CC BY
86
ВЛИЯНИЕ НАТУРАЛЬНЫХ ПОЛОВЫХ ФЕРОМОНОВ БЫКА НА ПОВЕДЕНЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ КОРОВ И ТЕЛОК
Г.И. Швец, Н.В. Оленина, О.А. Гладких
Аннотация. Показано, что натуральные половые феромоны быка оказывают стимулирующее влияние на репродуктивную функцию коров и телок. Приводятся перспективы применения половых феромонов в практике животноводства и ветеринарной медицины.
Ключевые слова: быки, коровы, крупный рогатый скот, половые феромоны, половая охота, половой цикл, стимуляция, телки.
Обеспечение населения продуктами животноводства неразрывно связано с улучшением воспроизводства скота, повышением его продуктивных качеств и организацией четкой ритмичности в получении приплода. В этой связи перед биологической наукой особенно остро ставится задача совершенствования и разработка новых методов активного регулирования функции воспроизведения у сельскохозяйственных животных.
Отечественные ученые в данном научном направлении имеют как теоретические, так и практические достижения. Еще а 30-х годах сформулированный М.М. Завадовским принцип «обратной связи» в эндокринной системе и, в частности между гонадами и гипоталамо-гипофизарным комплексом, позволил разработать ряд эффективных методов управления функцией размножения. Так, уже более 60 лет в животноводстве применяется сыворотка жеребых кобыл. Получены и внедрены в практику отечественные препараты простогланди-нов Р2й-эстуфалан, аналог люлиберина-сурфагон.
Использование этих и других биологически активных веществ позволяет проводить синхронизацию половой охоты и овуляции, стимуляцию родов, повысить жизнеспособность молодняка и увеличить продуктивные качества.
В последние годы у биологов возник интерес к проблемам химической коммуникации животных, в том числе к управлению поведением особей с использованием обонятельных сигналов. Рассматривается роль половых феромонов в регуляции репродуктивной функции, проведены широкие производственные испытания на разных видах сельскохозяйственных животных.
Химическая коммуникация животных - частный случай коммуникации, где обмен информацией осуществляется с помощью химических (обонятельных) сигналов - компонентов выделений животных, кодирующих важную для особей информацию о других особях и их состоянии, информацию, необходимую о конечном итоге для сохранения жизни вида [7].
Сигнальными веществами, как правило, являются летучие (пахучие) компонентов выделений животных в окружающее пространство, которые распространяются в воздухе и воспринимаются специализированными химическими (обонятельными) рецепторами, расположенными в носовых проходах и составляющими, так называемую основную обонятельную систему. Нелетучие компоненты выделений могут восприниматься дополнительной (вомероназальной) обонятельной системой, рецепторы которой находятся в слепом узком канале в носовой или ротовой полости. Очевидно, что химические сигналы животных как в естественных, так и в условиях обычных лабораторных экспериментов действуют в комплексе с сигналами разной природы -акустическими, зрительными и тактильными.
В настоящее время установлено, что обонятельные сигналы имеют большое значение, чем другие при при-
нятии особью окончательного решения по полученной информации.
Поведение млекопитающих в ответ на внешние сигналы не столь жестко детерминированы, как у насекомых, и получение однозначных и хорошо воспроизводимых поведенческих ответов на обонятельные сигналы требует учета значительно более сложного набора параметров. Тем не менее к настоящему времени для многих видов млекопитающих получены надежные данные о значимости обонятельных сигналов в таких важных аспектов жизнедеятельности как репродукции, взаимоотношения мать-детеныш, социальная организация и др. [1, 6, 10].
Млекопитающие регулярно выделяют в окружающую среду многокомпонентные смеси продуктов метаболизма. Некоторые из этих веществ могут быть сигнальными, то есть нести информацию об особи, ее состоянии. Выделения млекопитающих представляют собой многокомпонентные смеси веществ - представителей практически любых классов органических соединений, концентрации которых могут отличатся на многие порядки и сильно варьировать в зависимости от состояния особи, рациона, состава микрофлоры и др. [7,8]. В связи с этим определение феромонов в тканях и экскретах животных является сложной задачей.
В последнее время внимание ученых привлекают половые феромоны сельскохозяйственных животных. Исследования показали, что они влияют не только на поведенческие реакции особей противоположного пола, но и участвуют в регуляции репродуктивной функции. Так, по данным В.Е. Соколова и др. [7], Ж.Ж. Нурахме-това [4], Ю. УаМегЪе^И [9], половые феромоны, содержавшиеся в моче быков, ускоряют наступление половой зрелости у телок и повышают воспроизводительные качества у коров.
Исследования, проведенные В.Е. Соколовым и др. [7], показали, что искусственный половой феромон быка ФКРС-2, полученный в Институте проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова, является эффективным средством для лечения коров с акушерской патологией, в основе которой лежат гормональные нарушения - анафродизия, атония матки, гипофункция яичников. Авторами установлено, что эффективность данного препарата не зависит ни от даты отела, ни от интервала между отелом и началом обработки. Феромон применяли один раз в сутки в течении 7-10 дней (этот срок был получен эмпирически) путем опрыскивания носового зеркала животного.
Е.А. Караваева и др. [2] указывают, что обработка ремонтных телок, а также коров после отела искусственным половым феромоном ФКРС-2 обеспечивает сервис-период в пределах 50-90 сут. При этом индекс осеменения составлял 1,4-2,7 и оплодотворяемость до 96%.
Принимая во внимание теоретическое и практическое значение перечисленных вопросов, целью настоящей работы являлось изучение влияния половых ат-трактантов самца на поведенческие реакции коров и телок.
С целью выяснения половых аттрактантов, содержавшихся в моче быка, на поведенческие реакции и репродуктивную функцию коров нами были проведены опыты в условиях учебно-опытного хозяйства ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА».
Первый опыт был посвящен определению биологической активности половых феромонов, содержавших-
ся в моче быков разного возраста. С этой целью отдельно собирали мочу от неполовозрелых и половозрелых быков. Затем проводили биологическое тестирование, в котором использовали коров, находившихся в половой охоте и в период стадии уравновешивания полового цикла.
Биологическую активность половых феромонов в тканях и экскретах быков определяли методом биологического тестирования [7] с учетом проявления «фле-мен-рефлекса» у коров и телок при обнюхивании исследуемого материала (моча, эякулят, экстракт из ткани семенников).
Поведенческие реакции у животных регистрировались в этогарммах, составленных с учетом методических указаний разработанных НИИ генетики и разведения сельскохозяйственных животных (Ленинград, 1974).
Результаты исследований показали, что биологическая активность половых феромонов, содержавшихся в моче половозрелых быков, была значительно выше, чем у неполовозрелых самцов (таблица 1). Так, у коров при тестировании мочи половозрелых быков был хорошо выражен флемен-рефлекс, они затрачивали больше времени на обнюхивание обработанного мочой тампона, приподнимали голову, вытягивали шею, сморщивали верхнюю губу, настораживали уши.
В свою очередь было выявлено, что коровы во время половой охоты реагировали на тестируемую мочу бычков более активно, чем в период стадии уравновешивания.
Реакция рецептивных коров на дистиллированную воду была значительно слабее, чем на мочу. Тампон, обработанный водой, привлекал внимание коров, однако время на его обнюхивание было непродолжительным. Эту реакцию можно расценивать как ориентировочно-разведывательный рефлекс на необычный объект, привлекающий внимание животного.
Таким образом, в моче половозрелых быков содержится больше половых феромонов и она обладает наибольшей биологической активностью.
Для выявления влияния половых аттрактантов быка на течение половой цикличности и воспроизводительную функцию коров нами был проведен второй опыт. С этой целью по принципу аналогов сформировали три группы коров (по 10 голов в каждой) после отела на 5 сутки, с нормальной воспроизводительной функцией. Животные, у которых ранее регистрировались заболевания репродуктивных органов, в эксперимент не включались.
Коровам первой группы в полость носа впрыскивали мочу быков-производителей в виде аэрозоля в дозе 0,3 мл/гол два раза в сутки, до проявления у коров половой охоты.
Таблица 1 - Результаты биологического
Животным второй группы скармливали порцию корма (концентраты), которую орошали мочой быков -производителей в количестве 10 мл/кг.
Коровы третьей группы являлись контрольными, им интраназально впрыскивали дистиллированную воду в количестве 0,3 мл/гол два раза в сутки.
В период эксперимента за животными всех групп проводили наблюдение, следили за поведенческими реакциями, течением стадий и феноменов половых циклов, регулярно осматривали слизистые оболочки носа, при вагинальном исследовании учитывали состояние слизистых преддверия влагалища и шейки матки, при ректальном исследовании определяли состояние матки и яичников.
Наблюдение показали, что у коров, которым интра-назально впрыскивали мочу быков, половая цикличность проявлялась раньше, чем у животных второй и третьей групп (таблица 2). При этом у большинства коров группы половые циклы были неполноценными. Стадия возбуждения характеризовалась последовательными проявлением течки, общей реакции, охоты и овуляции, а «угасание» этих феноменов происходило в обратном порядке.
Таблица 2 - Характеристика половых циклов у коров, подвергавшихся обработке половыми
Примечание*: - при Р<0,05
У коров второй опытной группы ответная реакция на половые алрактанты быка была менее выраженной, однако более «яркой», чем у контрольных животных.
В свою очередь исследования показали, что инволюция половых органов у коров первой группы завершилась в среднем на 7 суток раньше по сравнению с коровами второй группы и на 14 суток - по сравнению с контрольными животными.
Список использованных источников
1. Зинкевич Э.П., Грищенко Т.В. Влияние обонятельных сигналов на поведение и физиологическое состояние овцы // Химическая коммуникация животных: Теория и практика. - М., 1986.- С. 384-399.
2. Караваева Е.А., Зинкевич Э.П. Патент 2045178 Россия, МКИб А01К 67/02. способ стимуляции воспроизводительной функции крупного рогатого скота. - 1995. - Бюл№28.
3. Кленов В.А., Родионов В.А., Сивожелезова Н.А. Влияние барана-пробника на сократительную функцию матки овец // Ветеринария. - 1990. - №10. - С.38.
4. Нурахметов Ж.Ж. Половые феромоны в воспроизведении крупного рогатого скота // Доклады ВАСХНИЛ. -1988. - № 11. - С.45-47.
5. Соколов В.Е., Караваева Е.А., Зинкевич Э.П. Влияние половых феромонов на воспроизводство коров // Сельскохозяйственная биология. - 1989. - № 4. - C.132-133.
тестирования мочи быков
Исследуемый материал Количество коров в опыте Время, затрачиваемое на обнюхивание объекта, с Количество коров, проявивших флемен-рефлекс
коровы в охоте коровы не в охоте коровы в охоте коровы не в охоте
Моча половозрелых бычков 30 19 6 28 (93,3%) 15 (50%)
Моча неполовозрелых бычков 30 11 5 20 (66,7%) 7 (23,3)
Дистиллированная вода 30 6 4 0 0
аттрактантами быка
Показатели Группа
1 2 3
п 10 10 10
Время наступления
полового цикла после
начала обработки, сут. 14 21 28
Продолжительность
полового цикла, сут. 21,0±0,8* 28,2±0,7* 35,3±0,8
Число неполноценных
циклов 2 (20%) 4 (40%) 5 (50%)
Продолжительность
стадии возбуждения, ч 84,4±0,5* 114,3±2,7 117,1±1,7
Продолжительность
стадии торможения, ч 70,2±1,6 71,4± 1,4 72,4±1,7
Продолжительность
стадии уравновешива-
ния, сут. 12,2±0,7* 13,2±0,8 14,3±0,6
6. Сеин О.Б., Фурман Ю.В., Чмыхов С.Н. Особенности половой цикличности и биохимического статуса у телок в период становления половой функции // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2012. -№1. - С. 109-111.
7. Сеин О.Б., Сеин Д.О. Физиологические аспекты фе-ромональной регуляции половой функции у животных // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2009. - №1. - С. 68-75.
8. Beauchamp G.K., Martin I.G., Wysocki C.J. et al Chemoinvestigatory and sexual behavior of male guinea pigs following vomeronasalorgan removal / G.K. Beauchamp, I.G. Martin, C.J. Wysocki // Physiol. Bechav. - 1982. - V.29. - P.329-336.
9. Vanderbergh J.G. Pheromonal regulation of puberty// Pheromones and reproduction in mammals/ Ed.J.G. Vanderbergh. New York ets.: Academic press, 1983. - P.95-112.
10. Vanderbergh J.G., Coppola D.M. The physiology and ecology of puberty modulation by primer pheromones// Adv. Study Behav. - 1986. - V.16. - P. 71-108.
11. Zeborin K. Die Uterusmotoric wahrend der Brunst beim Rind / K. Zeborin // tierarztl. Umsch. - 1985. - B. 40. - N 6. -S.438-442.
Информация об авторах
Швец Галина Ивановна, кандидат биологических наук, доцент кафедры терапии и акушерства ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА», тел. 53-15-55.
Оленина Надежда Владимировна, аспирант ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА», тел. 53-15-55.
Гладких Ольга Александровна, аспирант ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА», тел. 53-15-55.
