CC BY
30
УДК 637.623.05:636.321.38
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УЛЬТРАСТРУКТУРЫ КУТИКУЛЯРНОГО СЛОЯ ШЕРСТИ ОВЕЦ БИРЛИКСКОГО И СУЮНДУКСКОГО ВНУТРИПОРОДНОГО ТИПА ЭДИЛЬБАЕВСКОЙ ПОРОДЫ
И.А. ЕЛЬСУКОВА, А.И. ЕРОХИН, Т.А. МАГОМАДОВ, Ю.А. ЮЛДАШБАЕВ
(Кафедра овцеводства и козоводства РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева)
Изучена ультраструктура кутикулярного слоя остевых и пуховых волокон животных различных внутрипородных типов эдильбаевской породы овец. Выявлены отличительные особенности, характерные для животных бирликского и суюндукского внутрипородных типов: форма и размеры чешуек кутикулярного слоя и форма края чешуек. В дальнейшем эти показатели могут быть использованы для определения вну-трипородного типа овец эдильбаевской породы.
Ключевые слова: ультраструктура, кутикула, чешуйчатый слой, эдильбаевская порода, бирликский и суюндукский внутрипородный тип.
Шерстяные волокна всех типов состоят из кутикулярного (чешуйчатого) и коркового слоев, а в переходных волокнах, ости, кемпе, песиге, кроющем волосе и других имеется еще и сердцевинный слой. Чешуйчатый слой (кутикула) составляет всего 2-3% от общей массы волокна, но играет важную роль, образуя наружную поверхность волокна, защищает его от механических, химических и биологических факторов окружающей среды, влияет на блеск и свойлачиваемость шерсти [2, 6].
Толщина чешуйчатого слоя составляет 0,5-2 мкм, он состоит из ороговевших сильно видоизмененных клеток организма животного. По мере углубления в кожу животного типичность чешуйчатого слоя уменьшается, и у луковицы он отсутствует [3]. Чешуйчатый слой состоит из множества плоских, гофрированных, неправильной формы роговых чешуек, которые налегают одна на другую, примерно на половину или 2/3 своей длины. Различают две основные формы чешуек — черепицеобразные и коронообразные [2, 3]. Т.И. Кузнецов указывает, что чешуйки животных очень разнообразны и характерны для вида и породы животного [3]. По данным А.И. Ерохина, по форме и расположению чешуек можно установить тип волоса и направление продуктивности овец [2]. Наружные края чешуек имеют гладкую, зубчатую или волнистую поверхность, чем обусловлена большая или меньшая валкоспособность шерсти и способность к прядению [2, 3]. По данным других авторов [4, 5], блеск и шелковистость шерсти очень сильно зависят от ультраструктуры поверхности кутикулы. От плотности прилегания чешуек и формы их краев зависит подверженность волокна различным типам воздействия. По данным Н.П. Ролдугиной, у овец, обладавших шерстью с плотным прилеганием чешуек, при рождении кутикула подвергается меньшим изменениям.
Нами были проведены исследования разных типов волокон эдильбаевских овец бирликского и суюндукского внутрипородных типов с помощью электронного микроскопа. В ходе исследований для изучаемых внутрипородных типов были выявлены характерные отличительные особенности в структуре кутикулярного слоя остевых и пуховых волокон.
Методика
Для исследования взяты небольшие косицы волокон, из каждой косицы был вырезан участок длиной 1 см на высоте 3 см от основания косицы, т.е. примерно из середины шерстного волокна. Из полученного образца пинцетом отбирали по несколько пуховых и остевых волокон и, прижимая гладкой стороной пинцета, приклеивали их на металлический диск, на который предварительно был наклеен двухсторонний углеродный скотч, обдували потоком воздуха из резиновой груши для удаления плохо приклеенных волокон. Исследуемые пробы покрывались 24 нм (50 с при 40 мА) слоем платины в автоматическом коутере JEOL auto fine coater JFC-1600. Подготовленные препараты шерстных волокон помещали в сканирующий электронный микроскоп JEOL JSM-6490LV, рассматривали и фотографировали под различным увеличением.
Результаты и их обсуждение
Нами были обнаружены характерные отличия по форме, размеру, очертаниям и внешней поверхности чешуек остевых и пуховых волокон шерсти овец изучаемых внутрипородных типов эдильбаевской породы овец. Во внешнем виде поверхности однотипных волокон также существуют некоторые отличия.
Остевые волокна. На поверхности волокон наблюдаются шероховатости, представленные роговыми наростами и обломками чешуек. При этом у животных бирликского внутрипородного типа наросты присутствуют в большем количестве, располагаются сгруппировано островками на поверхности волокна, видны при увеличении в 400 и более раз, на поверхности некоторых волокон видны крупные плотные срастания чешуек, в которых края чешуек склеены и их невозможно визуально отделить друг от друга, очертание краев образования неровные, поверхность бугорчатая, такие структуры придают жесткость шерсти овец. На поверхности волокон шерсти овец суюндукского внутрипородного типа шероховатости менее значительны, представлены обломками роговых чешуек и небольшими наростами, видны при увеличении в 1000 и более раз, относительно равномерно распределены по длине и ширине волокна.
Чешуйки остевого волокна у овец суюндукского внутрипородного типа имеют несколько вытянутую форму черепицы, у бирликских — более округлую форму неправильного многогранника (рис. 1).
На 1 мм длины остевого волокна приходится 46,79 чешуек у овец бирликского внутрипородного типа, 46,59 чешуек — у суюндукского внутрипородного типа овец. Количество чешуек, расположенных поперек волокна зависит как от размеров чешуек, так и от тонины самого шерстного волокна, в среднем этот показатель составил 5,23 шт. для животных бирликского внутрипородного типа и 4,77 шт. — для суюндукского. Однако абсолютные размеры чешуек остевого волокна животных изучаемых внутрипородных типов значительно отличаются и представлены в таблице.
А Б
Рис. 1. Поверхность кутикулярного слоя остевых волокон, увеличение в 7GG раз: А — овцы бирликского внутрипородного типа; Б — овцы суюндукского внутрипородного типа
Характеристика кутикулярного слоя шерстных волокон эдильбаевских овец бирликского и суюндукского внутрипородных типов
Тип волокна Показатель Внутрипородный тип
бирликский суюндукский
1 2 3 4
Ость Качественные показатели
Форма чешуйки Широкая, многогранник Узкая, черепицеобразная
Форма краев чешуйки Внешний — ровный, четкий; боковой — волнистый Ровные, четкие
Изреженность Наблюдается Слабая
Количество и расположение отложений на поверхности волокна Незначительное, островками Очень много, относительно равномерное
Количество на 1 мм длины волокна 46,79 46,59
Количество на среднюю тонину 5,23 4,77
Количественные показатели
Размеры чешуек, мкм: длина ширина высота 25,68±1,G9 22,66±G,85 1,64 25,56±G,89 13,44±G,57 1,63
1 2 3 4
Форма чешуйки Узкое кольцо Широкое кольцо
Форма краев чешуйки Четкая, слегка волнистая Размытая, зубчатая
Изреженность Нет Нет
Количество и расположение отложений на поверхности волокна Практически отсутствует Очень много, относительно равномерное
Пух Количество на 1 мм длины волокна 62,19 69,96
Количество на среднюю тонину 1 1
Количественные показатели
Размеры чешуек, мкм:
длина 17,64±0,92 14,90±0,95
ширина 16,69±1,25 15,34±0,57
высота 1,14 1,2
На остевом волокне овец бирликского внутрипородного типа чешуйки плотно прилегают друг к другу, верхний край чешуек практически не выступает над волокном, внешний край чешуек ровный, четкий, боковой — волнистый. У суюндукских овец чешуйки имеют ровные, четкие очертания, верхний край чешуйки несколько приподнимается над волокном.
На чешуйках остевого волокна овец обоих породных типов наблюдается продольная складчатость, придающая шерсти стекловидный блеск, более явно она наблюдается на чешуйках животных бирликского внутрипородного типа, отчасти это связано с разрушением краев многих чешуек на остевом волокне суюндукских овец (рис. 2).
Пуховые волокна. На пуховых волокнах овец суюндукского и бирликского внутрипородных типов, так же как и на остевых, наблюдаются роговые наросты и обломки чешуек. Однако на пуховых волокнах бирликских овец роговые наросты представлены незначительными скоплениями, в то время как у суюндукских овец наблюдается значительное наличие роговых наростов и обломков, и их относительно равномерное распределение по поверхности волокна, уже при небольшом увеличении можно заметить разрушение краев некоторых чешуек (рис. 3).
Чешуйки кутикулярного слоя пуховых волокон обоих внутрипородных типов овец располагаются кольцевидно, т.е. одна чешуйка охватывает волокно со всех сторон. Форма чешуек корончатая имеет резкие, четкие очертания, при большом увеличении заметно, что верхний край чешуек животных бирликского внутрипородного типа имеет небольшую волнистость, довольно сильно приподнят над следующей чешуйкой, в среднем на 1,2 мкм (см. рис. 3).
Чешуйки овец суюндукского внутрипородного типа зубчатой формы, имеют менее четкие, округлые очертания, верхние края чешуек слегка обломаны, чешуйки более плотно прилегают друг к другу.
20 к V Х5,500 2|лп
А Продольная складчатость Б
Рис. 2. Поверхность чешуйки остевого волокна, увеличение 5500 раз: А — поверхность чешуйки остевого волокна бирликского внутрипородного типа; Б — поверхность чешуйки остевого волокна суюндукского внутрипородного типа
А Б
Рис. 3. Поверхность кутикулярного слоя пуховых волокон, увеличение 1500 раз: А — овцы бирликского внутрипородного типа; Б — овцы суюндукского внутрипородного типа
Нами были проведены измерения средней длины чешуек пухового волокна у обоих изучаемых внутрипородных типов овец. Необходимо отметить, что указанная длина была измерена по максимально далеко отстоящей точке чешуйки, длина чешуйки овцы бирликского внутрипородного типа равна 17,64±0,92 мкм, а суюндукского — 14,90±0,95 мкм. При этом в наиболее низких точках длина чешуйки у овец обоих внутрипородных типов составляет 50-70% от указанной.
На 1 мм длины пухового волокна бирликских овец располагается большее ко -личество чешуек — 62,19 в сравнении с пуховым волокном животных суюндукского внутрипородного типа — 69,96 чешуек. Ширина чешуек пухового волокна у обоих внутрипородных типов животных зависит от тонины пуха и составляет в среднем
16,69±1,25 мкм для бирликского и 15,34±0,57 мкм — для суюндукского внутрипородного типа (см. таблицу).
На чешуйках пуховых волокон изреженность, параллельная оси роста волокна, при увеличении в 1500 и более раз не наблюдается у обоих породных типов животных.
Заключение
По данным наших исследований, было выявлено, что не только породы, но и вну-трипородные типы отличаются по показателям электронной микроскопии кутикулярного слоя волокон. Установлено четыре отличительных особенности, характерных для животных изучаемых внутрипородных типов: форма и размеры чешуек кутикулярного слоя и очертания выступающих краев чешуек. В дальнейшем эти показатели могут быть использованы для определения внутрипородного типа овец эдильбаевской породы.
Библиографический список
1. Ачилов Г.Б. Взаимосвязь между структурой и удельной прочностью шерсти каракульских овец / Ачилов Г.Б., Макар И.А., Ролдугина Н.П. Научно-технический бюллетень Украинского НИИ физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных. Львов, 1981. С. 8-9.
2. Ерохин А.И., Ерохин С.А. Овцеводство. М.: Издательство МГУП, 2004. С. 101-107.
3. Кузнецов Т.И. Шерстоведение. М.: Международная книга, 1950. С. 31-37.
4. Петрищев Б.И. Ультструктура поверхности кутикулы волос каракуля с различным блеском / Петрищев Б.И., Ролдугина Н.П. // Сельскохозяйственная биология, 1977. Т. XII, № 3. С. 383-388.
5. Ролдугина Н.П. Формирование свойств шерстного покрова и шерстная продуктивность каракульских овец разных цветовых вариаций: Автореф. дисс. Алма-Ата, 1989. С. 11-12.
6. Шейфер О.Я. Производство и оценка качества шерсти. М.: Росагропромиздат, 1988. С. 16-30.
Рецензент — д. с.-х. н. Н.П. Ролдугина
SUMMARU
Ultrastructure of cuticular layer of both ordinary and downy hair in animals of various intrabreed types of Edilbaevskaya sheep breed has been studied in the article. Some distinctive features, typical of both Birlik and Suyunduk intrabreed types are revealed: shape and size of scales’ edge. In the foreseeable future these factors may be used to identify intrabreed type of Edilbaevskaya sheep breed.
Key words: ultrastructure, cuticle, scutal layer, Edilbaevskaya sheep breed, Birlik and Suyunduk intrabreed types.
Ельсукова Ирина Александровна — аспирант. Эл. почта: [email protected].
Ерохин Александр Иванович — д. с.-х. н. Эл. почта: [email protected].
Магомадов Тарам Ахматович — д. с.-х. н. Эл. почта: [email protected].
Юлдашбаев Юсуп Артыкович —д. с.-х. н. Эл. почта: [email protected].
