1.8. Біотехнологія у тваринництві

Збільшення виробництва продукції й зниження матеріало- та енергоємності тваринницької галузі — важливе народногос­подарське завдання. Його вирішення залежить від формування і розвитку складних інтегрованих систем, які охоплюють тварин, тех­ніку й людину. Особливістю нового напряму в розвитку біотехно-логічних систем у тваринництві є інтегроване застосування тех­нічних засобів механізації та автоматизації, електроніки й обчис­лювальної техніки, створення систем управління біоте хно логічними процесами.

Зооінженерія визначає спосіб отримання продукції за міні­мальних витрат сировини (кормів), праці й матеріальних ресурсів з оптимальним використанням біологічних можливостей тварин, системи утримання, годівлі та догляду, вивчає питання відтворення стада і санітарно-ветеринарного обслуговування.

Стабільне відтворення поголів'я — складне й економічно важли­ве питання будь-якої технології виробництва тваринницької про­дукції. Це основна умова інтенсивного розвитку галузі, оскільки з кожною новою твариною, включеною в процес відтворення, визна­чають рівень, якість і ефективність виробництва продукції на пе­ріод, який залежить від тривалості господарського використання тварин та інтервалу між поколіннями.

Велика рогата худоба відіграє неабияку роль у виробництві тва­ринницької продукції, але вона належить до одноплідних видів тварин, тому чисельність її та плодючість є чинниками, що ліміту­ють відтворення і як наслідок — виробництво молока та м'яса. Су­часні біоте хно логічні методи дають змогу раціонально впливати на відтворювальний потенціал самок, значно збільшувати кількість високопродуктивних особин і тим самим — виробництво продукції тв аринництв а.

Біотехнологія — це наука, яка вивчає можливості використання біологічних процесів у різних галузях сільського господарства, про­мисловості та медицини з метою розробки методів і технологій отримання бажаних організмів і корисних речовин.

Біотехнологія прискореного й спрямованого управління роз­множенням сільськогосподарських тварин стала можливою за­вдяки штучному осіменінню, гормональному регулюванню стате­вих циклів самок, трансплантації (пересадці) ембріонів, методам клітинної та генної інженерії. Сільськогосподарська біотехноло­гія в рослинництві досягла значних успіхів у виведенні нових сортів рослин, у тваринництві вона спрямована переважно на створення бажаних генотипів, що забезпечують високу продукти­вність тварин та їх інтенсивне відтворення нетрадиційними ме­тодами.

Як біотехнологічний метод успішно використовують статеві клі­тини плідників під час пітучного осіменіння самок в усіх галузях тв аринництв а.

О Наприклад, спермою одного бугая можна щороку осіменити від 2 до 50 тис. корів. У багатьох країнах є банки, де зберігаються мільйони доз замороженої сперми. Від деяких плідників за період використання одержують 300 — 400 тис. доз сперми.

Штучна гормональна регуляція статевих циклів самок сприяє синхронізації охоти і дає змогу організувати одночасно штучне осі­меніння великих груп тварин. З настанням статевої зрілості у фолі­кулах яєчників дозрівають яйцеклітини. Вихід їх із фолікулів нази­вається овуляцією. У корів та кобил дозріває одночасно зазвичай один фолікул, в овець — 2 — 3, у свиней — 8 — 12 у кожному яєчни­ку. Від кількості фолікулів, що овулювали, і запліднених яйцеклі­тин залежить кількість приплоду.

Гормональні засоби здавна використовували для підвищення плодючості тварин. Уведення гормонів стимулює численну овуля­цію (суперовуляцію), або збільшення у 10—12 разів кількості яйце­клітин, які утворюються в кожному циклі. У корів та овець кількість їх зростає до 25, у свиней — до 80. Цей метод застосовують для отри­мання потомства від високопродуктивних особин пересадою заплід­нених яйцеклітин самкам-реципієнтам.

Трансплантація ембріонів — це вилучення їх з яйцепроводів або матки однієї тварини (самка-донор) і пересадка в яйцепровід або матку іншої тварини (самка-реципієнт), яка перебуває в тій са­мій фазі статевого циклу, що й донор. У подальшому ембріон розви­вається в організмі реципієнта. Теля-трансплантат успадковує тіль­ки генетичні якості батька і матері-донор а, реципієнт не впливає на якість приплоду.

Трансплантація ембріонів — прогресивний напрям прискореного відтворення поголів'я, який дає можливість виріпгувати такі за­вдання: інтенсивно використовувати генетичний потенціал корів-рекордисток, прискорити створення високопродуктивних родин та ліній, одержання двійнят пересадкою двох ембріонів одному реци­пієнту, створення банку ембріонів від видатних тварин способом глибокого їх заморожування (кріоконсервації), збереження генетич­них ресурсів нечисленних і зникаючих порід, спрощення транспор­тування живого матеріалу (ембріонів) у різні регіони Земної кулі.

Для одержання ембріонів у виробничих умовах застосовують не-хірургічний метод, тобто вимивання їх із матки за допомогою спеці­альних інструментів і живильних середовищ. Уводять ембріони ре­ципієнтам спеціальним катетером через шийку матки. Здебільшого від одного донора отримують за одне вимивання від трьох до десяти придатних для трансплантації ембріонів. Вимивання проводять 3 — 4 рази на рік, тільність настає у 40 — 50 % реципієнтів, тобто по­ки реально можна розраховувати на отримання до десяти телят-трансплантатів за рік від одного донора. Для порівняння за­значимо, що від 100 корів за належної організації штучного осіме-ніння одержують лише 90—100 телят. Перевага ембріоп єре садок очевидна.

Як реципієнтів використовують переважно фізіологічно здорових тварин, що не становлять племінної цінності, але які відповідають вимогам стандартів за розвитком і живою масою.

О Наприклад, телиці придатні для трансплантації у віці 16 — 18 міс живою ма­сою 360 — 380 кг за добре виражених ознак статевої охоти. Останнім часом стан­ції з штучного осіменіння тварин Канади, США, Франції, Великої Британії, Німеччини на 70 — 75% комплектують бугаями-плідниками, одержаними мето­дом трансплантації від видатних за молочною продуктивністю корів із надоєм 8000 - 10 000 кг молока за рік.

Застосовують також метод мікрохірургічного поділу ембріонів із метою одержання однояйцевих близнят-двійнят, що дає змогу наба­гато раціональніше використовувати генофонд видатних плідників і маток. Метод поділу ембріонів на окремі бластоміри з подальшою пересадкою їх реципієнтам збільшує вихід телят під час трансплан­тації в два рази, що значно підвищує її економічну ефективність. Крім того, монозиготні близнята є цінним матеріалом для вирішен­ня багатьох генетичних і селекційних питань.

Генетична інженерія — нова прикладна гілка молекулярної біо­логії та генетики, застосування якої у тваринництві створює реаль­ну основу для виведення бажаних форм тварин із зміненою спадко­вістю, молекулярною реконструкцією організму. Цього можна досяг­ти планомірною дією на фізіологічні процеси відтворної функції за допомогою зоотехнічних і біотехнологічних заходів й оптимально управляти технологією та організацією процесів відтворення пого­лів'я.

1.9. Використання електронно-обчислювальних машин (ЕОМ) та комп'ютерної техніки у селекційно-племінній роботі

Успішне ведення племінної роботи великою мірою залежить від чіткого зоотехнічного і племінного обліку, своєчасного опрацюван­ня та аналізу даних про кожну тварину. Вирішити це питання в умовах концентрації й інтенсифікації тваринництва неможливо без впровадження електронно-обчислювальної та комп'ютерної техніки, яка дає змогу проводити роботу за мінімальних затрат праці та часу.

Використання електронно-обчислювальних машин значно спро­щує процес одержання даних біометричного опрацювання одночас­но з багатьма показниками, дає можливість визначити племінну цінність тварин і родинних груп у стаді й породі, здійснити найефек­тивніший їх відбір та підбір, вирішити багато інших питань щодо ведення планомірної селекційно-племінної роботи.

У молочному скотарстві застосовують таку систему збирання, на­копичення й опрацювання даних зоотехнічного та племінного облі­ку, за якої господарства або держплемоб'єднання передають в обчис­лювальний центр (ОЦ) пристосовані для опрацювання даних на ЕОМ бланки обліку (щомісяця) або індивідуальні картки пле­мінного бугая (ф. № 1-мол) і племінної корови (телиці) (ф. № 2-мол).

В обчислювальному центрі дані переносять на технічні носії інфор­мації (магнітні стрічки, диски та ін.), вводять у пам'ять ЕОМ й опр аць овують.

Бланки щомісячного обліку залишають в архіві ОЦ, індиві­дуальні картки повертають у господарства для подальшого їх за­повнення, тому що вони є робочим документом селекціонерів і об­ліковців. Накопичена інформація — це основа для створення бан­ків селекційних даних за породами, на підставі яких аналізують матеріали бонітування й складають плани племінної роботи, оці­нюють плідників за розвитком, відтворною здатністю та якістю по-томства, а також результати селекції, здійснюють відбір і підбір тварин.

У господарствах молочного напряму широко впроваджують ав­томатизацію первинного зоотехнічного та племінного обліку на ос­нові системи «Селекс — Україна». Система спрямована на розробку і введення нових систем обліку, звітності, аналізу, прогнозування та планування продуктивності й відтворення по окремих тваринах, фермах, стадах.

Великомаспгтабна селекція в тваринництві спрямована на інтен­сивне генетичне поліпшення масивів тварин. Вона ґрунтується на досягненнях у галузі популяційної генетики, інтенсивному викори­станні плідників- по ліпшу в ачів в управлінні селекційним процесом за допомогою ЕОМ та комп'ютерної техніки і об'єднує діяльність го­сподарств усіх категорій в єдине ціле.

Система великомасштабної селекції худоби молочних порід грун­тується на таких загальних принципах, як: оцінка та відбір матерів і батьків ремонтних бугайців за єдиною програмою для всієї породи незалежно від її ареалу та чисельності; вирощування, оцінювання й відбір ремонтних бугайців за розвитком, екстер'єром, показниками відтворної здатності; накопичення запасу сперми перевірю в аних плідників; оцінювання бугаїв за якістю потомства; регламентація використання сперми перевірюваних і оцінених за якістю потомства плідників; створення системи збирання, накопичення та опрацю­вання даних племінного обліку по породі із застосуванням сучасних ЕОМ та комп'ютерної техніки і генетико-математичних методів; ви­користання в селекції досягнень біотехнології; імуногенетична атес­тація походження племінних тварин, цитогенетичне оцінювання бугаїв-плідників, трансплантація ембріонів тощо.

Залежно від генетично-селекційних параметрів, зоотехнічних та економічних умов, що склалися в зоні розведення порід, програми великомасштабної селекції мають різні кількісні характеристики, від яких залежить генетико-економічна ефективність племінної ро­боти. Тому оперувати величезними обсягами інформації можна ли­ше з використанням сучасних ЕОМ, що мають ємну пам'ять і здатні виконувати мільйони операцій за секунду.

Неодмінною умовою ефективного впровадження великомасштаб­ної селекції є створення автоматизованої інформаційної системи в селекції (АІС), яка не лише замінює ручну працю автоматизованим опрацюванням даних племінного обліку на ЕОМ, а й вирішує принципово нові завдання щодо підвищення ефективності галузі.

У господарствах почали застосовувати так звані персональні ЕОМ (ПЕОМ), що дають можливість фахівцям автоматизувати про­цес контролю за використанням тварин на фермах. За допомогою сучасної комп'ютерної техніки та ПЕОМ можна передавати й одер­жувати інформацію через нагромаджувачі пам'яті великої потужно­сті про всіх підконтрольних тварин регіону або країни. Оптималь­ним варіантом селекції вважають той, який забезпечує максимальні темпи генетичного поліпшення худоби за мінімальних витрат на племінну роботу і дає змогу значною мірою підвищити продуктив­ність поголів'я.

Контрольні запитання та завдання

1± Дайте визначення поняття конституції сільськогосподарських тварин та охарактеризуйте її типи. %_ Екстер'єр та методи його оцінювання. .3. Взаємо­зв'язок конституції та екстер'єру з продуктивністю тварин. 4^ Онтогенез сільсь­когосподарських тварин та періодизація їх розвитку. Облік та оцінювання росту тварин. .5. Що таке порода та їі структурні елементи? .6;. Відбір та підбір тварин, їх форми. Т_. Які є методи розведення тварин? їх коротка характеристика. 8. Тех­нологія відтворення стада, його суть. Способи парування та штучне осіменіння. £. Планування селекційно-племінної роботи та її складові. 10. Мета ведення виробничого та племінного обліку у тваринництві. 11. Бонітування сільськогос­подарських тварин та показники, які враховуються під час його проведення. 12. Біотехнологія у тваринництві та її значення у підвищенні продуктивності тварин. 13. Використання ЕОМ та комп'ютерної техніки у селекційно-племшній роботі.

ОСНОВИ ЖИВЛЕННЯ ТВАРИН І ОЦІНЮВАННЯ

ПОЖИВНОСТІ КОРМІВ

Годівля — це організація виробничого процесу з метою забезпе­чення життєвих потреб тварин в енергії та поживних речовинах. Поліпшуючи годівлю, досягають високої продуктивності тварин і раціональної витрати кормів на одиницю виробленої продукції. Не­достатня годівля негативно впливає на продуктивність та ефектив­ність використання кормів, а в разі тривалого недогодовування роз­виваються різні захворювання. Від рівня годівлі залежить рівень живлення тварин.

Живлення тварин — це процес надходження в організм і засво­єння поживних речовин. Він є однією з основних ланок обміну речо­вин. Живлення охоплює такі процеси, як споживання й перетрав­лення корму, всмоктування перетравлених поживних речовин та використання їх для життєво необхідних процесів і утворення про­дукції. Робота серцево-судинної системи, процеси травлення, діяль­ність нервової системи організму пов'язані з постійною витратою енергії, білків, мінеральних речовин, вітамінів та інших речовин. У процесі обміну енергія корму переходить в інші види енергії — по­тенційну енергію приросту живої маси, молока, яєць, механічну енергію під час виконання твариною певної роботи. При цьому час­тина енергії в процесі окиснення речовин переходить у теплову і використовується на підтримання сталої температури тіла, необхід­ної для нормальної життєдіяльності організму.

Хімічні реакції, що відбуваються в організмі, здійснюються за допомогою біологічних каталізаторів — ферментів. Це речовини білкової природи. До їхнього складу входять деякі вітаміни та міне­ральні елементи як активатори. Функціонують ферменти зазвичай за умови певної концентрації водневих йонів та йонів низки мі­неральних елементів, що зумовлюють відповідну величину рН. У процесі обміну речовин витрачається частина ферментів, вітамінів, мінеральних солей. Джерелом їх поповнення в організмі є корми. Продукція тварин (м'ясо, молоко, яйця, вовна), механічна робота тощо — це також видозмінені в організмі поживні речовини кормів.

Від рівня годівлі, вмісту в кормах поживних речовин, необхідних для задоволення потреб організму, залежать продуктивність та здо­ров'я тварин.

Для забезпечення високої продуктивності тварини повинні одер­жувати у кормах не тільки необхідну кількість енергії, а й протеїну з оптимальним співвідношенням між деякими амінокислотами, по-ліненасичених жирних кислот та інших речовин.

Велике значенні в житті тварин має співвідношення між окре­мими елементами, вітамінами, деякими органічними компонента­ми корму, а для жуйних — між: протеїном і цукром та окремими групами вуглеводів.

Потреба тварин у поживних речовинах визначається низкою чинників: фізіологічним станом організму, рівнем продуктивності, видом кормів, технологією їх заготівлі й підготовки до згодовування, співвідношенням поживних речовин у раціоні, їх доступністю для використання та ін. Повноцінна годівля впливає на розвиток, стан здоров'я сільськогосподарських тварин і отримання від них продук­ції за мінімальних затрат праці. Отже, годівля — найважливіший чинник, який забезпечує продуктивність, оплату корму та еко­номічну ефективність тваринництва. Вона є організованим конт­рольованим й регульованим, людиною живленням тварин. Наука про годівлю вивчає: хімічний склад, поживність і властивості кор­мів; потреби тварин у поживних речовинах залежно від їхнього ви­ду, фізіологічного стану, рівня та характеру продуктивності; техніку годівлі.

Таким чином, годівля сільськогосподарських тварин є однією з найважливіших складових зоотехнічної науки, яка розробляє теоре­тичні основи, методи й технологічні прийоми раціонального жив­лення, що забезпечує нормальний ріст і розвиток, досягнення гене­тично зумовленого рівня продуктивності тварин та необхідної якості продукції, добре здоров'я й високу відтворну здатність за економно­го витрачання кормів. Годівля — це також основа успіхів в удо­сконаленні існуючих і створенні нових порід.

Годівля сільськогосподарських тварин як наука й практика без­посередньо пов'язана з матеріальним виробництвом, тому в широ­кому значенні основним завданням її слід вважати розробку шляхів і методів підвищення ефективності суспільного виробництва. Своє конкретне втілення вона знаходить у розробці науково обґрунтова­них норм і систем годівлі тварин, технології заготівлі та підготовки кормів до згодовування з використанням балансуючих добавок і біологічно активних речовин, що забезпечує максимальний вихід високоякісної продукції з одиниці земельної плопц.