CC BY
4
УДК 636:611.6:636.4
РАЗРАБОТКА И НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ АПРОБАЦИЯ ПРЕПАРАТА НАТУРАЛЬНЫХ ПОЛОВЫХ ФЕРОМОНОВ ХРЯКА
СЕИН ОБ.,
доктор биологических наук, профессор, профессор кафедры хирургии и терапии, ФГБОУ ВО Курская ГСХА, тел. 53-35-25.
СУББОТИНА Н.Н.,
аспирант кафедры хирургии и терапии, ФГБОУ ВО Курская ГСХА.
Реферат. С использованием разработанного авторами способа (Патент РФ №2780876. - 2021 г.) был получен препарат половых феромонов хряка. Способ включает основные технологические этапы: отбор семенников половозрелых хряков и их измельчение до фаршеобразного состояния, внесение в полученную массу полисорбата твин-80 и гомогенизацию до однородного состояния, инкубирование при температуре 37-39°С в течение 60 мин, гомогенизацию корней пастернака посевного и сельдерея корневого в соотношении 1:1 с добавлением 70%-ного этанола, внесение в полученную массу гомогенизата тканей семенников и мочи половозрелых хряков с последующим перемешиванием; перегонку полученной массы в роторном испарителе, определение безвредности препарата и оценку его биологической активности. Проверка препарата на ремонтных свинках показала, что он не оказывал отрицательного влияния на организм подопытных животных даже при многократном превышении рекомендуемой оптимальной дозировки. Сравнительные исследования показали, что биологическая активность изготовленного препарата (93,4%) была выше, чем у препарата-прототипа (88,0%). Полученные половые феромоны оказывали стимулирующее влияние на половую функцию ремонтных свинок, у которых значительно раньше наступало половое созревание. В крови свинок опытной группы содержалось больше половых гормонов по сравнению с контролем, при этом различия в содержании этрадиола имели достоверный характер (р<0,05). Препарат рекомендуется к использованию в практике свиноводства.
Ключевые слова: половые феромоны, ремонтные свинки, половая охота, половое созревание, стимуляция половозрелости, эстрадиол-17р, прогестерон, яичники.
DEVELOPMENT AND RESEARCH AND PRODUCTION TESTING OF THE DRUG OF NATURAL BOAR SEX PHEROMONES
SEIN O.B.
Doctor of Biological Sciences, Professor, Professor of the Department of Surgery and Therapy, Kursk State Agricultural Academy, tel. 53-35-25.
SUBBOTINA N.N.,
postgraduate student of the Department of Surgery and Therapy, Kursk State Agricultural Academy.
Essay. Using the method developed by the authors (RF Patent No. 2780876. - 2021), a preparation of boar sex pheromones was obtained. The method includes the main technological steps: selection of testicles of sexually mature boars and their grinding to a mince-like state, adding polysorbate tween-80 to the resulting mass and homogenization to a homogeneous state, incubation at a temperature of 37-39°С for 60 min, homogeniza-tion of the roots of parsnip and root celery in ratio 1:1 with the addition of 70% ethanol, adding to the resulting mass of the homogenizate of testicular tissues and urine of mature boars, followed by mixing; distillation of the resulting mass in a rotary evaporator, determining the safety of the drug and assessing its biological activity. Testing the drug on replacement pigs showed that it did not have a negative effect on the body of experimental animals, even when the recommended optimal dosage was repeatedly exceeded. Comparative studies showed that the biological activity of the manufactured drug (93.4%) was higher than that of the prototype drug (88.0%). The resulting sex pheromones had a stimulating effect on the sexual function of replacement pigs, which had puberty much earlier. The blood of pigs of the experimental group contained more sex hormones compared to the control, while the differences in the content of etradiol were significant (p<0.05). The drug is recommended for use in the practice of pig breeding.
Keywords: sex pheromones, gilts, estrus, puberty, stimulation of sexual maturity, estradiol-17p, progesterone, ovaries.
Введение. Известно, что половая функция у самок регулируется не только внутренними связями, в частности, гипоталамо-гипофизарно-овариальной системной, но и внешними факторами. Одним из таких факторов для самки является самец. Именно при контакте с самцом у самки происходит нормальное развитие половых органов и формирование половой системы в целом. При отсутствии контакта с самцом у неполовозрелых самок половые органы задерживаются в развитии, у некоторых животных проявляется инфантилизм, особенно у ремонтных свинок в условиях крупных комплексов. У многих самок, несмотря на достижение физиологической зрелости, происходит задержка развития яичников, фолликулы развиваются медленно, встречается много атритических тел. В результате нарушается гормональный статус, что отрицательно сказывается на половом созревании свинок. Таким образом, роль самца в формировании половой функции самки неоспорима. В то же время организация регулярного контакта свиноматок с самцом, особенно при промышленном ведении свиноводства, трудновыполнима, так как для этого необходимо иметь хряков-пробников, что требует дополнительных экономических затрат.
Учитывая вышеизложенное для регуляции половой функции у ремонтных свинок в современном свиноводстве широко применяются гормональные обработки [1-4]. Однако, как показывает практика, такие обработки, особенно фронтальные, без учёта индивидуальных особенностей животных, часто оказываются безрезультативными и нередко сопровождаются гормональными «сбоями» функциональной активности яичников. В этой связи применение половых феромонов, естественных аттрак-тантов самцов, является весьма актуальным.
В практике свиноводства используются как натуральные половые феромоны, так и искусственные феромональные препараты [5-10]. Преимущество первых очевидно, они включают все компоненты, которые входят в состав половых феромонов вырабатываемых в организме самца. В том числе компоненты, химическая структура которых ещё полностью не раскрыта. Что касается искусственных половых феромонов хряка, то по своей активности они уступают натуральным феромонам, так как они содержат только синтитические стероиды 5а-андрост-16-ен-3-он и 5а- андрост-16-ен-3а-ол.
В этой связи разработка новых способов получения натуральных половых феромонов хряков и их научно-производственная апробация является актуальной задачей.
Цель и задачи исследований. Целью настоящих исследований являлось получение препарата натуральных половых феромонов хряка с использованием разработанного способа и определение их биологической активности.
Материал и методика исследований. Разработку способа и изготовление препарата натуральных половых феромонов хряка осуществляли на
кафедре хирургии и терапии ФГБОУ ВО Курская ГСХА.
Объектом исследований являлись половозрелые хряки, от которых получали семенники в условиях мясокомбината и боенских площадок, расположенных на территориях Курской и Орловской областей.
Полученные семенники использовали для приготовления препарата натуральных половых феромонов по разработанному способу (Патент РФ №2780876.-2021 г., Сеин О Б. и др.).
Апробацию разработанного препарата проводили на ремонтных свинках крупной белой породы. С этой целью было сформировано две группы по 10 голов в каждой. Все подопытные животные содержались в одном помещении и получали одинаковый рацион. Свинки 1 контрольной группы стимуляции не подвергались, их обрабатывали дистиллированной водой. Свинок 2 опытной группы стимулировали разработанным препаратом в течение 15 дней два раза в день утром и вечером. Препарат использовали в дозе 0,5 мл/гол путём распыления с применением специально разработанного нами устройства (Патент РФ №171378.-2016г., авт. Сеин О.Б. и др.).
В процессе проведения апробации препарата проводили наблюдение за подопытными животными, следили за поведенческими реакциями, определяли половую охоту два раза в день - утром и вечером. В начале и в конце эксперимента у всех животных брали кровь. С использованием имму-ноферментного метода и соответствующих реактивов (ЗАО «Алкор Био», СПб) в крови определяли содержание эстрадиола-17р и прогестерона.
Полученные данные подвергались биометрической обработке (Рокицкий П.Ф., 1973). Разницу в значениях считали достоверной при р<0,05; р<0,01; р<0,001 по сравнению с соответствующими показателями в контрольной группе.
Результаты исследований. Получение препарата натуральных половых феромонов хряка проводили по технологической схеме, представленной на рисунке 1.
Особенностью разработанного способа являлось включение в технологический процесс роторного испарителя (Я-213Б), который позволял понижать температуру кипения обрабатываемой исходной смеси до 25°С. Это происходило за счёт создания в системе испарителя пониженного давления (40 мм рт.ст.) с помощью вакуумного насоса. В результате жидкая часть смеси, помещённая в испарительную колбу и содержащая половые феромоны, испаряется при более низкой температуре (25°С), конденсируется в холодильнике и собирается в колбе приёмнике. При этом процесс испарения при более низкой температуре оказывает положительное влияние на содержание и биологическую активность половых феромонов в полученном препарате.
Рисунок 1 - Технологическая схема получения препарата натуральных половых феромонов хряка Таблица 1 - Клинические и общие гематологические показатели у ремонтных свинок, подвергавших-
ся стимуляции изготовленным препаратом натуральных половых феромонов хряка
Показатели Физиологическая норма Доза препарата, мл/гол
0,5 5,0
Температура тела, С° 38-40 38,5±1,2 38,8±1,5
Пульс, уд/мин 60-90 73,3±3,5 76,0±4,4
СОЭ, мм/час 2-9 4,6±0,83 4,4±0,76
Гематокрит, % 39-43 40,4±3,5 41,7±4,0
Эритроциты, 1012/л 6,5-7,5 7,0±0,77 7,2±0,65
Лейкоциты, 109/л 8,0-16,0 10,3±0,93 10,0±0,86
Гемоглобин, г/л 90-110 103,0±6,7 105,4±5,9
Полученный препарат представлял собой прозрачную жидкость с желтоватым оттенком со специфическим запахом. Препарат разливали в стеклянные флаконы, обкатывали алюминиевыми колпачками и хранили при 4°С.
Токсичность препарата определяли на 4-месячных ремонтных свинках, которых помещали в специальную камеру-станок и распыляли препарат аэрозольным генератором САГ-2. При этом доза препарата превышала оптимальную (0,5 мл/гол) в 10 раз. В ходе исследований было установлено, что препарат не оказывал отрицательного влияния на организм подопытных животных. Кли-
нические и общие гематологические параметры у всех свинок находились в пределах физиологических значений (таблица 1).
Биологическую активность изготовленного препарата проверяли с применением специального ольфактометра разработанной нами конструкции (Патент РФ №99179.-2010г., ав. Сеин О.Б. и др.). Результаты исследований показали (таблица 2), что полученный препарат натуральных половых феромонов хряка обладал высокой феромональной активностью по сравнению с препаратом, который использовали в качестве прототипа (Патент РФ № 2655842.-2017 г., авт Сеин О.Б. и др.).
Таблица 2 - Результаты биологического тестирования препаратов натуральных половых феромонов хряка__
Препарат Результаты биотеста (%)
Изготовленный препарат 94,4
Препарат-прототип 87,5
Моча половозрелого хряка 68,0
Таблица 3 - Наступление полового созревание у ремонтных свинок, подвергавшихся стимуляции с использованием препаратов натуральных половых феромонов хряка_
Группа п Выявлена первая половая охота у свинок в течение дней после стимуляции
1-5 6-10 11-15 16-20 21-25 26-30 Всего
1 (контроль) 10 - - - 1 3 2 6 (60%)
2 (опытный препарат) 10 5 4 1 - - - 10 (100%)
Таблица 4 - Содержание половых гормонов в крови ремонтных свинок, подвергавшихся стимуляции
Таблица 4 - Содержание половых гормонов в крови ремонтных свинок, подвергавшихся стимуляции препаратами натуральных половых феромонов хряка_
Группа, гормоны п Возраст свинок при исследовании гормонов, мес
5 (при постановке на эксперимент) 6 (на 30 день эксперимента)
1 (контроль) эстрадиол-17р, прогестерон 10 48,8±5,0 14,4±2,7 55,1±5,9 16,9±2,0
2 (опытный препарат) эстрадиол-17р, прогестерон 10 45,2±4,7 14,1±2,0 86,5±5,9* 24,8±1,8*
Примечание:*-при р<0,05 по сравнению с контрольной группой.
Производственная апробация показала, что у большинства ремонтных свинок (2 опытная группа), подвергавшихся обработке половыми феромонами, созревание наступало в первые 10 дней эксперимента. За этот период первая половая охота была выявлена у 9 животных (90%). У свиноматок 1 (контрольной) группы в первые 10 дней половая охота не регистрировалась, а всего за 30-дневный период наблюдений она отмечалась только у 6 (60%) животных (таблица 3).
Исследование гормонального статуса у ремонтных свинок до и после стимуляции полученным препаратом показало, что у животных опытной группы содержание эстрадиола-17р и прогестерона в крови было относительно выше по сравнению с контрольными животными (таблица 4). При этом повышение содержания эстрадиола-17р имело достоверный характер (р<0,05).
Заключение. Разработанная технология изготовления натуральных половых феромонов хряка позволяет получить препарат, обладающий выраженной биологической активностью. После его дозированного применения у ремонтных свинок значительно раньше наступает половозрелость и
завершается период становления половой цикличности. Это связано с тем, что изготовленный препарат, являясь носителем половых аттрактантов половозрелых самцов, оказывает выраженное стимулирующее влияние на гипоталамо-гипофизарный комплекс самок.
Положительный стороной разработанного нами способа является доступность исходного сырья для изготовления препарата, безвредность и относительно высокая биологическая активность конечного продукта. Естественно, что препарат половых феромонов хряка не может конкурировать с хряками-пробниками, которых используют в качестве биологических стимуляторов. В то же время половые феромоны имеют ряд преимуществ, в частности, в отсутствии необходимости содержания хряков-пробников, что требует существенных дополнительных затрат, включающих не только обслуживание хряков, но и проведение самой биологической стимуляции.
Полученный препарат натуральных половых феромонов хряка рекомендуется к использованию в практике свиноводства для стимуляции половой функции у ремонтных свинок.
Список использованных источников
1. Походня Г.С. Теория и практика воспроизводства и выращивания свиней. - М.,1990. - 271 с.
2. Чомаев А.М., Клинский Ю.Д. Применение биологически активных веществ для улучшения воспроизводства свиней // Ветеринарный врач. - 2002.- №2. - С.42-45.
3. Корнилов В.А. Стимуляция воспроизводительной функции гибридных ремонтных свинок при промышленной технологии выращивания. Автогреф. дис. канд. с-х. наук. - Ставрополь, 2011.
4. Хлопницкий В.П. Выращиваем свинок для ремонта стада // Животноводство России. - 2020. - №9.
- С. 27-30.
5. Соколов В.Е., Зинкевич Э.П., Володин В.А. Влияние искусственного полового феромона хряка на воспроизводство свиней в условиях промышленной технологии // Химическая коммуникация животных.
- М.: Наука, 1986. - С.403-408.
6. Улиханова Т.Л. Половые феромоны и их значение в воспроизводительной функции свиней // Сб. научных трудов Всероссийского НИИ животноводства. - Дубровицы, 1990. - С.91-93.
7. Нарижный А.Г., Зинкевич Э.П., Походня Г.С. Применение половых феромонов в свиноводстве // Ветеринария. - 1987. - №1. - С.48-50.
8. Нарижный А.Г., Походня Г.С. Эффективность применения синтетического феромона хряка «Суи-дор» при различных условиях содержания свиноматок // Бюл. ВНИИ разведения и генетики с.-х. животных. - 1987. - Вып. 94. -С.14-17.
9. Морфофункциональные особенности яичников у ремонтных свинок после стимуляции препаратом натуральных половых феромонов хряка / О.Б. Сеин, А.В. Мамаев, Н.И. Ярован, Н.Н.Субботина // Генетика и разведение животных. - 2022. - №1. - С.62-67.
10. Получение половых феромонов хряка и их производственная апробация / Н.Н. Субботина, О.Б. Сеин, Б.А. Дзагуров и др. // Известия горского государственного аграрного университета. - 2022. -Т.59.-Ч.2. - С.83-90.
11. Патент РФ №2780876. - 2021 г. Способ получения половых феромонов хряка. Авт. Сеин О.Б., Сеин Д.О., Субботина Н.Н. и др.
12. Патент РФ №171378. - 2016 г. Устройство для стимуляции половой функции у свиноматок. Авт. Сеин О.Б., Сеин Д.О., Дураков В.А. и др.
13. Патент РФ №99179. - 2010 г. Ольфактометр для определения биологической активности половых феромонов хряка. Авт. Сеин О.Б., Сеин Д.О., Бабанин Н.А.
14. Патент РФ №2655842. -2017 г. Способ получения препарата натуральных половых феромонов хряка. Авт. Сеин О.Б., Сеин Д.О., Дураков В.А. и др.
15. Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика. - Минск: Высшая школа, 1973. - 320 с.
Spisok ispolzovannyx istochnikov
1. Poxodnya G.S. Teoriya i praktika vosproizvodstva i vy'rashhivaniya svinej. - M.,1990. - 271 s.
2. Chomaev A.M., Klinskij Yu.D. Primenenie biologicheski aktivny'x veshhestv dlya uluchsheniya vosproizvodstva svinej // Veterinarny'j vrach. - 2002.- №2. - S.42-45.
3. Kornilov V.A. Stimulyaciya vosproizvoditel'noj funkcii gibridny'x remontny'x svinok pri promy'shlennoj texnologii vy'rashhivaniya. Avtogref. dis. kand. s-x. nauk. - Stavropol', 2011.
4. Xlopniczkij V.P. Vy'rashhivaem svinok dlya remonta stada. -Zhivotnovodstvo Rossii. - 2020. - №9. - S. 27-30.
5. Sokolov V.E., Zinkevich E.P., Volodin V.A. Vliyanie iskusstvennogo polovogo feromona xryaka na vosproizvodstvo svinej v usloviyax promy'shlennoj texnologii // Ximicheskaya kommunikaciya zhivotny'x. -M.: Nauka, 1986. - S.403-408.
6. Ulixanova T.L. Polovy'e feromony' i ix znachenie v vosproizvoditel'noj funkcii svinej // Sb. nauchny'x trudov Vserossijskogo NII zhivotnovodstva. - Dubrovicy, 1990. - S.91-93.
7. Narizhny'j A.G., Zinkevich E.P., Poxodnya G.S. Primenenie polovy'x feromonov v svinovodstve // Veterinariya. - 1987. - №1. - S.48-50.
8. Narizhny'j A.G., Poxodnya G.S. E'ffektivnost' primeneniya sinteticheskogo feromona xryaka «Suidor» pri razlichny'x usloviyax soderzhaniya svinomatok // Byul. VNII razvedeniya i genetiki s.-x. zhivotny'x. - 1987.
- Vy'p.94. -S.14-17.
9. Morfofunkcional'ny'e osobennosti yaichnikov u remontny'x svinok posle stimulyacii preparatom natu-ral'ny'x polovy'x feromonov xryaka / O.B. Sein, A.V. Mamaev, N.I. Yarovan, N.N.Subbotina // Genetika i razvedenie zhivotny'x. - 2022. - №1. - S.62-67.
10. Poluchenie polovy'x feromonov xryaka i ix proizvodstvennaya aprobaciya / N.N. Subbotina, O.B. Sein, B.A. Dzagurov i dr. // Izvestiya gorskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. -2022. -T.59.-Ch.2. - S.83-90.
11. Patent RF №2780876. - 2021 g. Sposob polucheniya polovy'x feromonov xryaka. Avt. Sein O.B., Sein D.O., Subbotina N.N. i dr.
12. Patent ЯР №171378. - 2016 g. Ш^с^уо а1уа 811ши1уасИ ро1оусу Шп^п и 8у1поша1ок. ЛУ;. 8ет О.В., Sein Б.О., Бигакоу У.Л. i аг.
13. Patent ЯР №99179. - 2010 g. О1^ак1юте1;г а1уа opгede1eniya bio1ogicheskoj aktiynosti ро-1оуу'х feгoшonoy хгуака. Лyt. Sein О.В., Sein Б.О., Babanin К.Л.
14. Patent ЯР №2655842. -2017 g. Sposob po1ucheniya pгepaгata ш^гаГ^'х ро1оуу'х feгoшonoy хгуака. Лvt. Sein О.В., Sein Б.О., Бигакоу У.Л. i аг.
15. Rokiczkij РК Bio1ogicheskaya statistika. - Minsk. Уу^Ьауа shko1a, 1973. - 320 s.
