CC BY
35
DOI 10.24411/2074-5036-2020-10024 УДК 636.082
Ключевые слова: свиньи, иммунная система, ауто- и аллоспермоантитела, оплодотворяемость, антигены сперматозоидов.
Key words: pigs, immune system, auto- and allosperm antibodies, fertility, sperm antigens. 1Иванов Ю. В., 2Сердюк Г. Н.
РОЛЬ ИММУНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В ОПЛОДОТВОРЯЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СВИНОМАТОК
THE ROLE OF IMMUNOLOGICAL FACTORS IN THE FERTILIZING ABILITY OF SOWS
'Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение «Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины» Адрес: 196084, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Черниговская, 5
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education «St. Petersburg State Academy of Veterinary Medicine» Address: 196084, Russia, Saint-Petersburg, Chernigovskaya str., 5 2Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных - филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста» Адрес: 196601, Россия, г. Санкт-Петербург, г. Пушкин, Московское шоссе 55а The All-Russian research institute of Farm Animals Genetics and Breeding -
Branch of the L.K. Ernst Federal Science Center for Animal Husbandry Address: 196601, Russia, Saint-Petersburg, Pushkin, Moscow highway 55a
Иванов Юрий Витальевич, ассистент кафедры патологической анатомии и судебно-ветеринарной медицины,
кандидат ветеринарных наук. E-mail: [email protected]
Ivanov Yurii Vitalievich, Assistant of the Department of Pathological Anatomy and Forensis Veterinary Medicine,
Ph.D. of Veterinary Science. E-mail: [email protected] Сердюк Григорий Николаевич, главный научный сотрудник лаборатории полиморфизма ДНК, доктор биологических наук, профессор. E-mail: [email protected]
Serdyuk Grigory Nikolaevich, Chief Researcher, Laboratory of DNA Polymorphism, Doctor of Biological Sciences,
Professor. E-mail: [email protected]
Аннотация. Изучено влияние иммунологических факторов, в частности аллоспермоантител, содержащихся в сыворотках крови и половых путях свиноматок, в их оплодотворяющей способности. Опыт проведен на 67 помесных свиноматках (йоркшир * ландрас) и 27 хряках породы дюрок. У каждой свиноматки устанавливали наличие и титр аллоспермоантител к антигенам сперматозоидов 27 хряков. Было проанализировано 1809 сочетаний. У каждой из 67 исследованных свиноматок имелись аллоспермоантитела к антигенам сперматозоидов одного или нескольким хрякам с различной степенью агглютинации сперматозоидов. Более низкая оплодотворяемость наблюдается среди группы свиноматок, осемененных семенем хряков, к антигенам сперматозоидов которых у данных свиноматок имелись аллоспермоантитела с агглютинацией сперматозоидов от 31 до 60 % и выше. Summary. The influence of immunologicalfactors, in particular, allosperm antibodies contained in blood sera and genital tract of sows, in their fertilizing ability was studied. The experiment was conducted on 67 crossbred sows (Yorkshire * Landrace) and 27 Duroc boars. Each sow was determined by the presence and titer of allosperm antibodies to sperm antigens of 27 boars. 1809 combinations were analyzed. Each of the 67 studied sows had allosperm antibodies to sperm antigens of one or several boars with varying degrees of sperm agglutination. Lower fertility is observed among the group of sows, inseminated by boar semen to sperm antigens of which these sows had allosperm antibodies with sperm agglutination from 31 to 60 % and above.
Введение
При современной тенденции развития свиноводства очень актуальна проблема прогнозирования сочетаемости родительских пар. В практике племенной работы со свиньями, при одинаковых условиях кормле-
ния и содержания животных, специалисты достаточно часто сталкиваются с различной сочетаемостью родительских пар. Это подтверждается не только многочисленными случаями прохолостов и необходимости перекрытий свиноматок в благополучных от
инфекционных заболеваний стадах, но и фактами получения от лучших производителей и свиноматок пёстрого по своему развитию и продуктивности потомства. Всё это указывает на недостаточную изученность индивидуальной сочетаемости родительских пар.
В природе, как известно, эволюционно возникла и объективно существует половая избирательность. В условиях искусственного осеменения также существует половой отбор и осуществляется он иммунной системой репродуктивного тракта самок (К. Братанов [4], С. А. Боргуль и др. [2, 3]. В последние годы интерес к иммунной системе, ее роли в воспроизводстве животных значительно возрос. Появились публикации, указывающие на возможность влияния на га-метогенез иммуногенетических факторов, в частности аллоспермоантител, находящихся в сыворотке крови и секретах половых путей свиноматок (С. А. Боргуль и др. [2, 3], А. К. Никитин и др. [6]; И. К. Васильев [5]; О. В. Беляков, Г. Н. Сердюк [1] и др.). Однако механизм иммунной избирательности оплодотворения до сих пор остается нераскрытым. А поэтому проблема индивидуального подбора родительских пар остается чрезвычайно актуальной и по сей день.
Материал и методы исследования
Работа по изучению роли иммунологических факторов в оплодотворяющей способности свиноматок проводилась в свинокомплексе ООО «Русбелго» Ленинградской области на помесных свиноматках (йоркшир * ландрас) и хряках породы дюрок. В данном опыте было задействовано 67 голов свиноматок и 27 хряков. У всего подопытного поголовья была отобрана кровь: у свиноматок для получения сыворотки крови, у хряков на эритроциты. Кроме того, у хряков дополнительно брали сперму.
У свиноматок наличие и титр аллоспер-моантител к антигенам сперматозоидов хряков определяли в лаборатории пункта искусственного осеменения данного хозяйства по следующей методике: на одну и другую половины предметного стекла, помещённого на столик с автоматическим подогревом, наносили по одной капле свежеполученного
семени хряка. В одну каплю семени вносили каплю сыворотки крови свиноматки, другая капля служила контролем. Оба образца накрывали покровным стеклом и проводили наблюдение за реакцией под микроскопом. Реакцию спермоагглютинации в опытном образце (с сывороткой крови свиноматки) сравнивали с контрольной каплей семени хряка.
Наличие и титр спермоантител в сыворотках крови свиноматок определяли путем подсчета количества агглютинирующих (склеенных) сперматозоидов. Склеивание сперматозоидов происходило головками или хвостиками. По этой методике устанавливали наличие и титр аллоспермоантител у всех 67-ми свиноматок к антигенам сперматозоидов каждого исследованного хряка (27 голов), т. е. было проанализировано 1809 сочетаний (67*27).
Для изучения влияния аллоспермоанти-тел на оплодотворяемость свиноматок были сформированы 3 опытные группы родительских пар в зависимости от степени агглютинации сперматозоидов подобранных к ним хряков. Первая группа - с агглютинацией сперматозоидов до 10 %, вторая группа - с агглютинаций сперматозоидов от 11 до 30 % и третья группа - с агглютинацией сперматозоидов в сыворотках крови свиноматок от 31 до 60 % и выше.
Влияние аллоспермоантител на избирательность оплодотворения устанавливали при осеменении свиноматок смешанной спермой от 2-х хряков с различной степенью агглютинации сперматозоидов: к антигенам сперматозоидов одного из них в сыворотке крови подопытной свиноматки имелись аллоспермоантитела с агглютинацией от 65 до 85 % сперматозоидов, тогда как к другому - не более 10 %. Перед смешиванием пары хряков предварительно проверялись на иммунологическую совместимость по той же методике, что и с сывороткой крови, с тем различием, что вместо сыворотки крови свиноматок использовали спермальную жидкость эякулята одного из хряков, предварительно её отцентрифугировав. Наличие и титр аллоспермоантител определяли путем постановки реакции агглютинации
между спермальной жидкостью одного хряка со сперматозоидами другого. Смешивали сперму и осеменяли свиноматок только им-мунологически совместимыми друг с другом хряками (агглютинация семени одного хряка в спермальной жидкости другого не превышала 5-10 %).
Всё используемое в данном опыте поголовье свиней (12 свиноматок и 7 хряков) ти-пировано по 40 антигенным факторам групп крови 9 генетических систем. У поросят полученных помётов отцовство устанавливали по группам крови. Кровь у поросят брали из хвостовой вены.
Статистическую обработку данных проводили по стандартным общепринятым методикам с применением программного приложения Microsoft Excel 2010 и Statistic 7.0.
Результаты исследования
Из 1809 сочетаний в 308 (17 %) в сыворотке крови свиноматок содержались алло-спермоантитела к антигенам сперматозоидов хряков с агглютинацией сперматозоидов не более 10 %. В 977 сочетаниях (54 %) в сыворотках крови свиноматок титр аллоспермо-антител к антигенам сперматозоидов хряков был несколько выше, с агглютинацией сперматозоидов от 11 до 30 %. В 524 сочетаниях (29 %) у свиноматок содержались специфические аллоспермоантитела к антигенам сперматозоидов некоторых хряков в довольно высоком титре, с агглютинацией сперматозоидов от 31 до 60 % и выше (табл. 1).
Данные таблицы 1 показывают, что у каждой из 67 подопытных свиноматок (100 %) имелись аллоспермоантитела к антиге-
нам сперматозоидов одного или нескольких хряков с различной степенью агглютинации сперматозоидов.
Результаты изучения влияния аллоспер-моантител на оплодотворяемость свиноматок показали, что более низкая оплодотворяемость наблюдается среди группы свиноматок, осемененных семенем хряков, к антигенам сперматозоидов которых у данных свиноматок имелись аллоспермоантите-ла с агглютинацией сперматозоидов от 31 до 60 % и выше (табл. 2).
Процент оплодотворенных свиноматок в этой группе составил 72,7 %, что на 9,9 % ниже 11-ой группы свиноматок, у которых имелись аллоспермоантитела, с менее значительным титром (с агглютинацией сперматозоидов от 11 до 30 %) и на 13,7 % ниже свиноматок с агглютинацией сперматозоидов, не превышающей 10 %.
Влияние аллоспермоантител на оплодот-воряемость свиноматок довольно наглядно просматривается при их осеменении смешанной спермой от 2-х хряков с различной степенью агглютинации сперматозоидов (табл. 3).
Как показывают данные таблицы 3, наибольший процент новорожденных поросят (72,4 %) получены от хряков, к антигенам сперматозоидов которых у свиноматок имелись аллоспермоантитела в невысоком титре (с агглютинацией сперматозоидов не более 10 %). От хряков с высокой агглютинацией сперматозоидов (от 65 до 85 %) в каждом гнезде было не более 2-4 поросят. Всего от таких хряков в пометах 12 свиноматок оказалось только 35 голов или 27,6 %. Все это
Таблица 1
Наличие аллоспермоантител в сыворотках крови свиноматок к антигенам сперматозоидов исследованных хряков
Варианты Количество сочетаний %
Исследовано сочетаний, всего Из них: 1809 100
с агглютинацией сперматозоидов не более 10 % 308 17,0
с агглютинацией сперматозоидов от 11 до 30 % 977 54,0*
с агглютинацией сперматозоидов от 31 до 60 % и выше 524 29,0*
Достоверность различий с 1 группой: *p<0,05
Таблица 2
Влияние аллоспермоантител на оплодотворяемость свиноматок
Группа Варианты Осеменено, гол Опоросились
Гол. %
I с агглютинацией сперматозоидов не более 10 % 22 19 86.4
II с агглютинацией сперматозоидов от 11 до 30 % 23 19 82.4
III с агглютинацией сперматозоидов от 31 до 60 % и выше 22 16 72.7
указывает на то, что случайный подбор родительских пар с высокой степенью агглютинации сперматозоидов хряка может привести к прохолосту физиологически совершенно здоровых свиноматок.
Заключение
Результаты исследований позволяют по-новому понять значение иммунных факторов в воспроизводстве свиней и внести существенные изменения в селекционно-племенную работу. В условиях искусственного осеменения половой отбор осуществляется за счет алло-спермоантител репродуктивного тракта самок.
Установлено, что спермоантитела характеризуются серологическими свойствами, что свидетельствует об их иммунной природе. Это значит, что иммунная система в процессе воспроизводства не является пассивной в естественном отборе, а активно влияет на направленность микроэволюционного процесса. Своей комплементарностью аллоан-тител иммунная система у спариваемых особей контролирует антигенный полиморфизм гамет и органоспецифический полиморфизм новорожденного приплода, тем самым обуславливает направленность изменения антигенного полиморфизма в ряде поколений.
Таблица 3
№ Свиноматок № хряка с агглютинацией сперматозоидов от 65 % и выше № хряка с агглютинацией сперматозоидов от 5 до 10 % Кол-во родившихся поросят, всего Происхождение
От отца с агглютинацией сперматозоидов от 65 % и выше От отца с агглютинацией сперматозоидов от 5 до 10 %
№ хряка Агглютинация № хряка Агглютинация Гол. % Гол. %
3307 102 85 % 311 5 % 11 2 18,2 9 81,8
7318 351 65 % 311 10 % 10 4 40,0 6 60,0
9770 102 65 % 91 5 % 12 4 33,3 8 66,7
9780 275 80 % 102 5 % 11 3 27,3 8 72,7
5466 1985 65 % 275 10 % 10 4 40,0 6 60,0
9164 275 70 % 102 0 % 11 2 18,2 9 81,8
7705 298 80 % 1985 5 % 11 2 18,2 9 81,8
6849 102 75 % 91 10 % 9 2 22,2 7 77,8
7599 275 80 % 91 10 % 10 2 20,0 8 80,0
3307 1985 65 % 311 5 % 10 3 30,0 7 70,0
5466 1985 65 % 298 10 % 11 3 27,3 8 72,7
6812 102 75 % 91 10 % 11 4 36,4 7 63,6
Итого: 127 35 27,6 92 72,4
Избирательность оплодотворения при осеменении свиноматок смешанным семенем от 2-х хряков с различной степенью агглютинации сперматозоидов
Механизм иммунной избирательности оплодотворения направлен в основном на повышение жизнеспособности потомства.
Широкое распространение аллоспермоан-тител у свиноматок (до 71 %) в невысоких титрах (с агглютинацией сперматозоидов до 30 %) свидетельствует не о патологической природе аллоспермоантител, а о закономерном физиологическом явлении, указывающем на нормальное функционирование органов иммунной системы животных.
В то же время у многих свиноматок (до 29 %) к антигенам сперматозоидов отдельных хряков в сыворотках крови содержатся аллоспермоантитела в довольно высоких титрах (с агглютинацией сперматозоидов до 60 % и выше), оказывающих отрицательное влияние на их оплодотворяемость.
Наличие аллоспермоантител в семенной плазме отдельных хряков к антигенам сперматозоидов других хряков обуславливает необходимость предварительной оценки их на взаимную совместимость. Только в этом случае возможно повышение оплодотворяе-мости свиноматок «смешанным» семенем.
Оценка иммунологического статуса спариваемых особей по аллоспермоантителам позволит значительно снизить количество иммуноконфликтных ситуаций при воспроизводстве свиней.
Список литературы
1. Беляков О. В. Качество спермы и оплодотворяе-мость свиноматок / О. В. Беляков, Г. Н. Сердюк // Животноводство России. СПб. 2008. №4. С. 29-30.
2. Боргуль С. А. Влияние аллоспермоантител хряков на активность спермиев при смешивании эяку-лятов / С. А. Боргуль, З. Я. Никитина // Сб. трудов. СПб.-Пушкин, 2002. С. 123-125.
3. Боргуль С. А. Влияние иммунологической реактивности свиней на оплодотворяемость и многоплодие / С. А. Боргуль, З. Я. Никитина, А. К. Никитин // Сб. трудов. Тверь, 2001. с. 88-89.
4. Братанов К. Проблема иммунологии размножения сельскохозяйственных животных / К. Братанов // Сельское хозяйство за рубежом. М., 1968. №6. с. 10-11.
5. Васильев И. К. Влияние иммунных факторов в воспроизводстве крупного рогатого скота / И. К. Васильев. Автореф. ... к. б. н. Тверь, 2006. 109 с.
6. Никитин А. К. Зачем нужны бесплодные хряки-производители? / А. К. Никитин, С. А. Боргуль, З. Я. Никитина // Ж. Животноводство. 2005. №1. С. 22-24.
Сканеры УЗИ "РАСКАН"
Достоверность, доступность и простота ультразвуковых исследований в ветеринарии
Все виды исследований у крупных, средних и мелких животных. УЗИ домашних и экзотических животных и птиц. Контроль стельности в животноводстве и продуктивности в птицеводстве
5,9 кг /
Полностью цифровая обработка. Высокая плотность лучей. Динамическая фокусировка. Цветовое доплеровское картирование. Пунктирование. Кинопетля.
Помощь. Персональные настройки. Все виды измерений. Вычисления. Заключения.
Распечатка эхограмм. Архив. Ветеринарные расчеты и пиктограммы
< 4
/
\
г
4
Датчики
мультичастотные высокой плотности. Рабочие частоты от 2,5 до 10 МГц. Конвексные, линейные, полостные
Сканеры в настольной комплектации с возможностями стационарных. Легкие, компактные с автономным питанием. Кейс для переноски.
Сканеры в мобильной комплектации.
Брызгозащитное исполнение. Сенсорный экран. Ручка для переноски. Наплечный ремень.
нпп
"РАТЕКС"
Производство сканеров УЗИ с 1991 года
199178, С.-Петербург, ул. Донская, д. 19, пом.1Н Тел./факс: (812)321-89-74, 321-57-71, (931)966-58-32 E-mail: [email protected] http://rateks.com
