierzucht. - 1989. - B. 32. - N.2. -S. 173-179.
17. Patent of the Russian Federation No. 2248189. - 1995. A method of obtaining a preparation of natural sex pheromones of a boar / Sein O.B. Furman Yu.V., Kolupaev A.D. Petkevich I.V.
18. Rokitsky P.F. Biological statistics. Minsk: Higher School Publishing House. - 1967. - 328 p.
19. RF patent No. 2655842. - 2016. A method for producing a preparation of natural sex pheromones of a boar / Sein O. B., Sein D. O., Durakov V. A., Olenina N.V.
